Znanstvenici iz Španjolske i Njemačke predstavili su revolucionarno istraživanje koje ispituje prirodu tamne tvari uvodeći perspektivu pete dimenzije. Njihova studija, nedavno objavljena u časopisu The European Physical Journal C, koristi teoriju “zakrivljenih dodatnih dimenzija” (warped extra dimensions ili WED) kako bi ponudila novo objašnjenje za misterij tamne tvari u fizici čestica.
Tamna tvar smatra se osnovnim sastojkom većine materije u svemiru, no ona ostaje nevidljiva i nedetektirana konvencionalnim metodama. Često se opisuje kao “nedostajući sastojak” koji objašnjava kako gravitacija drži galaksije i druge kozmičke strukture na okupu. Bez nje, mnogi fizički modeli ne bi imali smisla. Međutim, tamna tvar ne reagira s česticama koje možemo promatrati, što postavlja pitanja o njezinim jedinstvenim svojstvima.
Uloga pete dimenzije u tamnoj tvari
Istraživači predlažu da fermioni—temeljne čestice koje čine materiju—mogu stupiti u interakciju s petom dimenzijom kroz mehanizme koje opisuju kao ‘portale.’ Ove interakcije, prema njihovoj teoriji, mogu dovesti do stvaranja ostataka tamne tvari, što nazivaju ‘fermionskom tamnom tvari.’ Pojednostavljeno, određene čestice mogle bi prolaziti kroz zakrivljeni prostor pete dimenzije, stvarajući neuhvatljivu tamnu tvar koju standardni modeli fizike zasad nisu uspjeli objasniti.
Prema studiji, model pete dimenzije mogao bi ponuditi rješenje za još jedan važan problem u fizici čestica: problem hijerarhije. Ova se dilema odnosi na pitanje zašto Higgsov bozon, čestica ključna za Standardni model, ima znatno manju masu od one predviđene gravitacijskim izračunima.
Znanstvenici ističu da Standardni model fizike, iako uspješno objašnjava većinu promatranih fenomena, nije u stanju objasniti ni tamnu tvar ni problem hijerarhije. Njihova teorija zakrivljenih dodatnih dimenzija mogla bi ponuditi potencijalno rješenje za ove nedostatke.
Mogu li gravitacijski valovi potvrditi ovu teoriju?
Otkrivanje fermionske tamne tvari u zakrivljenoj petoj dimenziji predstavlja znatan izazov. Međutim, istraživači sugeriraju da bi napredak u tehnologiji detektora gravitacijskih valova mogao biti ključan za rješavanje ove zagonetke. Ovi visokoosjetljivi instrumenti, koji bilježe valove u prostor-vremenu izazvane masivnim kozmičkim događajima, mogli bi poslužiti kao alat za prepoznavanje specifičnog utjecaja takozvane fermionske tamne tvari. Takav utjecaj mogao bi pružiti neizravni dokaz njezina postojanja.
Iako studija donosi intrigantnu hipotezu, izravni dokazi i dalje izmiču. Za sada se potraga za tamnom tvari nastavlja, ali ovakvi inovativni pristupi mogli bi otvoriti nove horizonte u razumijevanju nevidljivih sila koje oblikuju naš svemir. Je li moguće da se odgovori na neke od najvećih misterija svemira kriju u dimenzijama koje tek trebamo istražiti? Ako je ova teorija točna, alati za otključavanje tih tajni možda su već na dohvat ruke.
