Μπορεί το μποζόνιο Higgs να είχε αναγκάσει το Σύμπαν να καταρρεύσει; Ευρήματα ερευνών προβληματίζουν.

Βρετανοί κοσμολόγοι σε κρίση: Προβλέπουν ότι το Σύμπαν δεν πρέπει να έχει διαρκέσει για περισσότερο από ένα δευτερόλεπτο. Αυτό το τρομερό συμπέρασμα είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού των νεότερων παρατηρήσεων του ουρανού με την πρόσφατη ανακάλυψη του μποζόνιου Higgs.

Μετά την αρχή (;) του Σύμπαντος με τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang), θεωρείται ότι υπήρξε μια σύντομη περίοδος απίστευτα γρήγορης διαστολής του, γνωστής ως «κοσμικός πληθωρισμός». Παρόλο που οι λεπτομέρειες αυτής της διαδικασίας δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές, οι κοσμολόγοι είναι σε θέση να κάνουν προβλέψεις για το πώς αυτός θα μπορούσε να επιδράσει στο Σύμπαν που βλέπουμε σήμερα.

Το Μάρτιο του 2014, ερευνητές από τη συνεργασία BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) ισχυρίστηκαν ότι έχουν ανιχνεύσει μια από αυτές τις επιδράσεις που έχουν προβλεφθεί. Αν είναι αλήθεια, τα αποτελέσματά τους είναι μια σημαντική πρόοδος για την κατανόηση της κοσμολογίας και επιβεβαίωση της υπόθεσης του πληθωρισμού, αλλά έχουν αμφισβητηθεί και δεν είναι πλήρως αποδεκτά από τους κοσμολόγους.

Σε μια νέα μελέτη επιστήμονες από το King’s College London (KCL) ερεύνησαν τι σημαίνουν για τη σταθερότητα του Σύμπαντος οι παρατηρήσεις του (πειράματος) BICEP2. Για να το κάνουν αυτό συνδύασαν τα αποτελέσματα με σύγχρονα επιτεύγματα της σωματιδιακής φυσικής. Με την ανίχνευση του μποζόνιου Higgs που ανακοινώθηκε το Ιούλιο του 2012 και από τότε πολλά έχουν γίνει γνωστά για τις ιδιότητές του.

Μετρήσεις του μποζόνιου Higgs επέτρεψαν στους σωματιδιακούς φυσικούς να παρουσιάσουν ότι το Σύμπαν μας βρίσκεται σε μια κοιλάδα του «πεδίου Higgs», το οποίο περιγράφει τον τρόπο που τα άλλα σωμάτια αποκτούν μάζα. Ωστόσο υπάρχει μια διαφορετική, βαθύτερη, κοιλάδα η οποία είναι πολύ βαθύτερη αλλά το Σύμπαν μας εμποδίζεται από την πτώση μέσα της, από ένα ευρύ ενεργειακό εμπόδιο.

Το πρόβλημα είναι ότι τα αποτελέσματα του BICEP2 προβλέπουν ότι το Σύμπαν θα είχε δεχθεί δυνατές «κλωτσιές» κατά τη διάρκεια της φάσης του κοσμικού πληθωρισμού που θα το ωθούσαν, μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, στην άλλη κοιλάδα του πεδίου Higgs. Εάν αυτό συνέβαινε το Σύμπαν θα είχε καταρρεύσει ταχύτατα σε μια Μεγάλη Σύνθλιψη.

«Είναι μια μη αποδεκτή πρόβλεψη της θεωρίας επειδή εάν αυτό συνέβαινε δεν θα ήμασταν εδώ για να το συζητάμε» δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας, «ίσως τα αποτελέσματα του BICEP2 περιέχουν κάποιο σφάλμα. Αν όχι θα πρέπει να υπάρχει κάποια άλλη-άγνωστη ακόμα-διαδικασία η οποία εμποδίζει το Σύμπαν από την κατάρρευση. Αν τα αποτελέσματα του BICEP2 παρουσιάζονται σωστά, μας λένε ότι υπάρχει μια νέα σωματιδιακή φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο (standard model)».

Πηγή: Royal Astronomical Society (RAS)