簡(jiǎn)介： 近來(lái)被發(fā)現(xiàn)的D星六夸克被認(rèn)為是暗物質(zhì)組成粒子的候選粒子。六夸克是一種特殊的物質(zhì)第五態(tài)，通常形成于低密度玻色子粒子冷卻到絕對(duì)零度之時(shí)。科學(xué)家猜測(cè)它們隨宇宙冷卻和膨脹聚集，有望成為一種新的暗物質(zhì)侯選體。

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，天文學(xué)理論認(rèn)為宇宙中所有可見(jiàn)物質(zhì)（也稱作重子或發(fā)光物質(zhì)）只不過(guò)占宇宙所有物質(zhì)的極小部分。為了讓經(jīng)受了長(zhǎng)時(shí)間考驗(yàn)成為主流的引力理論（廣義相對(duì)論）在宇宙大尺度下依然成立，科學(xué)家們不得不假設(shè)宇宙中大約85%的質(zhì)量來(lái)自“暗物質(zhì)”。

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究，科學(xué)家們尚未找到直接的證據(jù)證明暗物質(zhì)的存在，它的起源及構(gòu)成更加不為人知。不過(guò)，最近有一個(gè)英國(guó)約克大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出了一種新的候選粒子，這種粒子被稱為D-星六夸克，它可能在宇宙大爆炸期間形成了“暗物質(zhì)”。

該團(tuán)隊(duì)由約克大學(xué)物理系的米哈伊爾·巴什卡諾夫博士（Dr. Mikhail Bashkanov）和丹尼爾·沃茨教授（Professor Daniel Watts）帶領(lǐng)。最近他們?cè)凇段锢韺W(xué)雜志G:核物理和粒子物理》上發(fā)表了一項(xiàng)研究報(bào)告，報(bào)告稱這兩位物理學(xué)家計(jì)算出D-星六夸克的各種屬性，它們可能是暗物質(zhì)的候選粒子。

暗物質(zhì)通過(guò)引力與可見(jiàn)物質(zhì)（如恒星和行星）間相互作用，讓科學(xué)家證實(shí)了它的存在。資料來(lái)源:約克大學(xué)

六夸克是一種玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)的粒子，處于一種特殊的“物質(zhì)的第五態(tài)”，即低密度的玻色子被冷卻到接近絕對(duì)零度時(shí)會(huì)形成的一種狀態(tài)。通常情況下，夸克以3個(gè)為一組形成質(zhì)子和中子，進(jìn)而形成各種物質(zhì)。D-星內(nèi)的6個(gè)夸克則形成一個(gè)玻色子粒子，這意味著當(dāng)存在多個(gè)D-星的時(shí)候，夸克會(huì)以完全不同的方式組合在一起產(chǎn)生不同于質(zhì)子和中子的物質(zhì)。

多年來(lái)，D-星六夸克只在理論上存在。直到2011年，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示可能探測(cè)到了這種粒子（該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果于2014年公布）。實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家在2380兆伏能級(jí)下探測(cè)到D-星六夸克，這個(gè)過(guò)程只持續(xù)了幾分之一秒。約克大學(xué)的研究小組認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的情況和宇宙大爆炸后不久的情況很相似。

于是他們大膽地推測(cè)，隨著大爆炸后宇宙冷卻并膨脹，許多D-星六夸克粒子組合在一起形成了“物質(zhì)的第五態(tài)”。正如沃茨教授（Prof. Watts）在約克大學(xué)最近的一場(chǎng)新聞發(fā)布中所說(shuō)：

“宇宙中暗物質(zhì)的起源是科學(xué)界最大的謎題之一，至今仍是一片空白。我們的第一次計(jì)算表明，D-星凝聚物是一種可行的暗物質(zhì)候選粒子，它值得我們進(jìn)行更深入細(xì)致的研究。這一發(fā)現(xiàn)非常振奮人心，因?yàn)樗恍枰蕾嚾魏涡碌奈锢韺W(xué)概念?！?/p>

藝術(shù)形式表現(xiàn)的兩個(gè)重子，每個(gè)重子由三個(gè)夸克組成，合并后形成一個(gè)六夸克。資料來(lái)源:愛(ài)丁堡大學(xué)

從本質(zhì)上講，他們的研究結(jié)果顯示了在大爆炸后的最初時(shí)刻，隨著宇宙的緩慢冷卻，重子物質(zhì)生成的同時(shí)也形成了穩(wěn)定的D-星六夸克。研究結(jié)果還顯示，這種粒子的生成速度非?？?，快到足以生成占宇宙總質(zhì)量85%的暗物質(zhì)。

該研究小組正計(jì)劃與德國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家合作以驗(yàn)證他們的理論，并在宇宙中尋找D-星六夸克。對(duì)于D-星六夸克可能具有的天文學(xué)特征，他們已經(jīng)心中有數(shù)并已展示在報(bào)告中了。此外，他們還希望能在實(shí)驗(yàn)室里生成這種亞原子粒子，看看它們的行為是否如預(yù)測(cè)的那樣。所有這些都將是他們下一步研究的主題。

“當(dāng)我們能夠生成這種新的暗物質(zhì)候選體之后，接下來(lái)的研究將是進(jìn)一步了解D-星之間如何相互作用——它們何時(shí)相互吸引，何時(shí)相互排斥?！卑褪部ㄖZ夫博士（Dr. Bashkanov）指出，“我們正在研究在原子核內(nèi)部產(chǎn)生D-星，看看它們的性質(zhì)是否與在自由空間時(shí)不同?！?/p>

BY:?Matt Williams

FY: Renee

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處