Desde la década de 1960, los astrónomos han teorizado que toda la materia visible en el Universo (también conocida como "materia bariónica o luminosa") constituye solo una pequeña fracción de lo que realmente está allí. Para que la teoría de la gravedad predominante y probada en el tiempo funcione (como lo define la Relatividad General), los científicos han tenido que postular que aproximadamente el 85% de la masa en el Universo consiste en "Materia Oscura".
A pesar de muchas décadas de estudio, los científicos aún no han encontrado ninguna evidencia directa de Dark Matter y la partícula constituyente y sus orígenes siguen siendo un misterio. Sin embargo, un equipo de físicos de la Universidad de York en el Reino Unido ha propuesto una nueva partícula candidata que se descubrió recientemente. Conocido como el hexaquark d-star, esta partícula podría haber formado la "materia oscura" en el universo durante el Big Bang.
El equipo responsable estaba formado por el Dr. Mikhail Bashkanov y el Profesor Daniel Watts del Departamento de Física de la Universidad de York. En un estudio que se publicó recientemente en el Journal of Physics G: física nuclear y de partículas, el par calculó las propiedades de los hexaquarks d-star como un nuevo candidato potencial para Dark Matter.
El hexaquark es un ejemplo de condensado de Bose-Einstein, un "quinto estado de la materia" especial que generalmente se forma cuando las bajas densidades de partículas de bosón se enfrían hasta cerca del cero absoluto. Se componen de seis quarks, que generalmente se combinan en tres para formar protones y neutrones, para crear una partícula de bosón. Esto significa que la presencia de múltiples estrellas d puede conducir a combinaciones que producirán otras cosas que no sean protones y neutrones.
Durante años, la existencia de hexaquarks d-star fue meramente teórica hasta que los experimentos realizados en 2011 (y anunciados en 2014) indicaron la posible detección de la partícula. La detección tuvo lugar a un nivel de energía de 2380 MeV y duró solo una fracción de segundo (10?23 segundos). El grupo de investigación en York sugiere que estos son similares a las condiciones que habrían sido poco después del Big Bang.
En este momento, se aventuran, muchos hexaquarks d-star podrían haberse agrupado a medida que el Universo se enfría y se expande para formar el "quinto estado de la materia". Como dijo el profesor Watts en un reciente comunicado de prensa de la Universidad de York:
“El origen de la materia oscura en el universo es una de las preguntas más importantes de la ciencia y una que, hasta ahora, ha quedado en blanco. Nuestros primeros cálculos indican que los condensados de estrellas d son un nuevo candidato factible para la materia oscura y esta nueva posibilidad parece merecedora de una investigación más detallada. El resultado es particularmente emocionante, ya que no requiere ningún concepto nuevo para la física ".
Esencialmente, sus resultados indicaron que durante los primeros momentos después del Big Bang, a medida que el cosmos se enfriaba lentamente, los hexaquarks d * (2830) estables podrían haberse formado junto con la materia bariónica. Además, sus resultados indican que la tasa de producción de esta partícula habría sido suficiente para dar cuenta del 85% de la masa del Universo que se cree que es Dark Matter.
Los investigadores ahora planean colaborar con científicos en Alemania y los Estados Unidos para probar su teoría y buscar hexaquarks d-star en el cosmos. Ya tienen algunas posibles firmas astronómicas en mente, que presentaron en su reciente estudio. Además, esperan crear estas partículas subatómicas en un entorno de laboratorio para ver si se comportan según lo previsto. Todo esto será objeto de sus próximos estudios.
"El próximo paso para establecer este nuevo candidato a la materia oscura será obtener una mejor comprensión de cómo interactúan las estrellas d: cuándo se atraen y cuándo se repelen entre sí", dijo el Dr. Bashkanov. "Estamos liderando nuevas mediciones para crear estrellas d dentro de un núcleo atómico y ver si sus propiedades son diferentes a cuando están en el espacio libre".
