Да ли смо већ могли да откријемо тамну материју?
То је питање постављено у новом раду, објављеном 12. децембра у часопису Јоурнал оф Пхисицс Г. Аутори су истакли како тамна материја може бити направљена од честице познате као д * (2380) хексакарк, која је вероватно откривена 2014. године.
Тамна материја, која делује гравитационо, али не емитује светлост, није нешто што нико икада није дотакао или видео. Не знамо од чега се праве, а безбројне претраге ствари су се испразниле. Али велика већина физичара је уверена да постоји. Докази су ожбукани по свемиру: Кластери звезда који се врте далеко брже него што би иначе требало, тајанствена изобличења светлости по ноћном небу, па чак и рупе које су у нашој галаксији пробушене невиђеном ударном главом указују на то да нешто вани чини - чини већину масе свемира - коју још не разумемо.
Најраширеније теорије тамне материје укључују читаве класе никад виђених честица изван стандардног модела физике, доминантне теорије која описује субатомске честице. Већина њих се уклапа у једну од две категорије: лагане осовине и тешки ВИМП или слабо интерактивне масивне честице. Постоје и друге, егзотичније теорије које укључују још неоткривене врсте неутрина или теоријску класу микроскопских црних рупа. Али ретко ко предлаже да је тамна материја направљена од нечега за што већ знамо да постоји.
Михаил Басхканов и Даниел Ваттс, физичари на Универзитету Иорк у Енглеској, разбили су тај калуп, тврдећи да би шестерокут д * (2380), или "д-звезда", могао да објасни сву ствар која недостаје.
Кваркови су основне физичке честице у Стандардном моделу. Три од њих повезана (користећи честице познате као глуони) могу да направе протон или неутрон, грађевне блокове атома. Распоредите их на друге начине и добићете различите, егзотичније честице. Д-звезда је позитивно набијена честица са шест кваркова за коју истраживачи верују да је постојала само секунда током експеримента 2014. године у немачком истраживачком центру Јулицх. Пошто је било тако брзо, то откривање д-звезде није апсолутно потврђено.
Појединачне д-звезде нису могле објаснити тамну материју јер не трају довољно дуго пре него што пропадну. Међутим, рекао је Башканов Ливе Сциенце-у, рано у историји универзума, честице су се могле сабрати на начин који би их спречио да пропадну.
Тај се сценариј дешава са неутронима. Извадите неутрон из нуклеуса и он врло брзо пропада, али помешајте га са другим неутронима и протоновима унутар језгра и он постаје стабилан, рекао је Башканов.
"Шестерокутници се понашају потпуно на исти начин", рекао је Башканов.
Басхканов и Ваттс су теоретизирали да групе д-звезда могу да формирају супстанце познате као Босе-Ајнштајнов кондензат или БЕЦ. У квантним експериментима, БЕЦ настају када температуре падну толико ниско да се атоми почињу преклапати и стапати заједно, помало као протони и неутрони унутар атома. То је стање материје различито од чврсте материје.
Почетком историје свемира, ти БЕЦ-ови би заробили слободне електроне, формирајући материјал са неутралним наелектрисањем. БЕЦ, неутрално наелектрисани д-звезда, понашали би се попут тамне материје: невидљива, клизајућа кроз светлуцаву материју без приметног прелетавања око себе, а истовремено би показала значајан гравитациони потез околном универзуму.
Разлог због којег не паднете кроз столицу када седнете на њу је тај што се електрони столице гурају против електрона на вашој задњој страни, стварајући баријеру од негативних електричних наелектрисања који одбијају да прелазе стазу. Под правим условима, рекао је Башканов, БЕЦ-ови направљени од шестерокута са заробљеним електронима не би имали такве баријере, пролазећи кроз друге врсте материје попут савршено неутралних духова.
Ови БЕЦ-ови би се могли формирати убрзо након Великог праска, јер се простор преточио из мора вруће кварк-глуонске плазме без изразитих атомских честица у наше модерно доба с честицама попут протона, неутрона и њихових рођака. У тренутку када су се формирале те основне атомске честице, били су погодни услови да се хексакварски БЕЦ таложи из кварк-глуонске плазме.
"Пре овог прелаза, температура је превисока; после ње је густина прениска", рекао је Башканов.
Током овог прелазног периода, кваркови су се могли смрзнути или у обичне честице, попут протона и неутрона, или у хексакварски БЕЦ који данас могу чинити тамну материју, рекао је Башканов. Ако су ови шестерокутни БЕЦ-ови напољу, написали су истраживачи, можда бисмо могли да их откријемо. Иако су БЕЦ-ови прилично дуготрајни, повремено ће пропадати око Земље. А тај би се распад показао као посебан потпис у детекторима дизајнираним да уоче космичке зраке и изгледао би као да долази из сваког правца одједном као да извор испуњава сав простор.
Сљедећи корак је, како су написали, тражење тог потписа.
