Самая большая загадка Вселенной: ученые открыли вероятную частицу темной материи
Физики обнаружили необычный тип элементарных частиц, которых могло быть очень много во Вселенной на раннем этапе развития.
Ученые открыли новую элементарную частицу, которая может оказаться той самой темной материей. Таким образом, гексакварк D* может дать ответ на одну из величайших загадок. Ведь из темной материи состоит примерно четверть Вселенной.
Но поскольку она не выделяет и не поглощает света, его нельзя увидеть. Ученые не знают, что она такое на самом деле. Несколько элементарных частиц сейчас стали кандидатами на роль той самой темной материи. Поэтому ученые сейчас проводят эксперименты с использованием коллайдеров, чтобы сократить ряд претендентов.
В новом исследовании ученые Михаил Башканов и Дэниэл Уоттс из Университета Йорка в Великобритании выдвинули нового кандидата, который может быть темной материей.
«Материя вокруг нас состоит из молекул, молекулы состоят из атомов, атомы - из атомных ядер, вокруг которых кружатся электроны. Атомные ядра делятся на протоны и нейтроны. Те, в свою очередь, состоят из кварков. Таким образом, кварки - это строительные блоки материи», - пояснил Башканов.
Обычно, протоны и нейтроны состоят из трех кварков. Но на протяжении последних лет ученые обнаружили экзотические элементарные частицы из четырех и пяти кварков. Их называют тетракварками и пентакварками.
Гексакварк, который состоит из шести элементарных блоков, также был недавно открыт. По словам Башканова, он состоит только из легких кварков.
«Факт в том, что можно образовать D*, если столкнуть протоны и нейтроны. Мы убеждены, что эта частица очень компактная, несмотря на то, что содержит шесть кварков в себе. Она, скорее всего, имеет размер протона, который состоит всего из трех кварков», - пояснил ученый.
По его мнению, есть ряд причин, почему D* может быть темной материей. Во-первых, эта частица действительно существует. Во-вторых, в ранней Вселенной было много кварков с высокой плотностью, что похоже на условия лабораторных экспериментов. Наконец, ученые знают, что частицы с бозонами могут формировать Бозе-Эйнштейновские конденсаты, которых тоже считают претендентами на роль темной материи.
«Поэтому у нас есть причина (гексакварки - это бозоны) и возможность (высокая плотность ранней Вселенной)», - пояснил Башканов.
«Но мы еще ничего не знаем о способностях. Мы не знаем, позволяет ли взаимодействие между гексакварками формировать конденсат с желаемыми свойствами. Мы сейчас работаем над этим вопросом», - добавил ученый.
По его словам, еще на много вопросов нужно дать ответ. Но выдвинутая им и его коллегой гипотеза вполне пригодна для проверки.
