Egy új esélyes a sötét anyagra
A York-i Egyetem kutatói egy érdekes elmélettel álltak elő az év elején. Szerintük az univerzum nagyrészét kitévő sötét anyag hexakvarkokból állhat.
Íme egy interjú Dr. Mikhail Bashkanov-al, a York-i Egyetem kísérleti fizikusával. Ő a hadronikus fizikával foglalkozik, amely összeköti a nukleáris és a kvantum fizikát.
Riporter: Kezdjük az alapokkal. Mi a sötét anyag?
Mikhail Bashkanov: Ha felnézünk az égre a távcsöveinkkel, milliárdnyi galaxist és mozgásban lévő anyagfelhőket látunk. Viszont azt is észrevettük, hogy ezek mozgása nem egyezik az elméleti elképzeléseinkkel. Valami hiányzik. Sok feltételezés van arról, hogy mi lehet ez a hiányzó anyag. A kutatóknak már sikerült néhányat megcáfolni.
R: Mi az a hexakvark?
MB: Körülöttünk minden molekulákból áll. Ha ezeket szétszedjük, akkor atomokat találunk. Az atomok magjai protonokat és neutronokat tartalmaznak. A protonok és a neutronok három-három kvarkból állnak.
Tehát ezek a kvarkok az anyag építőkövei. Nemrég találtunk olyan részecskéket, amelyek nem három, hanem hat kvarkból állnak. Ezeknek különleges tulajdonságaik vannak. A fizikában léteznek fermionok és bozonok. A protonok és a neutronok fermionok, vagyis nem lehetnek egyszerre azonos helyen. A bozonokat viszont ez nem zavarja, ők képesek úgynevezett Bose-Einstein kondenzátumba tömörülni, ahol rengeteg részecske egyként viselkedik. Ez a hexakvark kondenzátum sok esetben úgy viselkedik, ahogy a sötét anyag.
R: Vagyis nem lépnek kölcsönhatásba az elektromágneses sugárzással?
MB: A normális atom, bár semleges töltésű, képes kölcsönhatásba lépni a fotonokkal, mivel az elektronjai gerjeszthetőek. Viszont ebben a kondenszátumban az elektronok pályája olyan kicsi, hogy ezek a kondenszáton belül maradnak, így a fotonok számára ezek „láthatatlanok” maradnak.
R: Ha ez a sötét anyag közénk és egy csillag közé kerül, akkor láthatunk változást a csillag fényének erejében?
MB: Sajnos nem, viszont a gravitációs hatását érzékelhetjük. Ezt gravitációs lencsehatásnak nevezzük, amikor a fény a gravitáció hatására elhajlik.
R: Honnan jött a hexakvarkok ötlete?
MB: A kísérleteink során protonokat és neutronokat ütköztetünk nagy intenzitással és így készítünk hexakvarkokat. Valószínű, hogy a neutroncsillagokban is kialakulhatnak ilyen érszecskék. Viszont ezek instabilak magukban. A kutatásaink során azonban rájöttünk, hogy ezek a részecskék képesek Bose-Einstein kondenzátumot formálni és így sokkal hosszabb életűek.
R: Ezek a részecskék az Ősrobbanás idején alakultak ki, vagy később?
MB: Az elején, csak egy „kvarkleves” volt, nagyon magas hőmérsékleten, majd ahogy ez hűlni kezdett, a kvarkok összeálltak protonokká, neutronokká és hexakvarkokká. Az anyag nagyrésze hexakvarkokká alakult.
R: Az anyag-antianyag egyensúlyban milyen szerepet játszottak a hexakvarkok?
MB: A hexakvarkok kvarkokból és antikvarkokból is lehetnek. A legtöbb antikvarkokból épül fel, míg a kvarkok egy részéből az úgynevezett „normális” anyag lett.
R: A hexakvarkok és az antihexakvarkok nem semmisítik meg egymást?
MB: Nem, mert ezek a hexakvarkok és anti hexakvarkok kondenzátumban léteznek és csak akkor tudnák megsemmisíteni egymást, ha egyszerre tünne el az egész kondenszátum, ez viszont nem lehetséges.
R: Milyen kísérletek következnek a hexakvarkok témájában?
MB: Megpróbálunk minél több adatot kinyerni róluk, hogy aztán ezeket az adatokat űrbeli megfigyelésekkel is ellenőrizhessük, egyeztethessük.
R: Ezek a kísérletek létrehozhatóak a CERN LHC-jében is?
MB: Sajnos nem. Az LHC nagy energiákkal dolgozik, mi viszont kis energiákon de nagy intenzitással.
Forrás : Facebook
