我们知道它的存在是因为它对我们能探测到的东西产生了引力作用。但是我们不知道它是什么,或者它是如何到达这里的。
我们称无形物质为“暗物质”,物理学家刚刚鉴定出可能在其后面的粒子。
罪魁祸首是最近发现的称为d星六夸克的亚原子粒子。在大爆炸之后的原始黑暗中,它可能聚在一起产生暗物质。
对于近一个世纪,暗物质一直困扰天文学家。它最初是在恒星的垂直运动中注意到的,这暗示着恒星周围的质量比我们看到的要多。
现在,我们也可以看到暗物质在其他动力学中的作用-例如,在引力透镜中,光线绕着诸如银河星团之类的大物体弯曲。以及银河系盘的外旋转,这太快了,无法用可见质量来解释。
到目前为止,暗物质已被证明无法直接检测到,因为它既不吸收,不发射也不反射任何类型的电磁辐射。但是它的引力作用很强-如此强大,以至于我们宇宙中多达85%的物质可能是暗物质。
不过,科学家们非常想深入了解暗物质的奥秘。这不仅仅是因为他们非常管闲,弄清楚什么是暗物质可以告诉我们很多有关我们宇宙的形成方式以及它是如何工作的。
如果暗物质实际上不存在,那意味着我们用来描述和理解宇宙的粒子物理学标准模型存在一些问题。
多年来,已经提出了许多暗物质候选人,但我们似乎离寻找答案还差得远。这就是d-star六夸克-更正式地称为d *(2380)-输入图片的地方。
英国约克大学的核物理学家丹尼尔·沃茨解释说:“宇宙中暗物质的起源是科学上最大的问题之一,直到现在,它还是一个空白。”
“我们的初步计算表明,d恒星的冷凝物是可行的暗物质新候选物。这一新结果特别令人兴奋,因为它不需要任何物理学新概念。”
夸克是基本粒子,通常以三个为一组组合构成质子和中子。这些三夸克粒子合起来称为重子,宇宙中大部分可观测的物质都是由它们构成的。你很重太阳也一样。还有行星和太空尘埃。
当六个夸克结合在一起时,将创建一种称为二重子或六夸克的粒子。实际上,我们根本没有观察到很多。2014年描述的d-star六角夸克是第一个非平凡的检测方法。
D星六夸克之所以有趣,是因为它们是玻色子(一种遵循Bose-Einstein统计数据的粒子),玻色子是描述粒子行为的框架。在这种情况下,这意味着收集的d星六夸克可形成称为Bose-Einstein冷凝物的东西。
也称为第五种物质状态,这些冷凝物是在玻色子的低密度气体冷却到刚好超过绝对零值时形成的。在那个阶段,气体中的原子从规则的摆动和摇动变为非常静止的-可能的最低量子态。
根据该团队的模型,如果这样的d-star六夸克气体在宇宙大爆炸后冷却时在宇宙早期漂浮,它可能会聚在一起形成玻色-爱因斯坦凝聚物。这些冷凝物可能就是我们现在所说的暗物质。
显然,这是所有理论性非常强,但更多的暗物质候选者,我们发现-和确认或排除-我们是更接近于确定暗物质是什么是。而且您不只是想知道吗?
因此,这里还有更多工作要做。该小组正计划在太空中搜寻d星六夸克,并测试他们目前的工作,看是否能打破它。他们还计划在实验室中对d星六夸克进行更多的工作。
约克大学物理学家米哈伊尔·巴什卡诺夫(Mikhail Bashkanov)表示:“建立这种新的暗物质候选者的下一步将是更好地理解d星之间的相互作用-它们何时相互吸引,何时相互排斥。
“我们正在引领新的测量方法,以在原子核内创建d星,并观察其特性是否与在自由空间中时不同。”