暗物质有线索了？研究表明一种新粒子和暗物质可能存在关系

xufang1985

暗物质到底是什么？真的存在这种物质吗？这些问题到现在仍然是宇宙未解之谜。

而早前在ZwCl0024+1652星系团中，科学家发现那里漂浮着一圈幽灵般的物质环，这是迄今为止证明暗物质可能存在的最强有力的证据之一。天文学家认为暗物质环是由两个巨大的星团碰撞产生的。

不仅如此，研究人员认为，一种新发现的亚原子粒子可能在大约138亿年前的大爆炸之后形成了宇宙的暗物质。虽然科学家们已经确定宇宙中多达80%的物质可能是暗物质，但我们对这种神秘物质可能是什么仍然缺乏了解，因为从来没有人直接观察过它。

现在，在一项新的研究中，核物理学家提出，暗物质可以由一种新发现的粒子——d-star六夸克构成。

说到夸克，就不可避免地说到宇宙中目前的最小存在，我们知道物质可以分解成分子，分子可以进一步分解成原子，甚至可以进一步分解成亚原子粒子质子和中子。然后，当你把它们分解，就得到夸克。所以，就目前来说，我们所见过的，摸过的，尝过的，最终都是由夸克组成的。

而中子和质子各由三个夸克组成，而六夸克则由六个夸克组成。他们的存在已经被预测了几十年，在2014年，研究人员证实了六夸克的存在。

虽然这些奇异的粒子由比质子更多的夸克组成，但实际上六夸克比我们更熟悉的粒子要小得多。六夸克的衰变速度也比其他亚原子粒子快得多。夸克也是一种玻色子粒子，这意味着多个d星六夸克的结合方式不同于质子和中子的结合方式。

那么，这些微小的六夸克怎么可能是理解暗物质的关键呢?

来自英国约克大学物理系的研究员Mikhail Bashkanov表示，六夸克可能在大爆炸后的奇怪条件下直接凝结成暗物质。紧接着，宇宙就变成了亚原子粒子的冷却之地，就像一大锅夸克汤融合在一起。

巴什卡诺夫和他的合著者、约克大学教授丹尼尔·沃茨在这项新研究中说，在宇宙的超级早期，d星的六夸克可能已经冷却并膨胀成所谓的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。

玻色-爱因斯坦凝聚

BEC是一种奇特的第五态物质，当一团原子或亚原子粒子冷却到接近绝对零度(即0开尔文，即- 459.67华氏度，或- 273.15摄氏度)时形成。在这种极端的温度下，粒子(或原子)聚集成一个单一的实体，可以用波函数来描述。换句话说，这些粒子结合在一起，表现得像单个粒子。

尽管六夸克在实验室里衰变得很快，但巴什卡诺夫解释说，它们在中子星里更稳定，寿命更长，研究人员认为，在BEC里也可能如此。

因此，正如巴什卡诺夫所解释的那样，科学家们认为，在宇宙大爆炸开始后不久，六夸克就可能凝聚成BEC，而独特的BEC可能就是暗物质。

沃茨说:“我们的初步计算表明，d星的凝聚物是暗物质的一种可行的新候选者，而这种新的可能性值得进行更深入、更详细的研究。这个结果特别令人兴奋，因为它不需要任何新的物理概念。”

早期的研究并没有彻底解决暗物质的问题。但瓦茨和巴什卡诺夫计划继续研究六夸克，以更好地理解这些奇怪的粒子，并进一步探索它们是否真的可能成为暗物质的良好候选者。

正如巴什卡诺夫所解释的，未来的研究人员将进行实验来研究六夸克的性质，比如它们的大小，以及它们如何与其他六夸克和正常物质，即核物质(原子核内的质子和中子)相互作用。虽然研究人员表示六夸克可以凝聚成BEC，但他们希望通过进一步的研究和实验来证明这一点。

原文地址：今日头条