Науковці запропонували нове пояснення природи темної матерії — невидимої речовини, яка становить значну частину Всесвіту, але досі не була безпосередньо зафіксована. Дослідження припускає, що її частинки можуть існувати у прихованому п’ятому вимірі.
Про це йдеться у дослідженні, опублікованому за посиланням Physical Review D.
Раніше фізики вже намагалися пояснити темну матерію через додаткові виміри та явище так званого «темного резонансу». Це схоже на ситуацію, коли об’єкт починає сильно коливатися після потрапляння у правильну частоту.
Однак попередні моделі мали проблему: щоб вони працювали, вченим доводилося штучно підлаштовувати маси частинок із надзвичайною точністю.
Нова модель дослідників Тхегю Лі та Ю-Дая Цая пропонує інший підхід. Вчені помістили темну матерію у додатковий вимір разом із гіпотетичною частинкою-переносником сили — темним фотоном.
За їхньою моделлю, геометрія цього п’ятого виміру сама створює необхідне співвідношення мас частинок без додаткового налаштування. Це запускає стабільний ефект резонансу між частинками.
Теорія також може пояснити, чому темна матерія могла активно взаємодіяти з іншими частинками на ранніх етапах існування Всесвіту, але сьогодні майже не проявляє себе.
За припущенням учених, під час Великого вибуху умови у Всесвіті сприяли сильній взаємодії частинок темної матерії. Але з розширенням і охолодженням космосу резонанс ослаб, через що темна матерія стала майже невловимою для сучасних приладів.
«Це дослідження дає фізикам нові орієнтири для пошуку, поєднуючи загадку темної матерії та можливість існування прихованих вимірів Всесвіту», — заявив співавтор роботи доктор Ю-Дай Цай.
Попри те, що п’ятий вимір і темна матерія залишаються теоретичними концепціями, пошуки таких явищ уже стимулюють розвиток технологій. Для майбутніх експериментів створюють надчутливі квантові датчики, системи екстремального охолодження та електроніку з мінімальним рівнем шумів.
Ці розробки згодом можуть використовувати у медицині, квантових комп’ютерах і високоточних системах зв’язку.