Fale grawitacyjne mogą pomóc wyjaśnić asymetrię między materią a antymaterią

Powstali ludzie, ziemia czy gwiazdy, bo więcej w pierwszej sekundzie istnienia wszechświata materia jak Antymateria wyprodukowany. Ta asymetria była niezwykle mała. Na każde 10 miliardów cząstek antymaterii przypada 10 miliardów + 1 cząstki materii. Ta minimalna nierównowaga doprowadziła do powstania wszechświata materialnego, zjawiska, którego współczesna fizyka nie potrafi wyjaśnić.

Ponieważ z teorii wynika, że ​​musiała powstać dokładnie taka sama liczba cząstek materii i antymaterii. Grupa teoretycznych Physiker ustalił, że nie można wykluczyć, że jesteśmy w stanie wyprodukować nieoptyczne solitony - Q-balls - odkryć i że ich odkrycie pozwoliłoby nam odpowiedzieć na pytanie, dlaczego po Wielkim Wybuchu powstało więcej materii niż antymaterii.

Fizycy zakładają obecnie, że asymetria materii i Antymateria powstał w pierwszej sekundzie po Wielkim Wybuchu i że w tym czasie wyłaniający się wszechświat gwałtownie zwiększył swoje rozmiary. Jednak weryfikacja teorii inflacji kosmologicznej jest niezwykle trudna. Aby je przetestować, musielibyśmy mieć ogromne Akcelerator cząsteczek i dostarczać im więcej energii, niż jesteśmy w stanie wytworzyć.

 Źródło obrazu: Pixabay / Ci,

Jednak amerykańsko-japoński zespół naukowców, w tym specjaliści z japońskiego Instytutu Fizyki i Matematyki Wszechświata Kavli (Kavli IPMU) oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), uważa, że nietopologiczne solitony Q-ball może służyć do testowania teorii. Ponieważ jedną z teorii o braku równowagi między materią a antymaterią jest to, że powstała w złożonym procesie zwanym bariogenezą Affleck-Dine. W jej trakcie powinny pojawić się kule Q.

Profesor Graham White, główny autor badania z Kavli IPMU, wyjaśnia, czym jest Q-ball. Mówi, że to Bozon, jak bozon Higgsa. Bozon Higgsa pojawia się, gdy pole Higgsa jest wzbudzone. Ale w polu Higgsa mogą pojawić się również inne elementy, takie jak kępy. Jeśli mamy pole, które jest bardzo podobne do pola Higgsa i ma pewien ładunek, nie ładunek elektryczny, ale jakiś rodzaj ładunku, to ta grudka ma ładunek jak cząsteczka. Ponieważ ładunek nie może po prostu zniknąć, całe pole musi „zdecydować”, czy tworzy grudki, czy cząstki. Gdy formowanie grudek wymaga mniej energii, tworzą się grudki. Mówi, że grudki, które łączą się razem, tworzą kulę Q.

Często mówimy, że takie Q-kulki istnieją od jakiegoś czasu. Kiedy wszechświat się rozszerza, zanikają wolniej Promieniowanie tłatak, że ostatecznie większość energii wszechświata jest skoncentrowana w kulach Q. W międzyczasie występują niewielkie wahania gęstości promieniowania, które koncentrują się tam, gdzie dominują Q-sfery. A kiedy Q-ball upada, jest to tak gwałtowne zjawisko, że… Fale grawitacyjne powstać.

Moglibyśmy je odkryć w nadchodzących dziesięcioleciach. Zaletą znajdowania fal grawitacyjnych jest to, że wszechświat jest dla nich całkowicie przezroczysty, dzięki czemu mogą podróżować do swojego źródła, mówi White.

Według teoretyków fale wytworzone przez znikające kule Q mają odpowiednie właściwości do wykorzystania przez Standardowe detektory fal grawitacyjnych do schwytania.