Μια νέα θεωρία φυσικής σωματιδίων υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να προέρχεται από φερμιόνια που ωθήθηκαν μέσα σε μια παραμορφωμένη πέμπτη διάσταση. Η εντυπωσιακή αυτή πρόταση βασίζεται στο μοντέλο «παραμορφωμένης επιπλέον διάστασης» (Warped Extra Dimension – WED), που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1999, αλλά τώρα χρησιμοποιείται για πρώτη φορά συνεκτικά για να εξηγήσει το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης.
Η κρυφή πύλη και η «σκοτεινή διάσταση»
Η έρευνα, η οποία δημοσιεύτηκε στο European Physical Journal C, εισάγει την ιδέα πως τα φερμιόνια – μια βασική κατηγορία σωματιδίων που περιλαμβάνει ηλεκτρόνια και κουάρκ – μπορεί να ταξιδεύουν μέσω «πυλών» σε μια πέμπτη διάσταση. Εκεί, δημιουργούν απομεινάρια που συμπεριφέρονται σαν σκοτεινή ύλη, δηλαδή «φερμιονική σκοτεινή ύλη» στην πέμπτη διάσταση.
Σύμφωνα με τους ερευνητές από την Ισπανία και τη Γερμανία:
«Υπάρχουν ακόμη ερωτήματα που δεν έχουν απάντηση στο [καθιερωμένο πρότυπο της φυσικής]. Ένα από τα σημαντικότερα είναι το λεγόμενο πρόβλημα ιεραρχίας, δηλαδή γιατί το μποζόνιο Higgs είναι πολύ ελαφρύτερο από την χαρακτηριστική κλίμακα της βαρύτητας. Επίσης, δεν μπορεί να εξηγήσει φαινόμενα όπως η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης».
Η σκοτεινή ύλη ως συνέπεια εξωδιάστατης φυσικής
Το καθιερωμένο πρότυπο δεν περιλαμβάνει καμία ικανοποιητική υποψήφια για τη σκοτεινή ύλη, γι’ αυτό και «η ίδια η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης απαιτεί νέα φυσική».
Μέσα από πολύπλοκους μαθηματικούς υπολογισμούς, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως μάζες φερμιονίων μπορεί να προβάλλονται μέσα στον παραμορφωμένο χώρο της πέμπτης διάστασης, δημιουργώντας ένα «σκοτεινό υπόβαθρο» – έναν κρυφό τομέα φυσικής.
Αυτός ο τομέας δεν αλληλεπιδρά με τα σωματίδια που παρατηρούμε καθημερινά, όμως η βαρύτητά του ενδέχεται να επηρεάζει τη συμπεριφορά του Σύμπαντος, προσφέροντας λύση στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης που μέχρι σήμερα διαφεύγει κάθε άμεσης παρατήρησης.
Η παρατήρηση της σκοτεινής ύλης μέσα από βαρυτικά κύματα
Το επόμενο ερώτημα είναι πώς μπορεί να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη τέτοιας φερμιονικής σκοτεινής ύλης. Η απάντηση ίσως έρθει από την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων. Οι επιστήμονες επισημαίνουν πως ο σωστός τύπος ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων, οι οποίοι αναπτύσσονται ραγδαία παγκοσμίως, θα μπορούσε να εντοπίσει ενδείξεις για αλληλεπιδράσεις της πέμπτης διάστασης με τον «κανονικό» μας χωροχρόνο.
Η πέμπτη διάσταση ως λύση στο μεγαλύτερο αίνιγμα της φυσικής
Εφόσον αυτή η θεωρία επιβεβαιωθεί, η πύλη στην πέμπτη διάσταση θα μπορούσε να λύσει ένα από τα πιο θεμελιώδη μυστήρια του σύμπαντος: τι είναι η σκοτεινή ύλη και γιατί δεν μπορούμε να τη δούμε, παρόλο που αποτελεί περίπου το 75% της ύλης στο σύμπαν. Ίσως η απάντηση βρίσκεται κυριολεκτικά δίπλα μας – απλώς σε μια διάσταση που δεν αντιλαμβανόμαστε άμεσα.
