Artikulli nga Lucien Heurtier eksploron një koncept të thellë në fizikën e grimcave dhe kozmologji: kërcënimin potencial ndaj stabilitetit të universit të shkaktuar nga bozoni i Higgsit. Bozoni i Higgsit, i zbuluar në vitin 2012 në Përplasësin e Madh të Hadronëve (LHC), është thelbësor për kuptimin tonë të masave të grimcave dhe ndërveprimeve. Kjo është për shkak të fushës së Higgsit, një fushë e gjithpranishme në univers që u jep masë grimcave përmes ndërveprimeve të tyre me të. Fusha mund të imagjinohet si një vaskë uji e përsosur e qetë, uniforme në të gjithë universin, duke mundësuar ligje fizike të qëndrueshme në kohë dhe hapësirë.
Megjithatë, fusha e Higgsit nuk është në gjendjen e saj të energjisë më të ulët të mundshme, duke nënkuptuar se teorikisht mund të kalojë në një gjendje më të ulët energjie. Ky kalim, i ngjashëm me ujin që kthehet në avull, do të krijonte flluska hapësire me fizikë të ndryshme në mënyrë drastike. Nëse një tranzicion i tillë i fazës do të ndodhte, do të ndryshonte vetitë themelore si masa e elektroneve dhe ndërveprimet midis grimcave, duke çuar në pasoja katastrofike për universin. Fatmirësisht, matjet e fundit nga LHC sugjerojnë se ndërsa një ngjarje e tillë është e mundur, është tepër e pamundur të ndodhë në të ardhmen e afërt, duke e bërë universin “meta-stabil” në vend që të jetë plotësisht i paqëndrueshëm.
Një pyetje e rëndësishme ngrihet në kozmologji: a mund të kenë kushtet ekstreme të universit të hershëm shkaktuar një tranzicion të tillë të fazës në fushën e Higgsit? Ndërsa mjedisi me energji të lartë menjëherë pas Big Bengut mund të ketë siguruar kushtet e nevojshme, efektet termale në atë kohë ka të ngjarë të kenë stabilizuar fushën e Higgsit, duke parandaluar një tranzicion të tillë dhe duke lejuar universin të ekzistojë ashtu siç e njohim.
Hulumtimi i ri nga Heurtier dhe kolegët e tij fokusohet në një skenar specifik të universit të hershëm që përfshin vrimat e zeza primordiale. Këto vrima të zeza, ndryshe nga ato të formuara nga shembja e yjeve, mund të kenë dalë nga rajone tepër të dendura të hapësirë-kohës menjëherë pas Big Bengut. Ato mund të jenë jashtëzakonisht të vogla, aq të lehta sa një gram. Ekzistenca e këtyre vrimave të zeza primordiale sugjerohet nga disa modele të inflacionit kozmik, një periudhë e zgjerimit të shpejtë pas Big Bengut.
Vrimat e zeza primordiale janë të rëndësishme sepse ato veprojnë si burime nxehtësie për shkak të rrezatimit Hawking, një parashikim teorik nga Stephen Hawking. Ky rrezatim bën që vrimat e zeza të avullojnë ngadalë, me vrimat më të vogla që janë shumë më të nxehta dhe avullojnë më shpejt se ato më të mëdha. Nëse vrimat e zeza primordiale më të lehta se disa mijëra miliarda gramë do të kishin formuar, ato do të kishin avulluar deri tani. Këto vrima të zeza që avullojnë do të krijonin pika të nxehta në univers, potencialisht duke destabilizuar fushën e Higgsit dhe duke shkaktuar formimin e flluskave.
Hulumtimi përdori një kombinim të llogaritjeve analitike dhe simulimeve numerike për të treguar se prania e këtyre pikave të nxehta ka të ngjarë të kishte shkaktuar formimin e flluskave në fushën e Higgsit, që do të kishte çuar në fundin e universit. Megjithatë, pasi që jemi ende këtu, kjo sugjeron se vrimat e zeza primordiale janë të pamundura të kenë ekzistuar. Ky zbulim sfidon modelet kozmologjike që parashikojnë formimin e tyre dhe sugjeron se duhet të rishikojmë kuptimin tonë të universit të hershëm.
Ekziston mundësia që dëshmi për ekzistencën e kaluar të vrimave të zeza primordiale mund të gjenden në rrezatimin antik ose valët gravitacionale. Nëse një dëshmi e tillë do të zbulohej, do të nënkuptonte se diçka e panjohur po mbron fushën e Higgsit nga formimi i flluskave në prani të vrimave të zeza që avullojnë. Kjo mund të tregonte për grimca të reja ose forca që ende nuk janë zbuluar.
Hulumtimi thekson se ndërsa universi duket i qëndrueshëm, bozoni i Higgsit paraqet një rrezik teorik për stabilitetin e tij. Gjetjet rreth vrimave të zeza primordiale ofrojnë njohuri të rëndësishme mbi universin e hershëm dhe nënvizojnë nevojën për eksplorime të mëtejshme në fizikën e grimcave dhe kozmologji. Pavarësisht nga rreziqet e mundshme, stabiliteti që vërejmë sugjeron se kuptimi ynë për universin është i paplotë dhe mund të ketë më shumë për të zbuluar rreth forcave dhe grimcave themelore që e qeverisin atë.
