暗物质实验有意外收获，神秘暗能量或已现身？

英国剑桥大学领导的团队在《物理评论D辑》中发文称，意大利XENON1T实验中部分无法解释的结果，可能是由暗能量引发的，而与实验旨在探测的暗物质无关。

XENON1T实验中的偶然发现，或暗示着神秘的暗能量已经现身。

当地时间9月15日，英国剑桥大学团队在《物理评论D辑》中发文称，意大利XENON1T实验中部分无法解释的结果，可能是由暗能量引发的，而与实验旨在探测的暗物质无关。研究人员建立了一种物理模型，模型显示，实验结果可能源于太阳强磁场区域产生的暗能量粒子。该研究或许是人类直接探测暗能量的关键突破。

在日常生活中，人类肉眼能看到的物质大约只占宇宙物质的5%，在其余“黑暗”的地方，约27%是暗物质，还有68%是暗能量。暗能量会导致宇宙加速膨胀。论文作者、剑桥大学卡维利宇宙学研究所科学家Sunny Vagnozzi博士说：“尽管暗能量和暗物质都是不可见的，但我们对暗物质的了解相对更多，因为早在20世纪20年代就有科学家讨论了它的存在，而直到1998年，才有学者初步揭开了暗能量的神秘面纱。XENON1T等大型试验旨在通过寻找暗物质‘撞击’普通物质的痕迹直接探测暗物质，但暗能量更难以捉摸。”

为了探测暗能量，科学家们通常会寻找引力相互作用。在最大的尺度上，暗能量的引力效应是排斥性的，它会将物体间距拉开，使宇宙加速膨胀。大约一年前，XENON1T实验小组报告了一个超出预期的信号。论文作者、意大利弗拉斯卡蒂国家实验室研究员Luca Visinelli博士说：“我们发现，这个信号可归因于暗能量。”

当时，对该信号最主流的解释是太阳产生的轴子。然而，轴子观点经不起观测的论证，因为解释XENON1T信号所需的轴子数量，将彻底颠覆比太阳重得多的恒星的演化进程，使之与人类的观测结果相悖。

Vagnozzi等构建了一种物理模型，该模型应用“变色龙”筛选机制，表明太阳强磁场产生的暗能量粒子可以解释XENON1T的反常现象。Vagnozzi说：“变色龙屏蔽系统可以阻止高密度物体产生暗能量粒子，从而规避太阳轴子面临的问题。”

计算结果显示，类似XENON1T这样探测暗物质的实验，也可用于探测暗能量。不过，原始的反常行为仍需更令人信服的信息佐证。研究人员指出，如果该现象确由暗能量所致，那么人类有必要升级XENON1T，并开展目标类似的实验，如LUX-Zeplin和PandaX-xT。这意味着在未来十年内，人类或许可以直接探测暗能量。

编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《物理评论D辑》

期刊编号：2470-0010

原文链接：https://phys.org/news/2021-09-dark-energy-scientists-possibility.html

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