Un Nuovo Esperimento si Restringe Potenziali Proprietà dell’Energia Oscura Particella

A simulation of a galaxy forming under a modified theory of gravity featuring chameleons. Una simulazione di un galaxy formando una versione modificata di teoria della gravità con i camaleonti.Grafico: Christian Arnold/Baojiu Li/Durham University (Phys.org)

Un esperimento nel Regno Unito è riuscito a trovare le prove di una particella ha lo scopo di spiegare la maggior parte dell’universo di massa. Ma la ricerca non è finita.

Quando i cosmologi osservare il modo in cui l’universo si espande, scoprono che le attuali teorie della materia non può spiegare la maggior parte dell’universo è energia. Chiamata di energia sconosciuta “energia oscura” e teorici hanno cercato di spiegare la cosa proponendo sconosciute, le particelle e i campi corrispondenti. Gli esperimenti non sono riusciti a trovare le prove di tali particelle, ma in fisica, che non è necessariamente una cattiva cosa.

“Non abbiamo escluso tutto” Chiara Burrage, professore associato di fisica e astronomia presso l’Università di Nottingham nel regno UNITO e uno degli autori dello studio, ha detto a Gizmodo. “C’è ancora una finestra di parametri che è senza dubbio più interessante.”

Due 1998 osservazioni di più di supernove lontane ha rivelato che non solo l’universo si espande, ma l’espansione sta accelerando. La spiegazione di questa espansione richiesto un nuovo e sconosciuto forza, oltre che delle cose che i fisici chiamano ” energia oscura. Calcoli da allora hanno rivelato che l’energia oscura dovrebbe fare più di due terzi dell’universo totale di massa e di energia—ma non sappiamo cosa sia la fonte di energia è in realtà.

I fisici a capire le forze tra regolare la materia dell’universo, come la forza elettromagnetica, come campi (dove si sono nel settore determina per quanto fortemente si avverte la forza), con le corrispondenti particelle (si può comprendere l’interazione tra due particelle di materia, come il cambio di forza di particelle). Così, alcune teorie di energia oscura proporre che si tratta di un nuovo tipo di forza, troppo debole per essere osservata sulla Terra, con un corrispondente particella; tali proposte di particelle hanno nomi come il camaleonte o il symmteron. Recenti computazionale, la prova ha dimostrato che la teoria di camaleonti, così chiamato perché le loro proprietà dipendono dall’ambiente in cui esistono, sono una valida teoria dell’energia oscura.

I ricercatori che lavorano nel Regno Unito, aveva proposto che, se queste forze esistito, che potrebbe essere rilevabile utilizzando un particolare tipo di esperimento simile a Galileo, lasciando cadere due palle dalla cima della torre pendente di Pisa. I ricercatori hanno messo una mandorla di dimensioni sfera di alluminio, collegata a una canna così può muoversi, in un estremo camera a vuoto. Poi, hanno pompato e intrappolato un impulso freddo di atomi di rubidio, poi rilasciato la trappola. Utilizzando uno schema di rilevamento chiamato atom interferometery, in base a splendere appositamente trasformato laser su atomi, i ricercatori hanno misurato come gli atomi si spostò verso la sfera di alluminio tenute in varie posizioni, cercando minime differenze in accelerazione da aspettative teoriche.

L’esperimento scoperto che, se il camaleonte o symmetron particelle esistono, i loro effetti sono troppo lievi per essere misurato da questa impostazione, secondo l’articolo pubblicato nella rivista Physical Review Letters. Questo tipo di risultato nullo è importante—dice teorici e sperimentali per cercare altrove una energia oscura-spiegando di particelle.

Questi risultati confermano un simile insieme di risultati da un 2017 carta da un team di scienziati, qui negli Stati Uniti, anche se con una diversa schema di rilevazione. Questa carta è di qualità molto elevata e corrobora i nostri limiti precedenti,” Holger Müller, leader del 2017 sforzi da parte dell’Università della California, Berkeley, che non era coinvolto nel nuovo studio, ha detto Gizmodo in una e-mail. “Sono simili, ma non identiche tecniche, quindi questo è un significativo rafforzamento dei dati sperimentali. Dovrei dare pieno credito che è stato un teorico della carta da Burrage, Copeland e Hinds,” tre scienziati su questo nuovo documento, “che ci ha spinto a guardare i camaleonti.”

Ed è importante continuare a cercare. Questi esperimenti lasciano spazio ad alcune iterazioni di camaleonti a vivere, Burrage detto Gizmodo. Ora è una questione di aumentare la sensibilità di questi esperimenti.

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