新浪科(kē)技(jì)訊 北(běi)京時(shí)間(jiān)β<9月(yuè)18日(rì)消息，目前，英國(guó)劍橋大(dà)學研↕•↔ 究人(rén)員(yuán)在《物(wù)理(lǐ)評÷σ∞論D》雜(zá)志(zhì)上(shàng)發表文(wén)章$ (zhāng)稱，意大(dà)利XENON1T實驗中一≠₽β(yī)些(xiē)無法解釋的(de)結€$₽果可(kě)能(néng)是(shì)由暗(àn)能(néng)σ♥"量引起的(de)，而不(bù)是(shì)該實驗旨在檢測γ←♠的(de)暗(àn)物(wù)質。
他(tā)們建立了(le)一(yī)個(gè)物(wù)理(lǐ)模型來(lΩ≥ái)幫助解釋這(zhè)些(xiē)結果，證實該結果可(kě)能(nén$β₹≥g)源自(zì)太陽強磁場(chǎng)區¶≈(qū)域産生(shēng)的(de)暗(σ>àn)能(néng)量粒子(zǐ)，盡管還(hái)需 ←<"要(yào)未來(lái)的(de)實驗來(lái)證實該®↓σ↕解釋。研究人(rén)員(yuán)表示，他(tā)們÷±→的(de)研究可(kě)能(néng)是(shì)直接探測暗(àn)能(n>¥→☆éng)量的(de)重要(yào)一(yī)步。
我們在天空(kōng)和(hé)日(rì)常生(shēng)活↓≠中肉眼所能(néng)看(kàn)到(dào)的(de)一(yī)切，從(có$×λ★ng)小(xiǎo)型衛星至巨大(dà)星系，從(cón♥g)螞蟻至藍(lán)鲸，它們僅占宇宙物(wù)質5%，其他÷≥←γ(tā)物(wù)質則是(shì)“黑(hēi)暗(àn)”的(de↕ε>)，大(dà)約27%是(shì)暗(àn)物(wù)質――将星₽±系和(hé)宇宙網絡連接在一(yī)起的(de)無形力量，而68%是(γ♠¥<shì)暗(àn)能(néng)量，它導緻宇宙加速膨脹。
該研究報(bào)告作(zuò)者、劍橋大(dà)學卡維λ¥裡(lǐ)宇宙學研究所桑尼・瓦格諾齊博士稱，盡管暗(★×♠àn)物(wù)質和(hé)暗(àn)能(néng)量都¥₹©(dōu)是(shì)看(kàn)不(bù)見(jiàn)的(& • de)，但(dàn)我們對(duì)暗(àn)物(wù)質了(l±£α★e)解得(de)更多(duō)，因為(w βèi)早在上(shàng)世紀20年(niá λ£n)代就(jiù)有(yǒu)人(rén)提出它的(de)₩¥÷存在，而暗(àn)能(néng)量直到(dào)→§α<1998年(nián)才被發現(xiàn)，XENO✘γN1T等大(dà)型實驗旨在通(tōng)過尋找暗(àn)物(wù)σ'質“碰撞”普通(tōng)物(wù)質的(de)迹象，直接探₽↑±測暗(àn)物(wù)質，但(dàn)暗(àn)能(n $Ωéng)量更難捉摸。
為(wèi)了(le)探測暗(àn)能(néng)量，科(kē©"γλ)學家(jiā)們通(tōng)常會(huì)尋找引力的(de)相(xi₩"σ àng)互作(zuò)用(yòng)――↔σ$♦引力吸引物(wù)體(tǐ)的(de)方式，在最大(d±βφà)尺度上(shàng)，暗(àn)能(néng)量的(de)引力效應是(→♥♦shì)排斥性的(de)，将物(wù)體(tǐ)相(xiàng∏$←)互拉開(kāi)，使宇宙加速膨脹。
大(dà)約一(yī)年(nián)前，XENON1T實驗報(bφ♦ào)道(dào)發現(xiàn)了(le)一(yī)個(gè)意想不(bù)'↔≠到(dào)的(de)信号，或者說(shuō)超出了(le)預期背景↑∞。該研究合著作(zuò)者、意大(dà)利弗拉斯卡蒂國(guó)家♠ (jiā)實驗室研究員(yuán)盧卡・維西(xī)內(nèi)利博士稱，這↕✔✘(zhè)類過剩現(xiàn)象通(tōng)常™σΩ¶是(shì)偶然的(de)，但(dàn)偶爾也(yě)會≈☆₽(huì)導緻根本性的(de)發現(xiàn)，我們探索β≠了(le)一(yī)個(gè)模型，在這(zhè)個(gè)模型中，該信号可(®¥>kě)以歸因為(wèi)暗(àn)能(néng)量，§♦而不(bù)是(shì)實驗最初設計(jì)來(lái)≈>檢測的(de)暗(àn)物(wù)質。
當時(shí)科(kē)學家(jiā)對(duì)該實★∑γ★驗結果最流行(xíng)的(de)解釋是(s™≠☆ hì)太陽産生(shēng)的(de)軸 子(zǐ)――一(yī)種假設的(de)、極£÷ 其輕的(de)粒子(zǐ)，然而，該解釋未經得(de)起觀測¥σ驗證，因為(wèi)解釋XENON1T信号所需的(de)軸子∏§(zǐ)數(shù)量将徹底改變比太陽更大(dà)質量↔₹™恒星的(de)演變進化(huà)，這(zhè≈✔)與我們所觀測到(dào)的(de)現(xiàn)象£§↑相(xiàng)沖突。
我們還(hái)遠(yuǎn)沒有(yǒu)完全理(lǐ)解暗(àn)能★✔(néng)量是(shì)什(shén)麽，但(dàn)大(dà)多(↔§duō)數(shù)暗(àn)能(néng)量的(de)物(wΩ←ù)理(lǐ)模型都(dōu)能(néng)指向所謂的(de) φ≥β“第五種力”，宇宙中有(yǒu)四種基本力，它們均無法解釋這(zhè Ω★®)種神秘現(xiàn)象，科(kē)學家(jiā €∞©)有(yǒu)時(shí)将這(zhè)種神↓★秘現(xiàn)象稱為(wèi)“第五種§β力”作(zuò)用(yòng)的(de)結果。
然而，我們知(zhī)道(dào)愛(ài≤π<)因斯坦的(de)引力論在局部宇宙中非常有(yǒu)效，™®♥φ因此，任何與暗(àn)能(néng)量相(xiàng)關α•♣的(de)第五種力都(dōu)是(shì)不(bù)必要→>"€(yào)的(de)，必須在小(xiǎo)尺度範圍下(xià)♥←♣“隐藏”或者“屏蔽”，而且隻能(néng)在愛(ài)因斯坦的(d♦απ¥e)引力理(lǐ)論無法解釋宇宙加速的(de)大(dà)尺度範圍γ>下(xià)運行(xíng)。為(wèi)了(le)隐藏第五種力，許多(dσπ® uō)暗(àn)能(néng)量模型都(dōu)配備了(le)↕↕所謂的(de)屏蔽機(jī)制(zhì)，動态地(dì)隐藏了(le)第五種力"륩。
維西(xī)內(nèi)利和(hé)研究☆$>報(bào)告合著作(zuò)者構建了(le)一(yī)個(gè)₽™物(wù)理(lǐ)模型，該模型使用(yòng)一'★(yī)種被稱為(wèi)“變色龍篩選”的(de)機(jī)制(z★∞♥hì)，呈現(xiàn)太陽強磁場(chǎng)産生(shēng)的(♣®de)暗(àn)能(néng)量粒子(z☆ǐ)，可(kě)以解釋XENON1T實驗中無法解釋的(de)現(xiàn)象。↓ £α
他(tā)說(shuō)：“我們采用(y≠πβòng)變色龍篩選機(jī)制(zhì)屏蔽了(le)超密度天體(tǐ)£∞中産生(shēng)的(de)暗(àn)能(néng)量粒子(zǐ)$ ，排除了(le)太陽軸子(zǐ)的(de)可(kě)能(néng¶ )性，我們能(néng)夠将密度非常小(xiǎo)的(®'de)局部宇宙和(hé)密度非常低(dī)的(de)最大(©δδ÷dà)規模宇宙進行(xíng)狀況分(fēn)離(l☆★€'í)。”
研究人(rén)員(yuán)利用(yòng)•γφ該實驗模型證實，如(rú)果暗(àn)能(néng)量産♦α&生(shēng)于太陽一(yī)個(gè)特定區(qū)域――差旋↕→層（tachocline），探測器(qì)就(jiù)能(♦₩✘∞néng)發現(xiàn)那(nà)裡(↑"₹✘lǐ)的(de)磁場(chǎng)特别強。維西(•₩✘≥xī)內(nèi)利說(shuō)：“令人(rén)驚訝的↔♥(de)是(shì)，這(zhè)種過剩現(xiàn)象可(✘±πkě)能(néng)是(shì)由暗(àn)能(néng)''量而不(bù)是(shì)暗(àn)物(wù)質造成的(de)，β♥☆當一(yī)切都(dōu)像這(zhè)樣結合在一(yī)起時(shí)，真δ™的(de)很(hěn)特殊。”
同時(shí)，研究計(jì)算(suàn)表明(míng)，÷≥≠$像XENON1T這(zhè)樣旨在探測暗(àn)物(wù)質的(de)實®§驗，也(yě)可(kě)以用(yòng)于探測暗(àn)能(nén♣≤×g)量，然而該結論需要(yào)更多(duō)的(de)實÷γ∏驗進行(xíng)驗證。維西(xī)內(nèi)利說(shuō)：♥δ®“我們首先需要(yào)知(zhī)道(dào)這(zhè ≠♥¥)不(bù)是(shì)偶然的(de)，如(rú)果XENON1T實☆₽驗真的(de)觀測到(dào)了(le)什(shén)麽，你(nǐ)會(¥♠huì)期望在未來(lái)的(de)實驗中再次看(kàn★♥♠)到(dào)類似的(de)過量現(xiàn)象，但(dàn)那(nà)将是(δγshì)一(yī)個(gè)更強的(de)信号。”
如(rú)果我們觀測到(dào)的(de)過量現(xiàβ&∞n)象是(shì)由于暗(àn)能(nén↕α₽♦g)量所導緻的(de)，XENON1T實驗将進一(yī)步升級完π§λ善，以及實現(xiàn)類似研究目标的(de)實驗，例如(rú)：LUX-Z>®←eplin和(hé)PandaX-xT實驗，很(hěn)≤ 可(kě)能(néng)未來(lái)十年(nián)我們将直接探測到(dà∏>π✘o)暗(àn)能(néng)量。（葉傾城(chéng)）
