Od šezdesetih godina prošlog stoljeća astronomi su teoretizirali da sva vidljiva tvar u Svemiru (aka. Barionska ili "svjetlosna materija") predstavlja samo mali dio onoga što zapravo postoji. Da bi dominantna i vremenski testirana teorija gravitacije djelovala (kako je definirano općom relativnošću), znanstvenici su morali postulirati da se otprilike 85% mase u svemiru sastoji od "mračne materije".
Unatoč mnogim desetljećima proučavanja, znanstvenici još uvijek nisu pronašli bilo kakve izravne dokaze o Tamnoj materiji i sastavnoj čestici te o njezinu podrijetlu ostaje misterija. Međutim, tim fizičara sa Sveučilišta u Yorku u Velikoj Britaniji predložio je novu česticu kandidata koja je tek nedavno otkrivena. Poznata i kao šesterokut d-zvijezda, ova je čestica mogla stvoriti "Mračnu materiju" u Svemiru tijekom Velikog praska.
Odgovorni tim sastojao se od dr. Michaela Bashkanova i profesora Daniela Wattsa s Katedre za fiziku na Sveučilištu York. U studiji koja je nedavno objavljena u Časopis za fiziku G: Nuklearna fizika i fizika čestica, par je izračunao svojstva šesterokutnika d-zvijezde kao potencijalnog novog kandidata za Dark Matter.
Šesterokvar je primjer Bose-Einsteinova kondenzata, posebnog "petog stanja materije" koji se obično formira kada se niske gustoće čestica bozona hlade do apsolutne nule. Sastoji se od šest kvarkova, koji se obično kombiniraju u troje da bi napravili protone i neutrone kako bi stvorili česticu bozona. To znači da prisutnost više d-zvijezda može dovesti do kombinacija koje će proizvesti stvari osim protona i neutrona.
Godinama je postojanje šesterokutova d-zvijezda bilo samo teoretsko dok eksperimenti provedeni 2011. (i najavljeni 2014.) nisu ukazali na moguće otkrivanje čestica. Detekcija se odvijala na energetskoj razini od 2380 MeV i trajala je samo djelić sekunde (10?23 sekundi). Istraživačka skupina u Yorku sugerira da su slični uvjetima kakvi bi bili prije nedugo nakon Velikog praska.
U ovom trenutku, oni su pothvatili, mnogi šesterokutnici d-zvijezde mogli su se grupirati dok se Svemir hladi i proširio se u „peto stanje materije“. Kao što je prof. Watts rekao u nedavnom priopćenju sa Sveučilišta u Yorku:
"Podrijetlo tamne materije u svemiru jedno je od najvećih pitanja znanosti i jedno koje je do sada prazno zataškalo. Naša prva izračuna pokazuju da su kondenzati d-zvijezda izvediv novi kandidat za tamnu tvar i čini se da ova nova mogućnost vrijedi daljnje, detaljnije istrage. Rezultat je posebno uzbudljiv jer ne zahtijevaju nove pojmove u fizici. "
U osnovi, njihovi rezultati ukazuju na to da bi se u najranijim trenucima nakon Velikog praska, dok se svemir polako hladio, stabilni d * (2830) šesterokut mogao formirati zajedno s barionskom materijom. Štoviše, njihovi rezultati pokazuju da bi stopa proizvodnje ove čestice bila dovoljna da obuhvati 85% mase svemira za koju se vjeruje da je tamna materija.
Istraživači sada planiraju surađivati sa znanstvenicima u Njemačkoj i SAD-u kako bi testirali svoju teoriju i pretražili šesterokutove d-zvijezde u kozmosu. Oni već imaju neke moguće astronomske potpise koje su iznijeli u svojoj nedavnoj studiji. Osim toga, nadaju se da će stvoriti ove subatomske čestice u laboratorijskom okruženju kako bi se vidjelo ponašaju li se kako su predviđali. Sve će to biti tema njihovih sljedećih studija.
"Sljedeći korak za uspostavu ovog novog kandidata za tamnu tvar bit će bolje razumijevanje interakcije d-zvijezda - kada se privlače i kada se odbijaju", rekao je dr. Bashkanov. "Mi vodimo nova mjerenja kako bismo stvorili d-zvijezde unutar atomskog jezgra i provjerili razlikuju li se njihova svojstva kada su u slobodnom prostoru."
