Se cree ampliamente que la Energía Oscura es la fuerza impulsora detrás de la expansión acelerada del universo, y ahora se han propuesto varias teorías para explicar su naturaleza elusiva. Sin embargo, estas teorías predicen que su influencia en las escalas cuánticas debe ser extremadamente pequeña, y los experimentos hasta ahora no han sido lo suficientemente precisos como para verificarlos o desacreditarlos. En una nueva investigación publicada en EPJ ST , un equipo dirigido por Hartmut Abele en TU Wien en Austria demuestra una técnica experimental sólida para estudiar una de esas teorías, utilizando neutrones ultrafríos. Llamado "Espectroscopia de resonancia de gravedad" (GRS), su enfoque podría acercar a los investigadores un paso más hacia la comprensión de uno de los mayores misterios de la cosmología.

Previamente, Se han propuesto fenómenos denominados "campos de simetrón escalar" como un candidato potencial para la Energía Oscura. Si existen, estos campos serán mucho más débiles que la gravedad, actualmente la fuerza fundamental más débil conocida por la física. Por lo tanto, mediante la búsqueda de anomalías extremadamente sutiles en el comportamiento de las partículas cuánticas atrapadas en campos gravitacionales, los investigadores podrían probar la existencia de estos campos de forma experimental. Dentro de un campo gravitacional, Los neutrones ultrafríos pueden asumir varios estados cuánticos discretos, que varían dependiendo de la fuerza del campo. A través de GRS, estos neutrones se hacen pasar a estados cuánticos de mayor energía mediante las oscilaciones mecánicas finamente ajustadas de un espejo casi perfecto. Cualquier cambio de los valores esperados para las diferencias de energía entre estos estados podría indicar la influencia de la Energía Oscura.

En su estudio, El equipo de Abele diseñó y demostró un experimento de GRS llamado "qBOUNCE, "que basaron en una técnica llamada espectroscopia de Ramsey. Esto implicaba hacer que los neutrones en un haz ultrafrío pasaran a estados cuánticos de mayor energía, antes de dispersar cualquier estado no deseado, y recogiendo los neutrones restantes en un detector. Mediante mediciones precisas de las diferencias de energía entre estados particulares, los investigadores podrían establecer límites mucho más estrictos en los parámetros de los campos de simetrón escalar. Su técnica ahora allana el camino para búsquedas aún más precisas de Energía Oscura en investigaciones futuras.