核物理學(xué)家提出了一種新的暗物質(zhì)候選粒子
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,暗物質(zhì)是一種在宇宙中大量存在的神秘物質(zhì),被認(rèn)為與常規(guī)物質(zhì)的比例是五比一。但是到目前為止,暗物質(zhì)從未被直接檢測(cè)到,F(xiàn)在,約克大學(xué)的核物理學(xué)家提出了一種新的候選粒子,它可能構(gòu)成了這種奇怪的物質(zhì)。
科學(xué)家們近一個(gè)世紀(jì)的觀察和計(jì)算告訴我們,宇宙中存在的物質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們所看到的事物。這種未知的物質(zhì)似乎僅通過(guò)重力與常規(guī)物質(zhì)相互作用,并且不會(huì)發(fā)射,吸收或反射任何光-因此獲得了暗物質(zhì)的綽號(hào)。 幾十年來(lái),暗物質(zhì)究竟由什么構(gòu)成仍然是一個(gè)謎,但是物理學(xué)家提出了許多候選粒子。這些建議包括軸子、暗光子、弱相互作用的大質(zhì)量粒子(WIMP)、超重引力子、矮行星質(zhì)量的“宏觀”粒子以及可能比“大爆炸”還要古老的標(biāo)量粒子等。 但事實(shí)是,所有這些粒子都是假設(shè)的,盡管進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn),但尚未確認(rèn)它們的存在。這就是使新假設(shè)如此吸引人的原因–這種新提議的候選粒子已被發(fā)現(xiàn)。 該粒子在技術(shù)上被稱為d *(2380),在2014年的一次實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)。通常,質(zhì)子和中子由三顆夸克(基本粒子)組成。而這種粒子包含六顆夸克的集合。這使d *(2380)成為玻色子,并且在某些條件下它們以不尋常的方式聚集在一起。例如,當(dāng)冷卻至接近絕對(duì)零度時(shí),它們會(huì)形成玻色-愛(ài)因斯坦冷凝物(BEC),在這種狀態(tài)下,粒子開(kāi)始像一個(gè)大的“超原子”一樣發(fā)揮作用。 根據(jù)新的假設(shè),這可能是暗物質(zhì)的一種解釋。約克大學(xué)的物理學(xué)家認(rèn)為,在大爆炸之后不久,dd *(2380)就可以在玻色-愛(ài)因斯坦凝聚時(shí)聚集,足以產(chǎn)生暗物質(zhì)所引起的影響。 該研究的合著者丹尼爾·沃茨(Daniel Watts)說(shuō):“我們的初步計(jì)算表明,d *(2380)的凝結(jié)物是可行的暗物質(zhì)新候選物。這項(xiàng)新結(jié)果特別令人興奮,因?yàn)樗恍枰魏挝锢硇赂拍!碑?dāng)然,在這個(gè)階段這個(gè)想法仍然是假設(shè)的,需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。研究人員計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試他們的理論,并開(kāi)始在天空中尋找各種信號(hào)。 該研究的合著者米哈伊爾·巴什卡諾夫(Mikhail Bashkanov)說(shuō):“建立這種新的暗物質(zhì)候選者的下一步將是更好地理解d星之間的相互作用-它們何時(shí)相互吸引、何時(shí)相互排斥。我們正在引領(lǐng)新的測(cè)量方法,以在原子核內(nèi)創(chuàng)建d星,并觀察其特性是否與在自由空間中時(shí)不同! 這項(xiàng)研究發(fā)表在《Journal of Physics Letters》雜志上。 相關(guān)鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6471/ab67e8 關(guān)鍵詞: 暗物質(zhì)
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