Тъмната материя може да се е образувала от хексакварк D* (2380), частица, открита през 2014 г.

Има много косвени доказателства за съществуването на тъмна материя, но директното й откриване все още е неуспешно, въпреки световните опити да се направи това от години. За 85% от цялата материя във Вселената се казва, че се състои от тъмна материя, но големият въпрос е: каква е тази мистериозна частица, която е толкова неуловима?

Двама учени от Йоркския университет, Михаил Башканов (Mikhail Bashkanov) и Даниел Уотс (Daniel Watts), сега мислят, че са намерили частицата и тя е позната от шест години! Това е частицата, наречена D * (2380) - чете се D звезда 2380), така наречения хексакварк, частица, която се състои от шест кварка. Открита е още през 2014 г. с помощта на синхротрона Cooler Synchrotron (COZY) в Германия, резонанс, който се появи от сблъсъци на протони и неутрони с енергия от 2.38 GeV (виж графиката по-долу).

Всеки протони и неутрони се състоят от три кварка, нечетно число, което ги определя като бариони (частиците с четен брой кварки, като мезоните, принадлежат към бозоните). Ако може да се комбинират протони и неутрони, се получава частица от шест кварка, която се нарича хексакварк. И изследоватете успяха да го направят, само че това бе много кратък резонанс. Съществуването на D* вече бе предложено през 1964 г. от Фрийман Дайсън, физикът, който наскоро почина.

^{D* резонансът, наблюдаван в COZY. Кредит: COZY Collaboration.}

Наскоро излезе специализирана статия на двамата физици от Йорк, в която те твърдят, че макар хексакваркът D* да е известен като краткотрайна частица, той може да се е групирал малко след Големия взрив в Бозе-Айнщайнов кондензат, форма, споменавана още като "петото състояние на агрегация" (като допълнение към твърдо, течно, газово и плазмено състояние на материята).

В тази форма D* хексакварките, които са бозони заради четния им брой кварки, могат да съществуват дълго време. Изчисленията на Башканов и Уотс показват, че количеството D* хексакварки, произведено малко след Големия взрив, е достатъчно за образуването на тъмната материя във Вселената. С това обяснение не е необходимо да се преминава към нова физика извън Стандартния модел, защото хексакварките D * съответстват на този Стандартен модел, който описва елементарните частици и естествените сили между тях.

^{Шест кварка заедно и се получава хексакварк.}

Наистина ли това е решението?

Големият въпрос, разбира се, е дали хексакварките D* (2380) всъщност обясняват тъмната материя, дали 85% от цялата материя във Вселената се състои от области на Бозе-Айнщайнов кондензат от тази екзотична частица?

Може би трябва да сме малко предпазливи по този въпрос.

Въпросът е например дали една частица, която се появява в наблюденията като много нестабилна частица, която се разпада за по-малко от секунда (около 10 ^ -23 сек.), всъщност може да възникне в стабилна форма като Бозе-Айнщайнов кондензат.

Това е хипотетично и никога не е наблюдавано. Освен това хексакварките, подобно на протона, от който произхождат, са заредени частици (протоните са положително заредени, неутроните са неутрални).

Тогава определено вече не може да говорим за тъмна материя, защото тя не реагира чрез електромагнитно взаимодействие. Бозе-Айнщайнов кондензат от хексакварки, които съставляват 85% от масата на Вселената, би трябвало да бъде много по-лесен за наблюдение.

Освен хексакварките има и други екзотични форми на кварки, като тетракварки (четири кварка) и пентакварки (пет кварка). Не биха ли могли тетракварките (също с четен брой кварки) да образуват Бозе-Айнщайнов кондензат?

Източник: University of York, Darkmatterenergy 

Още по темата

17/07/2019

Физика

Могат ли загадките на ядрото на атома да разклатят Стандартния модел? Отговаря проф. Пиетрала

28/05/2018

Физика

50 години Стандартен модел - абсолютната теория за почти всичко?

04/08/2017

Космос

Стандартният модел Вселена с тъмната материя и енергия бе потвърден (видео)

19/08/2016

Физика

Откритието на екзотичната частица пентакварк е потвърдено