El recientemente descubierto bosón de Higgs, que ayuda a dar masa a las partículas, podría haber destruido el cosmos poco después de su nacimiento, provocando el colapso del universo justo después del Big Bang. Pero la gravedad, la fuerza que mantiene unidos a los planetas y las estrellas, podría haber evitado que esto ocurriera, afirman los científicos.
En 2012, los científicos confirmaron la detección del largamente buscado bosón de Higgs, también conocido por su apodo de «partícula de Dios», en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más potente del planeta. Esta partícula contribuye a dar masa a todas las partículas elementales que tienen masa, como los electrones y los protones. Las partículas elementales que no tienen masa, como los fotones que componen la luz, no obtienen masa del bosón de Higgs.
Los experimentos que detectaron el bosón de Higgs revelaron que tenía una masa de 125.000 millones de electronvoltios, es decir, más de 130 veces la masa del protón. Sin embargo, este descubrimiento dio lugar a un misterio: con esa masa, el bosón de Higgs debería haber destruido el universo justo después del Big Bang.
Esto se debe a que las partículas de Higgs se atraen entre sí a altas energías. Para que esto ocurra, las energías deben ser extraordinariamente altas, «al menos un millón de veces más de lo que puede alcanzar el LHC», dijo a Space.com el coautor del estudio, Arttu Rajantie, físico teórico del Imperial College de Londres.
Sin embargo, justo después del Big Bang, había fácilmente suficiente energía para que los bosones de Higgs se atrajeran entre sí. Esto podría haber llevado al universo primitivo a contraerse en lugar de expandirse, apagándose poco después de su nacimiento.
«El Modelo Estándar de la física de partículas, que los científicos utilizan para explicar las partículas elementales y sus interacciones, no ha proporcionado hasta ahora una respuesta a por qué el universo no se colapsó tras el Big Bang», dijo Rajantie en un comunicado.
Varios científicos habían sugerido que nuevas leyes de la física o partículas aún no descubiertas podrían haber estabilizado el universo frente al peligro que suponía el bosón de Higgs. Ahora Rajantie y sus colegas han descubierto que la gravedad podría resolver este misterio.
La gravedad es una consecuencia de las masas que deforman el tejido del espacio y el tiempo. Para imaginar esto, piense en cómo las bolas de bolos deformarían las alfombras de goma sobre las que se asientan.
El universo primitivo era muy denso porque aún no había tenido la oportunidad de expandirse mucho. Esto significaba que el espacio-tiempo estaba muy curvado en aquel entonces.
Los cálculos de los investigadores revelaron que cuando el espacio-tiempo está muy curvado, el bosón de Higgs aumenta su masa. Esto también habría aumentado la cantidad de energía necesaria para que los bosones de Higgs se atrajeran entre sí, impidiendo cualquier inestabilidad que pudiera haber colapsado el universo primitivo.
Ahora que Rajantie y sus colegas han revelado que la interacción entre la gravedad y el bosón de Higgs desempeñó un papel importante en el universo primitivo, quieren aprender más sobre la fuerza de esta interacción. Esto podría incluir el estudio de cómo se desarrolló el universo primitivo utilizando los datos de las misiones actuales y futuras de la Agencia Espacial Europea que pretenden medir la radiación cósmica de fondo de microondas, que constituyen los ecos que quedaron del Big Bang, dijo Rajantie. También podría incluir el estudio de las ondas gravitacionales, que son ondulaciones invisibles en el tejido del espacio-tiempo emitidas por masas en aceleración, dijo.
La investigación se detalla en la edición del 17 de noviembre de la revista Physical Review Letters.
Síguenos en @Spacedotcom, Facebook y Google+. Artículo original en Space.com.
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