Dois grandes mistérios da ciência, a natureza da matéria escura e a possível existência de níveis mais elevados, podem estar ligados, sugerem novas pesquisas. A equipe responsável por um novo estudo sugere que a matéria escura pode ser tão estranha e fantasmagórica porque corresponde à quinta dimensão.
Quando os cientistas discutem “dimensões extras”, não estão falando outros universos Onde existe outra versão maligna de você (e com barba). Em vez disso, referem-se a dimensões que podem ser “distorcidas” com a realidade, além do padrão quadridimensional. espaço tempoConsiste em três dimensões de espaço e uma dimensão de tempo.
Embora estas dimensões adicionais permaneçam altamente especulativas, tornaram-se um tema quente, especialmente porque a teoria das cordas, a extensão mais popular da física padrão, depende da sua existência. pelo menos 11 dimensões. Os cientistas estão mais certos matéria escura Existe, mas provar sua existência apesar da gravidade ainda é problemático Literalmente mantendo a galáxia unida E superando a matéria comum em cerca de cinco para um, é efetivamente invisível porque não interage com a luz e é fantasma através da matéria comum.
“Compreender a matéria escura representará um avanço profundo no conhecimento da humanidade sobre o universo e do que ele é feito”, disse Yu-Dai Tsai, membro da equipe da Universidade de Sheffield. disse em um comunicado.
“Nossa pesquisa dá aos físicos novos alvos claros na busca pela matéria escura, ao mesmo tempo que conecta dois dos maiores conceitos da física fundamental: o mistério da matéria escura e a existência de dimensões ocultas”.
Fótons escuros tocam matéria escura como um violino
Embora a ideia principal seja que a matéria escura pode operar na quinta dimensão, este novo estudo expande essa ideia com outra teoria. Isto sugere que a matéria escura existe com outro habitante da quinta dimensão, uma partícula portadora de força chamada “fóton escuro”.
Os fótons padrão são as partículas constituintes da radiação eletromagnética ou da luz; Os fótons escuros seriam semelhantes, exceto por uma hipotética “energia escura”.
A nova proposta da equipe veria a geometria única da quinta dimensão fazendo com que as massas de partículas de matéria escura formassem um conjunto que dá origem a uma “ressonância de matéria escura”. Assemelha-se à vibração aguda de um instrumento musical em certas notas.
“A ressonância da matéria escura já é conhecida por ser um conceito poderoso que pode mudar a nossa compreensão de como a matéria escura se formou no universo primitivo e como a procuramos hoje”, disse U-Dai Tsai, membro da equipe, da Universidade de Sheffield, em um comunicado. “Mas muitos modelos anteriores de matéria escura ressonante trataram a ressonância como uma suposição. Este trabalho oferece uma fonte potencialmente mais profunda para isso: a ressonância pode vir diretamente da geometria de dimensões ocultas.”
Tsai explicou que embora a ressonância da matéria escura seja um fenómeno já explorado antes, a investigação conduzida por esta equipa é diferente porque sugere que a ressonância da matéria escura não é uma coincidência. Em vez disso, uma fonte de ressonância potencialmente mais profunda vê-a emergir diretamente da geometria das dimensões ocultas. Isso permitiria que a matéria escura interagisse fortemente muito em breve o grande estrondo Isso permitiu que ele se acomodasse em sua existência inanimada e fantasmagórica hoje.
“Esta ressonância pode fortalecer ainda mais a interação da matéria escura durante períodos importantes da história cósmica, como no início do universo”, acrescentou Tsai. “É importante ressaltar que o modelo permite essas fortes interações no passado, ao mesmo tempo que explica por que a matéria escura é tão inerte e difícil de detectar hoje”.
Claro, ainda é muito cedo para a teoria da equipe, mas ela oferece uma maneira emocionante de resolver dois dos maiores mistérios do universo.
A pesquisa da equipe foi publicada no relatório Revisão física d.
