называемых кварками. Гексакварки отличаются тем, что состоят не из трех, а из шести кварков. Их существование было предсказано еще несколько десятилетий назад, и в 2014 г. ученым удалось подтвердить эту гипотезу. Исследование опубликовано в журнале Physics G Letters.
Хотя эти экзотические частицы состоят из большего числа кварков, чем протоны, на самом деле гексакварки намного меньше по размерам, чем хорошо знакомые нам частицы. Гексакварки относятся к бозонам, и это означает, что множества гексакварков d* могут формировать структуры, отличающиеся от тех структур, которые образуют протоны и нейтроны.
Согласно Михаилу Башканову с кафедры физики Йоркского университета, Великобритания, гексакварки могли конденсироваться, формируя темную материю, в необычных условиях сразу после Большого взрыва.
В своем исследовании Башканов и его коллега Дэниэл Уоттс (Daniel Watts) показывают, что в ранний период развития Вселенной гексакварки d* могли при остывании формировать то, что называют конденсатом Бозе-Эйнштейна (BEC).
BEC представляет собой экзотическое, пятое состояние материи, которое наблюдается, когда облако субатомных частиц остывает до температур, приближающихся к абсолютному нулю Кельвинов (минус 273,15 градусов Цельсия). При этих экстремальных температурах частицы объединяются в единую структуру, которая может быть описана при помощи волновой функции. Другими словами, частицы объединяются и ведут себя так, словно они представляют собой единый атом.
Несмотря на то что гексакварки в лаборатории склонны к быстрому спонтанному распаду, Башканов считает, что они являются намного более стабильными и долгоживущими в недрах нейтронных звезд и, возможно, также в составе BEC. Авторы считают, что BEC представляет собой то, что мы сегодня называем темной материей.
astronews.ru, 7 марта2020
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200307053932
ЖурналPhysics G Letters.
Михаил Башканов, Дэниэл Уоттс (Daniel Watts), кафедра физики Йоркского университета, Великобритания
Глава 11-15-11
Связь темной материи и нейтрино не подтвердилась
Март 2020
Новые данные вывели стерильное нейтрино из списка кандидатов на роль частиц загадочной темной материи. Статья, опубликована в журнале Science
Большая часть массы космоса составляет темная материя. Невидимая ни в один телескоп, она проявляется лишь гравитационным влиянием на звезды, газовые облака и другие объекты, состоящие из обычных элементарных частиц. Темная материя удерживает вместе галактики, но из каких частиц сложена она сама, до сих пор не известно. Различные теоретические модели дают разные предсказания, и подтвердить какое-либо из них пока не удается. Одним из таких кандидатов выступает особый четвертый тип нейтрино — стерильное.
Тогда его неуловимость вполне понятна: вспомним, что нейтрино практически не взаимодействует с обычной материей и свободно пролетает сквозь наши тела, сквозь Землю и Солнце. Каждую секунду через каждый квадратный сантиметр их пролетают десятки миллионов, однако даже специальным нейтринным обсерваториям, заполненным десятками тысяч тонн сверхчистой воды, удается зарегистрировать лишь несколько частиц за год.
О возможной связи между стерильным нейтрино и темной материей особенно активно заговорили в последние годы, когда наблюдения космических рентгеновских телескопов XMM-Newton и Chandra обнаружили, что соседние скопления галактик испускают фотоны с энергиями 3,5 КэВ. Теоретически их могут создавать стерильные нейтрино массой 7,1 КэВ: превращаясь в нейтрино других сортов в процессе осцилляций, они должны испускать рентгеновский фотон.
Новой проверке эта гипотеза подверглась в работе Бенджамина Сафди (Benjamin Safdi) и его коллег из Мичиганского университета и Калифорнийского университета в Беркли. В новой статье, опубликованной в журнале Science, они снова обратились к данным зонда XMM-Newton. Однако на этот раз, вместо того чтобы анализировать излучение далеких звезд и галактик, астрономы сконцентрировались на излучении пустых участков между ними.
Идея состояла в том, что если стерильные нейтрино — и есть темная материя, то они заполняют нашу Галактику даже там, где нет никаких звезд. Поэтому фотоны на 3,5 Кэ*В, образованные распадом частиц «темного гало», должны регистрироваться и в пустотах. Однако изучение более чем 4000 снимков, полученных XMM-Newton начиная с 1999 года, ничего не дало. Возможно, эти частицы в далеких галактиках создаются не стерильными нейтрино, а вполне обычными частицами, в ходе пока не установленных процессов.
Сторонники «гипотезы стерильного нейтрино» не согласны с такими выводами — да и с результатами команды Сафди. Так, Алексей Боярский из Лейденского университета сообщил, что аналогичную работу с «пустотами» провела его группа, действительно зарегистрировав ожидаемый поток фотонов с энергиями 3,5 Кэ*В. Разные подходы к обработке данных дали совершенно разные результаты — и дискуссия вокруг стерильных нейтрино еще, видимо, далека от завершения.
naked-science.ru, 27 марта 2020, Сергей Васильев
https://naked-science.ru/article/astronomy/svyaz-temnoj-materii-i-nejtrino-ne-podtverdilas
Журнал Science, 2020
Бенджамин Сафди (Benjamin Safdi) и его коллеги из Мичиганского университета и Калифорнийского университета в Беркли.
https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaw3772
Глава 11-15-12
Эксперимент не обнаружил никаких признаков стерильных нейтрино
Ноябрь 2021
Мы не знаем, что такое темная материя. Мы знаем характеристики темной материи и многое из того, как она ведет себя, поэтому мы знаем, какими физическими свойствами должна обладать темная материя, но ни одна известная материя не обладает всеми необходимыми характеристиками темной материи.
Самое близкое, что у нас есть - это нейтрино. Они слабо взаимодействуют с другой материей и не сильно взаимодействуют со светом, поэтому их можно считать формой темной материи. Проблема заключается в том, что все три известные разновидности нейтрино имеют чрезвычайно малые массы. Из-за этого они носятся по космосу почти со скоростью света. Это означает, что нейтрино являются формой «горячей» темной материи, точно так же, как горячий газ состоит из быстро движущихся молекул. Основываясь на наблюдениях за темной материей, таких как скопления галактик, мы знаем, что космическая темная материя должна быть в основном холодной. Нейтрино могут составлять небольшую часть темной материи, но большая часть темной материи должна быть чем-то другим.
Но поскольку нейтрино так близки к удовлетворению свойств темной материи, некоторые ученые утверждают, что темная материя может быть еще не открытой разновидностью, известной как стерильные нейтрино. Как и другие элементарные частицы, нейтрино обладают характеристикой, известной как спиральность. В принципе, нейтрино может вращаться по часовой стрелке вдоль направления своего движения (левая спиральность) или против часовой стрелки вдоль своего движения (правая). Большинство частиц могут иметь любой вид спиральности, но мы видим только левосторонние нейтрино и правосторонние антинейтрино.
Это означает, что если правосторонние нейтрино существуют, они не взаимодействуют с обычной материей, а только с гравитацией. Таким образом, они «стерильны». И если бы они имели
