¿Por qué seguimos aquí? Conocemos la partícula que podría destruir el universo
Físicos estudian una partícula que podría haber destruido el universo y explican por qué seguimos aquí.
La forma en que terminará el universo es algo que muchas personas ya se han preguntado y que despierta la curiosidad de todos. Aunque sabemos que la posibilidad de que el universo llegue a su fin durante nuestra vida es extremadamente baja, sigue siendo algo que atrae la atención incluso de los físicos. Una de las razones es que comprender el final de todo puede explicar también el origen de todo.
Uno de los modelos más aceptados para explicar el origen y evolución del universo es el conocido como ΛCDM, que describe el Big Bang. Además, dependiendo de la distribución de la energía oscura, el fin descrito por el modelo converge hacia algo llamado “Muerte Térmica”. En definitiva, se alcanzaría el estado máximo de entropía y no se producirían más procesos físicos, el universo quedaría congelado.
Recientemente, un grupo de investigadores publicó un artículo que describe una de las posibles muertes del universo. Además, el grupo descubrió que este final ya podría haber ocurrido hace mucho tiempo, pero hay una razón por la que todavía estamos aquí. Y todo esto sería gracias a una partícula que se hizo muy famosa cuando fue descubierta: la partícula de Higgs.
Partícula de Higgs
La idea de la partícula de Higgs fue propuesta en la década de 1960 por el físico Peter Higgs, quien más tarde recibió el Premio Nobel de Física por su trabajo. La partícula de Higgs se conoce como bosón de Higgs y está asociada con un campo llamado campo de Higgs. Este campo estaría presente en todo el universo con el mismo valor y las interacciones de las partículas fundamentales con este campo serían las encargadas de dar masa.
Como el campo de Higgs tendría las mismas propiedades y valores en todo el universo, las interacciones y masas son las mismas en todas partes. El descubrimiento de la partícula de Higgs confirma los modelos que describen el campo de Higgs. Fue un trabajo importante dentro de la Física y para el avance del Modelo Estándar que describe las partículas y sus interacciones a lo largo del espacio-tiempo.
El comienzo del universo
Los primeros momentos del universo conocidos como tiempo de Planck no pueden ser descritos por la Física actual, lo que exige un avance considerable en el modelo. Sin embargo, momentos después de la época de Planck, pudimos explicar el Big Bang con cierta precisión utilizando los conocimientos actuales. Uno de los fenómenos sería el proceso inflacionario que se dio en estos primeros momentos.
La inflación es considerada como la primera aceleración del universo donde se estima que el universo pasó del tamaño de una naranja al tamaño de una galaxia en un instante. La causa de la inflación sigue siendo un tema estudiado por los físicos y algunos sugieren que el campo de Higgs desempeñó un papel. Además, las fluctuaciones de densidad pueden haber dado lugar a agujeros negros durante la inflación.
Agujeros negros primordiales
Los agujeros negros que podrían haberse originado durante la inflación cuando se amplificaron las fluctuaciones de densidad se denominan agujeros negros primordiales. Uno de los físicos que propuso y estudió los agujeros negros primordiales fue Stephen Hawking. A pesar de importantes trabajos como el de Hawking, estos agujeros negros nunca han sido observados y no se ha confirmado su existencia.
Hawking también contribuyó a la idea de la radiación de Hawking, que sería un proceso mediante el cual los agujeros negros podrían evaporarse. Cuanto más pequeño sea un agujero negro, más rápido se evaporaría, emitiendo radiación . Así, un agujero negro muy pequeño que podría ser primordial podría ser una fuente de calor o energía considerable en los primeros momentos del universo.
Se suponía que el universo llegaría a su fin
Recientemente, un artículo publicado por físicos de Inglaterra estudió la posibilidad de que el campo de Higgs no sea estable. Esto significa que el campo podría cambiar de estado, algo que podemos imaginar como si el agua cambiara de líquido a vapor. Sin embargo, cuando el campo cambió de estado, todas las interacciones de los valores de masa de las partículas podrían crear una reacción en cadena.
Para que esto suceda, se necesitaría una fuente de energía considerable, y las investigaciones sugieren que los agujeros negros primordiales podrían haber ofrecido esta energía en forma de calor. Si esto sucediera, el campo de Higgs podría tener otras propiedades o ni siquiera generar la masa de las partículas. Esto indicaría que el universo podría haber terminado hace mucho tiempo.
¿Por qué seguimos aquí?
Si el universo depende únicamente del campo de Higgs -y en consecuencia de su manifestación como partícula- y los agujeros negros primordiales podrían haber destruido el universo, ¿por qué estamos aquí? La respuesta más sencilla es que, después de todo, es posible que los agujeros negros primordiales no hayan existido. Esto explicaría por qué nunca los observamos y por qué no vemos evidencia de ellos en datos como el CMB.
Pese a ello, no sería imposible que, si el campo de Higgs no es estable, pudiera cambiar de estado en cualquier momento. Recordando que la energía tiene incertidumbres naturales que la hacen variar y no es improbable que tenga suficiente energía para cambiar de estado. Pero si el universo sobrevivió a sus 13.800 millones de años, sobrevivirá varios miles de millones de años más, si eso alguna vez sucede. De cualquier manera, estamos salvos.
Referencia de la noticia:
Hamaide et al. Primordial Black Holes Are True Vacuum Nurseries arXiv