La gravité a-t-elle sauvé l'univers du boson de Higgs « particule de Dieu » ?

Pépinière Stellaire IC 2944

Une vue de la pépinière stellaire IC 2944 vue depuis le très grand télescope de l'Observatoire européen austral au Chili. Une nouvelle étude menée par des scientifiques européens suggère que la gravité a joué un rôle dans la sauvegarde de l'univers infantile d'un effondrement induit par le boson de Higgs. (Crédit image : ESO)



Le boson de Higgs récemment découvert, qui contribue à donner leur masse aux particules, aurait pu détruire le cosmos peu de temps après sa naissance, provoquant l'effondrement de l'univers juste après le Big Bang. Mais la gravité, la force qui maintient les planètes et les étoiles ensemble, aurait pu empêcher que cela se produise, selon les scientifiques.



En 2012, les scientifiques ont confirmé la détection du le boson de Higgs , également connue sous son surnom de « particule divine », au Large Hadron Collider (LHC), l'accélérateur de particules le plus puissant de la planète. Cette particule aide à donner une masse à toutes les particules élémentaires qui ont une masse, comme les électrons et les protons. Les particules élémentaires qui n'ont pas de masse, comme les photons qui composent la lumière, ne reçoivent pas de masse du boson de Higgs.

Les expériences qui ont détecté le boson de Higgs ont révélé qu'il avait une masse de 125 milliards d'électrons-volts, soit plus de 130 fois la masse du proton. Cependant, cette découverte a conduit à un mystère - à cette masse, le boson de Higgs aurait dû détruire l'univers juste après le Big Bang. [ Le Big Bang jusqu'à maintenant en 10 étapes faciles ]



C'est parce que les particules de Higgs s'attirent à haute énergie. Pour que cela se produise, les énergies doivent être extraordinairement élevées, 'au moins un million de fois plus élevées que ce que le LHC peut atteindre', a déclaré à demokratija.eu le co-auteur de l'étude Arttu Rajantie, physicien théoricien à l'Imperial College de Londres.

Juste après le Big Bang, cependant, il y avait assez d'énergie pour que les bosons de Higgs s'attirent. Cela aurait pu conduire l'univers primitif à se contracter au lieu de s'étendre, l'étouffant peu de temps après sa naissance.

'Les Modèle standard de la physique des particules , que les scientifiques utilisent pour expliquer les particules élémentaires et leurs interactions, n'a jusqu'à présent pas fourni de réponse à la raison pour laquelle l'univers ne s'est pas effondré après le Big Bang,' Rajantie a déclaré dans un communiqué .



Un certain nombre de scientifiques avaient suggéré que de nouvelles lois de la physique ou des particules non encore découvertes auraient pu stabiliser l'univers contre le péril posé par le boson de Higgs. Maintenant, Rajantie et ses collègues ont découvert que la gravité pourrait résoudre ce mystère à la place.

La gravité est une conséquence des masses déformant le tissu de l'espace et du temps. Pour imaginer cela, pensez à la façon dont les boules de bowling déforment les tapis en caoutchouc sur lesquels elles sont assises.

L'univers primitif était très dense car il n'avait pas encore eu la chance de s'étendre beaucoup. Cela signifiait que l'espace-temps était fortement courbé à l'époque.



Les calculs des chercheurs ont révélé que lorsque l'espace-temps est fortement courbé, le boson de Higgs augmente en masse. Cela aurait également augmenté la quantité d'énergie nécessaire pour que les bosons de Higgs s'attirent, empêchant toute instabilité qui aurait pu faire s'effondrer l'univers primitif.

Maintenant que Rajantie et ses collègues ont révélé que l'interaction entre la gravité et le Higgs a joué un rôle majeur dans l'univers primitif, ils veulent en savoir plus sur la force de cette interaction. Cela pourrait inclure l'examen de la façon dont l'univers primitif s'est développé à l'aide des données des missions actuelles et futures de l'Agence spatiale européenne qui visent à mesurer la rayonnement de fond cosmique micro-ondes , qui constituent les échos laissés par le Big Bang, a déclaré Rajantie. Cela pourrait également inclure l'étude des ondes gravitationnelles, qui sont des ondulations invisibles dans le tissu de l'espace-temps émis par les masses en accélération, a-t-il déclaré.

La recherche est détaillée dans l'édition du 17 novembre de la revue Physical Review Letters.

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