เราสามารถค้นพบสสารมืดได้หรือไม่?
นั่นเป็นคำถามที่นำเสนอในกระดาษใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 12 ก.พ. ในวารสารฟิสิกส์ G ผู้เขียนระบุว่าสสารมืดอาจทำจากอนุภาคที่เรียกว่า hexaquark d * (2380) ซึ่งน่าจะถูกตรวจพบในปี 2014
สสารมืดซึ่งออกแรงดึงความโน้มถ่วง แต่ไม่เปล่งแสงไม่ใช่สิ่งที่ทุกคนเคยสัมผัสหรือเห็น เราไม่รู้ว่ามันทำมาจากอะไรและการค้นหาสิ่งของนับไม่ถ้วนเกิดขึ้นว่างเปล่า แต่นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ที่เชื่อมั่นมีอยู่จริง หลักฐานถูกฉาบไปทั่วจักรวาล: กลุ่มของดาวหมุนเร็วกว่าที่ควรเป็นอย่างอื่นบิดเบือนความลึกลับของแสงข้ามท้องฟ้ายามค่ำคืนและแม้แต่หลุมที่ถูกเจาะในกาแลคซีของเราโดยจุดปะทะที่มองไม่เห็นกับสิ่งที่อยู่ข้างนอก จากมวลของจักรวาล - ที่เรายังไม่เข้าใจ
ทฤษฎีสสารมืดที่ศึกษากันอย่างกว้างขวางส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอนุภาคที่ไม่เคยเห็นมาก่อนทั้งจากนอกแบบจำลองมาตรฐานฟิสิกส์ทฤษฎีที่โดดเด่นที่อธิบายอนุภาคย่อยของอะตอม ส่วนใหญ่ของเหล่านี้พอดีเป็นหนึ่งในสองประเภท: axions ที่มีน้ำหนักเบาและ WIMP เฮฟวี่เวทหรือการโต้ตอบอนุภาคขนาดเล็กอย่างอ่อน มีอีกหลายทฤษฎีที่แปลกใหม่ที่เกี่ยวข้องกับนิวตริโนชนิดที่ยังไม่ถูกค้นพบหรือทฤษฎีหลุมดำขนาดเล็กระดับกล้องจุลทรรศน์ แต่ไม่ค่อยมีใครเสนอว่าสสารมืดทำจากสิ่งที่เรารู้แล้วว่ามีอยู่จริง
Mikhail Bashkanov และ Daniel Watts นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยยอร์คในอังกฤษได้ทำลายแม่พิมพ์ดังกล่าวโดยอ้างว่า hexaquark d * (2380) หรือ "d-star" สามารถอธิบายเรื่องที่หายไปทั้งหมดได้
ควาร์กเป็นอนุภาคพื้นฐานทางกายภาพในโมเดลมาตรฐาน สามของพวกเขาผูกพันกัน (โดยใช้อนุภาคที่เรียกว่ากลูออน) สามารถทำให้โปรตอนหรือนิวตรอนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างของอะตอม จัดเรียงพวกมันด้วยวิธีอื่นแล้วคุณจะได้อนุภาคที่แปลกและแตกต่างออกไปมากขึ้น ดาวดวงนี้เป็นอนุภาคขนาดหกควาร์กที่มีประจุบวกซึ่งนักวิจัยเชื่อว่ามีอยู่เพียงเสี้ยววินาทีในระหว่างการทดลองปี 2014 ที่ศูนย์วิจัยJülichของเยอรมนี เนื่องจากมันหายวับไปการตรวจจับระดับดาราจึงไม่ได้รับการยืนยันอย่างแน่นอน
ดาวฤกษ์ส่วนบุคคลไม่สามารถอธิบายสสารมืดได้เพราะพวกมันไม่ได้อยู่นานพอก่อนที่จะสลายตัว อย่างไรก็ตาม Bashkanov บอกกับ Live Science ในช่วงแรก ๆ ของประวัติศาสตร์ของจักรวาลอนุภาคอาจรวมตัวกันในลักษณะที่จะทำให้พวกมันไม่สามารถสลายตัวได้
สถานการณ์นั้นเกิดขึ้นกับนิวตรอน นำนิวตรอนออกมาจากนิวเคลียสและสลายตัวเร็วมาก แต่จะผสมกับนิวตรอนและโปรตอนอื่น ๆ ภายในนิวเคลียสและมันก็จะเสถียรเสถียร Bashkanov กล่าว
“ Hexaquarks ทำงานในลักษณะเดียวกัน” Bashkanov กล่าว
Bashkanov และ Watts ตั้งทฤษฎีว่ากลุ่มของดาวฤกษ์ดีดาวสามารถก่อให้เกิดสารที่รู้จักกันในชื่อ Bose-Einstein condensates หรือ BEC ในการทดลองควอนตัม BECs ก่อตัวขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงจนอะตอมเริ่มทับซ้อนและรวมตัวกันเล็กน้อยเช่นโปรตอนและนิวตรอนภายในอะตอม มันเป็นสถานะของสสารที่แตกต่างจากสสารที่เป็นของแข็ง
ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ของจักรวาล BECs เหล่านั้นจะจับอิเล็กตรอนอิสระไว้เป็นวัสดุที่มีประจุเป็นกลาง นักฟิสิกส์เขียนว่า BEC ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีประจุเป็นกลางจะทำตัวเหมือนสสารมืด: มองไม่เห็นลื่นไถลผ่านสสารที่ส่องสว่างโดยไม่ชนรอบ ๆ อย่างเห็นได้ชัด
เหตุผลที่คุณไม่ล้มลงบนเก้าอี้เมื่อคุณนั่งบนมันคืออิเล็กตรอนของเก้าอี้ดันกับอิเล็กตรอนด้านหลังของคุณสร้างกำแพงไฟฟ้าประจุลบที่ปฏิเสธที่จะข้ามทาง ภายใต้เงื่อนไขที่ถูกต้อง Bashkanov กล่าวว่า BECs ที่ทำจากเฮกซาควาร์กที่มีอิเล็คตรอนที่ติดอยู่จะไม่มีสิ่งกีดขวางดังกล่าวลื่นไหลผ่านสสารชนิดอื่นเช่นผีกลางที่สมบูรณ์แบบ
บีอีซีเหล่านี้อาจเกิดขึ้นหลังจากบิ๊กแบงไม่นานเนื่องจากอวกาศเปลี่ยนผ่านจากพลาสมาร้อนควาร์ก - กลูออนโดยไม่มีอนุภาคอะตอมที่แตกต่างกันไปสู่ยุคสมัยใหม่ของเราที่มีอนุภาคเช่นโปรตอนนิวตรอนและลูกพี่ลูกน้อง ในขณะที่อนุภาคอะตอมพื้นฐานเหล่านี้ก่อตัวขึ้นสภาพที่สมบูรณ์แบบสำหรับ hexaquark BECs เพื่อเร่งรัดจากพลาสมาควาร์ก - กลูออน
"ก่อนการเปลี่ยนแปลงนี้อุณหภูมิสูงเกินไปหลังจากนั้นความหนาแน่นต่ำเกินไป" Bashkanov กล่าว
ในช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงควาร์กอาจถูกแช่แข็งเป็นอนุภาคธรรมดาทั้งโปรตอนและนิวตรอนหรือเป็นเฮกซาควาคบีอีซีซึ่งในวันนี้อาจทำให้สสารมืดได้ หาก hexaquarks BECs เหล่านี้อยู่ที่นั่นนักวิจัยเขียนเราอาจตรวจจับได้ แม้ว่า BECs จะค่อนข้างยาวนานพวกมันจะสลายตัวรอบโลก และการสลายตัวนั้นจะปรากฏเป็นลายเซ็นเฉพาะในเครื่องตรวจจับที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับรังสีคอสมิคและปรากฏราวกับว่ามันมาจากทุกทิศทางพร้อมกันราวกับว่าแหล่งกำเนิดเต็มพื้นที่ทั้งหมด
ขั้นตอนต่อไปพวกเขาเขียนคือการหาลายเซ็นนั้น
