Учёные утверждают, что могут объяснить природу тёмной материи, предположив существование частиц, связанных с пятым измерением.
Хотя концепция “искривлённого дополнительного измерения” (WED — Warped Extra Dimension) является ключевой чертой популярной модели физики, впервые предложенной в 1999 году, исследование, опубликованное в журнале The European Physical Journal C , впервые логически использует эту теорию для решения давней загадки тёмной материи в рамках физики элементарных частиц.
Наше понимание физической Вселенной основывается на представлении о тёмной материи, которая составляет подавляющую часть массы во Вселенной. Тёмная материя играет роль «заплатки», помогающей учёным объяснять работу гравитации, поскольку многие явления просто распались бы без этого неизвестного фактора. Тем не менее, тёмная материя не взаимодействует с обычными частицами, которые мы можем наблюдать и «ощущать», что говорит о её особенных свойствах.
«В рамках стандартной модели физики остаются нерешённые вопросы», — поясняют учёные из Испании и Германии в своей работе:
«Одним из самых важных примеров является так называемая проблема иерархии — вопрос о том, почему бозон Хиггса намного легче, чем характерный масштаб гравитации. Стандартная модель также не может объяснить некоторые наблюдаемые явления. Одним из наиболее ярких примеров является существование тёмной материи».
Исследование направлено на объяснение природы тёмной материи с помощью модели WED («искривленное дополнительное измерение»). Учёные изучали массы фермионов, которые, как они считают, могут передаваться в пятимерное пространство через специальные “порталы”, создавая тем самым реликты тёмной материи и «фермионную тёмную материю» в этом пятом измерении.
Могут ли фермионы, перемещающиеся между измерениями, объяснить хотя бы часть необнаруженной до сих пор тёмной материи? «Мы знаем, что в рамках стандартной модели нет подходящего кандидата на роль тёмной материи», — говорят учёные. — «Этот факт сам по себе указывает на необходимость открытия новой физики».
По сути, ключевая идея заключается в том, что математическая модель позволяет получить большие массы фермионов, проявляющихся в пятом измерении — искривлённом пространстве. Такой «тёмный сектор» может быть одним из возможных объяснений огромного количества тёмной материи, которую до сих пор не удаётся обнаружить с помощью традиционных методов, разработанных в рамках стандартной модели. Фермионы, проникающие через портал в это искривлённое пятимерное пространство, могут «взаимодействовать как» тёмная материя.
Как же можно наблюдать такой тип тёмной материи, чтобы подтвердить его существование? На данный момент именно это и является камнем преткновения для большинства теорий тёмной материи. Однако для обнаружения фермионной тёмной материи в искривлённом пятом измерении потребуется всего лишь правильный тип детектора гравитационных волн — устройства, распространение которых по всему миру активно растёт.
Действительно, ответ на одну из величайших загадок современной физики может находиться буквально за углом.
Читайте также: Как темная материя и темная энергия различаются по своему влиянию на пространство-время?
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.