Масса бозона Хиггса «подошла» для мощных гравитационных волн

G8pEHwgDYHU1

Результаты BICEP2 объяснили критической массой Хиггса.

На фото: Гравитационные волны, обнаруженные в эксперименте BICEP2. Изображение: BICEP

Федор Безруков из исследовательского центра RIKEN-BNL и Михаил Шапошников из швейцарской Федеральной политехнической школы в Лозанне показали, что бозон Хиггса мог определить моду инфляции и форму Вселенной сразу после Большого Взрыва. Исследование физиков опубликовано в журнале Physics Letters B.

Ученые полагали, что в первые моменты после Большого взрыва взаимодействие гравитационного поля с полем Хиггса, квантом которого является бозон Хиггса, ускорило расширение Вселенной. Важным параметром этого взаимодействия является масса бозона Хиггса.

Безруков и Шапошников изучили следствия и влияние на космологическую инфляцию критического значения массы бозона Хиггса. Используя теоретические расчеты, они обнаружили, что как только масса бозона Хиггса достигает некоторого критического значения, гравитационные волны, возникшие после Большого взрыва, значительно усиливаются. Согласно недавним экспериментам в CERN оценка массы бозона близка именно к этому критическому значению.

L2wV2JpXBds1

Вид на телескоп BICEP2 (левый), установленный недалеко от Южного Полюса. Изображение: Steffen Richter, Harvard University

Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности, не удавалось задетектировать до анализа данных с телескопа BICEP2 у Южного полюса. Телескоп позволил обнаружить первые следы гравитационных волн в космическом реликтовом излучении.

Однако результаты BICEP2 были далеки от однозначности и вызвали споры о том, можно ли было в действительности задетектировать невероятно слабый сигнал гравитационных волн подобным образом. Факт близости массы бозона Хиггса к критическому значению может положить конец спорам. «Критическая масса Хиггса может объяснить результаты BICEP2», – объясняет Безруков.