El experimento XENON1T podría haber detectado energía oscura

Científicos creen que ciertos resultados inexplicables de este experimento podrían haber sido causados por energía oscura y no por materia oscura.

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La energía oscura, la fuerza misteriosa que hace que el universo se acelere, podría haber sido la responsable de los resultados inesperados del experimento XENON1T, situado debajo de los Apeninos de Italia.

 


¿Hemos detectado energía oscura?

El universo visible, las galaxias, las estrellas... todo ello apenas representa menos del 5% del universo. ¿Qué es lo que resta? Oscuridad. Aproximadamente el 27% de nuestro cosmos está compuesto de materia oscura, esa fuerza invisible que mantiene unidas a las galaxias y la red cósmica. El 68% que resta es energía oscura, lo que hace que el universo se expanda a un ritmo acelerado.


Ahora, una nueva investigación, dirigida por investigadores de la Universidad de Cambridge (Inglaterra), sugiere que algunos resultados inexplicables del experimento podrían haber sido causados por la energía oscura, y no por la materia oscura, que es para lo que fue diseñado tal experimento.


Los investigadores construyeron un modelo físico para ayudar a explicar los resultados. La conclusión es que este trabajo podría indicar un paso importante en la detección de energía oscura a partir de partículas de energía oscura producidas en una región del Sol con fuertes campos magnéticos.

 


Materia oscura, energía oscura


"A pesar de que ambos componentes son invisibles, sabemos mucho más sobre la materia oscura, ya que se sugirió su existencia ya en la década de 1920, mientras que la energía oscura no se descubrió hasta 1998", comenta Sunny Vagnozzi del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge y líder del estudio que publica la revista Physical Review D. "Los experimentos a gran escala como XENON1T han sido diseñados para detectar directamente la materia oscura, mediante la búsqueda de signos de que la materia oscura 'golpee' la materia ordinaria, pero la energía oscura es aún más esquiva".

 

¿Cómo se detecta la energía oscura?


Lo que hacen los científicos es buscan interacciones gravitacionales: la forma en que la gravedad arrastra los objetos. Y, a escalas más grandes, el efecto gravitacional de la energía oscura es repulsivo, aleja las cosas unas de otras y acelera la expansión del universo. Y es lo que, hace aproximadamente un año, detectó el experimento XENON1T: una señal inesperada sobre el fondo. ¿Una casualidad?


"Exploramos un modelo en el que esta señal podría atribuirse a la energía oscura, en lugar de a la materia oscura para la que se diseñó originalmente el experimento", aclaran los autores.


Partieron de un modelo para mostrar lo que sucedería en el detector si la energía oscura se produjera en una región particular del Sol, llamada tacoclina, donde los campos magnéticos son particularmente fuertes. "Fue realmente sorprendente que este exceso pudiera, en principio, haber sido causado por la energía oscura en lugar de la materia oscura", dijo Vagnozzi. "Cuando las cosas encajan así, es realmente especial".


Serán necesarios muchos más experimentos en el futuro para confirmar esta hipótesis, pero si el exceso fue el resultado de la energía oscura, las próximas actualizaciones del experimento XENON1T representarían la posibilidad de detectar directamente la energía oscura en la próxima década.

 

 

Referencia: Sunny Vagnozzi, Luca Visinelli, Philippe Brax, Anne-Christine Davis, Jeremy Sakstein. Direct detection of dark energy: The XENON1T excess and future prospects. Physical Review D, 2021; 104 (6) DOI: 10.1103/PhysRevD.104.063023

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en ladymoon@gmail.com

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