Аксионные и BL-симметрии создали избыток материи после Большого взрыва
Когда нейтроны сталкиваются на больших энергиях, рождается множество частиц, но общий электрический заряд всегда остаётся тем же. Это проявление фундаментальных симметрий — C, P и T, а также их комбинаций CP, PT и CPT, которые лежат в основе физики элементарных частиц.
Однако наблюдаемая Вселенная рассказывает о другом: почти всё вокруг состоит из материи, тогда как антиматерия практически отсутствует. Известно, что слабое взаимодействие нарушает CP-симметрию, но стандартная модель не способна объяснить огромный дисбаланс — так называемую барионную асимметрию.
Авторы нового исследования решили не рассматривать отдельные модели, а изучить расширенные симметрии, которые могли существовать в ранней Вселенной. Речь идёт о симметрии Печчеи–Куинна, связанной с аксионами, и о симметрии барионного минус лептонного числа, возникающей в теориях с тяжёлыми стерильными нейтрино. Учёные показали, что обе симметрии допускают появление солитонных узлов — устойчивых конфигураций полей, ведущих себя как самостоятельные объекты.
Такие узлы могли распадаться несимметрично и производить больше материи, чем антиматерии. Если это происходило в первые мгновения после Большого взрыва, именно такие процессы могли заложить основу доминирования материи. Кроме того, узлы должны были оставить слабый гравитационно-волновой след — сигнал, который недоступен сегодняшним инструментам, но может быть обнаружен будущими обсерваториями.
Исследование предлагает новый взгляд на проблему барионной асимметрии и показывает, что ответ может скрываться в необычном поведении фундаментальных симметрий.
Рекомендуем также:
Последние новости Перми уже в твоем телефоне - подписывайся на телеграм-канал «Пермь Новости»
