¿Cómo elimina la inflación la asimetría bariónica inicial (si la hay)?

¿Por qué se dice que incluso si la asimetría bariónica existiera como condición inicial, la asimetría habría sido destruida por la inflación? ¿Cómo elimina la inflación la asimetría bariónica inicial (si la hay)?

EDITAR : Para referencia, consulte la sección 1.1 (última línea del segundo párrafo) de esta revisión.

no hay bariones o incluso quarks en el momento de la inflación, solo el campo inflatón. Como sin bariones, sin asimetría.
En realidad, su afirmación es demasiado fuerte. Suponga que hay una densidad de número bariónico inicial norte B , que no interactúa durante la inflación. Entonces, por la ecuación de continuidad norte ˙ B + 3 H norte B = 0 con H casi constante. Esto implica que cualquier densidad decae exponencialmente en el tiempo durante la inflación. Sin embargo, el problema no es tan trivial ya que también se debe tener en cuenta la densidad de entropía generada durante el inflado/recalentamiento y evaluar la relación entre norte B y esta cantidad.
@ user47224 con una pequeña expansión (jaja, ¿entiendes?) esa debería ser una respuesta

Respuestas (2)

El comentario sobre la reseña que indicaste se puede explicar de la siguiente manera. La inflación es un período de expansión casi exponencial del Universo que se requiere para resolver el problema de la planitud, el problema del horizonte, etc. Estas restricciones cosmológicas, independientemente del modelo específico de inflación (inflación de un solo campo, gravedad modificada, etc.) , requieren que la función de Hubble permanezca casi constante durante al menos norte = 50 e-pliegues. En otras palabras, el factor de escala al final de la inflación a F en comparación con el del principio a i debe ser tal que

a F a i mi 50

Ahora, para no definir Δ = norte B norte B ¯ como la diferencia entre las densidades numéricas bariónica y antibariónica. Para nuestros propósitos también asumimos para Δ ser diferente de cero al comienzo de la inflación. Además, asumimos que no ocurre ningún proceso de violación de bariones durante la inflación. De esto se deduce que el número total de bariones y antibariones se conservan por separado. Dado que el universo se expande, entonces las densidades numéricas obedecen a la ecuación diferencial:

norte ˙ b + 3 H norte B = 0
con H C o norte s t . La misma ecuación vale también para Δ . La solución es, aproximadamente:
Δ ( t F ) = Δ ( t i ) mi 3 H ( t F t i ) = Δ ( t i ) mi 3 norte Δ ( t i ) mi 3 × 50

Por lo tanto, en esta imagen de bariones que no interactúan, su asimetría se eliminaría por completo al final de la inflación.

Esto responde a mi pregunta.

Puede haber una relación con la inflación y la leptogénesis que también puede conducir a una bariogénesis asimétrica. De hecho, la inflación suavizará todo, pero entonces no había bariones, como afirma correctamente @Anna. No podía ser, la temperatura era demasiado alta para los bariones, aunque si los hubiera habido, se habrían suavizado en muchos órdenes de magnitud.

Es un problema y no es muy probable. Además de que la temperatura no es la adecuada y no hay bariones en ese momento (una especie de problema no demasiado pequeño), se habría requerido un ajuste extremadamente fino. El suavizado fue de 50 o más pliegues e, mientras que la asimetría observada ahora es de aproximadamente 1 parte de aproximadamente 10 7 habría requerido algunos ajustes muy finos antes de la inflación, de muchos órdenes de magnitud. Se considera que ese mecanismo no es probable que haya sido la causa de la asimetría restante observada.

La revisión de Phys Rev dijo que si hubiera habido asimetría bariónica en el Big Bang (es decir, primordial) se habría diluido. No hubo ninguno hasta el recalentamiento, pero la declaración no es inexacta, solo engañosa.

Sin embargo, entra la inflación, y existen modelos de bariogénesis y leptogénesis que dependen del modelo para el campo de inflación, el Inflaton. Por lo tanto, dependiendo del modelo del campo de inflación (y hay muchos), hay artículos que muestran una asimetría del campo de inflación que luego conduce a la leptogénesis asimétrica (incluidos los neutrinos que rompen la paridad) y la bariogénesis, todo después de la inflación y durante o después del recalentamiento. Algunos de los modelos muestran cómo se produce entonces la asimetría bariónica. Pero realmente nada si se diluye con la inflación.

Consulte también varios otros documentos como https://arxiv.org/abs/hep-ph/0103229 o Google leptogenesis e inflación.

Incluso si no hay bariones, aún puede haber asimetría de bariones, solo significa tener más quarks que antiquarks.
Sí, y después de que se enfríe significará más bariones que antibariones.
Sin embargo, parece implicar que no puede haber ninguna asimetría bariónica primordial. El hecho de que no hubiera bariones en el universo primitivo es irrelevante para determinar si hubo asimetría bariónica o no.