Физици откриха странна хипотетична частица, която никога не се е появила в нито един експеримент. Наречена сексакварк, тя е съставена от забавна подредба от шест кварка с различни вкусове.
Сексаркът в крайна сметка би могъл да обясни все по-лудата загадка на тъмната материя. Физиците са открили, че ако секскваркът има определена маса, частицата може да живее вечно. И не взаимодейства с нищо.
Кварките на природата
Почти всичко, което знаете и обичате, е направено от миниатюрни частици, известни като кварки. Има шест кварки, които са получили имената, по различни нелепи причини, горен (u), долен (d), странен (s), чаровен (c), дънен (b) и топ (t). Горен и долен са най-леките кварки и най-често срещаните. (Във физиката на частиците колкото по-тежки са, толкова по-голяма е вероятността да се разпаднат на по-малки, стабилни неща.)
Протоните и неутроните във вашето тяло и във всичко са съставени от трио кварки - два горен и един долен правят протон, а два долни и един горен правят неутрон. Всъщност, поради сложния характер на силната сила, кварките наистина се радват да се мотаят на групи от по три и това също е най-стабилната и най-често срещана конфигурация.
Понякога в устройствата за частици физиците създават частици, всяка от които се състои от двойка кварки. Тези конгломерации са нестабилни и бързо се разпадат в нещо друго. Понякога, когато учените се опитат наистина, могат да залепятм пет кварка заедно и да ги накарат да си играят добре помежду си за кратко, преди също да се разпаднат в нещо друго.
И към днешна дата това са всички комбинации от кварки, които изследователите са успели да получат.
Все пак може да има нещо по-странно.
След десетилетия търсене на математиката на силната ядрена сила, физиците откриха странна комбинация, която тепърва ще се появява в техните експерименти - подредба от шест кварка, състояща се от два горни, два долни и два странни: сексакварк.
Теориите не предвиждат масата за сексакварка, тази стойност ще зависи от точното подреждане и взаимодействие на отделните кварки вътре в тази частица, така че от експерименталните физици зависи да я определят. А що се отнася до стабилността на сексакварка, изчисленията предполагат, че ако масата му падне под определен праг, тя ще бъде абсолютно стабилна завинаги, което означава, че никога няма да се разпадне. И ако масата е малко по-голяма от тази, но все пак под определен праг, тогава частицата ще се разпадне, но след толкова дълги времеви интервали, че може да бъде стабилна завинаги.
Така че, ако е стабилен, защо никога не сме го виждали?
Любопитно е, че диапазонът от стабилни маси на сексакварка е под прага на това, което могат да създадат много експерименталните установки за частици. Тези инструменти са създадени за изучаване на много по-редки, много по-тежки, много по-бързо разпадащи се частици. С други думи, секскваркът може да се крие извън полезрението им, като просто е бил незабележим през всичките тези години.
Но колайдерите за частици не са единственото място за правене на секскварки. Най-ранните моменти на Големия взрив са били фринетичен изблик на ядрената енергия, с температури и налягания, достатъчно високи, за да произведат хелий и водород от суровата супа от кварки. И това може би е заляло и нашия космос със секскварки, заедно с всички по-познати субатомни частици.
Предварителните изчисления предполагат, че ако секскваркът е истинско нещо в правилния диапазон от маси, той би могъл да е произведен в немислимо изобилие в ранната Вселена. И е могъл да преживее онзи първоначален ад. В действителност, сексакварките все още може да съществуват, всъщност не взаимодействат с нищо, всъщност не се разпадат в нещо друго - просто съществуват, създавайки допълнителни гравитационни сили, където и да се натрупват, поради тяхната маса.
Невидима частица, която залива Вселената и която взаимодейства само чрез гравитацията? Бинго. Това е тъмна материя.
Светлина в тъмнината
За да може сексаркът да състави тъмна материя, той всъщност трябва да съществува. Това понастоящем е обект на дискусия, тъй като обектът никога не е забелязан при експеримент за сблъсък на частици. Но както видяхме по-рано, сравнително леката маса на сексакварка може да означава, че е успял да остане незабелязан, просто защото не сме го търсили.
Но това започва да се променя. Детекторът BaBar в Националната ускорителна лаборатория SLAC в Калифорния е наистина добър в създаването на много комбинации от кварки, включително някои наистина тежки, които се разпадат в по-стабилни и по-разумни комбинации. BaBar също би трябвало да произвежда секскварки, ако има такива.
Документ, публикуван на 2 януари в базата данни на arXiv, отчете най-новия резултат - няма следи от сексакварк. Но тази констатация е с ниво на достоверност само 90%. Това означава, че ако по-масовите и по-малко стабилните комбинации от кварки се разпадат в стабилни сексакварки, те правят това много рядко - само 1 разпад на всеки 10 милиона.
Това изключва ли сексакварка като кандидат за тъмна материя? Не точно. Възможно е условията на ранната Вселена да са позволявали да се направят достатъчно секскварки, които да могат да оправдаят количеството тъмна материя, което според нас съществува във Вселената. Но новият резултат прави предизвикателство да се използва сексакварка за обяснение на тъмната материя.
Източник: Live Science
