Nekaj v vesolju ustvarja več mase, kot jo lahko neposredno zaznamo. Vemo, da je tam zaradi gravitacijskih učinkov na snov, ki jih lahko zaznamo; vendar ne vemo, kaj je in od kod prihaja.
To nevidno maso imenujemo “temna snov”, fiziki pa so pravkar identificirali delček, ki bi lahko bil to.
Kandidat je pred kratkim odkriti subatomski delec, imenovan d hexaquark. In v prvotni temi, ki je sledila Velikemu poku, bi se lahko združili in ustvarili temno snov.
Skoraj stoletje je temna snov zmedla astronome. Prvič je bil njen vpliv viden v gibanju zvezd, kar je namignilo, da je okoli njih več mase, kot smo jo lahko videli.
Zdaj lahko vpliv temne snovi vidimo v drugi dinamiki – na primer pri gravitacijskem lečenju, ko se svetloba upogne okoli masivnih predmetov, kot so jate galaksij. In vrtenje galaktičnih diskov, kar je prehitro, da bi ga razložili z navidezno maso.
Do zdaj se je izkazalo, da temne snovi ni mogoče neposredno zaznati, saj ne absorbira, oddaja ali odbija elektromagnetnega sevanja katere koli vrste. Toda njen gravitacijski učinek je močan – tako močan, da je lahko do 85 odstotkov snovi v našem vesolju temna snov.
Vendar pa bi znanstveniki radi razumeli skrivnost temne snovi. To pa ni samo zato, ker so zelo radovedni – ugotovitev, kaj je temna snov, nam lahko veliko pove o tem, kako je nastalo naše vesolje in kako deluje.
Če temna snov v resnici ne obstaja, bi to pomenilo, da nekaj ni v redu s standardnim modelom fizike delcev, ki ga uporabljamo za opis in razumevanje vesolja.
V preteklih letih je bilo predstavljenih več kandidatov za temno snov, vendar se zdi, da smo vse bližje iskanju odgovora. Na prizorišče stopi Hexaquark d – bolj formalno, d (2380).
“Izvor temne snovi v vesolju je eno največjih vprašanj v znanosti in še vedno nima odgovora,” je pojasnil jedrski fizik Daniel Watts z univerze York v Veliki Britaniji.
“Naši prvi izračuni kažejo, da so kondenzati d novi možni kandidat za temno snov. Ta novi rezultat je še posebej zanimiv, saj ne zahteva konceptov, novih za fiziko. '
Kvarki so temeljni delci, ki se običajno združijo v skupine po tri, da tvorijo protone in nevtrone. Skupno se ti delci treh kvarkov imenujejo barioni in večina opazovane snovi v vesolju je sestavljena iz njih. Barionski ste. Kot sonce. Tako planeti kot zvezdni prah.
Ko se šest kvarkov združi, nastane vrsta delcev, imenovana dibarion ali heksakvarek. Pravzaprav jih sploh nismo videli veliko. Hexaquark d, opisan leta 2014, je bil prvo netrivialno odkritje.
Heksakvarki d so zanimivi, ker so bozoni, vrsta delcev, ki ubogajo Bose-Einsteinovo statistiko, osnova za opis vedenja delcev. V tem primeru to pomeni, da lahko zbirka heksakvarkov d tvori nekaj, kar se imenuje Bose-Einsteinov kondenzat.
Ti kondenzati, znani tudi kot peto stanje snovi, nastanejo, ko se bozonski plin z nizko gostoto ohladi na tik nad absolutno ničlo. Na tej stopnji atomi v plinu preidejo iz običajnega zibanja v popolnoma stacionarno stanje – najmanjše možno kvantno stanje.
Če je bil v zgodnjem vesolju takšen plin d heksakvarkov povsod, ko se je ohladil po velikem poku, potem bi po modelu ekipe lahko združil, da bi ustvaril Bose-Einsteinove kondenzate. In ti kondenzati bi lahko bili tisto, čemur danes pravimo temna snov.
Očitno je vse to zelo teoretično, toda več kandidatov za temno snov najdemo – in potrdimo ali izključimo – bližje smo opredelitvi, kaj je temna snov.
Tu je torej še veliko dela. Ekipa namerava najti d heksakvare v vesolju in jih preučiti. Načrtujejo tudi več dela na heksakvarkih v laboratoriju.
“Naslednji korak za ustvarjanje tega novega kandidata za temno snov bo globlje razumevanje medsebojnega delovanja heksakvarkov – kdaj se privlačijo in kdaj se odbijajo,” je dejal Mihail Baškanov, fizik z univerze York.
“Izvajamo nove meritve, da bi ustvarili heksavarke v atomskem jedru in ugotovili, ali se njihove lastnosti razlikujejo od tistih, ko so v prostem prostoru.”
Študija je bila objavljena v reviji Physics G: Nuclear Physics and Particle Physics.
