Ученые определили новую субатомную частицу, которая могла отвечать за появление темной материи во время Большого взрыва. Об исследовании, которое предлагает решение одной из величайших проблем физики, сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Физики считают, что частицей темной материи может являться гексакварк d*, который состоит из шести кварков. Эта частица является бозоном, то есть множество d* способно занимать одно и то же квантовое состояние, что позволяет им различными путями комбинировать нейтроны и протоны. После Большого взрыва возникли условия, в которых многие гексакварки сформировали особую разновидность конденсата Бозе — Эйнштейна, являющегося темной материей.
Конденсат Бозе — Эйнштейна представляет собой фазовое состояние вещества, образованное бозонами. Грубо говоря, в конденсате бозоны принципиально нельзя отличить один от другого даже по положению в пространстве. Это отличает бозоны от фермионов (например, электронов), в отношении которых действует принцип запрета Паули. Бозе-конденсаты могут вести себя как жидкости, квантовые свойства которых (например, сверхтекучесть) видны невооруженным глазом.
Темной материей называют гипотетическое вещество, которое позволяет объяснить аномалии в движении звезд в Млечном Пути. Считается, что это вещество способно взаимодействовать с обычной (барионной) материей лишь через гравитацию, а не электромагнитные волны. Это объясняет загадку, почему такие объекты, как галактики, ведут себя так, словно на них действует невидимая масса. В то же время неизвестно, что может представлять собой темная материя. Она может включать в себя трудно обнаруживаемые объекты из обычного вещества, а также не открытые элементарные частицы. Тот факт, что эти частицы до сих пор не обнаружены, представляет собой одну из великих проблем современной физики.