Гексакварк

Гексакварк (также сексварк[1]) — в физике элементарных частиц большое семейство гипотетических частиц, каждая из которых состоит из шести кварков или антикварков любых ароматов . Шесть составляющих кварков в любой из нескольких комбинаций могут дать нулевой цветовой заряд; например гексакварк может представлять собой два связанных друг с другом бариона (дибарион), или три кварка и три антикварка[2]. По прогнозам, после образования дибарионы будут достаточно стабильными.

Был предложен ряд экспериментов для обнаружения распадов и взаимодействий дибарионов. В 1990-х годах наблюдалось несколько возможных распадов дибариона, но они не были подтверждены[3][4][5].

Существует теория, что странные частицы, такие как гипероны[6] и дибарионы[7] могли образовываться внутри нейтронной звезды, изменяя её отношение массы к радиусу способами, которые могли бы быть обнаружимы. Соответственно, измерения нейтронных звёзд могут установить ограничения на возможные свойства дибариона[8]. Большая часть нейтронов в нейтронной звезде может превратиться в гипероны и слиться в дибарионы во время ранней части её коллапса в чёрную дыру. Эти дибарионы очень быстро растворяются в кварк-глюонной плазме во время коллапса или переходят в неизвестное в настоящее время состояние вещества.

Гексакварк d-star

В 2014 году в исследовательском центре Юлиха был обнаружен потенциальный дибарион с энергией 2380 МэВ. Исследователи утверждают, что подтвердили результаты 2011 года с помощью более воспроизводимого метода[9][10]. Частица просуществовала 10-23 секунды и получила название d*(2380)[11]. Предполагается, что эта частица состоит из трёх верхних и трёх нижних кварков и была предложена в качестве кандидата на тёмную материю[12][13][14].

Предполагается, что группы гексакварков d-star могут образовывать вещества, известные как конденсаты Бозе-Эйнштейна (БЭК) — вследствие преобладающих низких температур в ранней Вселенной — состояния, в котором они перекрываются и смешиваются друг с другом, подобно протонам и нейтронам внутри атомов. В некоторых условиях БЭК, состоящие из гексакварков с захваченными электронами, могут вести себя как тёмная материя[15]. По мнению исследователей, этот результат указывает на то, что в самые ранние моменты после Большого взрыва, когда космос медленно охлаждался, стабильные гексакварки d*(2830) могли образовываться вместе с барионной материей, и скорость образования этой частицы была бы достаточной для объяснения 85% массы Вселенной, которая считается тёмной материей[16].

Дибарион H

В 1977 году Роберт Джаффе предположил, что, возможно, существует стабильный H-дибарион с кварковым составом udsuds, который формально можно считать результатом комбинации двух uds-гиперонов[17]. Расчёты показали, что эта частица является лёгкой и (мета)стабильной. На самом деле, для его распада требуется время, более чем вдвое превышающее возраст вселенной[1][18][19][20][21][22]. Согласно анализу, гипотетический SU(3) аромат-синглет, высокосимметричный, глубоко связанный нейтральный скалярный гексакварк S = uuddss, который из-за своих особенностей избежал экспериментального обнаружения до настоящего времени, может рассматриваться в качестве кандидата на барионную тёмную материю. Однако существование этого состояния может противоречить стабильности ядер кислорода, что требует дальнейшего тщательного анализа[23].

См. также
  1. Oddball sexaquark particles could be immortal, if they exist at all.
  2. Vijande, J.; Valcarce, A.; Richard, J.-M. Stability of hexaquarks in the string limit of confinement (англ.) // Physical Review D : journal. — 2011. — Vol. 85, no. 1. — P. 014019. — doi:10.1103/PhysRevD.85.014019. — . — arXiv:1111.5921.
  3. Belz, J. et al. Search for the weak decay of an H dibaryon (англ.) // Physical Review Letters. — 1996. — Vol. 76, no. 18. — P. 3277—3280. — doi:10.1103/PhysRevLett.76.3277. — . — arXiv:hep-ex/9603002. — PMID 10060926.
  4. Stotzer, R. W. et al. Search for H dibaryon in 3He (K−, K+) Hn (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 1997. — Vol. 78, no. 19. — P. 3646—36490. — doi:10.1103/PhysRevLett.78.3646. — .
  5. Alavi-Harati, A. et al. Search for the weak decay of a lightly bound H0 dibaryon (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2000. — Vol. 84, no. 12. — P. 2593—2597. — doi:10.1103/PhysRevLett.84.2593. — . — arXiv:hep-ex/9910030. — PMID 11017277.
  6. Ambartsumyan, V. A.; Saakyan, G. S. The Degenerate Superdense Gas of Elementary Particles (англ.) // Soviet Astronomy : journal. — 1960. — Vol. 37. — P. 193. — .
  7. Kagiyama, S.; Nakamura, A.; Omodaka, T. Compressible bag model and dibaryon stars (нем.) // Zeitschrift für Physik. — 1992. — Bd. 56, Nr. 4. — S. 557—560. — doi:10.1007/BF01474728. — .
  8. Faessler, A.; Buchmann, A. J.; Krivoruchenko, M. I. Constraints to coupling constants of the ω- and σ-mesons with dibaryons (англ.) // Physical Review C : journal. — 1997. — Vol. 56, no. 3. — P. 1576—1581. — doi:10.1103/PhysRevC.56.1576. — . — arXiv:nucl-th/9706080.
  9. Forschungszentrum Jülich press release.
  10. Massive news in the micro-world: a hexaquark particle.
  11. Adlarson, P. et al. Evidence for a New Resonance from Polarized Neutron-Proton Scattering (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2014. — Vol. 112, no. 2. — P. 202301. — doi:10.1103/PhysRevLett.112.202301. — . — arXiv:1402.6844.
  12. Bashkanov, M. A new possibility for light-quark dark matter (англ.) // Journal of Physics G. — 2020. — Vol. 47, no. 3. — P. 03LT01. — doi:10.1088/1361-6471/ab67e8. — . — arXiv:2001.08654.
  13. Physicists Think We Might Have a New, Exciting Dark Matter Candidate.
  14. Did this newfound particle form the universe's dark matter?.
  15. Did German physicists accidentally discover dark matter in 2014?.
  16. Williams, M. Is the "D-star Hexaquark" the Dark Matter Particle?. Universe Today (11 марта 2020).
  17. Jaffe, R. L. Perhaps a Stable Dihyperon? (англ.) // Physical Review Letters. — 1977. — Vol. 38, no. 5. — P. 195—198. — doi:10.1103/PhysRevLett.38.195. — .
  18. Farrar, G. R. (2017), Stable Sexaquark, arΧiv:1708.08951 [hep-ph]
  19. Kolb, E. W.; Turner, M. S. Dibaryons cannot be the dark matter (англ.) // Physical Review D. — 2019. — Vol. 99, no. 6. — P. 063519. — doi:10.1103/PhysRevD.99.063519. — . — arXiv:1809.06003.
  20. Gross, C.; Polosa, A.; Strumia, A.; Urbano, A.; Xue, W. Dark matter in the standard model? (англ.) // Physical Review D. — 2018. — Vol. 98, no. 6. — P. 063005. — doi:10.1103/PhysRevD.98.063005. — . — arXiv:1803.10242.
  21. Farrar, G. R. A Stable H-Dibaryon: Dark Matter, Candidate Within QCD? (англ.) // International Journal of Theoretical Physics : journal. — 2003. — Vol. 42, no. 6. — P. 1211—1218. — doi:10.1023/A:1025702431127.
  22. Farrar, G. R. Stable Sexaquark: Dark Matter predictions, constraints and lab detection. Quy Nhon Workshop (4 июля 2019).
  23. Azizi, K.; Agaev, S. S. & Sundu, H. (2019), The Scalar Hexaquark uuddss: a Candidate to Dark Matter?, arΧiv:1904.09913 [hep-ph]
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.