Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci z University of York představují koncept tzv. hexakvarku d-star. Pokud by tyto částice tvořily temnou hmotu, výhodou by bylo, že bychom prý nemuseli hledat žádnou speciální formu hmoty či dosud neznámé fyzikální zákony a zásadně nové koncepty.
Existenci dibaryonů, tedy částic složených ze šesti kvarků, se již podařilo potvrdit v minulosti. Hexakvarky-dibaryony patří mezi bosony, částice s celočíselným spinem. To znamená, že pro ně neplatí Pauliho vylučovací princip a mohou tvořit dále tzv. kondenzáty, kde se všechny částice nacházejí „ve stejném stavu“ (stejná kvantová čísla). Každopádně více hexakvarků d-star pohromadě by se chovalo jinak než protony nebo neutrony. O bosonech se někdy v této souvislosti uvádí, že „netvoří stabilní struktury“, spíše nějaká dále nerozlišitelná mračna – což na temnou hmotu docela sedí.
MIkhail Bashkanov a Daniel Watts z University of York předpokládají, že po velkém třesku se mohly částice d-star seskupit a jak se vesmír rozpínal a chladl, vytvořily Boseho-Einstenův kondenzát, který můžeme pokládat za speciální stav hmoty. A právě tato mračna porůznu rozházená mezi běžnou hmotou (nebo možná jinak, temné hmoty je víc, takže spíše běžná hmota je rozházená mezi kondenzátem) by mohla způsobovat ony změřené anomálie v pohybech galaxií.
S temnou hmotou si dnes nikdo moc rady neví, však existují i modely, které se bez ní snaží obejít úplně – modifikací gravitačního zákona. Problém je ovšem, že jakkoliv částice d-star údajně nevyžadují novou fyziku, nikdo je zatím stejně neviděl. Autoři celé teorie tvrdí, že bychom tyto hexakvarky mohli zkusit vytvořit jak v atomovém jádře (ze dvou částic, protonů a/nebo neutronů), ale i mimo něj. Chovaly by se v obou typech prostředí rozdílně? A byly by k sobě pouze přitahovány, nebo by mezi nimi mohla působit i odpudivá interakce?
M Bashkanov et al, A new possibility for light-quark dark matter, Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics (2020). DOI: 10.1088/1361-6471/ab67e8
Zdroj: University of York/Phys.org
Poznámky PH: Rozlišujeme-li chladnou a temnou temnou hmotu, částice d-star by spadaly do jaké kategorie? Asi do chladné, protože když se hovoří o Boseho–Einsteinův kondenzátu, myslí se tím stav hmoty blízko absolutní nuly…
Působily by na sebe částice d-star pouze gravitačně, nebo by mezi nimi hrála nějakou roli silná interakce? Míněno mezi více hexakvarky nebo mezi hexakvarky a běžnou hmotou, samotné lepení kvarků by asi jinak vůbec nešlo? (Viz také: Silná interakce mezi neutrony je na velmi malých vzdálenostech odpudivá). Nemohly by být některé z částic d-star také elektricky nabité?
Článek na Journal of Physics G je každopádně volně přístupný:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6471/ab67e8
