Od šesťdesiatych rokov minulého storočia astronómovia predpokladajú, že všetka viditeľná hmota vo vesmíre (aka. Baryonická alebo „svetelná hmota“) predstavuje len malú časť toho, čo v skutočnosti existuje. Aby prevládala a prevládala časovo overená teória gravitácie (ako je definované v Všeobecnej relativite), vedci museli predpokladať, že zhruba 85% hmoty vo vesmíre pozostáva z „temnej hmoty“.
Napriek mnohým desaťročiam štúdia vedci ešte stále nenašli žiadny priamy dôkaz o temnej látke a častica a jej pôvod zostávajú záhadou. Tím fyzikov z University of York vo Veľkej Británii však navrhol novú kandidátnu časticu, ktorá bola nedávno objavená. Táto častica, známa ako hexaquark d-star, mohla počas Veľkého tresku vytvoriť vo vesmíre „Temnú hmotu“.
Zodpovedný tím pozostával z Dr. Michail Baškanov a profesora Daniela Wattsa z Katedry fyziky na York University. V štúdii, ktorá bola nedávno uverejnená v Journal of Physics G: Jadrová a časticová fyzika, pár vypočítal vlastnosti d-hviezdnych hexaquarkov ako potenciálneho nového kandidáta na Dark Matter.
Hexaquark je príkladom Bose-Einsteinovho kondenzátu, špeciálneho „piateho stavu hmoty“, ktorý sa zvyčajne vytvára, keď sa nízka hustota častíc bozónu ochladí na takmer nulovú hodnotu. Skladajú sa zo šiestich kvarkov, ktoré sa zvyčajne kombinujú v trojkách, aby vytvorili protóny a neutróny, aby vytvorili bozónovú časticu. To znamená, že prítomnosť viacerých d-hviezd môže viesť ku kombináciám, ktoré produkujú veci iné ako protóny a neutróny.
Existencia hexaquarkov d-hviezd bola po celé roky iba teoretická, pokým experimenty uskutočnené v roku 2011 (a oznámené v roku 2014) nenaznačili možnú detekciu častice. Detekcia sa uskutočnila pri energetickej úrovni 2380 MeV a trvala iba zlomok sekundy (10%)?23 sekúnd). Výskumná skupina v Yorku naznačuje, že sú podobné tým, aké by boli podmienky krátko po Veľkom tresku.
V tomto okamihu sa odvážili, mnoho d-hviezdnych hexaquarkov sa mohlo zoskupiť, keď sa vesmír ochladil a rozšíril do podoby „piateho stavu hmoty“. Watts povedal v nedávnej tlačovej správe University of York:
„Pôvod temnej hmoty vo vesmíre je jednou z najväčších otázok vo vede a otázkou, ktorá až doteraz bola prázdna. Naše prvé výpočty naznačujú, že kondenzáty d-hviezd sú možným novým kandidátom na temnú hmotu a zdá sa, že táto nová možnosť si zaslúži ďalšie, podrobnejšie skúmanie. Výsledok je obzvlášť vzrušujúci, pretože nevyžaduje žiadne koncepty, ktoré sú pre fyziku nové. ““
Ich výsledky v podstate naznačovali, že v prvých rokoch po Veľkom tresku, keď sa vesmír pomaly ochladzoval, sa popri baryonických látkach mohli vytvárať stabilné d * (2830). Ich výsledky navyše naznačujú, že rýchlosť produkcie tejto častice by bola dostatočná na to, aby zodpovedala za 85% hmoty Vesmíru, ktorá je považovaná za temnú hmotu.
Vedci teraz plánujú spolupracovať s vedcami v Nemecku a USA, aby otestovali svoju teóriu a hľadali d-hviezdy hexaquark vo vesmíre. Už majú na mysli niektoré možné astronomické podpisy, ktoré uviedli vo svojej nedávnej štúdii. Okrem toho dúfajú, že tieto subatomické častice vytvoria v laboratórnom prostredí, aby zistili, či sa správajú podľa predpovede. To všetko bude predmetom ich budúcich štúdií.
„Ďalším krokom na vytvorenie tohto nového kandidáta na temnú hmotu bude lepšie porozumenie tomu, ako d-hviezdy interagujú - kedy priťahujú a kedy sa navzájom odpudzujú,“ povedal Dr. Bašanov. "Vedieme nové merania s cieľom vytvoriť d-hviezdy vo vnútri atómového jadra a zistiť, či sa ich vlastnosti líšia, ako keď sú vo voľnom priestore."
