Темная материя впервые описана в 1930-х годах, когда швейцарский астрофизик Фриц Цвикки подсчитал, что галактикам безнадежно не хватает вещества, чтобы удерживать их вместе. Космическая материя оказывает гравитационное притяжение, если ее недостаточно, то газы, планеты, звезды должны разлетаться в разные стороны. Однако, этого не происходит.
Было выдвинуто предположение: существует какое-то другое вещество, которое, подобно клею, удерживает все скопления вместе. Более поздние расчеты показали, что неизвестного, темного вещества, примерно в 5 раз больше обычного. Что за вещество? Есть ли оно вообще?
Лучший ответ, который может дать наука: этого никто не знает. Собственно, тут можно и закругляться, если бы не новая теория английских физиков. Они допустили, что состав темной материи должен иметь ту же основу, как и все остальное во Вселенной.
Фундаментальной основой физической материи являются кварки. Если связать 3 кварка вместе, то получается нейтрон или протон, из которых уже формируются атомы.
А что будет, если изменить конфигурацию? Соединить не три, а, допустим, четыре или пять частиц?
В 2014 году в Германии был проведен эксперимент, в ходе которого зафиксировано появление D-звезды, просуществовавшей какие-то доли секунды. Появившаяся структура очень быстро распалась, поэтому, не считается научно доказанной. Однако, физики ухватились за данное событие.
Исследователи полагают, что D-звезда – шестикварковая положительно заряженная частица. Это самый важный момент. Впервые, как кажется, был получен элемент, никогда не существовавший на Земле. Элемент, из которого может быть построена новая конфигурация материи. Новые атомы, молекулы, тела, пространство, звезды. Мы не видим вещество из этих частиц, поскольку оно совершенно другое. Но, оно может существовать, независимо от нашего восприятия. А если оно существует, то обладает определенными физическими свойствами. Такими, например, как масса. Быть может, в этом решение загадки?
Противники теории утверждают: D-звезды слишком быстро распадаются, следовательно, не могут представлять собой темную материю. Английские физики Уоттс и Башканов доказывают обратное. 12 февраля 2020 года в «Физическом журнале G» они опубликовали статью, где рассчитали свойства недавно открытой бозонного элемента. Он мог образоваться в ранней Вселенной и устойчиво существовать бесконечно долгое время. В своих рассуждениях ученые опираются на эффект конденсата Бозе-Эйнштейна (БЭК).
Если не вдаваться в высокую физику, то такой конденсат получается при сверхнизких температурах, создавая элементы, отличные, по химическим свойствам, от привычных нам веществ таблицы Менделеева. Это было теоретически предсказано Сатьендрой Натхом Бозе (1894-1974), индийским физиком. Который также открыл субатомную частицу, названную в его честь – бозон. Экзотическое состояние вещества было впервые достигнуто в 1995 году. В июле 2018 года, эксперимент успешно повторен на МКС.
При удачном стечении обстоятельств, эти БЭК могли образовать материал с нейтральным зарядом. Именно такая конструкция, состоящая из нейтрально заряженных D-звезд, должна вести себя так, как ведет темная материя, в представлении ученых. Невидимая, пронизывающая обычное вещество, без выраженных следов, но, обладающая собственной массой, способная оказывать гравитационное влияние на Вселенную.
Из школьного курса физики мы помним: барьером взаимопроникновения одного вещества в другое, являются электрические заряды частиц, которые, подобно однополюсным сторонам магнита, отталкивают друг друга. Правильно сформированные, нейтральные БЭК, по мнению Башканова, не будут иметь таких барьеров, свободно проникая сквозь видимую материю.
Таким образом, если эти шестикварковые частицы существуют, то они должны присутствовать и на Земле, пронизывая все невидимыми нитями. Их можно обнаружить специальными детекторами, подобными тем, которые регистрируют космическое излучение. Следующим шагом в работе, по словам ученых, будет поиск этого вещества. Темной материи, которая рядом с нами.