Od šedesátých let astronomové teoretizovali, že veškerá viditelná hmota ve vesmíru (aka. Baryonická nebo „světelná hmota“) představuje jen malý zlomek toho, co ve skutečnosti je. Aby fungovala převládající a časem ověřená teorie gravitace (jak je definována Všeobecnou relativitou), vědci museli předpokládat, že zhruba 85% hmoty ve vesmíru tvoří „temná hmota“.
Přes mnoho desetiletí studia vědci dosud nenašli žádný přímý důkaz o Temné hmotě a částice, která je součástí, a její původ zůstávají záhadou. Tým fyziků z University of York ve Velké Británii však navrhl novou kandidátní částici, která byla nedávno objevena. Tato částice, známá jako hexaquark d-star, mohla během velkého třesku vytvořit ve vesmíru „Temnou hmotu“.
Odpovědný tým tvořili Dr. Michail Baškanov a profesor Daniel Watts z Katedry fyziky na University of York. Ve studii, která byla nedávno zveřejněna v Žurnál fyziky G: Jaderná a částicová fyzika, pár vypočítal vlastnosti d-star hexaquarků jako potenciálního nového kandidáta na Dark Matter.
Hexaquark je příkladem Bose-Einsteinova kondenzátu, zvláštního „pátého stavu hmoty“, který se obvykle tvoří, když se nízké hustoty částic bosonu ochladí na téměř nulovou hodnotu. Skládají se ze šesti kvarků, které se obecně kombinují ve třech, aby vytvořily protony a neutrony, aby vytvořily bosonovou částici. To znamená, že přítomnost více d-hvězd může vést ke kombinacím, které budou produkovat věci jiné než protony a neutrony.
Po celá léta byla existence d-star hexaquarků pouze teoretická, dokud experimenty provedené v roce 2011 (a oznámené v roce 2014) neukazovaly možnou detekci částice. Detekce probíhala při energetické hladině 2380 MeV a trvala jen zlomek sekundy (10%)?23 sekundy). Výzkumná skupina v Yorku naznačuje, že jsou podobné těm, jaké by byly podmínky krátce po Velkém třesku.
V tuto chvíli se odvážili, mnoho d-hvězdných hexaquarků se mohlo seskupit, jakmile se vesmír ochladil a rozšířil do podoby „pátého stavu hmoty“. Watts řekl v nedávné tiskové zprávě University of York:
„Původ temné hmoty ve vesmíru je jednou z největších vědeckých otázek a otázkou, která až dosud byla prázdná. Naše první výpočty ukazují, že kondenzáty d-hvězd jsou proveditelným novým kandidátem na temnou hmotu a tato nová možnost se zdá hodná dalšího, podrobnějšího zkoumání. Výsledek je obzvláště vzrušující, protože nevyžaduje žádné koncepty, které jsou pro fyziku nové. “
Jejich výsledky v podstatě naznačovaly, že během prvních okamžiků po Velkém třesku, jak se vesmír pomalu ochladil, se vedle baryonické hmoty mohly tvořit stabilní d * (2830). Jejich výsledky navíc ukazují, že rychlost produkce této částice by byla dostatečná k tomu, aby odpovídala za 85% hmoty vesmíru, která je považována za temnou hmotu.
Vědci nyní plánují spolupráci s vědci v Německu a USA, aby otestovali svou teorii a hledali d-star hexaquark ve vesmíru. Už mají na mysli některé možné astronomické podpisy, které představili ve své nedávné studii. Kromě toho doufají, že tyto subatomické částice vytvoří v laboratorním prostředí, aby zjistili, zda se chovají podle předpovědí. To vše bude předmětem jejich dalších studií.
"Dalším krokem k vytvoření tohoto nového kandidáta na temnou hmotu bude lepší porozumění tomu, jak d-hvězdy interagují - kdy přitahují a kdy se navzájem odrazují," řekl Dr. Bašanov. "Vedeme nová měření, abychom vytvořili d-hvězdy uvnitř atomového jádra a uvidíme, zda se jejich vlastnosti liší od toho, když jsou ve volném prostoru."
