O recém-descoberto bóson de Higgs é mais conhecido por seu importante papel na explicação da massa das partículas. Mas agora, alguns físicos estão se perguntando se o bóson poderia ter desempenhado um papel igualmente importante na formação da matéria escura e da matéria bariônica no início do Universo, bem como ter causado a assimetria entre partículas de matéria e antimatéria.
Em um novo artigo publicado na Physical Review Letters, físicos do CERN, da Universidade Autônoma de Barcelona, e da Universidade de Michigan chamam esse cenário teórico de “Higgsogênese”, nome inspirado na bariogênese, um teórico processo no universo primordial que teria criado mais bárions (partículas que incluem prótons e nêutrons) que antibárions.
A matéria escura é invisível e compõe aproximadamente 23% da densidade de energia do universo, enquanto a matéria bariônica (a matéria comum, que forma planetas, estrelas e as pessoas) compõe apenas 4%. O restante é preenchido pela energia escura, força responsável pela aceleração da expansão do universo.
“Com a descoberta do bóson de Higgs, a última peça do Modelo Padrão da física de partículas foi encaixada”, disse Géraldine Servant, do CERN. “Agora, é uma questão natural perguntar: será que o bóson de Higgs foi importante no início do Universo para ajudar a explicar dois enigmas observacionais que o Modelo Padrão não pode, como a origem da matéria escura e a assimetria entre matéria-antimatéria?
Assimetria matéria-antimatéria
Os físicos não acreditam que o bóson de Higgs tenha uma partícula equivalente de antimatéria, mas o Modelo Padrão (que explica as partículas e seus comportamentos) prevê a existência da antipartícula quando o universo era muito jovem. O novo estudo sugere que havia um desequilíbrio no número dessas partículas.
Como o Higgs interage com a matéria comum, o desequilíbrio numérico entre as partículas e antipartículas de Higgs pode ter se manifestado através de uma assimetria na quantidade de matéria e antimatéria. (Os físicos ainda não encontraram uma resposta satisfatória que explique o motivo da predominância da matéria sobre a antimatéria no universo atual).
Isso, então, explicaria porque o nosso universo é preenchido essencialmente pela matéria, e não pela antimatéria. [Antimatéria: o espelho do universo]
Explicação para a matéria escura?
O novo modelo também pode ajudar a explicar a origem da matéria escura. Os físicos mostraram que se o bóson de Higgs interagiu também com a matéria escura, ele pode ter gerado uma proporção entre os dois tipos de matéria exatamente igual à que vemos no universo hoje.
A nova interação proposta pode ajudar na detecção da matéria escura, que é impossível de ser vista diretamente.
A ideia é de que quando o Higgs decai e forma outras partículas no acelerador de partículas LHC, ele pode formar partículas indetectáveis de matéria escura. Os decaimentos do bóson de Higgs feitos no LHC ainda não foram tão bem estudados para sabermos se isso de fato acontece, no entanto.
By: Lucas Rabello
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