Identificando el inflaton con el bosón de higgs del modelo estándar

Abstract

En este trabajo se estudia la posibilidad de que el bosón de Higgs del Modelo Estándar de Partículas Elementales pueda conducir a inflación del tipo slow-roll. Este tipo de modelos inflacionarios es uno de los más populares, ya que reproduce de forma más natural los parámetros cosmológicos tales como el índice espectral y la razón tensor a escalar, resolviendo así los problemas clásicos de la cosmología estándar. El requisito crucial, para hacer viable esta posibilidad, es que el campo escalar de Higgs presente un tipo particular de acoplamiento no mínimo a la gravedad. Para llevar a cabo el análisis de inflación de manera simplificada, se realiza una transformación conforme desde el marco de Jordan al marco de Einstein, en donde desaparece el acoplamiento no mínimo y se encuentra una modificación al tradicional potencial de Higgs que permite una zona de alta planitud. De esta manera se compara el resultado con las cotas observacionales más recientes. Adicionalmente se estudian las razones por las cuales el potencial de Higgs es incapaz de generar por sí sólo inflación del tipo slow-roll: debido a que tal potencial no presenta una region de planitud en la que se encuentre, simultaneamente, parámetros de slow-roll mucho menores que uno, y un valor para la masa del bosón de Higgs que esté de acuerdo con los barridos experimentales y los test de precisión de la teoría electrodébil, es imposible identificar el inflatón con el bosón de Higgs del Modelo Estándar.