Американски физици теоретично обосноваха възможността за съществуването на специален тип сили, които обясняват свойството на тъмната материя да избягва наблюдението.
За да ги опишат, авторите прилагат математически подход, основан на принципа на допълнителните измерения. Резултатите от изследването са публикувани в „Journal of High Energy Physics“.
Учените изчисляват, че тъмната материя представлява около 85% от материалната Вселена. Но за разлика от обикновената материя, тъмната материя не може да бъде открита или нейните свойства да намалеят, тъй като тя не абсорбира, отразява или излъчва светлина.
Физици от Калифорнийския университет в Ривърсайд обясняват всичко това с теорията, че има допълнително измерение в пространството-времето, в което трябва да се търси тъмната материя. Тази хипотеза представлява сама по себе си вариант на теорията за самовзаимодействащата тъмна материя (SIDM – самовзаимодействаща тъмна материя) – според нея практически невидими частици взаимодействат помежду си чрез неизвестна тъмна сила, в резултат на което те спират да се държат като частици и стават напълно невидими.
„Живеем в океан от тъмна материя, но знаем много малко за това какво може да бъде тя. Знаем, че съществува, но не знаем как да я търсим и не можем да обясним защо не я намираме там, където очакваме“, твърди в прессъобщение ръководителят на изследването, физикът и астрономът Филип Танедо. „През последното десетилетие физиците установиха, че взаимодействията на тъмната материя се контролират от скрити тъмни сили. Те могат напълно да пренапишат правилата за това как човек трябва да търси тъмната материя.“
Авторите доказват, че действието на тъмните сили, поради което частиците се привличат взаимно или се отблъскват, може да бъде описано с помощта на математическата теория за допълнителните измерения.
„Наблюдаемата Вселена има три измерения. Предполагаме, че може да има четвърто измерение, което само тъмните сили „знаят“. Допълнително измерение може да обясни защо тъмната материя е толкова добре се скрива от опитите ни да я изследваме в лаборатория“, казва ученият.
Изследователите отбелязват, че макар допълнителните измерения да изглеждат екзотична идея, всъщност това е добре известен математически трик за описване на триизмерни квантово-механични полета, които не съдържат обикновени частици. В математиката това се нарича холографски принцип. Смята се, че не е подходящ за описване на природни системи.
Обикновените сили се описват като състоящи се от един вид частица с фиксирана маса. Ключовата особеност на теорията, предложена от авторите, е, че частиците на тъмната материя се описват като континуум – безкрайно количество от различни маси.
Според авторите предишните модели на тъмната материя се основават на теории, които имитират поведението на видимите частици. Но в реалния свят няма аналози на тъмните сили и реалната материя може да не взаимодейства с тях.
Изследователите наричат своя модел „континуумна“ версия на теорията за самовзаимодействащата тъмна материя. За разлика от класическата версия, тя описва взаимодействията не на идентични частици, а на техния континуум.
„Нашият модел отива по-далеч и опростява обяснението на космическия произход на тъмната материя в сравнение с модела на самовзаимодействащата тъмна материя. Това е по-реалистична картина на тъмната сила“, заключи Танедо.
