Explicado: ¿Qué es la energía oscura, y finalmente la han detectado los científicos?
Con tecnologías avanzadas y experimentos más nuevos, los científicos han encontrado ciertas pistas al respecto y, la semana pasada, un equipo internacional de investigadores realizó la primera detección directa putativa de energía oscura.
Mientras que la materia oscura atrae y mantiene unidas a las galaxias, la energía oscura repele y provoca la expansión de nuestro universo. La energía oscura, la misteriosa forma de energía que constituye aproximadamente el 68% del universo, ha intrigado a físicos y astrónomos durante décadas. La energía oscura se ha señalado como el misterio más profundo de toda la ciencia. Con tecnologías avanzadas y experimentos más nuevos, los científicos han encontrado ciertas pistas al respecto y, la semana pasada, un equipo internacional de investigadores realizó la primera detección directa putativa de energía oscura.
Notaron ciertos resultados inesperados en un experimento subterráneo y escribieron que la energía oscura puede ser responsable de ello. El experimento XENON1T es el experimento de materia oscura más sensible del mundo y se operó a gran profundidad en el INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso en Italia.
El hallazgo también sugiere que experimentos como XENON1T, que están diseñados para detectar materia oscura, también podrían usarse para detectar energía oscura.
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Energía oscura vs materia oscura
Todo lo que vemos (los planetas, las lunas, las galaxias masivas, tú, yo, este sitio web) representa menos del 5% del universo. Aproximadamente el 27% es materia oscura y el 68% es energía oscura. Mientras que la materia oscura atrae y mantiene unidas a las galaxias, la energía oscura repele y provoca la expansión de nuestro universo.
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, dijo Sunny Vagnozzi del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge, el primer autor de el artículo publicado la semana pasada en Physical Review D en un comunicado. Los experimentos a gran escala como XENON1T se han diseñado 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 difícil de alcanzar.
¿Cómo hicieron la detección?
El año pasado, el experimento XENON1T informó una señal inesperada. Este tipo de excesos a menudo son casualidades, pero de vez en cuando también pueden conducir a descubrimientos fundamentales, dijo en el comunicado el coautor Luca Visinelli, de los Laboratorios Nacionales de Frascati en Italia.
Básicamente, hay algo de ruido de fondo y los electrones en XENON1T en promedio se moverán un poco por sí mismos incluso sin materia oscura o energía oscura simplemente en virtud de patadas debido a este fondo, explicó el Dr. Vagnozzi en un correo electrónico a indianexpress.com. Vimos que a energías alrededor de ~ 2 keV hay muchos más eventos de los que uno espera simplemente debido al ruido y esto podría deberse a la energía oscura.
Fue realmente sorprendente que este exceso pudiera, en principio, haber sido causado por energía oscura en lugar de materia oscura, dijo Vagnozzi en el comunicado. Cuando las cosas encajan así, es realmente especial.
Pero algunos astrónomos también tienen sus dudas. Si es cierto, es un descubrimiento sorprendente, dijo a inverse.com el astrónomo de la Universidad de California en Berkeley Alexei Filippenko, que no participó en el estudio. Pero queda mucho por hacer para verificar si es cierto.
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¿Qué pasa si la señal fue causada por alguna otra fuerza?
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El equipo construyó un modelo físico, que utilizó un mecanismo de detección conocido como detección de camaleón, para mostrar que las partículas de energía oscura producidas en los fuertes campos magnéticos del Sol podrían explicar la señal que se ve en XENON1T.
Hay cuatro fuerzas fundamentales en nuestro universo, y las teorías especulativas han propuesto una quinta fuerza, algo que no se puede explicar por las cuatro fuerzas. Para ocultar o ocultar esta quinta fuerza, muchos modelos de energía oscura utilizan mecanismos especiales.
El Dr. Vagnozzi explica cómo funciona la detección de camaleones: Imagine a dos personas cargando algo, uno pesado y otro liviano. Lo más probable es que la persona con el objeto ligero llegue más lejos. De manera similar, aquí la quinta fuerza llevada por este pesado camaleón en un ambiente denso no llega muy lejos.
| Por qué son preocupantes los prejuicios religiosos de la inteligencia artificial¿Cuándo podemos obtener una detección directa de la energía oscura?
El Dr. Vagnozzi dice que ha estado pensando en nuevas formas de buscar energía oscura. El equipo tiene la esperanza de que las próximas actualizaciones del experimento XENON1T y experimentos similares como LUX-Zeplin, un experimento de materia oscura de próxima generación ubicado en la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford, y PandaX-xT, otro proyecto en el Laboratorio Subterráneo de China Jinping podría ayudar a detectar directamente energía oscura dentro de la próxima década.
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