Le onde gravitazionali possono aiutare a spiegare l'asimmetria tra materia e antimateria

Le persone, la terra o le stelle sono nate perché più nel primo secondo dell'esistenza dell'universo questione come Antimateria è stato prodotto. Questa asimmetria era estremamente piccola. Per ogni 10 miliardi di particelle di antimateria ci sono 10 miliardi + 1 particelle di materia. Questo minimo squilibrio ha portato alla creazione dell'universo materiale, un fenomeno che la fisica moderna non può spiegare.

Perché dalla teoria segue che deve essere sorto esattamente lo stesso numero di particelle di materia e antimateria. Un gruppo di Phy . teoricisiker ha stabilito che non si può escludere che siamo in grado di produrre solitoni non ottici - Q-ball - da scoprire, e che la loro scoperta ci consentirebbe di rispondere alla domanda sul perché dopo il Big Bang sia emersa più materia che antimateria.

I fisici attualmente presumono che il asimmetria di materia e Antimateria formato nel primo secondo dopo il Big Bang e che l'universo emergente aumentò rapidamente di dimensioni durante questo periodo. Tuttavia, verificare la teoria dell'inflazione cosmologica è estremamente difficile. Per testarli, dovremmo averne di enormi acceleratore di particelle e fornire loro più energia di quanta ne possiamo generare.

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Tuttavia, un team di scienziati nippo-statunitensi, tra cui specialisti del Kavli Institute of Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) e dell'Università della California, Los Angeles (UCLA), ritiene che solitoni Q-ball non topologici può essere utilizzato per verificare la teoria. Perché una delle teorie sullo squilibrio tra materia e antimateria è che sia stato creato attraverso un processo complesso chiamato bariogenesi di Affleck-Dine. Nel suo corso, dovrebbero apparire le palline Q.

Il professor Graham White, autore principale dello studio di Kavli IPMU, spiega cos'è un Q-ball. Dice che è un Boson, come il bosone di Higgs. Il bosone di Higgs appare quando il campo di Higgs è eccitato. Ma nel campo di Higgs possono apparire anche altri elementi, come i grumi. Se abbiamo un campo molto simile al campo di Higgs e ha una certa carica, non una carica elettrica ma un qualche tipo di carica, allora quel grumo ha una carica come una particella. Poiché la carica non può semplicemente scomparire, l'intero campo deve "decidere" se creare grumi o particelle. Quando ci vuole meno energia per formare grumi, si formano grumi. I grumi che si uniscono formano una Q-ball, dice.

Diciamo spesso che tali Q-ball esistono da un po'. Quando l'universo si espande, svaniscono più lentamente di così Radiazione di fondocosì che alla fine la maggior parte dell'energia dell'universo è concentrata in Q-balls. Nel frattempo ci sono piccole fluttuazioni nella densità di radiazione che si concentrano dove dominano le Q-spheres. E quando una Q-ball crolla, è un fenomeno così violento che Onde gravitazionali sorgere.

Potremmo scoprirli nei decenni a venire. La cosa bella di trovare le onde gravitazionali è che l'universo è completamente trasparente per loro in modo che possano viaggiare fino alla sua origine, dice White.

Secondo i teorici, le onde create dalle Q-ball che scompaiono hanno le proprietà giuste per essere usate da Rivelatori di onde gravitazionali standard essere catturato.