En el modelo estándar de física de partículas, casi no hay diferencia entre la materia y la antimateria. Pero hay una gran cantidad de evidencia de que nuestro universo observable está compuesto solo de materia; si hubiera alguna antimateria, se aniquilaría conmateria para producir radiación gamma de muy alta intensidad, lo que no se ha observado. Por lo tanto, averiguar cómo terminamos con una abundancia de solo materia es una de las mayores preguntas abiertas en la física de partículas.
Debido a esta y otras lagunas en el modelo estándar, los físicos están considerando teorías que agregan algunas partículas adicionales de manera que ayuden a resolver el problema. Uno de estos modelos se llama el modelo de dos dobles de Higgs, que, a pesar del nombre, en realidad agrega cuatro partículas adicionales. Se puede hacer que este modelo esté de acuerdo con todas las observaciones de física de partículas realizadas hasta ahora, incluidas las del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, pero no estaba claro si también podría resolver el problema del desequilibrio materia-antimateria. El grupo de investigación, dirigido por un equipo de la Universidad de Helsinki, se propuso abordar el problema desde un ángulo diferente. Sus hallazgos se han publicado ahora en un artículo en la Cartas de revisión física .
Aproximadamente diez picosegundos después del Big Bang, justo en el momento en que se activaba el bosón de Higgs, el universo era un plasma caliente de partículas.
"La técnica de reducción dimensional nos permite reemplazar la teoría que describe este plasma caliente con una teoría cuántica más simple con un conjunto de reglas que todas las partículas deben seguir", explica el Dr. David Weir, autor correspondiente del artículo.
"Resulta que las partículas más pesadas y de movimiento más lento no importan mucho cuando se imponen estas nuevas reglas, por lo que terminamos con una teoría mucho menos complicada".
Esta teoría se puede estudiar con simulaciones por computadora, que brindan una imagen clara de lo que sucedió. En particular, pueden decirnos qué tan violentamente estaba fuera de equilibrio el universo cuando se activó el bosón de Higgs. Esto es importante para determinar siera posible producir la asimetría materia-antimateria en este momento de la historia del universo utilizando el modelo de dos dobles de Higgs.
"Nuestros resultados mostraron que de hecho es posible explicar la ausencia de antimateria y permanecer de acuerdo con las observaciones existentes", observa el Dr. Weir. Es importante destacar que, al hacer uso de la reducción dimensional, el nuevo enfoque fue completamente independiente de cualquier trabajo anterioren este modelo.
Si el bosón de Higgs se activara de una manera tan violenta, habría dejado ecos. A medida que las burbujas de la nueva fase del universo se nucleaban, al igual que las nubes, y se expandían hasta que el universo era como un cielo nublado, las colisiones entrelas burbujas habrían producido muchas ondas gravitacionales. Investigadores de la Universidad de Helsinki y otros lugares ahora se están preparando para buscar estas ondas gravitacionales en misiones como el proyecto europeo LISA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Helsinki . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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