Кожна галактика важить набагато більше, ніж показують телескопи. Різницю списують на темну матерію — невидиму речовину, яку науковці досі не змогли "спіймати" жодним експериментом. Тепер команда з Шеффілдського університету пропонує пояснення, яке може змінити правила гри.
Читайте також:
Не звичайний холод, а квантовий. NASA охолодило атоми на МКС майже до абсолютного нуля Темна матерія давно надихає не лише фізиків, а й фантастів — від зоряних вирів у Стар Треку до загадкового Пилу у трилогії Філіпа Пулмана Темні матерії. У реальній космології ж це одна з найбільших нерозгаданих загадок: її існування вгадують лише за гравітаційним впливом, що утримує галактики цілими.
Нова теорія, опублікована в журналіPhysical Review D, пропонує пояснення одразу двом проблемам — і поведінці темної матерії, і тому, чому її досі не вдалося виявити.
Ідея полягає в тому, що темна матерія існує в додатковому, п’ятому вимірі — разом із частинкою-переносником сили, яку називають темним фотоном. Форма і геометрія цього виміру самі собою «підганяють» маси обох частинок одна до одної.
Такий збіг мас породжує явище, яке фізики називають резонансом темної матерії. Це схоже на те, як музичний інструмент починає потужно вібрувати, щойно потрапляє в потрібну ноту.
Доктор Юй-Дай Цай із Шеффілдського університету пояснює, що резонансна темна матерія — ідея не нова, але раніше її просто приймали як припущення. Нова робота натомість пропонує можливе глибше пояснення: резонанс може випливати безпосередньо з геометрії прихованих вимірів.
За словами вченого, у ранньому Всесвіті це робило взаємодію темної матерії набагато сильнішою, тоді як сьогодні вона виглядає майже інертною і невловимою — і саме тому її так важко зафіксувати.
Раніше фізики вивчали резонансну темну матерію та додаткові виміри окремо одне від одного. Проблема в тому, що такі моделі часто вимагали «підганяти» маси частинок вручну, з майже неприродною точністю.
Шеффілдська модель пропонує інший шлях: точний збіг мас виникає сам собою — просто з математичної структури додаткового виміру, а не завдяки штучному підбору параметрів.
За словами Цая, розуміння природи темної матерії стало б одним із найбільших проривів в історії пізнання Всесвіту. Нова робота, за його словами, дає фізикам конкретні орієнтири для пошуку темної матерії і водночас поєднує дві найбільші загадки фундаментальної фізики — саму темну матерію та ідею прихованих вимірів.
Читайте також:
