Темная материя может существовать в скрытом измерении: физики предложили новую теорию
Несмотря на то, что темная материя составляет большую часть массы Вселенной, человечество до сих пор не смогло ее обнаружить. Новое исследование предполагает, что причина может таиться не в технических ограничениях, а в особенностях самого строения пространства.
Об этом пишет РБК-Украина со ссылкой на научное исследование, опубликованное в профессиональном вестнике Physical Review D.
Команда астрофизиков под руководством Ю-Дая Цая выдвинула гипотезу, что темная материя и гипотетические частицы - темные фотоны - расположены в скрытом пятом пространственном измерении.
Эта идея является развитием классического концепта Калуцы-Клейна 1920-х годов, согласно которому дополнительные измерения "свернуты" на микроскопическом уровне и остаются незаметными.
Однако в противоположность обычной материи, ограниченной четырьмя знакомыми науке измерениями (тремя пространственными и временем - ред.), темные частицы имеют прямой доступ к пятому измерению.
Геометрический резонанс: поиски доказательств
Ключевым элементом новой теории является механизм "резонанса темной материи".
Вместо того, чтобы просто предположить фиксированное соотношение масс темного фотона и частицы темной материи, ученые вывели его непосредственно из геометрии дополнительного измерения.
Что это значит?
В противоположность предыдущим моделям, воспринимавшим резонанс как бездоказательное предположение, физики Шеффилда обосновали его через математическую форму 5D-пространства;
В ранней Вселенной этот резонанс обеспечивал сильное взаимодействие между обычной и темной материей;
По мере расширения и охлаждения космоса это взаимодействие резко ослабло, что объясняет, почему современные наземные детекторы не видят прямых сигналов.
Астрофизики пытаются проверить эту теорию экспериментально. В частности, поиском темных фотонов занимается эксперимент NA64 на базе CERN, а также альтернативные проекты HeRALD и Oscura.
Кроме того, модель 5D-резонанса объясняет, почему вокруг Млечного Пути и Андромеды наблюдается меньше карликовых галактик, чем предполагает стандартная космологическая модель.
Хотя поклонники модифицированной ньютоновской динамики (MOND) пытаются объяснить эти аномалии изменением законов гравитации без введения новых частиц, новейшие данные из космического телескопа Gaia и спутника Fermi свидетельствуют именно в пользу моделей с темной материей.