Una nuova teoria suggerisce che la materia oscura potrebbe essere collegata a una quinta dimensione nascosta, secondo i fisici dell’Università di Sheffield e dell’Indiana University. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Physical Review D l’8 luglio.
I ricercatori propongono che la materia oscura esista in una dimensione extra nascosta insieme a un’ipotetica particella nota come fotone oscuro. Descrivono un fenomeno chiamato “risonanza della materia oscura”, in cui la geometria di questa dimensione extra allinea le masse di queste particelle, in modo simile a come uno strumento musicale vibra alla giusta frequenza.
Il gruppo afferma che il loro modello non richiede la messa a punto delle masse delle particelle vista nelle teorie precedenti. Affermano che la risonanza deriva naturalmente dalla struttura matematica della dimensione extra, che può potenziare le interazioni della materia oscura durante particolari epoche cosmiche, come l’universo primordiale, pur tenendo conto della sua apparente inerzia nel presente.
Il dottor Yu-Dai Tsai, il ricercatore capo, ha dichiarato: “Molti precedenti modelli di materia oscura risonante hanno trattato la risonanza come un presupposto. Questo lavoro ne fornisce una possibile origine più profonda: la risonanza potrebbe provenire direttamente dalla geometria delle dimensioni nascoste”.
Questa teoria mira a collegare due enigmi di vecchia data della fisica: la natura della materia oscura e la potenziale esistenza di dimensioni spaziali extra. Tsai ha osservato: “La nostra ricerca offre ai fisici nuovi obiettivi chiari nella ricerca della materia oscura, collegando al tempo stesso due delle più grandi idee della fisica fondamentale”.
Lo studio si basa su risultati precedenti relativi alle strutture di risonanza di massa, pubblicati per la prima volta come preprint all’inizio del 2025. L’Università di Sheffield è riconosciuta come centro per la ricerca sulla materia oscura, con lavori precedenti pubblicati su Nature Astronomy che indicavano potenziali interazioni tra materia oscura e neutrini.
