우리는 이미 암흑 물질을 발견했을 수 있습니까?
그것이 2 월 12 일자 Journal of Physics G에 발표 된 새로운 논문에서 제기 된 질문이다. 저자들은 d * (2380) hexaquark로 알려진 입자로 암흑 물질이 어떻게 만들어 질 수 있는지를 설명했다.
중력을 발휘하지만 빛을 발산하지 않는 암흑 물질은 누군가가 만지거나 본 적이 없습니다. 우리는 그것이 무엇인지 알지 못하고 그 물건에 대한 수많은 검색이 비었습니다. 그러나 압도적 인 대다수의 물리학 자들은 그것이 존재한다고 확신합니다. 증거는 우주 곳곳에 뿌려져 있습니다. 별 무리가 다른 것보다 훨씬 빠르게 회전하고, 밤하늘을 가로 지르는 신비한 왜곡, 심지어 보이지 않는 충격 자에 의해 우리 은하에 구멍이 뚫려 있습니다. 우리가 아직 이해하지 못하는 우주의 질량.
암흑 물질에 대한 가장 널리 연구 된 이론은 아 원자 입자를 기술하는 지배적 인 이론 인 물리학의 표준 모델 외부에서 전혀 볼 수 없었던 모든 종류의 입자를 포함합니다. 이들 중 대부분은 경량 액시온과 헤비급 WIMP 또는 약하게 상호 작용하는 거대한 입자의 두 가지 범주 중 하나에 적합합니다. 아직 발견되지 않은 중성미자 종 또는 이론적 수준의 미세한 블랙홀을 포함하는 더 이국적인 이론이 있습니다. 그러나 암흑 물질이 우리가 이미 알고있는 것으로 만들어 졌다고 제안하는 사람은 거의 없습니다.
영국 요크 대학의 물리학자인 미하일 바 시카 노프 (Mikhail Bashkanov)와 다니엘 왓츠 (Daniel Watts)는 d * (2380) hexaquark 또는 "d-star"가 모든 누락 된 문제를 설명 할 수 있다고 주장하면서 그 틀을 깨뜨렸다.
쿼크는 표준 모델에서 기본적인 물리적 입자입니다. 이들 중 3 개 (글루온으로 알려진 입자 사용)는 원자의 구성 요소 인 양성자 또는 중성자를 만들 수 있습니다. 다른 방법으로 정리하면 더 이색적인 입자가 생깁니다. d-star는 독일 줄리 히 연구소 (Jülich Research Center)에서 2014 년 실험을하는 동안 연구원들이 1 초간 은은하게 사용되었다고 믿고있는 양전하 6 쿼크 입자입니다. 너무 쉽기 때문에 d-star 탐지는 절대적으로 확인되지 않았습니다.
개별 d-stars는 썩기 전에 오래 가지 않기 때문에 암흑 물질을 설명 할 수 없었습니다. 그러나 Bashkanov는 우주 역사 초기에 Live Science에 입자들이 붕괴되는 것을 막을 수있는 방식으로 덩어리가 뭉쳤다 고 말했다.
이 시나리오는 중성자에서 발생합니다. Bashkanov는 핵에서 중성자를 꺼내면 매우 빨리 붕괴되지만 핵 내부의 다른 중성자와 양성자와 혼합하면 안정적이된다고 Bashkanov는 말했다.
Bashkanov는“Hexaquarks는 정확히 같은 방식으로 작동합니다.
Bashkanov와 Watts는 d-star 그룹이 Bose-Einstein condensates 또는 BEC로 알려진 물질을 형성 할 수 있다고 이론화했습니다. 양자 실험에서, BEC는 온도가 너무 낮아서 원자 내부의 양성자와 중성자처럼 원자가 겹치면서 서로 섞이기 시작할 때 형성됩니다. 그것은 고체 물질과 구별되는 물질의 상태입니다.
우주 역사 초기에이 BEC는 자유 전자를 포착하여 중성 전하 물질을 형성했을 것입니다. 물리학 자들이 쓴 중성적으로 충전 된 d-star BEC는 보이지 않는, 눈에 띄게 부딪히지 않고 빛나는 물질을 미끄러지면서 주변 우주에 중력을 크게 끌어 당기는 암흑 물질과 매우 흡사하게 행동 할 것이다.
의자에 앉았을 때 의자를 쓰러 뜨리지 않는 이유는 의자의 전자가 뒤쪽의 전자에 닿아 경로를 건너는 것을 거부하는 음전하의 장벽을 만들기 때문입니다. Bashkanov는 올바른 조건에서 전자가 갇힌 hexaquarks로 만든 BEC는 그러한 장벽을 가지지 않을 것이며, 완벽하게 중립적 인 유령과 같은 다른 종류의 물질을 빠져 나갈 것이라고 말했다.
이 BEC는 빅뱅 이후 곧 형성 될 수 있었는데, 공간은 양자 원자, 중성자 및 그들의 사촌과 같은 입자로 우리의 현대 시대로 뚜렷한 원자 입자가없는 뜨거운 쿼크-글루온 플라즈마 바다에서 천이되었다. 이러한 기본 원자 입자가 형성되는 순간, 헥사 쿼크 BEC가 쿼크-글루온 플라즈마로부터 석출되는 조건이 완벽했다.
Bashkanov는“이러한 전환 전에는 온도가 너무 높고 그 후에는 밀도가 너무 낮다”고 말했다.
이 전환기 동안 쿼크는 양성자와 중성자와 같은 일반적인 입자 나 오늘날 암흑 물질을 구성 할 수있는 헥사 쿼크 BEC로 동결 될 수 있다고 Bashkanov는 말했다. 연구자들은 이러한 헥사 쿼크 BEC가 존재한다면이를 감지 할 수 있다고 지적했다. BEC는 상당히 오래 지속되지만 때때로 지구 주위에서 부패합니다. 그리고 그 붕괴는 우주 광선을 발견하도록 설계된 검출기에서 특정 시그니처로 나타나고 마치 소스가 모든 공간을 가득 채운 것처럼 모든 방향에서 한 번에 들어오는 것처럼 보입니다.
그들이 쓴 다음 단계는 그 서명을 찾는 것입니다.
