Наука12 април 2022

Тъмната материя може да се е просмукала в нашия свят от друго измерение

Учени въведоха термин за вселенска елементарна частица - гравитон

3D карта на тъмната материя във Вселената, снимка: Wikimedia.org

Тъмната материя може да се състои от хипотетични частици - гравитони, появили се в първата секунда след Големия взрив. Според новата теория произходът на гравитоните е в друго измерение. В самото начало на съществуването на Вселената се е образувало достатъчно количество от тях - така е възникнала тъмната материя, съобщава ScienceAlert.

Гравитонът е хипотетична елементарна частица. Той е носител на гравитационно взаимодействие и няма електрически и други заряди. Изследвания на Джакомо Качапали от Университета в Лион, Франция, и на негови колеги от други страни, водят учените до предположението, че гравитоните са отговорни за появата на тъмна материя в нашата Вселена. Според тях, ако съществуват гравитони, тогава те трябва да имат маса не повече от два пъти масата на електрона, а именно по-малко от 1 мегаелектронволт (MeV). За сравнение, най-леката известна частица - неутриното, тежи по-малко от 2 електронволта, докато протонът тежи около 940 MeV.

Изследователите допускат, че гравитоните съществуват извън известните четири измерения на пространството и времето. Възможно е, когато гравитацията се разпространява, просмуквайки се през други измерения, да се материализира в нашата Вселена под формата на гравитони. Но ако това е така, то тези частици биха взаимодействали слабо с обикновената материя и предимно чрез силата на гравитацията.

"Знаем, че тъмната материя не взаимодейства със светлината, но има гравитационен ефект, който може да се усети навсякъде във Вселената. Например - прави възможно галактиките да се позиционират на купове, взаимосвързани по законите на гравитацията. Следователно гравитоните са много трудни за откриване, ако са частици тъмна материя", казва Качапали. Той мисли, че тъй като гравитоните взаимодействат твърде слабо с материята, те се разпадат много бавно и остават стабилни през цялата история на Вселената. Те се трупат дори и сега, в момента.

Новата теория предполага, че гравитоните са създадени в самото начало на Вселената в огромни количества и това число е достатъчно, за да обясни наличието на цялата тъмна материя. Що се отнася до времето на появата на гравитоните, те са се образували 1 трилионна част от секундата след Големия взрив, разсъждават учените.

Ако тази хипотеза е вярна, това налага цялостно преосмисляне на съвременната физика на елементарните частици, тъй като тя не може да опише всички физически процеси, смятат авторите на новата теория.

Тези неуловими частици, които теоретично съставляват тъмната материя, могат да бъдат открити с помощта на нов мощен ускорител на частици, наследник на Големия адронен колайдер на CERN, каза Качапали. Очаква се той да влезе в експлоатация през 2035 г.