Od šestdesetih let prejšnjega stoletja so astronomi teoretizirali, da vsa vidna snov v vesolju (tudi barionska ali 'svetleča snov) predstavlja le majhen del tega, kar je dejansko tam. Da bi delovala prevladujoča in časovno preizkušena teorija gravitacije (kot je opredeljena z Splošna relativnost ), znanstveniki so morali domnevati, da je približno 85 % mase v vesolju sestavljeno iz »temne snovi«.
Kljub mnogim desetletjem študij znanstveniki še niso našli nobenega neposrednega dokaza o temni snovi in sestavnem delcu ter njegov izvor ostajajo skrivnost. Vendar pa je skupina fizikov z Univerze v Yorku v Združenem kraljestvu predlagala nov kandidatni delec, ki je bil pred kratkim odkrit. Znan kot heksakvark z zvezdico d , bi ta delec lahko tvoril 'temno snov' v vesolju med Velikim pokom.
Odgovorno ekipo sta sestavljala dr. Mikhail Bashkanov in profesor Daniel Watts z Oddelka za fiziko na Univerzi v Yorku. V študiji, ki je bila pred kratkim objavljena v Časopis za fiziko G: Jedrska fizika in fizika delcev , je par izračunal lastnosti heksakvarkov d-zvezd kot potencialnega novega kandidata za temno snov.
Znanstveniki vedo, da temna snov obstaja zaradi njene interakcije preko gravitacije z vidno snovjo, kot so zvezde in planeti. Zasluge: Univerza v Yorku
Heksakvark je primer a Bose-Einsteinov kondenzat , posebno 'peto stanje snovi', ki običajno nastane, ko se nizke gostote bozonskih delcev ohladijo blizu absolutne ničle. Sestavljeni so iz šestih kvarkov, ki se običajno združijo v tri, da tvorijo protone in nevtrone, da ustvarijo bozonski delec. To pomeni, da lahko prisotnost več d-zvezd vodi do kombinacij, ki bodo ustvarile stvari, ki niso protoni in nevtroni.
Leta 2011 je bil obstoj heksakvarkov d-zvezd zgolj teoretičen, dokler niso bili izvedeni poskusi leta 2011 (in objavljeno leta 2014 ) je nakazalo možno detekcijo delca. Zaznavanje je potekalo pri energijski ravni 2380 MeV in je trajalo le delček sekunde (10?23sekunde). Raziskovalna skupina iz Yorka nakazuje, da so te razmere podobne razmeram, ki bi bile kmalu po velikem poku.
V tem času, trdijo, bi se lahko veliko heksakvarkov z zvezdo d združilo, ko se je vesolje ohladilo in razširilo, da bi tvorilo 'peto stanje snovi'. Kot je dejal prof. Watts na nedavni univerzi v Yorku izjava za javnost :
»Poreklo temne snovi v vesolju je eno največjih vprašanj v znanosti in tisto, ki je do zdaj ostajalo prazno. Naši prvi izračuni kažejo, da so kondenzati d-zvezd izvedljiv novi kandidat za temno snov in ta nova možnost se zdi vredna nadaljnje, podrobnejše preiskave. Rezultat je še posebej razburljiv, saj ne zahteva nobenih konceptov, ki so novi v fiziki.'
Umetnikov vtis dveh barionov, sestavljenih iz treh kvarkov, ki se združita v heksakvark. Zasluge: Univerza v Edinburghu
V bistvu so njihovi rezultati pokazali, da bi lahko v najzgodnejših trenutkih po velikem poku, ko se je kozmos počasi ohlajal, poleg barionske snovi lahko nastali stabilni d*(2830) heksakvarki. Še več, njihovi rezultati kažejo, da bi stopnja proizvodnje tega delca zadostovala za 85 % mase vesolja, za katero se domneva, da je temna snov.
Raziskovalci zdaj načrtujejo sodelovanje z znanstveniki v Nemčiji in ZDA, da bi preizkusili njihovo teorijo in iskali heksakvarke d-zvezd v vesolju. V mislih imajo že nekaj možnih astronomskih podpisov, ki so jih predstavili v svoji nedavni študiji. Poleg tega upajo, da bodo te subatomske delce ustvarili v laboratorijskem okolju, da bi ugotovili, ali se obnašajo, kot je bilo predvideno. Vse to bo predmet njihovih naslednjih študij.
»Naslednji korak za vzpostavitev tega novega kandidata za temno snov bo boljše razumevanje interakcije d-zvezd – kdaj se privlačijo in kdaj se odbijajo,« je dejal dr. Bashkanov. 'Vodimo nove meritve za ustvarjanje d-zvezd znotraj atomskega jedra in ugotovimo, ali se njihove lastnosti razlikujejo od tistih, ko so v prostem prostoru.'
Nadaljnje branje: Univerza v Yorku , Časopis za fiziko G