Site pictogram Astroblogs

Vormt de Higgs een (indirecte) verklaring voor donkere energie?

Filamenten

Credit: V.Springel, Max-Planck Institut für Astrophysik

Eén van de grootste raadsels in zowel de deeltjesfysica als de kosmologie is waarom donkere energie (schijnbaar de dominante energievorm in het universum) een kleine waarde heeft, maar niet 0 is. De waarde is heel klein, wellicht 120 orders van grootte kleiner dan wat verwacht mag worden aan de hand van de fundamentele natuurkunde. Het oplossen van dit probleem, dat het kosmologische constante probleem wordt genoemd, is nog geen stap dichterbij gekomen.Nu beweren enkele natuurkundigen dat het Higgsboson als “portaal” naar nieuwe natuurkunde kan fungeren, waardoor eigenschappen van donkere energie verklaard kunnen worden en het kosmologische constante probleem opgelost kan worden. De natuurkundigen stellen dat er een kleine koppeling kan bestaan tussen het Higgsdeeltje en de hypothetische deeltjes die verband houden met de zogenaamde Grote Verenigde Schaal (Grand Unified Scale) – een schaal van 16 orders van grootte kleiner dan een proton, waarop de drie fundamentele natuurkrachten (exclusief de zwaartekracht) samengevoegd worden tot één enkele theorie. Als gevolg van deze koppeling zou er een ander achtergrondveld kunnen ontstaan, naast het Higgsveld. Dit veld zou dan resulteren in een energiedichtheid van het vacuum dat exact overeenkomt met de waargenomen (superkleine) energiedichtheid.

Huidige waarnemingen suggereren dat het heelal steeds sneller aan het uitdijen is. Deze versnelling kan niet verklaard worden aan de hand van enkel materie. Als het vacuum energie bevat, dan zorgt deze energie voor een afstotende kracht die de aantrekkende zwaartekracht tegenwerkt, inclusief dat van de (onzichtbare) donkere materie dat de dominante vorm van massa lijkt te vormen. De herkomst van donkere energie is een raadsel, evenals z’n relatief lage kracht – alle pogingen om donkere energie te verklaren aan de hand van het Standaard Model resulteren in een veel hogere energiedichtheid dan de waargenomen waarde.De betrokken natuurkundigen beweren dat het Higgsboson als portaal kan fungeren naar natuurkunde op een veel hogere energieschaal, als gevolg van kleine koppelingen die resulteren in nieuwe scalaire velden. Ze laten zien dat zelfs een kleine koppeling, verwant aan de schaal waarop de elektrozwakke kracht werkt, of misschien zelfs de Grote Verenigde Schaal, kan resulteren in een bijdrage aan de vacuumenergie dat exact overeenkomt met de orde van grootte van de waargenomen donkere energie. Dat kan gedaan worden door het Standaard Model maar een klein beetje uit te breiden, zonder dat allerlei ingewikkelde nieuwe natuurkunde noodzakelijk is.Bron: Phys.org

FacebookTwitterMastodonTumblrShare
Mobiele versie afsluiten