神秘暗物質的未解之謎，答案是否早已現身？
2020-08-04 天文在線簡介：英國約克大學的物理學家米哈伊爾巴什卡諾夫和丹尼爾瓦茨認為d*（2380）六夸克或「d星」或許可以解釋暗物質的性質。
低溫暗物質研究是去追蹤全新的，從未被看見過的暗物質微粒的最敏銳的努力嘗試之一。但是如果物質微粒終究不再是什麼新的事物？
(圖片: © SuperCDMS/Slac National Accelerator Laboratory)
我們已經發現了暗物質？
這就是那個在於2月12日在《物理學雜誌G》發表的新論文中被提出的問題。作者們概述了暗物質是怎樣有可能被叫做d*（2380）六夸克的微粒組成的，它於2014年就可能被探測出。
暗物質，施加引力但不發光，不是任何人之前摸過或見過的東西。我們不知道它是由什麼組成的，並且難以計數的對這些物質的研究也都一無所獲。但是物理學家中壓倒性的大多數都堅信它是存在的。
暗物質藝術概念圖 圖源：baidu
證據遍布宇宙：簇擁著的星星快速旋轉比它們其他時候都要快得多，神秘的變形的光穿越了黑夜，並且甚至我們的星系被一個看不見的指向外界的東西打洞-----組成了宇宙的大多數物質—我們至今還沒有理解的。
圖源zhihu
關於暗物質大多數廣泛的研究理論包含全部層級的從未見過的來自標準物理模型之外的粒子，主要的理論描述了亞原子的粒子。這些中的大多數適應兩個類別中的一個：輕量級軸子和重量級重粒子，或者弱交互的大量粒子。還有其他的，更奇異的理論包含到目前為止沒被發現過的中微子的物種或者理論化的微觀級的黑洞。但是很少有人提出暗物質是由我們已經知道存在的一些東西組成的。
米哈伊爾巴什卡諾夫和丹尼爾瓦茨，英國約克大學的物理學家，打破了這個僵局，認為d*（2380）六夸克或「d星」可以解釋所有缺失的物質。
夸克是標準模型中的基礎物理粒子。當它們中的三個結合起來起來（用一種叫做膠子的粒子）可以產生一個質子或中子，它們原子的組成部分。以其他的方式去排列它們你會得到不同的，更加奇特的例子。d星是一個帶正電荷的，六夸克的粒子，研究者們相信它們在2014年在德國於力希研究中心的一個實驗中存在過一瞬間。因為它是很短暫的，所以d星的探測沒有被完全確認。個體的d星不能解釋暗物質，因為它們不能在衰退之前存在很久。然而，巴什卡諾夫告訴生活科學，在宇宙早期的歷史中，粒子們可能以一種方式聚集起來阻止它們衰退。
德國於利希研究中心 圖源：chisa
這種設想的發生伴隨著中子。從核中取出中子，並且它會非常快
速的衰退，但是把它與其他的中子和質子在核中結合，它會變得穩定，巴什卡諾夫說。
「六夸克以同樣的方式確實存在著，」巴卡什諾夫說道。巴卡什諾夫和瓦茨從理論上說明成組的d-星們來自叫做玻色愛因斯坦凝聚，或BEC（玻色愛因斯坦的縮寫）的物質。在量子實驗中，當溫度降到足夠低以至於原子開始在一起重疊和混合時，玻色愛因斯坦凝聚就會產生，有點像原子中的質子和中子。這是一種物質從固態脫離的狀態。
玻色-愛因斯坦凝聚態 圖源：sohu
在宇宙歷史的早期，那些玻色愛因斯坦凝聚將會捕捉自由電子，組成一個中性帶電的材料。一個中性帶電的d星玻色愛因斯坦凝聚，物理學家寫道，將會表現的非常像暗物質：可視的，在發光的物質中溜走而不明顯碰撞，然而施加顯著的引力在宇宙周圍。
當你要坐椅子上卻沒有跌落的原因是椅子上的電子把你屁股上的電子推過去了，創造了一個負電荷的障礙來阻止交叉。在正確的條件下，巴卡什諾夫說，用六夸克和俘獲電子組成的玻色愛因斯坦凝聚將會沒有障礙，在其他種類的物質中溜來溜去，就像完美的中性幽靈們。
這些玻色愛因斯坦凝聚可能會在大爆炸之後不久組成，當空間從一個沒有單獨的原子物質的熱夸克-膠子等離子體的海洋轉變成我們如今有著像質子、中子和它們其他兄弟姐妹的物質的時代。當那些基本原子物質組成的時刻，條件將會是完美的讓六夸克玻色愛因斯坦凝聚從夸克-膠子等離子體中沉澱。
圖源：dy.163
「在轉變之前，溫度是過高的；在此之後，密度是過低的」，巴卡什諾夫說道。
在這個轉變的時期，夸克會冰凍成一個普通粒子，比如質子和中子，或者變成如今可能組成暗物質的六夸克玻色愛因斯坦凝聚，巴什卡諾夫說道。如果這些六夸克玻色愛因斯坦凝聚從這齣去，研究者們寫道，我們將可能會發現他們。即便玻色愛因斯坦凝聚是相當活得久的，它們將會偶然在地球周圍衰退。並且那個衰退將會作為一個特定特徵在被設計發現宇宙輻射線的檢測器中顯示出來，並且看起來像是它從各個方向同時而來，資源充滿了整個宇宙空間。下一步，他們寫道，是去尋找那個特徵。
作者: Rafi Letzter - Staff Writer
FY: 至安
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