science >> Wetenschap >  >> Fysica

Theoretici suggereren dat de Higgs-trojka mogelijk verantwoordelijk is geweest voor het verdwijnen van antimaterie

Tijdlijn van het universum. Een weergave van de evolutie van het heelal over 13,77 miljard jaar. Uiterst links toont het vroegste moment dat we nu kunnen onderzoeken, toen een periode van "inflatie" een uitbarsting van exponentiële groei in het universum veroorzaakte. (De grootte wordt weergegeven door de verticale omvang van het raster in deze afbeelding.) De komende miljarden jaren zal de uitdijing van het heelal vertraagde geleidelijk doordat de materie in het heelal via de zwaartekracht aan zichzelf trok. Recenter, de uitdijing is weer begonnen te versnellen omdat de weerzinwekkende effecten van donkere energie de uitdijing van het universum zijn gaan domineren. Het nagloeilicht dat door WMAP werd gezien, werd uitgezonden ongeveer 375, 000 jaar na inflatie en heeft sindsdien het heelal grotendeels ongehinderd doorkruist. De omstandigheden van vroeger zijn op dit licht gedrukt; het vormt ook een achtergrondverlichting voor latere ontwikkelingen van het universum. Krediet:NASA/WMAP Wetenschapsteam

Een team van onderzoekers van Brookhaven National Laboratory en de University of Kansas heeft een theorie ontwikkeld om te verklaren waarom er zoveel meer materie dan antimaterie in het universum is. Ze hebben een paper geschreven waarin ze hun theorie beschrijven en hebben deze op de website geplaatst arXiv preprint-server.

Voor vele jaren, ruimtewetenschappers hebben tevergeefs geprobeerd uit te leggen waarom er zoveel meer materie in het universum is dan antimaterie. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een theorie bedacht die volgens hen het mysterie zou kunnen verklaren.

De onderzoekers merken op dat tot nu toe, studie van de kosmische microgolfachtergrond suggereert dat het verschil in hoeveelheden materie versus antimaterie waarschijnlijk niet plaatsvond tijdens de geboorte van het universum, maar een beetje daarna. Ze merken op dat in die periode, theorieën suggereren dat de vier krachten nog steeds als één verenigd waren. Ze merken verder op dat recent werk bij de Large Hadron Collider het bestaan ​​​​heeft onthuld van een zeer hoogenergetisch Higgs-deeltje met een massa van 125 GeV / c 2 . Die bevinding duidde op de mogelijkheid van vele soorten zeer energierijke Higgs-bosonen. En dat is de basis van de nieuwe theorie.

De onderzoekers suggereren dat het mogelijk is dat er drie soorten zeer energierijke Higgs-bosonen bestonden in de tijd net voordat een groot percentage antimaterie verdween. En die drie soorten deeltjes, die de onderzoekers de "Higgs-trojka, " kan een rol hebben gespeeld bij het wegwerken van veel antimaterie. Ze suggereren dat er een stroom materie werd gecreëerd door de drie deeltjes toen ze vervielen net na de geboorte van het universum. Ze merken verder op dat veel van die deeltjes waaruit dat materie antimateriedeeltjes zou ontmoeten, resulterend in de vernietiging van beide. Als dit zo lang zou duren, het grootste deel van de antimaterie in het universum zou zijn verdwenen. Maar er zou genoeg materie zijn overgebleven die door de Higgs-trojka is gegenereerd om alle baryonische materie te omvatten die tegenwoordig in het universum wordt waargenomen.

Om het scenario te laten werken, de onderzoekers merken op, er moeten twee nog onontdekte Higgs-deeltjes zijn geweest, plus degene die is geïdentificeerd. En ze zouden allemaal voldoende energie nodig hebben gehad om materie te genereren toen ze vervielen. Ook, het tijdsbestek waarin de antimaterie verloren ging, zou kort zijn geweest, voordat de vier krachten zich in hun natuurlijke toestanden splitsten.

© 2019 Wetenschap X Netwerk