Kvarkens indre - Preoner?

Af Herbert F. Kristiansen 25-04-2008

Illustration:

I dag er standard-modellen den teori vi har til, at beskrive matematerien mest fundamentale dele. Som en af de tre gundpiller indenfor standard-modellen er kvarkerne. Kvarkerne er de partikler som proton og neutroner er opbygget af og er holdt sammen via den stærke kernekraft som er en af de fire naturkræfter vi kender til.

Tiltrods for standard-modellens succes så er den dog ikke komplet da den blandt andet ikke kan redegøre for tyngdekraften. Udover det, er der en lang række ting den hellere ikke kan forklare og det er blandt andet nogle uforklarlige egenskaber ved kvarkerne. I 1974 foreslog Abdus Salam (Nobel pris vinder) og Jogesh Pati (vinder af Dirac prisen), at dette måske kunne forklares ved at kvarkene ikke var fundementale men, at de faktisk bestod af endnu mindre partikler som det kaldte for preoner.

Gennem 80'erne og 90'erne døde denne ide lidt hen da man egentligt ikke behøvet preoner til, at forklare de lidt mærkelige egenskaber. Men to af de fysiker der holdt ved, at kvarkerne kunne bestå af noget der var endnu mindre var Fredrik Sandin og Johan Hansson fra det Teknologiske Universitet i Luleå Sverige. De er idag helt med fremme i forskningen angående preoner og mener blandt andet, at mange af disse partikler blev dannet i forbindelse med the Big Bang og kunne måske stadig være her idag.

I 2005 udgav postulerede de to fysiker, at en masse af disse preoner kunne have gået sammen via gravitionelt vekselvirkning og kunne have dannet et supermassivt objekt kaldet en Preon-stjerne. Dog er der en grænse for massen af en preon-stjerne. Den største kunne maks. have en masse i omegnen af jordens uden at den var blevet til et sort hul, mens en med en masse i omegnen af en stor astroide vil være på størrelse med en rød blod celle!

De to fysiker har forslået hvordan preoner og preon stjerner kunne detekteres. Blandet andet vil der være en god mulighed for at detekterer dem i forbindelse med LHC'eren , dvs. den kraftigste partikelaccelerator der nogensinde er blevet lavet, men dette vil kræve meget minitiøs arbejde da de vil rekombinerer til kvarker i løbet af ingen tid. En mulighed for preon-stjerner vil være, at observerer hvordan lyset fra en kraftig kilde (som eksempelvis et gamma-glimt) vil blive afbøjet i en preon-stjernes tyngdefelt. En sidste  mulighed vil være, at observerer gravitationsbølger fra et binært system af preon-stjerner, dvs. et system af to preon-stjerner der kredser om et fælles midtpunkt.

Men mange af disse forsøg og ideer er stadig i vugge stadiet og kun den nærmeste fremtid må vise om de rent faktisk eksisterer.

kilde: NewScientist 16 feb. 2008