oerknal

Kort na de oerknal werden er veel Higgs-deeltjes geproduceerd door de snelle expansie van het jonge universum. Onderzoekers hebben het Higgs-deeltje bestudeerd en beweren dat het universum door deze mysterieuze deeltjes juist onstabiel werd. Oftewel: de Higgs-deeltjes zorgden ervoor dat het universum haast weer in elkaar zou klappen. Maar dit gebeurde niet.

Dit hebben we te danken aan zwaartekracht. Een internationaal team van Britse, Deense en Finse wetenschappers leggen in een paper in het wetenschappelijke journaal Physical Review Letters dat krommingen in de ruimtetijd voor stabiliteit zorgde. Dit had het jonge heelal nodig om de expansie te overleven.

Waarom het Higgs-deeltje zo belangrijk is
Wetenschappers hebben een model ontwikkeld – het Standaardmodel – dat de structuur van al het materiaal in het universum beschrijft. Het Higgs-deeltje (dat tot op heden alleen in theorie bestond, omdat het nog nooit is waargenomen) vormt een cruciaal onderdeel van dit model. Het deeltje kan namelijk verklaren waarom materie massa heeft. Als onderzoekers het Higgs-deeltje niet konden vinden, dan zou het Standaardmodel op de schop moeten.

“Het standaardmodel voor deeltjesfysica – het model dat wetenschappers gebruiken om elementaire deeltjes en hun interacties te verklaren – biedt geen antwoord op de vraag waarom het universum na de oerknal niet ineen is gestort”, legt professor Arttu Rajantie van het Imperial College London uit. “Ons team heeft de interactie tussen het Higgs-deeltje en zwaartekracht onderzocht. Dit is iets dat we niet kunnen meten tijdens experimenten met deeltjesversnellers. Wat blijkt: zwaartekracht heeft een groot effect op de instabiliteit van het Higgs-deeltje. Al was de ruimtetijd maar een beetje gekromd, dat was al genoeg om het universum te redden van de ondergang. We hoeven dus na te denken over nieuwe fysica.”

Het onderzoeksteam gaat de komende tijd verder inzoomen op het effect, o.a. door de kosmische achtergrondstraling en zwaartekrachtgolven nader te onderzoeken. Daarnaast hoopt het team te verklaren wat voor effect de interactie tussen zwaartekracht en het Higgs-deeltje heeft gehad op de ontwikkeling van het jonge universum. Rajantie: “Als we de interactie tussen zwaartekracht en het Higgs-veld kunnen meten met behulp van kosmologische data, dan kunnen we het standaardmodel voor deeltjesfysica verder aanvullen en hiermee belangrijke, fundamentele vragen beantwoorden.”