Setelah berpuluh-puluh tahun mempelajari matematika di balik lem yang menyatukan jeroan semua materi, fisikawan telah menemukan partikel hipotetis yang aneh, yang tidak pernah muncul dalam eksperimen apa pun. Disebut sebagai sexaquark, eksentrik itu terdiri dari pengaturan funky dari enam quark dari berbagai rasa.
Selain menjadi karakter yang terdengar keren, sexaquark akhirnya bisa menjelaskan misteri materi gelap yang selalu menjengkelkan. Dan fisikawan telah menemukan bahwa jika sexaquark memiliki massa tertentu, partikel tersebut dapat hidup selamanya.
Quark of nature
Hampir semua yang Anda ketahui dan cintai terbuat dari partikel kecil yang dikenal sebagai quark. Ada enam dari mereka, diberi nama, karena berbagai alasan kutu buku, dari atas, bawah, atas, bawah, aneh dan pesona. Varietas naik dan turun adalah yang paling ringan dari kelompok itu, yang menjadikannya yang paling umum. (Dalam fisika partikel, semakin berat Anda, semakin besar kemungkinan Anda membusuk menjadi hal-hal yang lebih kecil dan lebih stabil.)
Proton dan neutron di dalam tubuh Anda semuanya terdiri dari trio quark; dua naik dan turun membuat proton, dan dua turun dan naik membuat neutron. Memang, karena sifat rumit dari kekuatan yang kuat, quark sangat menikmati nongkrong dalam kelompok tiga, dan sejauh ini juga merupakan konfigurasi paling stabil dan paling umum.
Kadang-kadang dalam penumbuk partikel kita, kita membuat partikel yang masing-masing terdiri dari sepasang quark; konglomerasi ini tidak stabil dan cepat membusuk menjadi sesuatu yang lain. Terkadang, ketika kita berusaha sangat keras, kita dapat merekatkan lima quark bersama-sama dan membuat mereka bermain satu sama lain - secara singkat - sebelum mereka juga membusuk menjadi sesuatu yang lain.
Dan sampai saat ini, itu semua kombinasi dari quark yang dapat kami produksi.
Namun, mungkin ada sesuatu yang asing.
Bentukan elemen
Setelah berpuluh-puluh tahun meneliti sudut-sudut matematika dari gaya nuklir kuat, fisikawan menemukan kombinasi aneh yang belum muncul dalam percobaan kami: susunan enam quark, yang terdiri dari dua naik, dua turun dan dua strang: sexaquark.
Teori tidak memprediksi massa untuk sexaquark; nilai ini akan tergantung pada pengaturan dan interaksi yang tepat dari masing-masing quark di dalam partikel itu, jadi terserah pada fisikawan eksperimental untuk memisahkannya. Dan untuk stabilitas sexaquark? Perhitungan menunjukkan bahwa jika massanya jatuh di bawah ambang tertentu, itu akan benar-benar stabil selamanya, artinya tidak akan pernah membusuk. Dan jika massa sedikit lebih besar dari itu, tetapi masih di bawah ambang batas tertentu, maka partikelnya akan membusuk, tetapi dalam rentang waktu yang begitu lama sehingga ia mungkin akan stabil selamanya.
Jadi jika stabil, mengapa kita belum pernah melihatnya?
Anehnya, kisaran massa stabil untuk sexaquark berada di bawah ambang batas yang dapat dibuat oleh banyak eksperimen penumbuk partikel; alat-alat ini dirancang untuk mempelajari partikel yang jauh lebih jarang, jauh lebih berat, jauh lebih singkat. Dengan kata lain, sexaquark mungkin bersembunyi di depan mata, hanya terbang di bawah radar selama bertahun-tahun.
Tapi pengadu partikel bukanlah satu-satunya tempat untuk membuat hubungan seks. Saat-saat awal Big Bang adalah sarang energi nuklir yang hingar-bingar, dengan suhu dan tekanan yang cukup tinggi untuk menempa helium dan hidrogen dari sup quark yang mentah. Dan bengkel itu mungkin juga telah membanjiri kosmos kita dengan tanda-tanda seks, bersama dengan semua karakter subatom yang lebih akrab.
Perhitungan awal menunjukkan bahwa jika sexaquark adalah hal yang nyata dalam kisaran massa yang tepat, itu bisa dihasilkan dalam kelimpahan konyol di alam semesta awal. Dan itu bisa bertahan dari neraka muda itu. Bahkan, sexaquark mungkin masih ada, tidak benar-benar berinteraksi dengan apa pun, tidak benar-benar membusuk menjadi sesuatu yang lain - hanya ada, menciptakan tarikan gravitasi ekstra di mana pun mereka kumpulkan, karena massa mereka.
Partikel tak terlihat yang membanjiri alam semesta dan hanya berinteraksi melalui gravitasi? Bingo. Itu materi gelap.
Terang dalam gelap
Agar tanda seks untuk membuat materi gelap, itu harus benar-benar ada. Itu saat ini menjadi bahan perdebatan, karena objek tersebut belum pernah terlihat dalam percobaan penumbuk partikel. Tapi seperti yang kita lihat sebelumnya, massa sexaquark yang relatif ringan mungkin berarti ia bisa luput dari perhatian, hanya karena kita belum mencarinya.
Tapi itu mulai berubah. Detektor BaBar di SLAC National Accelerator Laboratory di California benar-benar bagus dalam menghasilkan banyak kombinasi quark, termasuk beberapa yang sangat berat yang membusuk menjadi lebih stabil dan pengaturan yang lebih masuk akal. BaBar juga harus menghasilkan tanaman seks bumper, jika ada.
Sebuah makalah yang diterbitkan 2 Januari ke database arXiv telah melaporkan hasil terbaru: tidak ada tanda sexaquark. Tetapi temuan itu pasti untuk tingkat kepercayaan hanya 90%. Itu berarti bahwa jika kombinasi quark yang lebih besar dan kurang stabil membusuk menjadi sexaquarks yang stabil, mereka jarang melakukannya, dengan laju hanya 1 peluruhan dalam setiap 10 juta.
Apakah ini mengesampingkan sexquark sebagai kandidat materi gelap? Tidak terlalu. Bisa jadi kondisi alam semesta awal memungkinkan cukup banyak jenis kelamin untuk dibuat sehingga mereka bisa menjelaskan jumlah materi gelap yang kita perkirakan berada di alam semesta. Tetapi hasil baru itu membuatnya sulit untuk menggunakan sexaquark untuk menjelaskan materi gelap.
Usaha yang bagus, sexaquark, tetapi tidak ada cerutu - setidaknya, belum.
Paul M. Sutter adalah seorang astrofisikawan diSUNY Stony Brook dan Institut Flatiron, tuan rumahTanya seorang angkasawan danRadio luar angkasa, dan penulisTempat Anda di Alam Semesta.
