Наявність маси у гравітонів може пояснити природу темної енергії, таємничої сутності, відповідальної за прискорене розширення Всесвіту.
Виявивши 1990 року, що Всесвіт розширюється з прискоренням, вчені намагаються з'ясувати, що собою являє темна енергія, яка підживлює цей процес, і чому прискорення настільки мало.
Одна з найбільш правдоподібних теорій свідчить, що темна енергія є невід'ємним атрибутом космічного вакууму. Фізика елементарних частинок передбачає існування такої енергії, але при цьому її оціночна величина в 10120 разів перевершує ту, якої достатньо для створення спостережуваного прискорення. Якби темна енергія була такою великою, всесвіт рознесло б задовго до утворення перших зірок і галактик.
У 2010 році фізики висунули припущення, що темна енергія все ж може виявитися енергією вакууму, якщо її частина поглинається гіпотетичними частинками - гравітонами. Гравітони служать переносниками гравітаційної взаємодії - однієї з чотирьох фундаментальних взаємодій, за поширення кожного з яких відповідають свої частинки.
Діапазон, який охоплює кожну з фундаментальних взаємодій, визначається масою частинок-переносників. Так, електромагнітна взаємодія, що передається фотонами, які не мають маси, простягається необмежено далеко, а сильна і слабка ядерні взаємодії, носіями яких виступають мають масу Z- і W-бозони, поширюються тільки в субатомному масштабі.
Більшість фізиків вважають, що гравітон, як і фотон - безмасова частинка, тому гравітація поширюється необмежено по всьому Всесвіту. Але якщо гравітони все ж мають нехай незначну, але все ж ненульову масу близько 10 − 33 еВ, це все ще буде відповідати спостережуваній картині світу. (Для порівняння, маса нейтрино - найлегшою з відомих частинок з ненульовою масою - не більше 0,28 еВ, а електрона - 510999 еВ).
Масивні гравітони цілком здатні поглинути більшу частину енергії вакууму, а залишку вистачило б на підтримку прискорення, з яким розширюється Всесвіт. Така модель цілком здатна пояснити результати спостережень, не залучаючи нові сутності - екзотичні частинки.
Красива теорія ледь не загинула в зародку, коли фізики висловили стурбованість, що за обчисленнями можуть ховатися «поля-примари», що володіють негативною енергією і неможливі в реальності. Але інша група вчених спростувала це припущення.
Експериментально перевірити теорію масивних гравітонів, ймовірно, можна буде вже в найближчому майбутньому. Якщо вона правомірна, різниця між «класичною» і «масивною» гравітаційною взаємодією між Землею і Місяцем створить відхилення прецесії орбіти останньою величиною в одну частину на 1012. Недавні експерименти з лазерним променем, відображеним від залишеного на Місяці дзеркала, дозволили визначити прецесію і відстань між Землею і її природним супутником з точністю до однієї частини на 1011.
За повідомленням Nature News