Uma nova teoria sugere que a matéria escura pode estar ligada a uma quinta dimensão oculta, de acordo com físicos da Universidade de Sheffield e da Universidade de Indiana. O estudo foi publicado na revista Physical Review D em 8 de julho.
Os investigadores propõem que a matéria escura existe numa dimensão extra oculta ao lado de uma partícula hipotética conhecida como fotão escuro. Eles descrevem um fenômeno chamado “ressonância da matéria escura”, onde a geometria desta dimensão extra alinha as massas dessas partículas, semelhante à forma como um instrumento musical vibra na frequência certa.
O grupo afirma que seu modelo não requer o ajuste fino das massas das partículas visto em teorias anteriores. Eles afirmam que a ressonância surge naturalmente da estrutura matemática da dimensão extra, que pode melhorar as interações da matéria escura durante épocas cósmicas específicas, como o universo primitivo, ao mesmo tempo que explica a sua aparente inércia no presente.
Yu-Dai Tsai, o pesquisador principal, afirmou: “Muitos modelos anteriores de matéria escura ressonante trataram a ressonância como uma suposição. Este trabalho dá uma possível origem mais profunda para ela: a ressonância pode vir diretamente da geometria de dimensões ocultas.”
Esta teoria visa conectar dois enigmas de longa data na física: a natureza da matéria escura e a existência potencial de dimensões espaciais extras. Tsai observou: “Nossa pesquisa dá aos físicos novos alvos claros na busca pela matéria escura, ao mesmo tempo que conecta duas das maiores ideias da física fundamental”.
O estudo baseia-se em descobertas anteriores relacionadas com estruturas de ressonância de massa, publicadas pela primeira vez como pré-impressão no início de 2025. A Universidade de Sheffield é reconhecida como um centro de investigação sobre matéria escura, com trabalhos anteriores publicados na Nature Astronomy indicando potenciais interações entre matéria escura e neutrinos.
