A Higgs-bozon a világegyetem ősrobbanás utáni tágulását is megmagyarázhatja

Fedor Bezrukov, az amerikai Brookhaveni Nemzeti Laboratórium Riken Kutatóközpontjának munkatársa és Mikhail Shaposhnikov, a Svájci Szövetségi Műszaki Egyetem kutatója elemzéseik eredményeit a Physics Letters B folyóiratban tették közzé.

Az általánosan elfogadott elmélet szerint a világegyetem 13,7 milliárd éve egy rendkívül sűrű, forró állapotból ősrobbanásban keletkezett, és születése pillanatától folyamatosan tágul.

A Higgs-bozonnal való kölcsönhatás révén nyert tömeget a többi részecske. A világegyetem életének első pillanataiban a mindent kitöltő Higgs-mező és a gravitáció közötti kölcsönhatás okozhatta az univerzum "felfúvódását", hirtelen tágulását, s ebben a folyamatban fontos szerepet játszhatott a Higgs-bozon tömege - olvasható a Riken Kutatóközpont honlapján. 

Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjében végzett kísérletek tanúsága szerint az "isteni" részecske tömege megközelítette azt a kritikus értéket, amely az univerzum két lehetséges típusát, a stabil és a potenciálisan instabil világegyetemet elválasztja egymástól.  Fedor Bezrukov és Mikhai Shaposhnikov a legújabb adatok fényében azt elemezte, hogy Higgs-bozon tömege milyen hatást gyakorolhatott a kozmológiai inflációnak nevezett hirtelen tágulásra. Számításaik szerint, mivel az "isteni" részecske tömege közelített a kritikus értékhez, jelentősen felerősíthette az ősrobbanás eredményeként a téridő görbületének hullámszerűen terjedő változásait, a gravitációs hullámokat.

"Fantasztikus, hogy milyen ismereteket szerezhetünk a legkorszerűbb részecskegyorsítóban végzett kísérleteknek köszönhetően a világegyetem létezésének első pillanatairól" - hangsúlyozta Fedor Bezrukov.  Hozzátette: a Higgs-bozon felfedezése jelentősen befolyásolhatja az ősrobbanásban született gravitációs hullámok észlelését is, amelyeket Albert Einstein jósolt meg csaknem egy évszázada, 1916-ban, azonban létezésük közvetlen bizonyítékait mind a mai napig nem sikerült megtalálni. A Higgs-bozon kritikushoz közeli tömege azonban megmagyarázhatja a Déli-sarkon működő BICEP2 rádióteleszkóp kétkedéssel fogadott eredményeit: az ősrobbanás "lenyomatában", a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásban talált olyan polarizációs mintázatot, amelyet mintha egy gravitációs hullámháttér hozta volna létre.

A CERN 2012. július 4-én jelentette be, hogy találtak egy részecskét, amelynek tömege megfelel a Higgs-bozon kritériumainak. A Higgs-bozon létét megjósló Peter Higgs brit, valamint Francois Englert belga tudós 2013-ban megosztott fizikai Nobel-díjban részesült.