L'experiment, l'objectiu del qual era buscar misteriosa matèria fosca, va donar als científics alguns senyals inusuals, i ara la comunitat científica està confusa.
Del 2016 al 2018, els investigadors van desenvolupar un experiment anomenat XENON1T, el propòsit del qual era descobrir el secret de la matèria fosca. Atès que, segons els científics, aquesta substància hauria d’estar present gairebé a tot arreu, XENON1T hauria d’haver buscat proves rares de quan les seves partícules interactuen amb matèria "ordinària".
Per fer-ho, els científics han instal·lat equips davant d’un enorme dipòsit ple de diverses tones de xenó líquid. Quan una partícula externa penetra al dipòsit, excita els àtoms de xenó i crea un flaix de llum, així com un flux d’electrons lliures, que XENON1T hauria de detectar.
Cal destacar que aquests fenòmens poden ser el resultat no només del contacte amb la matèria fosca, sinó també amb pràcticament qualsevol partícula coneguda. Per tal de filtrar la qüestió "brossa", l'equip va crear models teòrics i va fer prediccions de les pertorbacions esperades i després les va comparar amb la imatge real.
Com a resultat, els físics van rebre una "fantàstica abundància" de pertorbacions de xenó. A més dels 232 brots previstos, es van registrar fins a 53!
Alguna cosa estranya passa definitivament a l'interior del tanc de xenó. Però, què és exactament?
Els investigadors diuen que hi ha tres possibles explicacions. Desfem-nos de l’avorrit primer: pot ser que sigui una font aleatòria de soroll de fons. El senyal és coherent amb les impureses de triti del dipòsit i només es necessiten uns quants àtoms de triti per cada 10 septilions (!) D’àtoms de xenó per crear un desequilibri. Malauradament, cap instrument no és prou sensible per detectar nivells tan insignificants de triti en diverses tones de xenó, de manera que no es pot descartar aquesta versió.
Afortunadament, les altres dues idees són molt més interessants. L’equip diu que una hipotètica partícula elemental anomenada axió és la més adequada com a font de pertorbacions. El concepte d’aquestes partícules es va proposar per primera vegada als anys setanta. Si els axions tinguessin una certa massa, podrien explicar les rareses que atribuïm a la matèria fosca.
Tot i que aquestes axions solars particulars no serien candidates a la "matèria fosca", si es confirma aquesta hipòtesi, l'experiment serà el primer de la història de la ciència que confirmarà el descobriment de qualsevol tipus d'axions com a tals. Això en si mateix seria un descobriment extremadament significatiu.
La tercera explicació és que aquests senyals provenen de propietats dels neutrins fins ara desconegudes. Aquestes partícules elementals ultralleugeres es troben a tot arreu i poques vegades interactuen amb altres matèries, però de vegades sí. Si els neutrins interactuen amb el xenó, tenen un moment magnètic superior al descrit pel model estàndard de física de partícules. Si aquesta teoria resulta ser certa, haurem de fer ajustaments als models físics habituals.
L'equip argumenta que la teoria de l'axió solar està a l'avantguarda en aquest moment. La següent fase de l'experiment suposa un triple augment de la massa de xenó amb una disminució global del "soroll" de fons, de manera que podem trobar la resposta ben aviat.
