Alates 1960. aastatest on astronoomid teoreetikud, et kogu universumis nähtav aine (teise nimega barüoonne või helendav aine) moodustab vaid väikese osa sellest, mis seal tegelikult on. Valdava ja ajaliselt kontrollitud raskusjõu teooria toimimiseks (nagu see on määratletud üldrelatiivsuse järgi) on teadlased pidanud postuleerima, et umbes 85% Universumi massist koosneb „tumedast ainest“.
Vaatamata paljude aastakümnete pikkusele uurimistööle pole teadlastel veel otseseid tõendeid tumeda aine ja selle osakese ning selle päritolu kohta jäänud saladuseks. Suurbritannia Yorki ülikooli füüsikute meeskond on aga teinud ettepaneku uue kandidaadi osakese kohta, mis alles hiljuti avastati. D-tähe heksakvärina tuntud osake võinuks Suure Paugu ajal Universumis moodustada “tumeda aine”.
Vastutav meeskond koosnes dr Mihhail Bashkanovist ja Yorgi ülikooli füüsikaosakonna professor Daniel Wattsist. Uuringus, mis avaldati hiljuti ajakirjas Ajakiri Füüsika G: Tuuma- ja osakeste füüsika, arvutas paar d-tähe heksakvaaride omadused kui tumeda aine potentsiaalne uus kandidaat.
Kuusemärk on näide Bose-Einsteini kondensaadist, erilisest “viiendast mateeria olekust”, mis tavaliselt tekib siis, kui bosoni osakeste madalad tihedused jahutatakse absoluutse nulli lähedale. Need koosnevad kuuest kvargist, mis ühendavad tavaliselt kolmekesi prootonite ja neutronite moodustamiseks bosoni osakese. See tähendab, et mitme d-tähe olemasolu võib põhjustada kombinatsioone, mis tekitavad muid asju peale prootonite ja neutronite.
Aastaid oli d-tähe heksakvaaride olemasolu üksnes teoreetiline, kuni 2011. aastal läbi viidud katsed (ja kuulutati välja 2014. aastal) näitasid osakese võimalikku avastamist. Avastamine toimus energiatasemel 2380 MeV ja kestis vaid murdosa sekundist (10?23 sekundit). Yorki uurimisrühm soovitab, et need on sarnased tingimustele, mis oleksid olnud vahetult pärast Suurt Pauku.
Sel ajal julgesid paljud d-tähe heksakvaarid olla rühmitatud, kui Universum jahtus ja laienes, moodustades mateeria viienda oleku. Nagu ütles professor Watts Yorki ülikooli hiljutises pressiteates:
„Tumeda aine päritolu universumis on teaduse üks suuremaid küsimusi ja see, mis seni on tühja teema joonistanud. Meie esimesed arvutused näitavad, et d-tähtede kondensaadid on tumeda aine jaoks uus teostatav kandidaat ja see uus võimalus näib olevat vaja täiendavat, üksikasjalikumat uurimist. Tulemus on eriti põnev, kuna see ei vaja füüsika jaoks uusi kontseptsioone. ”
Põhimõtteliselt näitasid nende tulemused, et varasematel hetkedel pärast suurt pauku, kui kosmos aeglaselt jahtus, võisid barüoonse aine kõrval moodustuda stabiilsed d * (2830) heksakvaarid. Veelgi enam, nende tulemused näitavad, et selle osakese valmistamise kiirus oleks olnud piisav, et moodustada 85% Universumi massist, mis arvatakse olevat tume aine.
Nüüd plaanivad teadlased teha koostööd Saksamaa ja USA teadlastega, et testida nende teooriat ja otsida kosmosest d-tähe heksakvaare. Neil on juba mõned võimalikud astronoomilised allkirjad meeles, mida nad tutvustasid oma hiljutises uuringus. Lisaks loodavad nad luua need subatomilised osakesed laborikeskkonda, et näha, kas nad käituvad nii, nagu ennustati. Kõik see on nende järgmiste uuringute objekt.
„Järgmine samm selle uue tumeainekandidaadi loomiseks on parema mõistmise saamine selle kohta, kuidas d-tähed omavahel suhtlevad - millal nad meelitavad ja millal nad üksteist tõrjuvad,“ ütles dr Bashkanov. "Me juhime uusi mõõtmisi, et luua aatomituumas d-tähti ja vaadata, kas nende omadused erinevad vabas ruumis viibimise ajal."
