Evrendeki bir şey doğrudan algılayabileceğimizden daha fazla kütle yaratır. Madde üzerindeki kütleçekimsel etkileri tespit edebildiğimiz için orada olduğunu biliyoruz; ama ne olduğunu ve nereden geldiğini bilmiyoruz.
Bu görünmez kütleye 'karanlık madde' diyoruz ve fizikçiler, o olabilecek bir parçacığı belirlediler.
Aday, d hexaquark adı verilen, yakın zamanda keşfedilen bir atom altı parçacıktır. Ve Büyük Patlama'yı izleyen ilkel karanlıkta, karanlık madde yaratmak için bir araya gelebilirlerdi.
Yaklaşık bir yüzyıldır karanlık madde gökbilimcileri şaşırttı. Etkisi ilk kez yıldızların hareketlerinde görüldü, bu da etraflarında görebildiğimizden daha fazla kütle olduğunu ima etti.
Artık karanlık maddenin etkisini diğer dinamiklerde görebiliyoruz – örneğin, yerçekimsel mercekleme sırasında, ışık galaksi kümeleri gibi büyük nesnelerin etrafında büküldüğünde. Ve görünen kütlesiyle açıklanamayacak kadar hızlı olan galaktik disklerin dönüşü.
Şimdiye kadar, herhangi bir türden elektromanyetik radyasyonu emmediği, yaymadığı veya yansıtmadığı için karanlık maddenin doğrudan tespit edilemediği ortaya çıktı. Ancak kütleçekimsel etkisi o kadar güçlü ki evrenimizdeki maddenin yüzde 85'ine kadar karanlık madde olabilir.
Bununla birlikte, bilim adamları karanlık maddenin sırrını anlamayı çok isterler. Bu sadece çok merak ettikleri için değil – karanlık maddenin ne olduğunu bulmak bize evrenimizin nasıl oluştuğu ve nasıl çalıştığı hakkında çok şey söyleyebilir.
Karanlık madde gerçekten yoksa, bu, evreni tanımlamak ve anlamak için kullandığımız standart parçacık fiziği modelinde bir sorun olduğu anlamına gelir.
Yıllar içinde birkaç karanlık madde adayı öne sürüldü, ancak bir cevap bulmaya yaklaştığımız görülüyor. Hexaquark d – daha resmi olarak, d (2380) – sahneye girer.
İngiltere'deki York Üniversitesi'nden nükleer fizikçi Daniel Watts, “Evrendeki karanlık maddenin kökeni bilimdeki en büyük sorulardan biridir ve hala cevabı yoktur” dedi.
İlk hesaplamalarımız, d yoğunluğunun karanlık madde için yeni bir olası aday olduğunu gösteriyor. Bu yeni sonuç özellikle ilginçtir, çünkü fiziğe yeni kavramlar gerektirmez. '
Kuarklar, proton ve nötron oluşturmak için genellikle üçlü gruplar halinde birleşen temel parçacıklardır. Toplu olarak, bu üç kuark parçacıkları baryon olarak adlandırılır ve evrende gözlemlenen maddenin çoğu bunlardan oluşur. Sen baryoniksin. Güneş gibi. Ve gezegenler ve yıldız tozu.
Altı kuark birleştiğinde, dibaryon veya hexaquark adı verilen bir tür parçacık oluşturur. Aslında, çoğunu hiç görmedik. 2014'te tanımlanan Hexaquark d, önemsiz olmayan ilk keşifti.
Heksaquarklar d, parçacık davranışını tanımlamanın temeli olan Bose-Einstein istatistiklerine uyan bir tür parçacık olan bozonlar olmaları bakımından ilginçtir. Bu durumda, bu, bir d heksakuarklar koleksiyonunun Bose-Einstein yoğunlaşması denen bir şey oluşturabileceği anlamına gelir.
Maddenin beşinci hali olarak da bilinen bu yoğunlaşmalar, düşük yoğunluklu bir bozon gazı, mutlak sıfırın hemen üzerine soğuduğunda oluşur. Bu aşamada, gazdaki atomlar normal sallanmalarından tamamen durağan duruma geçerler – mümkün olan minimum kuantum durumu.
Evrenin erken dönemlerinde Büyük Patlama'dan sonra soğuduğunda her yerde böyle bir d heksaquark gazı olsaydı, o zaman ekibin modellemesine göre, Bose-Einstein yoğunlaşmalarını oluşturmak için birleşebilirdi. Ve bu yoğunlaşmalar şimdi karanlık madde dediğimiz şey olabilir.
Açıkçası, bunların hepsi oldukça teorik, ancak ne kadar çok karanlık madde adayını bulursak – ve doğrular veya dışlarsak – karanlık maddenin ne olduğunu tanımlamaya o kadar yakın oluruz.
Yani burada daha yapılacak çok iş var. Ekip, uzayda d hexaquark bulmayı ve onları incelemeyi planlıyor. Ayrıca laboratuvarda hekzakuarklar üzerinde daha fazla çalışma yapmayı planlıyorlar.
York Üniversitesi'nde fizikçi olan Mikhail Bashkanov, “Karanlık madde için bu yeni adayı yaratmanın bir sonraki adımı, heksakuarkların nasıl etkileşimde bulunduklarının daha derin bir şekilde anlaşılması olacak – ne zaman birbirlerini çekip ittikleri” dedi.
“Bir atom çekirdeği içinde heksaquarklar oluşturmak ve özelliklerinin boş uzayda olduklarından farklı olup olmadığını görmek için yeni ölçümler alıyoruz.”
Çalışma, Physics G: Nuclear Physics and Particle Physics dergisinde yayınlandı.
