Kanske en ny partikel (om den hittas och finns) kan förklara mörk energi

 

Bild https://www.southampton.ac. Den föreslagna partikeln med mörk materia.

Forskare vid University of Southampton har föreslagit existensen av en ny fundamental partikel som skulle kunna förklara varför ingen har lyckats upptäcka mörk materia. 

Trots övertygande indirekta bevis och betydande experimentella ansträngningar har ingen lyckats finna mörk materia direkt. Partikelfysik ger oss ledtrådar till vad mörk materia kan vara och den allmänna uppfattningen är att partiklar av mörk materia har en mycket stor utbredning medan dess storlek är diskuterad men troligen jämförbar med den hos tunga atomer. Partiklar av synligare mörk materia anses vara mindre sannolika av astro fysikaliska skäl även om det inte är helt omöjligt att det finns. Partikelfysiken kan ha svaret på mörk materia.

Den föreslagna partikeln har en massa på 100eV/c^2, vilket är bara cirka 0,02 procent av en elektrons (om nu en elektron är en partikel eller bara en våg eller både ock). Även om den inte växelverkar med ljus vilket krävs för mörk materia, växelverkar den förvånansvärt starkt med normal materia (kan det vara en form av vanlig materia som vi inte förstår?). Faktum är att den i skarp kontrast till andra kandidater, kanske inte ens tränger igenom jordens atmosfär. Att upptäcka den på jorden är därför inte troligt, så forskarna planerar att göra sökningar i ett rymdexperiment som planeras av konsortiet Macroscopic quantum resonators (MAQRO), som de redan är involverade i. En nanopartikel, svävande i rymden och exponerad direkt för flödet av mörk materia kommer att skjutas nedströms och noggrann övervakning av denna partikels position kommer att avslöja information om vilken typ av mörk materia-partikel det rör sig om, om den nu hittas och existerar.

Dr James Bateman vid institutionen fysik och astronomi vid University of Southampton och medförfattare till studien, beskriver: "Detta arbete sammanför några mycket olika områden inom fysiken: teoretisk partikelfysik, observation inom röntgenastronomi och experimentell kvantoptik. Vår kandidatpartikel låter galen, men för närvarande verkar det inte finnas några experiment eller observationer som skulle kunna utesluta den. Mörk materia är ett av de viktigaste olösta problemen inom modern fysik och vi hoppas att vårt förslag kommer att inspirera andra att utveckla detaljerad partikelteori och till  experimentella tester.

Dr Alexander Merle, medförfattare från Max Planck-institutet i München, Tyskland, tillägger: "För närvarande pekar experiment om mörk materia inte i en tydlig riktning åt något håll och med tanke på att inte heller Large Hadron Collider vid CERN har hittat några tecken på ny fysik  kan det vara dags att vi skiftar vårt paradigm mot alternativa kandidater för mörk materia. Fler och fler partikelfysiker verkar tänka på det sättet och vårt förslag verkar vara en allvarlig konkurrent på marknaden.

Mörk materia kan vara ett problem som man kan lösa genom att korsa fält och leta efter dolda möjligheter.

Dr Bateman tillägger: "Även ur denna synvinkel utgör artikeln en milstolpe i vår institutions historia: för första gången har det funnits en publikation som involverar författare från alla tre grupperna inom fysik och astronomi, vilket visar hur värdefullt det kan vara att korsa gränser och se bortom sitt eget område."

Forskningen är publicerad i Scientific Reports.

Jag är själv tveksam till att mörk materia existerar misstänker att den effekt som gett upphov till mörk materia och mörk energi istället är effekter av gravitation.

Har plötsligt en ny partikel sett dagens ljus vilken kan förändra universums öde?

Astronomer runt om i världen är  oense eftersom de inte verkar kunna enas om hur snabbt universum expanderar. 


Ända sedan vårt universum uppstod (BigBang) utifrån en liten fläck av oändlig densitet har enligt beräkningar expansionen av universum fortsatt i en ökande takt enligt mätningar med de medel vi förfogar över.


Men mätningar av universums expansionshastighet från närliggande källor verkar vara i konflikt med samma mätningar tagna från avlägsna källor. En möjlig förklaring är att, något nu pågår i universum som ändrar expansionstakten (enligt vissa forskare).

Jag (min anm) föreslår istället mätfel i form av att vi inte förstår vad vi mäter och hur vi ska mäta.


Någon teoretiker har föreslagit att en helt ny partikel har uppkommit och förändrar det framtida ödet för kosmos.


Det som dominerar universums expansion idag är ett mystiskt fenomen som vi kallar mörk energi. Det är ett namn för något som vi i princip inte förstår. Allt vi vet är att expansionstakten i universum idag accelererar och vi kallar den kraft som driver denna acceleration "mörk energi."


I våra jämförelser från det unga universum till dagens universum antar fysiker att mörk energi (vad det än är) är konstant. Men nu tänker en del att mörk energi kanske förändras över tid.


I en nyligen publicerad på nätet i preprint tidskriften arXiv, har teoretisk fysiker Massimo Cerdonio vid universitetet i Padua beräknat mängden förändring i de kvantfält som behövs för att redogöra för förändringen i mörk energi.


Om det finns ett nytt kvantfält som är ansvarig för förändringen av mörk energi, betyder det att det finns en ny eller okänd partikel där ute i universum som börjat agera.


Och mängden förändring av mörk energi kräver en viss typ av partikelmassa som visar sig vara ungefär samma massa av en ny typ av partikel som kallas Axion. Fysiker uppfann denna teoretiska partikel (axion)  för att lösa vissa problem med vår kvantmekaniska förståelse av den starka kärnkraften.


Denna partikel dök förmodligen upp i det mycket tidiga universum men har "lurat" i bakgrunden medan andra styrkor och partiklar kontrollerade riktningen av universum. Och nu har kanske Axion börjat agera...


Trots detta har vi aldrig upptäckt Axion, men om beräkningar är korrekta innebär det att Axion finns därute och har börjat fylla upp universum och dess kvantfält. Denna hypotetiska Axion är märkbar genom att ändra mängden mörk energi i kosmos. Så kan det vara att även om vi aldrig har sett denna partikel i laboratoriet. Men jag (min anm) tror på mätfel vi vet inte vad vi mäter men tror oss veta. Jag anser inte att en ny partikel börjat agera.


Bild från.