Sejak 1960-an, para astronom telah berteori bahwa semua materi yang terlihat di Semesta (alias. Baryonic atau "materi bercahaya) hanya merupakan sebagian kecil dari apa yang sebenarnya ada di sana. Agar teori gravitasi yang dominan dan telah teruji untuk bekerja (sebagaimana didefinisikan oleh Relativitas Umum), para ilmuwan harus mendalilkan bahwa sekitar 85% massa di Alam Semesta terdiri dari "Materi Gelap".
Meskipun telah berpuluh-puluh tahun belajar, para ilmuwan belum menemukan bukti langsung tentang Materi Gelap dan partikel penyusunnya dan asal-usulnya tetap menjadi misteri. Namun, tim fisikawan dari University of York di Inggris telah mengusulkan partikel kandidat baru yang baru saja ditemukan. Dikenal sebagai hexaquark bintang-d, partikel ini bisa membentuk "Materi Gelap" di Semesta selama Big Bang.
Tim yang bertanggung jawab terdiri dari Dr. Mikhail Bashkanov dan Profesor Daniel Watts dari Departemen Fisika di University of York. Dalam sebuah penelitian yang baru-baru ini dipublikasikan di Jurnal Fisika G: Fisika Nuklir dan Partikel, pasangan menghitung sifat-sifat h-bintang hexaquark sebagai kandidat baru yang potensial untuk Dark Matter.
Hexaquark adalah contoh kondensat Bose-Einstein, "keadaan materi kelima" khusus yang biasanya terbentuk ketika kepadatan rendah partikel boson didinginkan hingga mendekati nol absolut. Mereka terdiri dari enam quark, yang umumnya bergabung dalam tiga untuk membuat proton dan neutron, untuk membuat partikel boson. Ini berarti bahwa kehadiran beberapa bintang-d dapat mengarah pada kombinasi yang akan menghasilkan hal-hal selain proton dan neutron.
Selama bertahun-tahun, keberadaan hexaquark d-star hanyalah teoretis sampai eksperimen yang dilakukan pada 2011 (dan diumumkan pada 2014) menunjukkan kemungkinan deteksi partikel. Deteksi terjadi pada tingkat energi 2380 MeV dan hanya berlangsung sepersekian detik (10)?23 detik). Kelompok penelitian di York menunjukkan bahwa ini mirip dengan kondisi seperti apa tidak lama setelah Big Bang.
Pada saat ini, mereka berkelana, banyak heksaquark bintang-d dapat dikelompokkan bersama ketika Semesta mendingin dan berkembang untuk membentuk "materi kelima." Seperti yang dikatakan Prof. Watts dalam siaran pers University of York baru-baru ini:
"Asal usul materi gelap di alam semesta adalah salah satu pertanyaan terbesar dalam sains dan satu yang, sampai sekarang, telah mengosongkannya. Perhitungan pertama kami menunjukkan bahwa kondensasi bintang-d adalah kandidat baru yang layak untuk materi gelap dan kemungkinan baru ini tampaknya layak untuk diselidiki lebih lanjut, lebih terperinci. Hasilnya sangat menarik karena tidak memerlukan konsep apa pun yang baru dalam fisika. "
Pada dasarnya, hasil mereka menunjukkan bahwa pada saat-saat paling awal setelah Big Bang, ketika kosmos perlahan-lahan mendingin, kubah hexaquark yang stabil dapat terbentuk bersamaan dengan materi baryonic. Terlebih lagi, hasil mereka menunjukkan bahwa tingkat produksi partikel ini akan cukup untuk menjelaskan 85% dari massa Semesta yang diyakini sebagai Materi Gelap.
Para peneliti sekarang berencana untuk berkolaborasi dengan para ilmuwan di Jerman dan AS untuk menguji teori mereka dan mencari hexaquark bintang-d di kosmos. Mereka sudah memiliki beberapa kemungkinan tanda tangan astronomi, yang mereka sajikan dalam studi terbaru mereka. Selain itu, mereka berharap untuk membuat partikel subatomik ini di lingkungan laboratorium untuk melihat apakah mereka berperilaku seperti yang diperkirakan. Semua ini akan menjadi subjek studi mereka berikutnya.
"Langkah selanjutnya untuk menetapkan kandidat materi gelap baru ini adalah untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana bintang-bintang berinteraksi - kapan mereka menarik dan kapan mereka saling tolak," kata Dr. Bashkanov. "Kami memimpin pengukuran baru untuk membuat bintang d di dalam inti atom dan melihat apakah sifat mereka berbeda ketika mereka berada di ruang bebas."
