Дослідники, занурені в таємниці Всесвіту, постійно шукають відповіді на питання про темну матерію, прискіпливо вивчаючи різноманітні явища, зокрема спалахи наднових зірок. Нещодавні наукові вивчення пропонують надзвичайно сміливе припущення: можливо, темна матерія – це не якась невідома частинка, що приховується в космічних глибинах. Замість цього, вона може бути наслідком фізичних процесів, що відбуваються у прихованому, п’ятому вимірі. Згідно з матеріалом видання Wired за 2024 рік, учені, які працюють над теорією струн – це теоретична основа у фізиці, що постулює, буцімто елементарні частинки є не точковими об’єктами, а одновимірними розтягнутими “струнами”, що вібрують, – висунули “сценарій темного виміру”.
Цей сценарій припускає, що окрім чотирьох уже відомих вимірів простору-часу – трьох просторових вимірів та самого часу, – існує ще один компактний п’ятий вимір. Саме він потенційно може пояснити ефекти, які нині приписуються темній матерії, включно з тим, чому гравітація значно слабша за інші фундаментальні сили. У цьому додатковому вимірі можуть існувати важкі частинки, що називаються гравітонами – гіпотетичними елементарними частинками, які вважаються носіями гравітаційної взаємодії, – або інші частинки, які переносять гравітацію і діють подібно до темної матерії. Це додало б “відсутню масу”, допомагаючи пояснити надзвичайну швидкість обертання галактик та особливості формування всесвітніх структур. Як зазначає SciTechDaily, деякі науковці вважають, що розгляд звичайних частинок з п’ятивимірної перспективи може спричинити появу нової важкої частинки, яка б поєднувала звичайну матерію з прихованою “темною” матерією. Ці гіпотези свідчать, що відсутня маса Всесвіту, можливо, зовсім не відсутня; вона просто може бути прихована в п’ятому вимірі, що знаходиться поза нашим звичним простором і часом.
Пояснення темної матерії
Темна матерія – це невидима субстанція у Всесвіті, яку ми не можемо побачити чи відчути, але її присутність виявляється завдяки гравітаційному впливу на зірки та галактики. Уявіть собі зірки в галактиці як гоночні автомобілі, що мчать по трасі NASCAR – американської асоціації автомобільних перегонів, відомої своїми овальними трасами та високими швидкостями. Вони рухаються настільки стрімко, що без якоїсь невидимої ваги, яка б утримувала їх разом, вони просто розлетілися б з траси. Ця невидима вага – це і є темна матерія. Для кращого розуміння, можемо провести аналогію з фільмами про Месників. Тесеракт – вигаданий артефакт із всесвіту Marvel, який слугує потужним джерелом енергії та може відкривати портали між вимірами, дозволяючи мандрувати крізь простір, – був чарівним кубом, що виконував роль мосту, дозволяючи героям і лиходіям миттєво переміщатися між світами. Локі використав його, щоб потрапити на Землю на початку першого фільму, а Танос мандрував майже куди завгодно у стрічці “Месники: Війна нескінченності”.
Науковці запропонували подібну ідею – “сценарій темного виміру” – аби спробувати пояснити природу темної матерії. Прихований п’ятий вимір – це немов “інший бік” порталу Тесеракта, частина Всесвіту, яку ми не можемо побачити у нашому звичайному тривимірному просторі. Однак саме там може перебувати темна матерія, і це пояснює, чому ми відчуваємо її вплив, хоч і не бачимо безпосередньо. Попри те, що її природа ще повністю не розгадана, дослідники переконані, що темну матерію можна нагрівати і навіть переміщувати.
Чому наука так зосереджена на темній матерії?
Якщо сценарій темного виміру виявиться правдивим, це може мати грандіозні наслідки, цілковито змінивши наші уявлення про будову Всесвіту. У випадку, якщо темна матерія дійсно існує у прихованому п’ятому вимірі, вчені отримають чіткий напрямок для подальших пошуків. Запропонований сценарій передбачає існування нових важких частинок, які можуть діяти як посланці між нашим звичним всесвітом та прихованим простором поза ним. Виявлення цих частинок стане першим прямим доказом фізичних явищ, що існують за межами нашого чотиривимірного світу. Наразі створюються нові експерименти та залучаються такі інструменти, як сучасні обсерваторії, щоб переглянути вже відомі знання і шукати незвичайні сигнали – наприклад, ледь помітні гравітаційні ефекти або сліди частинок, які з’являються та зникають незвичайним для звичайної матерії чином.
Наприклад, дослідження довели, що гравітація темної матерії істотно викривляє світло, що призводить до явища, відомого як гравітаційне лінзування – це коли масивні об’єкти, такі як галактики або скупчення галактик, викривляють простір-час навколо себе, змушуючи світло від далеких джерел змінювати свій шлях і фокусуватися, ніби проходячи через лінзу. Це створює визначальні підказки, потрібні науковцям для підтвердження існування п’ятого виміру. Якщо вченим вдасться знайти п’ятий вимір, це не тільки пояснить темну матерію, але й розширить закони фізики, як ми їх розуміємо, впливаючи на те, як науковці пояснюють гравітацію, формування галактик (до речі, Галактика Андромеда – це найближча до нашої Чумацького Шляху велика спіральна галактика, що знаходиться на відстані близько 2,5 мільйонів світлових років), і навіть майбутнє експериментів у галузі фізики частинок, розширюючи межі наукових досліджень.
