El lado oscuro del bosón de Higgs
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Al confirmarse en julio de 2012 la existencia del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), el llamado Modelo Estándar recibía un importante espaldarazo, pero, además, el hallazgo abrió un enorme y jugoso campo de investigación en el que muchos físicos trabajarán durante décadas, incluso siglos. Y ahora que el británico Peter Higgs y el belga Francios Englert ya tienen su Nobel de Física, sobre sus hombros empiezan a elaborarse nuevas visiones del universo.
La más reciente apareció en un estudio que se publicará en la revista Physical Review Letters y donde los físicos Sean Tulin, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor (EEUU) y Géraldine Servant del CERN (Ginebra, Suiza), le otorgan al bosón de Higgs un papel más allá de sólo conferirle masa a las partículas, involucrándolo también en la solución a uno de los más conocidos enigmas de la física: ¿por qué en el universo existe una asimetría entre materia y antimateria? O dicho de otra manera, ¿por qué en el universo existe algo en lugar de nada?
El proceso implicado se conoce como bariogénesis, en relación al origen de los bariones, la familia que comprende partículas como los protones y los neutrones, responsables de la mayor parte de la masa visible del universo. Del desequilibrio inicial entre bariones y antibariones nació esa profusión de materia que hoy conocemos, pero todavía no hay consenso sobre el mecanismo que lo produjo. Lo que Tulin y Servant idearon es un proceso alternativo a los que se barajan para la bariogénesis y al que denominaron higgsogénesis, ya que el famoso bosón desempeña un papel protagonista. “Hacemos del higgs un jugador clave, mientras que en otras teorías cosmológicas es solo un subproducto”, señaló Tulin a la revista Nature.
El Modelo estándar admite la posibilidad de que en el universo temprano existiera un anti-higgs, una antipartícula del bosón de Higgs. La idea de Tulin y Servant parte de esta premisa a la que añaden la hipótesis de que existía un desequilibrio entre la cantidad de higgs y anti-higgs. Dado que los primeros interaccionan con la materia ordinaria, su acción explicaría la desigualdad entre materia y antimateria. De hecho, un posible mecanismo para explicar el desequilibrio entre los higgs y sus antipartículas ya ha sido materia de investigación por parte de otro equipo liderado por Joao P. Silva, de la Universidad Técnica de Lisboa. En su estudio los científicos parten de la hipótesis de que “puede haber más” de un bosón de Higgs y encajan la teoría de la higgsogénesis en un modelo con dos higgs.
Pero el trabajo de Tulin y Servant se centra sobre todo en otra consecuencia de la higgsogénesis. “Aunque la higgsogénesis sirve por sí sola como un mecanismo de bariogénesis, en este estudio prestamos especial atención a su posible conexión con la materia oscura”, escriben los investigadores. La materia oscura es un componente del universo de naturaleza tan misteriosa como su nombre y que constituye alrededor del 85% de toda la materia existente. Tulin y Servant proponen que la desintegración de los higgs puede generar materia oscura y que este mecanismo podría explicar las proporciones de materia visible y oscura en el universo. Servant apunta que las desintegraciones del higgs en otras partículas aún no han podido ser estudiadas con detalle en el LHC, de modo que este proceso podría estar ocurriendo sin que hasta ahora haya sido detectado. De ser así, no sólo podría verificarse en un futuro próximo, sino que según sugieren ambos físicos, esto podría proporcionar un método de detección de la materia oscura, que sigue escapando a los intentos de observación.
Fuente: ABC.es