宇宙の何かは、私たちが直接検出できるよりも多くの質量を生み出します。 私たちが検出できる物質への重力の影響のために、それがそこにあることを私たちは知っています。 しかし、それが何で、どこから来たのかはわかりません。
私たちはこの目に見えない塊を「ダークマター」と呼び、物理学者はそれである可能性のある粒子を特定しました。
候補は、dヘキサクォークと呼ばれる最近発見された亜原子粒子です。 そして、ビッグバンに続く原始的な暗闇の中で、彼らは一緒になって暗黒物質を作り出すことができました。
ほぼ一世紀の間、暗黒物質は天文学者を困惑させてきました。 その影響は初めて星の動きに見られ、私たちが見ることができるよりも多くの質量が星の周りにあることを示唆していました。
これで、他のダイナミクスにおける暗黒物質の影響を確認できます。たとえば、重力レンズを使用すると、銀河クラスターなどの巨大なオブジェクトの周りで光が曲がります。 そして銀河の円盤の回転は、その見かけの質量で説明するには速すぎます。
これまで、暗黒物質はいかなる種類の電磁放射も吸収、放出、反射しないため、直接検出できないことが判明しました。 しかし、その重力効果は強力です-私たちの宇宙の物質の最大85パーセントが暗黒物質である可能性があるほど強力です。
しかし、科学者たちは暗黒物質の秘密を理解したいと思っています。 これは、彼らが非常に好奇心を持っているからだけではありません。暗黒物質が何であるかを理解することで、私たちの宇宙がどのように形成され、どのように機能するかについて多くのことを知ることができます。
暗黒物質が実際に存在しない場合、それは、宇宙を記述および理解するために使用する粒子物理学の標準モデルに何か問題があることを意味します。
何年にもわたっていくつかの暗黒物質の候補が提案されてきましたが、私たちは答えを見つけることに近づいているようです。 Hexaquark d-より正式には、d(2380)-がシーンに入ります。
「宇宙における暗黒物質の起源は、科学における最大の問題の1つであり、まだ答えがありません」と、英国のヨーク大学の核物理学者ダニエル・ワッツは説明しました。
'私たちの最初の計算は、凝縮物dが暗黒物質の新しい可能性のある候補であることを示しています。 この新しい結果は、物理学に新しい概念を必要としないため、特に興味深いものです。
クォークは、通常3つのグループで結合してプロトンと中性子を形成する基本的な粒子です。 これらの3つのクォーク粒子を総称してバリオンと呼び、宇宙で観測される物質のほとんどはそれらで構成されています。 あなたはバリオニックです。 太陽のように。 そして惑星とスターダスト。
6つのクォークが結合すると、ディバリオンまたはヘキサクォークと呼ばれるタイプの粒子が作成されます。 実際、私たちはそれらの多くをまったく見ていません。 2014年に記述されたHexaquarkdは、最初の重要な発見でした。
Hexaquarks dは、粒子の振る舞いを説明するための基礎であるBose-Einstein統計に従う粒子の一種であるボソンであるため、興味深いものです。 この場合、これは、ヘキサクォークdのコレクションがBose-Einstein凝縮と呼ばれるものを形成できることを意味します。
5番目の状態としても知られるこれらの凝縮物は、低密度のボソンガスが絶対ゼロのすぐ上まで冷えると形成されます。 この段階で、ガス中の原子は通常の揺れから完全に静止した状態、つまり可能な限り最小の量子状態に移行します。
初期の宇宙で、ビッグバンの後に冷却されたときにそのようなdヘキサクォークのガスがいたるところにあった場合、チームのモデリングによれば、それが結合してボーズアインシュタイン凝縮物を形成する可能性があります。 そして、これらの凝縮物は、私たちが現在ダークマターと呼んでいるものである可能性があります。
明らかに、これはすべて非常に理論的ですが、ダークマターの候補が多いほど(そして確認または除外する)、ダークマターとは何かを定義することに近づきます。
したがって、ここで行うべき作業はまだたくさんあります。 チームは、宇宙でd個のヘキサクォークを見つけて研究することを計画しています。 彼らはまた、ラボでヘキサクォークについてさらに作業を行うことを計画しています。
ヨーク大学の物理学者、ミハイル・バシュカノフ氏は、「ダークマターのこの新しい候補を作成するための次のステップは、ヘキサクォークがどのように相互作用するかをより深く理解することです。
「私たちは、原子核内にヘキサクォークを作成し、それらの特性が自由空間にあるときと異なるかどうかを確認するために、新しい測定を行っています。」
この研究は、ジャーナルPhysics G：Nuclear Physics and ParticlePhysicsに掲載されました。
