Исследователи считают, что смогли определить способ объяснения существования
тёмной материи, предполагая, что её частица связана с пятым измерением.
Не смотря на то, что идея существования понятия «искривлённое дополнительное измерение» (WED) принадлежит известной физической модели, впервые предложенной в 1999 году, недавнее исследование, опубликованное в «European Physical Journal C», впервые применяет эту концепцию для анализа проблемы тёмной материи с точки зрения физики частиц.
Современное понимание
Вселенной основано на гипотезе существования тёмной материи, которая составляет подавляющую часть всей существующей материи. Она выступает своеобразным «невидимым помощником», позволяя объяснить механизмы гравитационного взаимодействия.
Без этого «неуловимого компонента» многие структуры попросту не смогли бы существовать. Однако тёмная материя остаётся загадкой: она не взаимодействует с обычными частицами, которые можно наблюдать или ощутить, что подразумевает наличие уникальных свойств.
«В рамках стандартной модели физики остаются вопросы, на которые пока нет ответов», - сообщают авторы нового исследования из Испании и Германии. «Один из важнейших примеров - проблема иерархии, заключающаяся в том, почему масса бозона Хиггса значительно меньше характерного масштаба гравитации. Помимо этого, стандартная модель не способна объяснить некоторые наблюдаемые явления. Одно из них - существование тёмной материи».
Исследователи предложили использовать WED-модель для описания природы тёмной материи. Они сосредоточились на изучении масс таинственных частиц - фермионов, которые, как предполагается, способны перемещаться в пятое измерение через особые порталы. Это явление может объяснять появление реликтов тёмной материи и формирование так называемой «фермионной тёмной материи» в пятом измерении.
Могут ли такие путешествия фермионов через измерения пролить свет на природу тёмной материи? Исследователи отмечают: «В стандартной модели физики нет подходящего кандидата на роль тёмной материи, что указывает на необходимость разработки новых подходов в физике».
По сути, математическая модель демонстрирует возможность формирования массивных фермионов в искривлённом пространстве пятого измерения. Этот «тёмный сектор» может объяснить огромное количество тёмной материи, которая до сих пор остаётся незамеченной стандартными методами наблюдений.
Попадая через порталы в искривлённое измерение, фермионы могут приобретать свойства тёмной материи.
Как же можно зафиксировать такое явление? На данный момент эта задача остаётся сложной и не разрешаемой для большинства теорий, связанных с тёмной материей. Однако для обнаружения «фермионной тёмной материи» в области так называемого пятого измерения потребуется детектор гравитационных волн, технологии которого стремительно совершенствуются по всему миру.
Вполне вероятно, что разгадка одной из самых сложных тайн физики уже близка и ждёт своего часа.