Επιστήμονες υποστηρίζουν ότι μπορούν να εξηγήσουν τη σκοτεινή ύλη προτείνοντας την ύπαρξη ενός σωματιδίου που συνδέεται με μια πέμπτη διάσταση.
Αν και η «στρεβλή επιπλέον διάσταση» (warped extra dimension ή WED) αποτελεί χαρακτηριστικό στοιχείο ενός δημοφιλούς μοντέλου φυσικής που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1999, έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The European Physical Journal C είναι η πρώτη που αξιοποιεί τη θεωρία αυτή με συνεκτικό τρόπο για να προσεγγίσει το ζήτημα της σκοτεινής ύλης στη σωματιδιακή φυσική.
Όπως εξηγεί το Popular Mechanics, η κατανόησή μας του φυσικού σύμπαντος στηρίζεται στην ιδέα της σκοτεινής ύλης, η οποία, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αποτελεί τη συντριπτική πλειονότητα της ύλης στο σύμπαν. Η σκοτεινή ύλη λειτουργεί ως ένας αναγκαίος παράγοντας για να εξηγηθεί ο τρόπος με τον οποίο δρα η βαρύτητα, καθώς χωρίς αυτόν τον «παράγοντα Χ» πολλά φαινόμενα θα κατέρρεαν.
Την ίδια στιγμή, όμως, η σκοτεινή ύλη δεν αλληλεπιδρά με τα σωματίδια που μπορούμε να δούμε και να «αισθανθούμε», κάτι που σημαίνει ότι θα πρέπει να διαθέτει και άλλες ιδιότητες.
«Υπάρχουν ακόμη ερωτήματα που δεν έχουν απάντηση εντός του Καθιερωμένου Προτύπου της φυσικής», εξηγούν στη μελέτη τους οι επιστήμονες από την Ισπανία και τη Γερμανία και προσθέτουν: «Ένα από τα σημαντικότερα παραδείγματα είναι το λεγόμενο πρόβλημα της ιεραρχίας, δηλαδή το ερώτημα γιατί το μποζόνιο Higgs είναι πολύ ελαφρύτερο από τη χαρακτηριστική κλίμακα της βαρύτητας».
Όπως αναφέρει το δημοσίευμα, η μελέτη επιχειρεί να εξηγήσει την παρουσία της σκοτεινής ύλης μέσω ενός μοντέλου WED. Οι επιστήμονες εξέτασαν τις μάζες των φερμιονίων (σωματίδια), τα οποίες θεωρούν ότι θα μπορούσαν να μεταφέρονται στην πέμπτη διάσταση μέσω «πυλών», δημιουργώντας υπολείμματα σκοτεινής ύλης και «φερμιονική σκοτεινή ύλη» μέσα σε αυτή την πέμπτη διάσταση.
«Θα μπορούσαν φερμιόνια που ταξιδεύουν ανάμεσα σε διαστάσεις να εξηγήσουν τουλάχιστον ένα μέρος της σκοτεινής ύλης που οι επιστήμονες δεν έχουν έως σήμερα κατορθώσει να παρατηρήσουν;», διερωτάται το Popular Mechanics, κι οι επιστήμονες απαντούν:
«Γνωρίζουμε ότι δεν υπάρχει κάποιος βιώσιμος υποψήφιος για τη σκοτεινή ύλη μέσα στο Καθιερωμένο Πρότυπο, γεγονός που απαιτεί την ύπαρξη νέας φυσικής».
Στην ουσία, ένα κρίσιμο μαθηματικό στοιχείο δημιουργεί μαζικές ποσότητες φερμιονίων που εκδηλώνονται στον λεγόμενο στρεβλό χώρο της πέμπτης διάστασης. Αυτός ο «σκοτεινός τομέας» είναι μία από τις πιθανές εξηγήσεις για την τεράστια ποσότητα σκοτεινής ύλης που μέχρι σήμερα διαφεύγει από τις παραδοσιακές μετρήσεις που έχουν σχεδιαστεί στο πλαίσιο του Καθιερωμένου Προτύπου. Φερμιόνια που περνούν μέσω μιας πύλης σε μια παραμορφωμένη πέμπτη διάσταση θα μπορούσαν, σύμφωνα με τη θεωρία, να «λειτουργούν» ως σκοτεινή ύλη.
Πώς όμως θα μπορούσε να παρατηρηθεί αυτού του είδους η σκοτεινή ύλη ώστε να επαληθευθεί η θεωρία; Μέχρι σήμερα, αυτό αποτελεί το βασικό εμπόδιο για διάφορες θεωρίες σχετικά με τη σκοτεινή ύλη. Ωστόσο, για να ταυτοποιηθεί φερμιονική σκοτεινή ύλη σε μια στρεβλή πέμπτη διάσταση, θα αρκούσε, σύμφωνα με την υπόθεση αυτή, ο κατάλληλος ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων, μια τεχνολογία που γίνεται ολοένα και πιο διαδεδομένη παγκοσμίως.
Οπότε, απάντηση στο αίνιγμα της σκοτεινής ύλης μπορεί να βρίσκεται πιο κοντά απ’ όσο πιστεύουμε.