Физики из Йоркского университета (Канада) определили субатомную частицу, которая могла бы составлять таинственную «темную материю».
Именно в 1970-х годах благодаря работе астронома Веры Рубин идея «темной материи» действительно воплотилась в жизнь.
В широком смысле, скорость, с которой звезда должна двигаться, чтобы остаться на своей орбите, зависит от силы тяжести, которая тянет ее к центру галактики — и, следовательно, от массы галактики. Сосредоточившись на скоростях нескольких звезд в Галактике, астроном понял, что количество материи, необходимое для удержания этих звезд на своих орбитах, недостаточно.
Другими словами, простое присутствие газа и пыли, составляющих так называемую барионовую материю («нормальную» материю), не могло объяснить звездных движений.
Невидимое вещество
Поэтому впоследствии было высказано предположение о существовании дополнительной формы материи, способной объяснить эти движения. Эту форму материи, которая не излучает, не поглощает и не отражает свет, естественным образом прозвали «темной материей». В настоящее время, по оценкам, она составляет около 26,8% Вселенной (4,9% нормальной материи и 68,3% темной энергии).
Неизвестно, из чего состоит эта экзотическая материя. Вот почему она сегодня, благодаря своему невероятному влиянию, считается одной из самых острых проблем современной астрофизики.
Были предложены многие частицы-кандидаты, такие как аксионы, темные фотоны или массивные частицы с низким взаимодействием, называемые . Но факт в том, что все эти частицы все еще гипотетичны. И до сих пор не было разработано ни одного эксперимента, подтверждающего их существование.
Новая кандидатура на должность
Вот где это новое исследование становится интересным. Почему? Потому что новая кандидатная частица, предложенная исследователями из Йоркского университета, уже существует. Название: d-star hexaquark.
Эта частица, обнаруженная в 2014 году, состоит из набора из шести кварков. Что делает его бозоном. А бозоны, при определённых условиях, как известно, собираются очень необычным образом. В частности, при охлаждении до почти абсолютного нуля они склонны образовывать то, что называется Бозе-Эйнштейновским конденсатом (БЭК), состояние материи, в котором частицы начинают действовать как большой «супер-атом».
Что сегодня предлагает команда исследователей , так это то, что вскоре после Большого Взрыва, когда Вселенная начала охлаждаться, многие d-star hexaquark могли бы сгруппироваться, чтобы сформировать конденсат Бозе-Эйнштейна. И это в количествах, достаточных для объяснения гравитационных эффектов темной материи, наблюдаемых в наши дни.
«Наши первые расчеты показывают, что конденсаты d-star — возможный новый кандидат для темной материи», — сказал Даниэль Уоттс, соавтор исследования, опубликованного в журнале . «Этот новый результат особенно интересен, потому что он не требует новой концепции в физике».
Очевидно, это всего лишь теория на данный момент. Поэтому необходимо подтвердить дополнительные лабораторные исследования (или нет).
«Следующим шагом будет более глубокое понимание того, как эти частицы взаимодействуют (когда они притягиваются и когда они отталкиваются)», — заключают исследователи.