Un trabajo innovador dirigido por físicos de la Universidad de Monash ha abierto un nuevo camino para comprender la física fundamental del universo.
El trabajo, presentado en una revista internacional publicada en Progress in Particle and Nuclear Physics , sigue a casi una década de trabajo realizado por científicos de la Facultad de Física y Astronomía de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Monash.
Recientemente se han detectado por primera vez ondas gravitacionales, lo que ofrece una emocionante oportunidad para profundizar en los misterios de la física de partículas a través de transiciones de fase de primer orden (FOPT) en el cosmos temprano.
Los FOPT, que se producen cuando nuevas simetrías fundamentales se descomponen en el modelo estándar, desempeñan un papel vital en la resolución de acertijos fundamentales como el problema de la materia cósmica, la antimateria, la asimetría o los problemas del sector oscuro, incluida la materia oscura y las fuerzas oscuras. /P>
Los investigadores, incluido el autor principal de la revisión, Ph.D. El candidato Lachlan Morris, se ha embarcado en un viaje para revisar el proceso que lleva desde los modelos de física de partículas hasta los GW observables, destacando los intrincados pasos involucrados.
"Nuestro trabajo sirve como una guía completa para que los físicos de partículas exploren el apasionante ámbito de la fenomenología GW", dijo Morris. "Comprender las FOPT es crucial para desentrañar los misterios de nuestro universo."
La revisión detalla el intrincado viaje desde los modelos de física de partículas hasta los GW observables inducidos por desintegraciones del vacío durante los FOPT.
La revisión, cuyo coautor es el profesor Csaba Balazs, arroja luz sobre el complejo proceso y abarca pasos como la construcción de potenciales efectivos, el análisis de tasas de transición y la predicción de espectros GW.
"Estamos al borde de una nueva era en la astronomía de ondas gravitacionales", afirmó el profesor Balazs. "El futuro ofrece un inmenso potencial para que los detectores espaciales y terrestres revelen fenómenos invisibles, que podrían emanar de los FOPT".
La revisión describe el camino desde un modelo de física de partículas hasta GW, que contiene muchas partes especializadas, que incluyen:
Para cada paso, la revisión enfatiza las sutilezas, ventajas y desventajas de los diferentes métodos y revisa los enfoques más recientes disponibles en la literatura.
"Esto proporciona todo lo que un físico de partículas necesita para comenzar a explorar la fenomenología GW", afirmó el profesor Balazs.
"Al conmemorar casi una década desde el descubrimiento revolucionario de las ondas gravitacionales, la era de los detectores terrestres ha transformado nuestra comprensión del cosmos. Sin embargo, la próxima era de los detectores espaciales promete descubrimientos aún más extraordinarios, que potencialmente desbloquearán los secretos. de nueva física más allá del modelo estándar."
Más información: Peter Athron et al, Transiciones de fase cosmológica:de la física de partículas perturbativas a las ondas gravitacionales, Progreso en física de partículas y nuclear (2023). DOI:10.1016/j.ppnp.2023.104094
Proporcionado por la Universidad de Monash
