فیزیکدانان از احتمال وجود ماده تاریک جدید خبر می دهند - مجله رویای کره ای

به گزارش خبرنگار فناوری خبرنگاران، برخی چیز ها در دنیا با جرم هایی بیش از آنچه ما بتوانیم بطور مستقیم اندازه گیری کنیم، ایجاد می شوند. بعلت اثر گرانششان می دانیم که وجود دارند، اما نمی دانیم چه هستند یا چگونه در آنجا وجود دارند. ما این اجرام نامرئی را ماده تاریک می نامیم و فیزیکدانان اخیرا ذره ای که می تواند پشت این قضیه باشد را شناسایی نموده اند.

گزینه مورد نظر که اخیرا کشف شده یک ذره زیر اتمی به نام d-star هگزاکوارک (d-star hexaquark) است و در تاریکی بعد از بیگ بنگ، می توانستند برای تشکیل ماده تاریک در کنار هم جمع شوند.

تقریبا یک قرن است که ماده سیاه اخترشناسان را گیج نموده است. اولین بار در حرکت عمودی ستاره ها دیده شد، که اخترشناسان گمان می کردند جرم بیشتری در اطراف آن ها نسبت به چیزی که می توانیم ببینیم وجود دارد. اکنون ما می توانیم اثر ماده سیاه را در دیگر حرکات نیز ببینیم. (برای مثال در لنز های گرانشی، جایی که نور در اطراف اجرامی مانند خوشه های کهکشانی و چرخش خارجی صفحات کهکشانی، خم می گردد).

در حال حاضر، تشخیص ماده تاریک بصورت مستقیم ممکن نیست، زیرا هیجگونه جذب، نشر یا بازتاب تابش الکترومغناطیسی ندارد. اما اثر گرانشی آن بسیار بالاست. دانشمندان بسیار علاقمندند تا این ماده را کشف نمایند، زیرا درک این ماده می تواند اطلاعات زیادی درباره نحوه شکل گیری و عملکرد دنیا در اختیار آن ها قرار دهد. اگر ماده تاریک واقعا وجود نداشته باشد، بدان معناست مدل استاندارد فیزیکی که تا به امروز برای توصیف و درک دنیا استفاده می کردیم، کاملا اشتباه بوده است.

در طول این سال ها تعداد بسیاری گزینه برای ماده تاریک مطرح شد که هیچکدام دانشمندان را به پاسخ نزدیک نکرد و اکنون این ذرات کوارکی تازه کشف شده می توانند گزینه های رسمی تری باشند.

دانیل واتس، فیزیکدان هسته ای از دانشگاه یورک در انگلستان شرح داد: منشأ ماده تاریک در دنیا یکی از بزرگترین سؤالات در علم بوده و تا به امروز جوابی برای آن پیدا نشده است. محاسبات اولیه ما نشان می دهد که چگالی d-stars گزینه های امکان پذیر جدیدی برای ماده تاریک هستند. این نتیجه بسیار هیجان انگیز است، زیرا به مفاهیم جدید فیزیکی احتیاج ندارد.

کوارک های ذرات بنیادی هستند که معمولا در گروه های سه تایی ترکیب می شوند تا پروتون ها و نوترون ها را بسازند. درمجموع، این 3 کوارک باریون نامیده می شوند و بیشتر ماده های قابل مشاهده در دنیا از آن ها ساخته شده است. انسان، خورشید، گیاهان و گرد و خاک همه باریونی هستند.

وقتی 6 کوارک با هم ترکیب می شوند، انواعی از ذرات به نام دی باریون یا هگزاکوارک را می سازند. در واقع ما بسیاری از آن ها را اصلا نمی بینیم. d-star هگزاکوارک که در سال 2014 توصیف شد، اولین شناسایی مهم بود.

d-star هگزاکوارک ها جالب اند، چون بوزون اند. بوزون ها نوعی از ذره اند که از آمار بوز-انشتین پیروی می نمایند (یک چهارچوب برای توصیف چگونگی رفتار ذرات). در این مورد، بدان معناست که مجموعه d-star هگزاکوارک می تواند چیزی به نام چگال بوز-انشتین تشکیل داده که به عنوان حالت پنجم ماده نیز شناخته می گردد. این چگال هنگامی شکل می گیرد که یک گاز بوزونی با چگالی کم تا دمای صفرمطلق سرد گردد. در آن مرحله، اتم های گاز از حالت جنبش به حالت کاملا آرام می فرایند. (پایین ترین سطح کوانتومی ممکن)

بر اساس مدلسازی ها، اگر چنین گاز هایی در دنیا ابتدایی بوده و در اثر بیگ بنگ خنک شده باشند، می توانند درکنار هم قرار گرفته و چگال بوز-انشتین را تشکیل بدهند و این چگال ها می تواند چیزی باشند که امروز به آن ماده تاریک می گوییم.

بدیهی است که این موارد کاملا نظری هستند، اما گزینه هایی که پیدا می کنیم، با هر تایید یا رد شدن، ما را به ماده تاریک نزدیک تر می نماید. اما باید کار های بیشتری برای پی بردن به آن صورت بگیرد.