miércoles, 23 de septiembre de 2015

El Bosón de Higgs Amenazó al Universo Primitivo, pero la Gravedad lo salvó...



Todas las propiedades físicas de nuestro Universo – uno en el que existimos y que podemos contemplar y explorar – se deben a eventos que ocurrieron muy al principio de su historia.
Los cosmólogos creen que nuestro universo es como es gracias a un rápido periodo de inflación justamente antes del Big Bang que suavizó las fluctuaciones en la energía del vacío del espacio y que allanó al tejido mismo del propio cosmos.
De acuerdo a teorías actuales, sin embargo, las interacciones entre el afamado Bosón de Higgs y el campo inflacionario deberían de haber causado el colapso del universo naciente. Evidentemente, esto no ocurrió. ¿Qué ha pasado?
Los científicos han trabajado en una nueva teoría: fue la gravedad la que (literalmente) lo mantuvo todo unido.
La interacción entre la curvatura del espacio-tiempo (más comúnmente conocida como gravedad) y el campo de Higgs nunca se entendió muy bien. 
Resolver el problema aparente de la obstinada existencia de nuestro universo, sin embargo, provee una buena excusa para hacer algunas investigaciones.

En un artículo publicado la penúltima semana de noviembre en Physical Review Letters, investigadores de la universidad de Copenhage, de Helsinki y del Imperial College de Londres demostraron que incluso una pequeña interacción entre la gravedad y el Bosón de Higgs habría sido suficiente para prevenir un colapso en el universo primitivo.
Los investigadores modificaron las ecuaciones de Higgs para incluir los efectos de la gravedad generados a escala de energías UV. 
Estas correcciones estuvieron destinadas a estabilizar no el vacío inflacionario por completo, sino un rango de energías, permitiendo a la expansión continuar y que el universo que conocemos exista… sin la necesidad de nuevas físicas más allá del Modelo Estándar.

En esta representación artística, la bola azul representa un gravitón escapando de las tres dimensiones espaciales que definen nuestro Universo. Créditos: Fermilab


Esta nueva teoría está basada en la controvertida prueba de la inflación anunciada por BICEP2 antes de este verano, así que su auténtica funcionalidad dependerá de si estos resultados resultan ser o no reales.
Hasta entonces, los investigadores esperan apoyar su trabajo con estudios de observaciones adicionales que busquen ondas gravitacionales y examinen más profundamente la radiación de fondo de microondas.
En este punto, la interacción Higgs-gravedad no es una hipótesis contrastable debido a que el gravitón (la partícula que maneja todas lasinteracciones gravitacionales) por sí mismo aun ha de ser detectado.
Basado puramente en las matemáticas, sin embargo, la nueva teoría presenta una solución elegante y eficiente al potencial problema de porque existimos.