Under sin undersökning av mörk materia fick forskarna i XENON1T-projektet några oväntade resultat: de kan ha stött på mörk energi för första gången, av en slump.
Sedan universums expansion accelererade på 1990-talet har hypotesen om existensen av "mörk energi" fått ökat genomslag i forskarvärlden.
Existensen av en antigravitationskraft som verkar i hela universum skulle inte bara vara förenlig med kvantmekaniken, utan skulle också förklara den accelererande expansionen av hela vårt universum.
Mörk energi är tekniskt sett omöjlig att upptäcka, men ett forskarlag vid Cambridge University kan ha upptäckt den för första gången. Bokstavligen av en slump.
Experimentet i djupet av Gran Sasso
Cambridges forskargrupps nyligen publicerade studie tyder på att de märkliga resultaten från ett experiment i djupet av Gran Sasso kan vara resultatet av en direkt upptäckt av mörk energi.
Experimentet var egentligen avsett att upptäcka mörk materia: som Sunny Vagnozzi, författare till forskningen, förklarar, "experiment som XENON1T är utformade för att upptäcka mörk materia direkt, genom att leta efter spår av dess påverkan på vanlig materia, men mörk energi är ännu mer svårfångad".
XENON1T, mitt i hjärtat av Gran Sasso, är ett slags stor fälla som enligt forskarna äntligen skulle kunna visa partiklar av mörk materia. Absolut inte partiklar av mörk energi, som ingen tänkte på i djupet av Gran Sasso National Laboratories.
För ungefär ett år sedan registrerade XENON1T-experimentet en oväntad signal, ett slags "överskott av händelser" jämfört med vad som förväntades bli upptäckt.Visinelli vid Frascati National Laboratories säger: "Vi har undersökt en modell där dessa signaler kan tillskrivas mörk energi, snarare än den mörka materia som experimentet ursprungligen var avsett att upptäcka.Forskargruppen utvärderade även andra hypoteser, som axionhypotesen, men alla dessa hypoteser föll sönder inför bevis och beräkningar, vilket lämnar vägen öppen för en teoretisk modell som skulle tillskriva den mörka energin.
Hemligheten bakom universums expansion
"Vi är långt ifrån att fullt ut förstå vad mörk energi är", skriver forskarna, "men de flesta fysikaliska modellerna för mörk energi skulle leda till att det finns en så kallad femte kraft.
I praktiken kan nästan allt som fysiken inte lyckas förklara med hjälp av de fyra naturkrafterna - elektromagnetiska, gravitationella, starka kärnkrafter och svaga kärnkrafter - orsakas av denna okända femte kraft. Vi står återigen inför den teoretiska fysikens stora utmaning: standardmodellens eventuella ofullständighet.
Den mörka energins existens skulle förklara ett av universums största mysterier: flera observationer tyder på att universum består av cirka 70 procent energi med negativt tryck, den så kallade mörka energin. Den mörka energins gravitationseffekt skulle kunna förklara den accelererande expansionen av universum: den skulle kunna ligga till grund för den "repulsiva" mekanism som accelerationen - som bevisades först 1998 - härrör från.
"Även om båda är osynliga", förklarar Vagnozzi, "vet vi mycket mer om mörk materia, vars existens antogs redan på 1920-talet, medan den mörka energin inte upptäcktes förrän 1998" - det år då universums acceleration bevisades, och som ledde till att vi fick Nobelpriset för fysik.
Den första signalen av mörk energi kan bana väg för en revolution inom den teoretiska fysiken: "Om det överskott som upptäcktes av XENON1T verkligen är ett resultat av mörk energi", skriver forskarna, "kan det vara möjligt att upptäcka mörk energi under nästa årtionde.