Il Bosone di Higgs e i Buchi Neri Primordiali: Il Pericolo dell’Universo in Bilico

Nebulosa Tarantola   una regione di formazione stellare   vista dal Telescopio Spaziale James Webb.
Nebulosa Tarantola una regione di formazione stellare vista dal JWST. (NASA, ESA, CSA e STScI, Webb ERO Production Team, (CC BY-SA 4.0))

Anche se il nostro universo ha una storia di 13,7 miliardi di anni, esperimenti recenti indicano che potrebbe essere in bilico sul bordo di un pericoloso precipizio, tutto a causa dell’instabilità di una particella fondamentale: il bosone di Higgs.

Nella nostra ricerca, appena accettata per la pubblicazione su Physical Letters B, abbiamo esaminato modelli dell’universo primordiale che coinvolgono buchi neri primordiali leggeri, dimostrando che tali scenari potrebbero portare al collasso dell’universo a causa del bosone di Higgs.

Il bosone di Higgs è responsabile della massa e delle interazioni delle particelle, poiché le masse sono il risultato delle interazioni con il campo di Higgs. Questo campo, simile a un bagno d’acqua immobile, garantisce uniformità nelle masse e interazioni delle particelle in tutto l’universo.

Tuttavia, il campo di Higgs potrebbe passare a uno stato di energia più basso, causando una transizione di fase e creando bolle di spazio con fisica completamente diversa al loro interno. Questo potrebbe portare a cambiamenti improvvisi nelle masse e interazioni delle particelle, mettendo in discussione la stabilità dell’universo.

Le recenti misurazioni delle masse delle particelle al Grande Collisore di Adroni (LHC) suggeriscono che un tale evento potrebbe essere possibile, anche se molto lontano nel tempo. Tuttavia, il campo di Higgs potrebbe formare bolle più facilmente in presenza di fonti di energia esterne come buchi neri primordiali.

I buchi neri primordiali sono emersi nell’universo primordiale da regioni dello spazio-tempo eccessivamente dense. A differenza dei buchi neri normali, potrebbero essere leggeri come un grammo e avere un impatto significativo sull’evoluzione cosmologica.

La nostra ricerca ha dimostrato che i buchi neri primordiali potrebbero costantemente causare la formazione di bolle nel campo di Higgs, portando a cambiamenti drastici nella fisica dell’universo. Tuttavia, la loro esistenza è ancora oggetto di dibattito e richiede ulteriori prove.

Scoprire evidenze dei buchi neri primordiali potrebbe portare a nuove scoperte sulla natura del bosone di Higgs e dell’universo stesso, aprendo la strada a nuove teorie e comprensioni della fisica fondamentale.

Il nostro lavoro dimostra che c’è ancora molto da imparare sulle scale più piccole e più grandi dell’universo, e che il mistero del bosone di Higgs e dei buchi neri primordiali potrebbe rivelare nuove prospettive sulla nostra comprensione del cosmo.

Lucien Heurtier, Ricercatore post-dottorato, King’s College London

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation e ripubblicato sotto una licenza Creative Commons.

Diagramma che spiega la formazione dell'universo senza (sopra) e con (sotto) buchi neri primordiali
Formazione dell’universo senza (sopra) e con (sotto) buchi neri primordiali.
ESA, (CC BY-NC-SA 4.0)

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