Группа международных учёных из Испании и Германии представила новую теоретическую модель, которая объясняет природу тёмной материи благодаря наличию частиц-фермионов, взаимодействующих с искажённым пятым пространственным измерением. Результаты этой работы опубликованы в рецензируемом журнале European Physical Journal C.
В своей модели исследователи опирались на концепцию искривлённого дополнительного измерения, которую предложили физики Лиза Рэндалл и Раман Сундрум в 1999 году. Однако в отличие от предыдущих работ, авторы нового исследования впервые применили эту теорию для объяснения тёмной материи.
По результатам расчётов, фермионы, такие как кварки и электроны, могут образовывать объёмные массы в пятом измерении. Эти массы составляют так называемый «тёмный сектор», который проявляется как тёмная материя в наблюдаемой четырёхмерной Вселенной. Частицы проходили через особые порталы в искривлённое измерение, становясь невидимыми для существующих методов обнаружения.
Тёмная материя составляет примерно 75% всей материи во Вселенной, но существует лишь косвенно, проявляя себя через гравитационное влияние на видимые объекты, вращение галактик и распределение крупномасштабных структур. При этом Стандартная модель физики не предлагает кандидатов на роль тёмной материи.
Исследователи указали на конкретные эксперименты для проверки своей гипотезы: фермионная тёмная материя в пятом измерении должна генерировать специфические сигналы, которые смогут фиксировать детекторы гравитационных волн, такие как LIGO в США и Virgo в Европе, которые уже активно работают и совершенствуются.