Дали тази новооткрита частица е образувала тъмната материя на Вселената?

Призрачен пръстен от тъмна материя, плаващ в галактическия куп ZwCl0024+1652, едно от най -силните доказателства за съществуването на тъмна материя досега. Астрономите смятат, че пръстенът от тъмна материя е произведен от сблъсък между два гигантски клъстера.

Призрачен пръстен от тъмна материя, плаващ в галактическия куп ZwCl0024+1652, едно от най -силните доказателства за съществуването на тъмна материя досега. Астрономите смятат, че пръстенът от тъмна материя е произведен от сблъсък между два гигантски клъстера. (Изображение: ESA / Hubble)



Изследователите смятат, че новоидентифицирана субатомна частица може да е образувала тъмната материя на Вселената веднага след Големия взрив, преди приблизително 13,8 милиарда години.



Докато учените са установили, че до 27% от материята във Вселената може да бъде тъмна материя, нашето разбиране за това какво може да бъде мистериозното вещество все още липсва, тъй като никой никога не го е наблюдавал директно.

Сега, в ново проучване, ядрените физици предполагат, че тъмната материя може да бъде направена от новооткрита частица: d-звездния хексакварк.



Свързани: 11 -те най -големи въпроса без отговор за тъмната материя

Какво е хексакварк?

Материята може да бъде разделена на молекули, които могат да бъдат разбити допълнително на атоми и още по -далеч на субатомните частици протони и неутрони. След това, когато ги разбиете, получавате кварки. Така че всичко, което някога сме виждали, пипали или опитвали, в крайна сметка е съставено от кварки.

Докато всеки от неутроните и протоните се състои от три кварка, хексакварките се състоят от шест. Тяхното съществуване се предвиждаше в продължение на десетилетия, а през 2014 г. изследователи успяха да потвърдят съществуването на хексакварки .



Въпреки че тези екзотични частици се състоят от повече кварки, отколкото протоните, хексакварките всъщност са много по -малки от по -познатите частици. Хексакварките също се разлагат много по -бързо от другите субатомни частици. Хексакварките също са вид бозонови частици, което означава, че множество d-звездни хексакварки могат да се комбинират по различни начини от това как се комбинират протоните и неутроните.

И така, как тези малки, хексакварки могат да бъдат ключът към разбирането на тъмната материя?

Както Михаил, Башканов, изследовател от катедрата по физика на Университета в Йорк в Обединеното кралство, каза пред demokratija.eu, хексакварките биха могли да се кондензират в тъмна материя в странните условия непосредствено след Големия взрив.

Хексакваркс, кондензиран



Веднага след това събитие вселената беше охлаждащо море от субатомни частици, „голяма тенджера супа с кварки“, каза Башканов.

Башканов и съавтор, професор от Университета в Йорк Даниел Уотс, казаха в това ново проучване, че по време на този супер ранен период на Вселената, шестокваскултите с d-звезди биха могли да се охладят и разширят до това, което е известно като Бозе-Айнщайн кондензат (BEC).

BEC е екзотично, пето състояние на материята, което се образува, когато облак от атоми или субатомни частици се охлади до температури, приближаващи се до абсолютната нула, или 0 Kelvin (минус 459,67 градуса по Фаренхайт, или минус 273,15 градуса по Целзий). При тези екстремни температури частиците (или атомите) се събират в едно цяло, което може да се опише с вълнова функция. С други думи, частиците се сливат и се държат като единична частица (или атом).

Докато хексакварките бързо се разпадат в лаборатория, Башканов обяснява, че те са много по-стабилни и дълготрайни в рамките на неутронна звезда и според изследователите вероятно и в BEC.

Така че, както обяснява Башканов, учените смятат, че малко след като Вселената е започнала с Големия взрив, хексакварките можеха да се кондензират в BEC - и че уникалната BEC може да бъде тъмна материя.

„Първите ни изчисления показват, че кондензатите на d-звездите са възможен нов кандидат за тъмната материя и тази нова възможност изглежда достойна за по-нататъшно, по-подробно изследване“, Уотс се казва в изявление . 'Резултатът е особено вълнуващ, тъй като не изисква никакви понятия, които са нови за физиката.'

Тази ранна работа не е решила завинаги въпроса за тъмната материя. Но Уотс и Башканов планират да продължат да изучават хексакварки, за да разберат по -добре странните частици и да проучат допълнително дали те наистина биха могли да бъдат добри кандидати за тъмна материя.

Както обяснява Башканов, изследователите ще направят експерименти, за да проучат свойствата на шестокваркварите, като техния размер и как те взаимодействат както с други хексакварки, така и с нормална или ядрена материя (протони и неутрони в ядрото). Докато изследователите казаха (както те изследваха в тази статия), че хексакварките могат да се кондензират в BEC, те се надяват да покажат, че това е вярно чрез по -нататъшно проучване и експериментиране.

Тази работа е публикуван на 12 февруари в Journal of Physics G Letters.

Бележка на редактора:Беше направена корекция, за да се покаже, че Вселената вероятно се състои от 27 процента тъмна материя и че хексакварките са бозони.

Следвайте Челси Год в Twitter @chelsea_gohd . Следвайте ни в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .

ОФЕРТА: Спестете поне 56% с последната ни сделка за списания!

Списание Всичко за космоса ще ви отведе на едно страхотно пътешествие през нашата Слънчева система и извън нея, от невероятните технологии и космически кораби, които позволяват на човечеството да се впусне в орбита, до сложността на космическата наука. Вижте оферта