Природа загадочной темной материи и еще более загадочной темной энергии, из которых состоит 95% Вселенной, давно интересует ученых.

Изучая природу темной материи, которую нельзя увидеть, но которая проявляет себя гравитационным воздействием, Джозеф Силк и его коллеги из Оксфорда сделали предположение, что Вселенная насчитывает шесть пространственных измерений. Три дополнительных измерения ученые вывели из разницы поведения темной материи в маленьких галактиках и в больших группах галактик.

Дело в том, что в меньших объектах темная материя, оказывается, притягивает к себе прочее вещество весьма заметно, но в больших группах галактик такого не наблюдается. Там темная материя должна бы составлять ядра куда большие, чем те, которые группа вычислила, исходя из анализа вращения объектов. Джозеф Силк это объясняет тем, что три дополнительных пространственных измерения меняют гравитационные эффекты на очень коротких расстояниях – приблизительно нанометр.

Любопытно, что сходную в чем-то гипотезу – о дополнительных измерениях и их проявлении, но не на коротких, а на сверхбольших расстояниях – недавно высказал Гиа Двали из университета Нью-Йорка. Наблюдая за орбитой Луны, он дал альтернативное объяснение наблюдаемому ускоренному расширению Вселенной. По его мнению, на больших расстояниях в поведении гравитации наблюдаются особенности, ранее не известные науке. В частности, отталкиваясь от теории струн, Двали считает, что на огромных расстояниях гравитация может проникать в дополнительные пространственные измерения (в дополнение к известным трем), а значит – изменять свое действие на объекты. Фактически речь идет о модернизации стандартного закона тяготения для очень больших расстояний, подобно тому, как известные нам законы физики "корректируются", когда речь заходит о приближении к скорости света.

Джозеф Силк и его коллеги предполагают, что дополнительные измерения в пространстве оказывают влияние на взаимодействие темной материи и другого вещества. Причем, как пишут авторы работы, поскольку в массивных галактических группах частицы темной материи разогнаны до более высоких скоростей, чем в карликовых галактиках, они меньше времени находятся близко друг к другу, что снижает эффект от существования дополнительных измерений.

Следует отметить, что по другим, не менее популярным версиям теории струн, предполагается существование до восьми пространственных измерений.