新浪科技訊 北京時間9月18日消息，目前，英國劍橋大學研究人員在《物理評論D》雜誌上發表文章稱，意大利XENON1T實驗中一些無法解釋的結果可能是由暗能量引起的，而不是該實驗旨在檢測的暗物質。

他們建立了一個物理模型來幫助解釋這些結果，證實該結果可能源自太陽強磁場區域產生的暗能量粒子，儘管還需要未來的實驗來證實該解釋。研究人員表示，他們的研究可能是直接探測暗能量的重要一步。

我們在天空和日常生活中肉眼所能看到的一切，從小型衛星至巨大星系，從螞蟻至藍鯨，它們僅佔宇宙物質5%，其他物質則是“黑暗”的，大約27%是暗物質——將星系和宇宙網絡連接在一起的無形力量，而68%是暗能量，它導致宇宙加速膨脹。

該研究報告作者、劍橋大學卡維裏宇宙學研究所桑尼·瓦格諾齊博士稱，儘管暗物質和暗能量都是看不見的，但我們對暗物質瞭解得更多，因爲早在上世紀20年代就有人提出它的存在，而暗能量直到1998年才被發現，XENON1T等大型實驗旨在通過尋找暗物質“碰撞”普通物質的跡象，直接探測暗物質，但暗能量更難捉摸。

爲了探測暗能量，科學家們通常會尋找引力的相互作用——引力吸引物體的方式，在最大尺度上，暗能量的引力效應是排斥性的，將物體相互拉開，使宇宙加速膨脹。

大約一年前，XENON1T實驗報道發現了一個意想不到的信號，或者說超出了預期背景。該研究合著作者、意大利弗拉斯卡蒂國家實驗室研究員盧卡·維西內利博士稱，這類過剩現象通常是偶然的，但偶爾也會導致根本性的發現，我們探索了一個模型，在這個模型中，該信號可以歸因爲暗能量，而不是實驗最初設計來檢測的暗物質。

當時科學家對該實驗結果最流行的解釋是太陽產生的軸子——一種假設的、極其輕的粒子，然而，該解釋未經得起觀測驗證，因爲解釋XENON1T信號所需的軸子數量將徹底改變比太陽更大質量恆星的演變進化，這與我們所觀測到的現象相沖突。

我們還遠沒有完全理解暗能量是什麼，但大多數暗能量的物理模型都能指向所謂的“第五種力”，宇宙中有四種基本力，它們均無法解釋這種神祕現象，科學家有時將這種神祕現象稱爲“第五種力”作用的結果。

然而，我們知道愛因斯坦的引力論在局部宇宙中非常有效，因此，任何與暗能量相關的第五種力都是不必要的，必須在小尺度範圍下“隱藏”或者“屏蔽”，而且只能在愛因斯坦的引力理論無法解釋宇宙加速的大尺度範圍下運行。爲了隱藏第五種力，許多暗能量模型都配備了所謂的屏蔽機制，動態地隱藏了第五種力。

維西內利和研究報告合著作者構建了一個物理模型，該模型使用一種被稱爲“變色龍篩選”的機制，呈現太陽強磁場產生的暗能量粒子，可以解釋XENON1T實驗中無法解釋的現象。

他說：“我們採用變色龍篩選機制屏蔽了超密度天體中產生的暗能量粒子，排除了太陽軸子的可能性，我們能夠將密度非常小的局部宇宙和密度非常低的最大規模宇宙進行狀況分離。”

研究人員利用該實驗模型證實，如果暗能量產生於太陽一個特定區域——差旋層（tachocline），探測器就能發現那裏的磁場特別強。維西內利說：“令人驚訝的是，這種過剩現象可能是由暗能量而不是暗物質造成的，當一切都像這樣結合在一起時，真的很特殊。”

同時，研究計算表明，像XENON1T這樣旨在探測暗物質的實驗，也可以用於探測暗能量，然而該結論需要更多的實驗進行驗證。維西內利說：“我們首先需要知道這不是偶然的，如果XENON1T實驗真的觀測到了什麼，你會期望在未來的實驗中再次看到類似的過量現象，但那將是一個更強的信號。”

如果我們觀測到的過量現象是由於暗能量所導致的，XENON1T實驗將進一步升級完善，以及實現類似研究目標的實驗，例如：LUX-Zeplin和PandaX-xT實驗，很可能未來十年我們將直接探測到暗能量。（葉傾城）