یک ذره وحشی ، شش کوارک ممکن است در تمام مدت تاریک باشد

یک ذره وحشی ، شش کوارک ممکن است در تمام مدت تاریک باشد

 شبیه سازی شبکه کیهانی ، که داربست آن به نظر می رسد از ماده تاریک تشکیل شده است

شبیه سازی شبکه کیهانی ، که داربست آن به نظر می رسد از ماده تاریک
گرافیکی تشکیل شده است: V.Springel، موسسه Max-Planck für Astrophysik، Garching bei Mhenhen

ماده در جهان به هیچ وجه غیر از جاذبه ای که تحمل می کند غیر قابل کشف است. در حالی که برخی فکر می کنند این ماده تاریک مرموز را باید از ذرات ناشناخته تشکیل داد ، اما برخی دیگر می گویند که ذره ای آشنا می تواند مهم باشد.

ماده تاریک علی رغم بسیاری از جستجوها برای یافتن چیزی که می تواند تأثیرات آن را بر جهان تأثیر گذارد ، گریزان مانده است. . اما برخی دانشمندان به طور فزاینده ای در حال تعجب هستند که آیا ماده تاریک را می توان با قوانین موجود در فیزیک توضیح داد. یک ایده از این دست می گوید که ذره ای به نام hexaquark (همچنین به عنوان sexaquark نیز شناخته می شود) می تواند ماده تاریک را بدون نیاز به نظریه های جدید خیالی توضیح دهد. به نظر می رسد این توده داربست جهان را تشکیل می دهد و ناهنجاری هایی را ایجاد می کند ، مانند کهکشان هایی که خیلی سریع می چرخند یا جاذبه حاصل از خوشه های کهکشان ها است که تابش نور را می گذرانند با وجود اینکه هیچ چیز قابل مشاهده ای برای انجام تابیدن وجود ندارد. یک نامزد محبوب برای توضیح این تأثیرات ظاهر شد ، خانواده ای از ذرات به نام ضعیف در تعامل ذرات عظیم (WIMPs). اما پس از ده ها سال جستجو برای آنها ، WIMP ها بی اساس مانده اند و دانشمندان به طور فزاینده ای به ایده های دیگر علاقه مندند.

ابداع و شکار برای ذرات جدید و پیکربندی های جدید ذرات نام بازی در فیزیک ذرات است. مراکز اتمها از پروتون و نوترون تشکیل شده اند ، که خود آنها از کوارک ها ساخته شده اند. شش کوارک مختلف که معمولاً در مجموعه های دو یا سه ترکیب می شوند ، اما فیزیکدانان موجود در ذرات ذره ای شروع به کشف پیکربندی های بزرگتری می کنند ، مانند tetraquarks (ذرات با چهار کوارک) و pentaquarks (ذرات با پنج) اما چرا یک hexaquark ، ذره ای با شش کوارک نیست؟

در واقع ، شواهد نظری قبلاً نشان داده اند که برخی از تکرارهای این تنظیمات شش کوارکی می توانند ذرات پایدار باشند. و اگر چنین باشد ، گلنیس فارار ، فیزیكدان پیشگام NYU ، چنین ذره ای می تواند زمینه ساز ماده تاریك باشد. این امکان وجود دارد که در انرژیهای بالاتر ، ذره بتواند از نسبت جهان تاریک به نسبت ماده تاریک به ماده معمولی که امروزه دانشمندان می بینند و ممکن است هنوز هم در جهان وجود داشته باشد ، از جهان متراکم متراکم کند از او این ذره می تواند دو برابر یک پروتون و با کوارک های محکم بسته باشد. شاید جالبتر از همه ، پیشنهاد فرار حتی مقدار زیادی از مواد تاریک در اوایل جهان را بدون نیاز به پیش بینی پیش بینی کند تنظیم دقیق – اساساً ، اگر وجود داشته باشد ، باید به همان اندازه به نظریه های جهان نیز وجود داشته باشد. پیش بینی ، بدون تنظیمات ورودی انسان.

فرار حتی راهی برای یافتن چنین ذره ای ابداع کرده است: ماده تاریک شش ضلعی در میدان گرانشی زمین اسیر می شود و ممکن است به هسته ذرات موجود در پوسته زمین بپیوندد ، وی توضیح داد: دانشمندان ممکن است به یک طعم سنگین تر از اکسیژن بنام اکسیژن-18 نگاه کنند و مقایسه کنند که آیا جرم هر یک از این هسته های اکسیژن-18 با انتظارات متفاوت است. برخی فیزیکدانان از سؤال کرده اند که آیا چنین هگزاکارکی مانند Farrar توصیف شده می تواند واقعاً وجود داشته باشد ، اگرچه او همچنان به جلو ادامه می دهد.

گروه دیگری از فیزیکدانان فکر می کنند که شواهد وجود hexaquarks آغاز شده است. در داده های تجربی در سال 2011 ، فیزیکدانان مشغول آزمایش در آلمان به نام WASA در شتابدهنده ذرات COZY ذره ای را مشاهده کردند که به طور فزاینده تصور می کنند ممکن است یک hexaquark بنام d * (2380) نامگذاری شود. جرم آن ، 2 ، 380 میلیون الکترون ولت ، کمی بیشتر از دو برابر پروتون سه کوارک. محققان در پشت مطالعه جدید ، که در ژورنال Physics G: هسته‌ای و ذرات فیزیک منتشر شده است ، محاسبه کردند که چنین ذره ای می تواند ابری پایدار به نام کندانس بوز-انیشتین تشکیل دهد. اگرچه فن آوری امروزی قادر به ایجاد یکی از این ابرهای hexaquarks نیست ، اما آزمایش ها می توانند امكان امضاهای موجودیت خود را در فضا از طریق انفجار فوری اشعه گاما و سایر ذرات ناشی از فروپاشی چنین ابری.

دانشمندان یورك قصد دارند با فیزیكدانان در آلمان و ایالات متحده همکاری كنند تا تئوری خود را آزمایش كنند. جالب ترین این واقعیت است که اگر hexaquarks بتواند ماده تاریک را توضیح دهد ، رمز و راز با ذره ای که به راحتی با استفاده از مدل استاندارد موجود فیزیک ذرات قابل درک است حل می شود.

"اولین محاسبات ما نشان می دهد که میعانات میعانات [the d*(2380) particle] ar یک نامزد امکان پذیر برای ماده تاریک و این امکان جدید به نظر می رسد شایسته تر و تحقیق دقیق تر باشد ، "دانیل واتس از گروه فیزیک دانشگاه یورک در بیانیه مطبوعاتی گفت. [19659006] با این حال ، فرار پیشنهاد خود را قانع کننده پیدا نکرد ، زیرا پیکربندی خاص کوارک hexaquark آنها به یک بار مثبت و بزرگ نیاز دارد (مشکلی که آنها پیشنهاد می کنند اگر هر شش گوش به یک الکترون متصل باشند برطرف می شوند) . برای او ، شش ضلعی که توسط تیم یورک طراحی شده بود بسیار شکننده به نظر می رسید تا همچنان به عنوان ماده تاریک فراوان باقی بماند.

صرف نظر از این ، واضح است كه فیزیكدانان راه های جدیدی را برای توضیح این رمز و راز دنبال می كنند – از جمله بازنگری در تئوری هایی كه قبلاً می شناسیم.

"بدیهی است كه این وحشی خواهد بود زیرا نشان می دهد كه ماده تاریك ، مدتها پیش بینی می شود. جیمز بیچم ، فیزیکدان ذرات با آزمایش ATLAS در برخورد دهنده بزرگ هادرون در سرن ، به جیزمودو در ایمیل گفت: در واقع یک ایده از مدل استاندارد است ، "در واقع بخشی از مدل استاندارد است." 19659006 ] یک بار دیگر ، جستجوی هویت واقعی ماده تاریک ادامه دارد.

.