Peneliti Spanyol-Jerman Usulkan Model Materi Gelap Berbasis Dimensi Kelima

Para peneliti dari Spanyol dan Jerman baru-baru ini mempresentasikan kerangka teoretis baru yang mengusulkan hubungan langsung antara materi gelap dan dimensi ekstra yang terdeformasi. Studi yang dipublikasikan pada November 2025 ini merupakan penyempurnaan dari konsep Dimensi Ekstra Terdeformasi (WED) yang pertama kali dirumuskan pada tahun 1999. Penelitian ini dimuat dalam jurnal The European Physical Journal C, menandai perkembangan dalam upaya memecahkan salah satu teka-teki terbesar fisika modern.

Inti dari model baru ini adalah reformulasi matematis partikel fundamental yang dikenal sebagai fermion. Para ilmuwan mengemukakan bahwa massa dari fermion tertentu dapat ditransfer ke ruang tambahan, sebuah mekanisme yang secara efektif menciptakan sektor gelap yang berfungsi sebagai materi gelap tanpa melanggar prinsip-prinsip Model Standar fisika partikel. Materi gelap ini sangat penting bagi kosmologi, diperkirakan menyusun sekitar tujuh puluh lima persen dari total materi di alam semesta, menyediakan dukungan gravitasi tak terlihat yang krusial bagi integritas struktur galaksi.

Model WED, yang berakar pada hipotesis dimensi ekstra tersembunyi yang melengkung yang dikembangkan oleh fisikawan seperti Lisa Randall dan Raman Sundrum pada tahun 1999, kini diterapkan untuk mengatasi dua masalah fundamental yang belum terpecahkan. Selain materi gelap, model ini juga menawarkan resolusi potensial untuk masalah hierarki—pertanyaan mengenai mengapa massa boson Higgs jauh lebih ringan daripada yang diprediksi oleh beberapa teori. Para peneliti menyimpulkan bahwa ketiadaan kandidat materi gelap yang layak dalam Model Standar secara inheren menuntut adanya fisika di luar kerangka yang ada saat ini.

Transfer massa fermionik ke dimensi kelima melalui 'portal' hipotetis ini menawarkan penjelasan yang elegan untuk materi gelap, yang dalam konteks ini disebut sebagai 'materi gelap fermionik' dalam dimensi kelima yang terdeformasi. Model WED yang diperbarui ini memberikan alternatif menarik dibandingkan solusi lain untuk masalah hierarki, seperti supersimetri. Status penemuan ini saat ini tetap murni teoretis, sehingga menuntut verifikasi empiris yang ketat.

Para peneliti secara eksplisit mengidentifikasi detektor gelombang gravitasi sebagai jalur paling menjanjikan untuk menguji prediksi interaksi dimensional yang diusulkan oleh model ini. Pengujian tersebut akan mencari sinyal halus dari interaksi dimensi tersembunyi, yang berpotensi membedakan teori ini dari kerangka kerja fisika lainnya. Eksperimen di masa depan akan menentukan apakah mekanisme transfer massa fermionik ini benar-benar menjelaskan misteri materi gelap yang telah lama membingungkan komunitas ilmiah, menunjukkan kesinambungan eksplorasi teoretis untuk menyatukan fenomena kosmik dan partikel.