Dijelaskan: Apakah tenaga gelap, dan adakah saintis akhirnya mengesannya?

Dengan teknologi termaju dan eksperimen yang lebih baharu, saintis telah menemui petunjuk tertentu mengenainya dan, minggu lepas, pasukan penyelidik antarabangsa membuat pengesanan langsung pertama yang diduga bagi tenaga gelap.

Walaupun jirim gelap menarik dan mengikat galaksi bersama-sama, tenaga gelap menolak dan menyebabkan pengembangan alam semesta kita.

Tenaga gelap, bentuk tenaga misteri yang membentuk kira-kira 68% daripada alam semesta, telah menarik minat ahli fizik dan ahli astronomi selama beberapa dekad. Tenaga gelap telah dicatatkan sebagai misteri yang paling mendalam dalam semua sains. Dengan teknologi termaju dan eksperimen yang lebih baharu, saintis telah menemui petunjuk tertentu mengenainya dan, minggu lepas, pasukan penyelidik antarabangsa membuat pengesanan langsung pertama yang diduga bagi tenaga gelap.

Mereka melihat keputusan tertentu yang tidak dijangka dalam eksperimen bawah tanah dan menulis bahawa tenaga gelap mungkin bertanggungjawab untuknya. Percubaan XENON1T ialah eksperimen jirim gelap yang paling sensitif di dunia dan dikendalikan jauh di bawah tanah di INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso di Itali.

Penemuan itu juga mencadangkan bahawa eksperimen seperti XENON1T, yang direka untuk mengesan jirim gelap, juga boleh digunakan untuk mengesan tenaga gelap.

Tenaga gelap Vs Jirim gelap

Semua yang kita lihat – planet, bulan, galaksi besar, anda, saya, tapak web ini – membentuk kurang daripada 5% daripada alam semesta. Kira-kira 27% adalah jirim gelap dan 68% adalah tenaga gelap. Walaupun jirim gelap menarik dan mengikat galaksi bersama-sama, tenaga gelap menolak dan menyebabkan pengembangan alam semesta kita.

Walaupun kedua-dua komponen itu tidak kelihatan, kita tahu lebih banyak tentang jirim gelap, kerana kewujudannya dicadangkan seawal tahun 1920-an, manakala tenaga gelap tidak ditemui sehingga 1998, kata Sunny Vagnozzi dari Institut Kosmologi Kavli Cambridge, pengarang pertama kertas yang diterbitkan minggu lepas dalam Kajian Fizikal D dalam keluaran. Eksperimen berskala besar seperti XENON1T telah direka untuk mengesan jirim gelap secara langsung, dengan mencari tanda jirim gelap 'menghentam' jirim biasa, tetapi tenaga gelap adalah lebih sukar difahami.

Bagaimanakah mereka membuat pengesanan?

Tahun lepas, percubaan XENON1T melaporkan isyarat yang tidak dijangka. Jenis keterlaluan ini selalunya kebetulan, tetapi sekali-sekala ia juga boleh membawa kepada penemuan asas, kata pengarang bersama Luca Visinelli, dari Frascati National Laboratories di Itali dalam keluaran itu.

Pada asasnya terdapat beberapa bunyi latar belakang dan elektron dalam XENON1T secara purata akan bergerak sedikit sendiri walaupun tanpa jirim gelap atau tenaga gelap di sekelilingnya hanya berdasarkan tendangan disebabkan latar belakang ini, jelas Dr. Vagnozzi dalam e-mel kepada indianexpress.com. Kami melihat bahawa pada tenaga sekitar ~2 keV terdapat lebih banyak peristiwa daripada yang dijangkakan hanya disebabkan oleh bunyi bising dan ini mungkin disebabkan oleh tenaga gelap

Sungguh mengejutkan bahawa lebihan ini pada dasarnya mungkin disebabkan oleh tenaga gelap dan bukannya jirim gelap, kata Vagnozzi dalam keluaran itu. Apabila perkara diklik bersama-sama seperti itu, ia benar-benar istimewa.

Tetapi sesetengah ahli astronomi mempunyai keraguan mereka juga. Jika ia benar, ia adalah penemuan yang menakjubkan, kata ahli astronomi Universiti California, Berkeley Alexei Filippenko, yang tidak terlibat dalam kajian itu, kepada inverse.com. Tetapi masih banyak yang perlu dilakukan untuk mengesahkan sama ada ia benar.

Surat berita| Klik untuk mendapatkan penerangan terbaik hari ini dalam peti masuk anda

Bagaimana jika isyarat itu disebabkan oleh kuasa lain?

Pasukan itu membina model fizikal, yang menggunakan mekanisme saringan yang dikenali sebagai saringan bunglon, untuk menunjukkan bahawa zarah tenaga gelap yang dihasilkan dalam medan magnet kuat Matahari boleh menerangkan isyarat yang dilihat dalam XENON1T.

Terdapat empat kuasa asas di alam semesta kita, dan teori spekulatif telah mencadangkan kuasa kelima - sesuatu yang tidak dapat dijelaskan oleh empat kuasa itu. Untuk menyembunyikan atau menyaring kuasa kelima ini, banyak model untuk tenaga gelap menggunakan mekanisme khas.

Dr Vagnozzi menerangkan cara pemeriksaan bunglon berfungsi: Bayangkan dua orang membawa sesuatu, satu objek berat dan satu lagi objek ringan. Orang yang mempunyai objek ringan kemungkinan besar akan membuatnya lebih jauh. Begitu juga, di sini daya kelima yang dibawa oleh bunglon berat ini dalam persekitaran yang padat tidak berjaya membuatnya jauh.

Bilakah kita boleh mendapatkan pengesanan langsung tenaga gelap?

Dr. Vagnozzi berkata dia telah memikirkan cara baharu untuk mencari tenaga gelap. Pasukan ini berharap peningkatan yang akan datang kepada percubaan XENON1T dan eksperimen serupa seperti LUX-Zeplin - percubaan jirim gelap generasi akan datang yang terletak di Kemudahan Penyelidikan Bawah Tanah Sanford, dan PandaX-xT - satu lagi projek di Makmal Bawah Tanah China Jinping boleh membantu mengesan secara langsung tenaga gelap dalam dekad yang akan datang.

Kongsi Dengan Rakan Anda: