Cac hat quirk co the giai thich cho khoi luong conthieu cua vu tru

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Các hạt quirk có thể giải thích cho khối lượng còn thiếu</b>

<b>của vũ trụ</b>

Hơn 70 năm qua, các nhà thiên văn vật lí đã vật lộn trước câu hỏi khơng biết cái gì
có thể cấu thành nên vật chất tối còn thiếu dường như chiếm tới hơn 80% tổng khối
lượng trong vũ trụ. Những ứng cử viên tiêu biểu là những thực thể cơ bản được gọi
là các hạt nặng tương tác yếu, hay WMIP, nhưng nghiên cứu mới cho thấy một cái
gì đó cịn kì lạ hơn nữa sẽ trả lời câu hỏi trên tốt hơn.

Theo Kathryn Zurek thuộc trường đại học Michigan và các đồng sự, “hỗn hợp vật
chất tối <b>quirk</b>” có thể giải thích khối lượng cịn thiếu của vũ trụ, nhưng sẽ thốt
được một số vấn đề thông thường đi cùng với vật chất WMIP bình thường. “Người
ta đang ngày một trở nên rộng mở đầu óc trước những lí thuyết phức tạp hơn của vật
chất tối”, Zurek nói.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Tuy nhiên, có lẽ quan trọng hơn, dường như chẳng có lí do gì lí giải vì sao vật chất
tối lại dồi dài hơn đúng bốn lần so với vật chất bình thường – nói cách khác, tại sao
nó lại có độ dồi dào vào cỡ độ lớn như vậy. Vì các nhà thiên văn vật lí đã quen xử lí
với những sai lệch vào cỡ độ lớn 10, 20 hoặc lớn hơn, nên đặc điểm này trơng như
cái gì đó trùng hợp ngẫu nhiên.

<b>Lời giải quirk</b>

Vật chất tối xảo quyệt mang lại một phương hướng thoát khỏi các vấn đề tương tác
yếu và trùng hợp ngẫu nhiên. Được nêu thành giả thuyết hồi năm 2008 bởi các nhà
vật lí người Mĩ Junhai Kang và Markus Luty, <b>“quirk” giống như các quark cấu</b>
<b>tạo nên các nucleon bên trong các nguyên tử ở chỗ chúng liên kết với nhau</b>
<b>thành những hạt phức. Tuy nhiên, các quirk phải nặng hơn nhiều, và thay vì</b>
<b>liên kết bằng lực hạt nhân mạnh, chúng sẽ liên kết bằng một loại lực mới – một</b>
<b>lực mạnh “tối”. Khi hai quirk mang điện trái dấu liên kết với nhau chúng sẽ tạo</b>
<b>ra một hạt trung hòa, giống như neutron.</b> Trong nghiên cứu mới nhất này, Zurek

và đội của bà đã phát triển lí thuyết này thành một mơ hình tồn diện hơn của vật
chất tối.

Chính điện tích cố hữu của các quirk cho phép chúng tránh được vấn đề trùng hợp
ngẫu nhiên WMIP. Điện tích liên hệ với sự dồi dào quirk giống như các q trình
trong Mơ hình Chuẩn của vật lí hạt xác định sự dồi dào baryon, cho nên tự nhiên sẽ
có một tỉ số gần như cân bằng của các quirk (vật chất tối) và các baryon (vật chất
bình thường). Và tính trung hịa tổng thể của hạt phức, cả về điện tích và sự ghép
cặp điện yếu, sẽ giải thích tại sao các thí nghiệm dị tìm trực tiếp cho đến nay lại thất
bại trước việc đào tìm bất kì bằng chứng nào.

Neal Weiner, một nhà vũ trụ học và vật lí hạt cơ bản tại trường đại học New York,
cho biết Zurek đã đi đến một mơ hình thật hấp dẫn. “Bà cùng các cộng sự đã đương
đầu với những vấn đề này [các vấn đề xuất hiện với vật chất WMIP bình thường] và
thật sự đã có một số tiến bộ với chúng”, ơng nói. “Nhưng cái tốt nhất bà đã chứng tỏ
được là làm thế nào những mơ hình này có thể có liên quan đến các thí nghiệm. Đây
khơng phải là một bài tập lí thuyết – nếu một trong những quan điểm này là đúng, thì
chúng ta sẽ có thể học được nhiều điều”.

<b>Các vạch phổ hấp thụ</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

một quasar chiếu xuyên qua một đám vật chất tối quirk trên hành trình đến trái đất,
thì các kính thiên văn sẽ nhìn thấy những vạch hấp thụ này trong quang phổ ánh
sáng.

Như bản thân Zurek chỉ rõ, loại dị tìm như thế này sẽ dựa trên một nguồn sáng đủ
mạnh và một đám đủ đậm đặc của vật chất tối quirk. Nhưng với các thí nghiệm thất
bại từ trước đến nay trong việc tìm ra bất kì bằng chứng thuyết phục nào cho vật
chất tối WMIP bình thường, các nhà vật lí có thể nhận thấy họ phải bắt đầu khảo sát
những khả năng kì lạ hơn nữa. “Có thể có những lực tối, có thể có nhiều thang bậc

trong địa hạt vật chất tối, có thể có loại cấu trúc này trong đó có những trạng thái
kích thích này... thật bất ngờ, chúng ta đang bắt đầu nghĩ tới những cơ sở động lực
học phức tạp hơn nhiều”, Zurek nói.

Nghiên cứu này có đăng tại arXiv<i> : 0909.2034 .</i>

</div>

<!--links-->