Гравитационные волны могут помочь объяснить асимметрию между материей и антивеществом
Люди, земля или звезды появились потому, что в первую секунду существования Вселенной их стало больше. Материалы чем Антивещество был произведен. Эта асимметрия была крайне мала. На каждые 10 миллиардов частиц антивещества приходится 10 миллиардов + 1 частицы материи. Этот минимальный дисбаланс привел к созданию материальной вселенной - феномену, который современная физика не может объяснить.
Потому что из теории следует, что должно возникнуть ровно одинаковое количество частиц материи и антивещества. Группа теоретических PhyСайкер определил, что нельзя исключать возможность создания неоптических солитонов - Q-шаров - открыть, и что их открытие позволит нам ответить на вопрос, почему после Большого взрыва возникло больше материи, чем антиматерии.
В настоящее время физики предполагают, что асимметрия материи и Антивещество образовалась в первую секунду после Большого взрыва, и что возникающая Вселенная за это время быстро увеличилась в размерах. Однако проверить теорию космологической инфляции чрезвычайно сложно. Чтобы их протестировать, нам потребовались бы огромные Ускоритель частиц и поставляем им больше энергии, чем мы можем произвести.
Источник изображения: Pixabay / Источник
Однако американо-японская группа ученых, включая специалистов из Японского института физики и математики Вселенной им. Кавли (Kavli IPMU) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), считает, что нетопологические солитоны Q-шара можно использовать для проверки теории. Потому что одна из теорий о дисбалансе между материей и антивеществом состоит в том, что он был создан в результате сложного процесса, называемого бариогенезисом Аффлека-Дина. При этом должны появиться Q-шары.
Профессор Грэм Уайт, ведущий автор исследования из Kavli IPMU, объясняет, что такое Q-ball. Он говорит, что это Бозон, как бозон Хиггса. Бозон Хиггса возникает при возбуждении поля Хиггса. Но другие элементы также могут появляться в поле Хиггса, например, сгустки. Если у нас есть поле, которое очень похоже на поле Хиггса и имеет определенный заряд, не электрический заряд, а какой-то заряд, то это сгусток имеет заряд, подобный частице. Поскольку заряд не может просто исчезнуть, все поле должно «решить», создает ли оно сгустки или частицы. Когда для образования комков требуется меньше энергии, они образуются. «Комочки, которые собираются вместе, образуют Q-шар», - говорит он.
Мы часто говорим, что такие Q-шары существуют какое-то время. Когда Вселенная расширяется, они исчезают медленнее, чем это Фоновое излучениетак что в конечном итоге большая часть энергии Вселенной сосредоточена в Q-шарах. Между тем, есть небольшие флуктуации плотности излучения, которые концентрируются там, где доминируют Q-сферы. И когда Q-мяч схлопывается, это такое жестокое явление, что Гравитационные волны возникают.
Мы сможем открыть их в ближайшие десятилетия. «Хорошая вещь в поиске гравитационных волн - это то, что Вселенная полностью прозрачна для них, поэтому они могут путешествовать к ее источнику», - говорит Уайт.
По мнению теоретиков, волны, создаваемые исчезающими Q-шарами, обладают нужными свойствами, чтобы их могли использовать Стандартные детекторы гравитационных волн быть захваченным.