'암흑물질은 5차원으로 이동할 수 있는 소립자'라는 이론이 발표되다

우주의 약 25%는 '암흑물질'이라는 수수께끼의 물질로 구성되어 있다고 추정되고 있습니다. 암흑물질을 규명하기 위해 다양한 연구가 이루어지고 있습니다만, 현시점까지 암흑물질의 관측은 성공하지 못했습니다. 그런 암흑물질을 5차원의 세계에 존재하는 입자를 이용하여 설명하는 이론이 새롭게 발표되었습니다.

A warped scalar portal to fermionic dark matter | SpringerLink
https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-021-08851-0

Particle Could Be Portal to Fifth Dimension | What Is Dark Matter
https://www.popularmechanics.com/science/a35471480/dark-matter-fermion-portal-fifth-dimension/

Scientists Are Pretty Sure They Found a Portal to the Fifth Dimension

우주를 구성하는 최소단위인 소립자에 관한 연구는 활발하게 이루어지고 있으며, 소립자에 관한 다양한 현상을 설명할 수 있는 표준모델인 '표준모형'이 확립되었습니다. 그러나 표준모형은 우주를 구성하는 요소의 약 25%를 차지할 것으로 간주하는 암흑물질을 설명할 수 없습니다. 따라서 암흑물질을 설명할 수 있는 새로운 물리학 모델의 확립이 요구되고 있습니다.

BBC - Earth - What is our Universe made of?
http://www.bbc.com/earth/story/20150824-what-is-the-universe-made-of

What is our Universe made of?

그런 암흑물질을 '우주는 고차원의 시공에 포함된 막과 같은 것'이라는 '브레인 월드'라는 이론을 이용하여 설명하는 이론이 유럽물리학저널 'European Physical Journal'에 게재되었습니다.

'브레인 월드'에서는 표준모형 입자의 상호작용은 4차원세계면에 갇혀있고 중력만이 5차원 이후의 잉여차원으로 이동할 수 있다고 되어 있습니다. 연구팀은 브레인 월드를 설명하는 모델 중 하나인 'Randall–Sundrum model'과 유카와 히데키에 의해 제창된 입자의 상호작용인 '유카와 상호작용'이라는 모델을 사용하여 '페르미 입자'라고 불리는 소립자 중에 5차원으로 이동할 수 있는 것이 존재한다면, 그 소립자야말로 암흑물질이다'라는 이론을 이끌어냈습니다.

현시점에는 암흑물질의 존재가 확인되지 않았습니다만, 기술계열 잡지 Popular Mechanics는 "이번에 발표된 이론은 '5차원으로 이동할 수 있는 페르미 입자'를 관측할 수 있는 중력파 검출장치가 있다면, 암흑물질을 관측할 수 있다는 가능성을 보여줍니다"라고 설명하며, 암흑물질에 대한 규명에 기대를 나타냈습니다.