Donkere materie kan zich verbergen in een andere dimensie van het universum

Une étude menée par des chercheurs de l’Université de l’Univers à Riverside suggère que la matière noire — un type de matière méconnu, qui représenterait près de 85% de la masse de l’Univers — pourrait se trou’l a l’univer spacetime . De vierde dimensie “is alleen bekend bij de krachten van de duisternis”, aldus de onderzoekers.

Donkere materie is tegenwoordig een van de grootste wetenschappelijke mysteries. Het straalt geen zichtbaar licht of een ander type elektromagnetische straling uit, dus het is moeilijk om de eigenschappen ervan te bepalen en te bestuderen. ” Hij is een van de meest irritante vreemden van de natuur. We weten dat het er is, maar we weten niet hoe we het moeten zoeken, of waarom het niet verscheen waar we het verwachtten. “,” Samengevat in een persbericht Philip Tanido, hoofdauteur van de studie.

Gedurende tientallen jaren van onderzoek hebben natuurkundigen en astronomen over de hele wereld geprobeerd meer te weten te komen over deze mysterieuze materie, waardoor het mogelijk werd om enkele kosmologische waarnemingen te verklaren die niet in overeenstemming zijn met traditionele theorieën. Ondanks de geavanceerde technologie heeft geen enkel team het bestaan ​​ervan kunnen bewijzen. Dit is de reden waarom sommige natuurkundigen het onderwerp vanuit een andere hoek hebben benaderd, door de aard van donkere materie te heroverwegen.

onconventionele aanpak

Zo ontwikkelden Tanedo en zijn collega’s de hypothese dat ons universum, beschreven volgens de drie dimensies van de ruimte, eigenlijk een extra dimensie bevat, waarin donkere materie zich bevindt. Voor hen is het de enige theorie die kan verklaren waarom het ondanks vele inspanningen ondetecteerbaar is gebleven. Om precies te zijn, ze geloven dat sommige donkere-materiedeeltjes zodanig met elkaar omgaan dat sommige zich niet als deeltjes gedragen.

Deze interacties zullen worden beheerst door “duistere krachten”, die tot een extra dimensie behoren. Daarom zijn volgens Tanido deze duistere krachten ” Het zou de regels voor het zoeken naar donkere materie volledig kunnen herschrijven De natuurkundige legt uit dat deze krachten wiskundig worden beschreven door een theorie die extra dimensies omvat.

De specialist wijst er ook op dat in de wiskunde al extra dimensies worden gebruikt om ‘corresponderende veldtheorieën’ te beschrijven – een bepaalde variëteit van kwantumveldentheorie (die de evolutie van deeltjes tijdens interacties beschrijft). Deze theorieën bevatten echter geen conventionele deeltjes en worden daarom van weinig belang geacht voor het beschrijven van de natuur; Het is dus niet toegepast op donkere materie. Om verbinding te maken met hun theorie van extremisme, lieten Tanido en zijn team zich inspireren door het principe van holografie – volgens welke alle informatie in een ruimtevolume kan worden beschreven door een theorie die zich aan de randen van dit gebied bevindt.

Veel van het werk aan de duistere krachten die donkere materie beheersen, is gebaseerd op theorieën die het gedrag van zichtbare deeltjes verklaren. Maar volgens Tanido zijn deze krachten heel anders dan de krachten die gewone materie beschrijven: ze worden niet beschreven door een enkel type deeltje met een vaste massa, maar door een oneindig aantal verschillende deeltjes met verschillende massa’s, wat een continuüm wordt genoemd. .

Interacties gebaseerd op een continuüm van deeltjes

Als er een duistere kracht in een andere dimensie is, kan gewone materie er geen interactie mee hebben. Dus heroverweeg Tanido het idee van “spontane interactie” donkere materie, met andere woorden, een stof die bestaat uit deeltjes die met elkaar kunnen interageren (integendeel, volgens de heersende theorie van donkere materie, genaamd koude donkere materieDeeltjes mogen nooit botsen.) deze theorie, die werd voorgesteld door een andere natuurkundige van de Universiteit van Californië in Riverside, Hai Pu Yu, maakt het in het bijzonder mogelijk om de diversiteit van rotatiecurven te verklaren sterrenstelsels Grafieken die de baansnelheid van sterren A . weergeven heelal Volgens hun afstand tot het centrum van de melkweg.

Alle deeltjesfysica, gewijd aan de studie van de elementaire componenten van materie en straling, is gebaseerd op het feit dat de interactie tussen deeltjes goed wordt beschreven door de uitwisseling van meer deeltjes. Maar als deze bewering de gewone materie kenmerkt, dan zegt niets dat het hetzelfde is voor donkere materie: ” Hun interacties kunnen worden beschreven als een continuüm van verwisselbare deeltjes in plaats van als een enkel type krachtdeeltje.En, ‘leg uit Tanido.

Tanedo en collega’s ontdekten dat de sterkte van het continuüm van donkere materie ook de waargenomen stellaire bewegingen kan reproduceren. ” Ons model gaat verder en maakt het gemakkelijker te verklaren dan het zelf-interagerende donkere-materiemodel, de kosmische oorsprong van donkere materie. zei de fysicus. Op basis van dit nieuwe model is het team van plan om een ​​doorlopende versie van het zwarte fotonmodel te bestuderen, een hypothetisch deeltje dat de donkere krachten draagt ​​die donkere materie beheersen. Zwarte fotonen zijn al het onderwerp geweest van verschillende studies, maar zijn nooit in een sequentieel dimensionaal kader geweest.

Bronnen : Journal of High Energy Physics, I. Chaffee et al.