Jsme na stopě temné hmotě? Kredit: CC0 Public Domain.

Hon na temnou hmotu pokračuje. A stále je vše při starém. Temná hmota stále tvoří velkou část vesmíru, stále není vidět a stále se projevuje jen prostřednictvím gravitace. Zřejmě ji tvoří nějaké částice, které, pokud víme, ani neabsorbují, ani neodrážejí, ani nevyzařují elektromagnetické záření.

Mikhail Bashkanov. Kredit: University of York.

Tentokrát se do hledáčku fyziků dostala pozoruhodná subatomární částice, která mohla sehrát hlavní roli ve vytvoření temné hmoty záhy po Velkém třesku. Fyzici Mikhail Bashkanov a Daniel Watts z britské University of York prosazují jako svého horkého kandidáta nedávno objevenou částici, hexakvark d* neboli „d-star“, což by česky mohlo být třeba „déčko s hvězdičkou“. Tento hexakvark přitom pochází ze skupiny lehkých kvarků.

Hexakvark déčko s hvězdičkou, jak jeho název napovídá, je tvořený šesti kvarky, které dohromady vytvářejí boson. Bashkanov s Wattsem jsou přesvědčeni, že ve velmi mladém vesmíru, tedy krátkou dobu po Velkém třesu, když vesmír rychle chladl z původních bláznivě extrémních teplot, tak se tyto hexakvarky spojovaly a vytvářely pro nás exotický stav hmoty, populární Bose-Einsteinův kondenzát.

Dibaryonový hexakvark. Kredit: Linfoxman / Wikimedia Commons.

Bashkanov a Watts ve své nové studii spočítali, že Bose-Einsteinovy kondenzáty hexakvarků d-star nebo též formálně hexakvarků d*(2380) mohly vzniknout ve velmi raném vesmíru, dostatečnou rychlostí a v dostatečném množství na to, aby z nich mohl být kandidát na temnou hmotu. Pro badatele je nadmíru vzrušující, že pokud mají pravdu, tak nebude nutné zavádět žádnou novou fyziku. Na druhou stranu, jak fyziky známe, jen jim trochu otrne, tak začnou být nešťastní, že žádná nová fyzika není v dohledu.

Podle autorů studie by dalším krokem v tomto směru mělo být vyjasnění interakcí mezi zmíněnými hexakvarky. Jde o to, kdy se hexakvarky mezi sebou navzájem přitahují, a kdy seteorií odpuzují. Teď badatelé připravují experimenty, v nichž vytvoří hexakvarky d-star uvnitř předpokládaného atomového jádra a budou sledovat, zda se jejich vlastnosti liší od hexakvarků pozorovaných ve volném prostoru.

Literatura

University of York 3. 3. 2020, Journal of Physics G Letters 47: 03LT01. 

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6471/ab67e8

Poznámka

K novému vysvětlení temné hmoty pomocí stabilního kondenzátu hexakvarků, které si vystačí se Standardním částicovým modelem a nepotřebuje se opírat o nějaké mysteriózní a dosud neobjevené částice, budeme mít snahu se zde brzo vrátit. Oslovili několik fyziků, zda by se k navržené teorii popisující možný stav kvarků vyjádřili. Možná se i mezi čtenáři najdou odborníci, kteří se k výpočtům interakcí uvedených v odkazu na pramen (viz Literatura) budou ochotni vyjádřit.