En la nucleosíntesis del Big Bang (BBN), ¿por qué no se crean y destruyen antiprotones?

Estoy trabajando en la teoría BBN con Dodelson y otros artículos. Tengo una pregunta sobre las reacciones entre partículas en el 1   METRO mi V rango. Tenemos reacciones que producen y aniquilan protones y neutrones durante esta época, entonces, ¿dónde está el tratamiento para los antiprotones y los antineutrones? ¿No está el universo creando y destruyendo antiprotones y antineutrones durante este mismo tiempo? ¿No reaccionarán los antiprotones y los protones durante esta época para producir fotones? ¿Los fotones de alta energía no colisionarán y producirán protones y antiprotones?

Sí, conozco el argumento de agitar la mano de que solo vamos a pretender que hay cierta asimetría entre la materia y la antimateria y atascarnos en un parámetro libre que es la relación barión-fotón al comienzo de la nucleosíntesis, pero eso no es así. abordar el hecho de que los antiprotones deben crearse en las mismas condiciones que los protones. Parece que la abundancia de cualquier especie dada de partícula en un momento dado depende de tener en cuenta todas las reacciones posibles. No entiendo la justificación de dejar fuera lo que me parece la reacción más importante de la 1   METRO mi V rango de temperatura.

Sin acceso a las referencias específicas con las que está trabajando, esta pregunta es difícil de entender. Sería útil si incluyera de qué reacciones específicamente está hablando y cuál es el supuesto contenido de partículas del universo en ese momento.
@ACuriousMind - Dodelson, Scott - Cosmología moderna Capítulo 3. El universo consta de protones, electrones, positrones, neutrones y fotones de alta energía en este punto. No veo ninguna discusión o consideración de antiprotones o antineutrones en este punto, aunque considero evidente que si los protones se crean en estas condiciones, entonces también deberíamos crear antiprotones. Las principales reacciones rastreadas durante esta discusión son la relación protón a neutrón y, luego, en última instancia, el deuterio y 4 H mi

Respuestas (1)

Los antiprotones tienen una energía de masa en reposo de 938 MeV. No se crean en reacciones a temperaturas de solo 1 MeV y tampoco lo son los protones o los neutrones.

Los protones se crearon mucho antes (alrededor de 10 − 6 arena k B T ∼ 1 GeV, junto con los antiprotones), pero la mayoría de ellos se aniquilaron con los antiprotones cuando el universo se enfrió, dejando los protones que quedaron debido a la asimetría bariónica, y un enorme ( ∼ 10 9 ) exceso de fotones.

La relación protón/neutrón no cambia (en k B T ∼ 1 MeV) porque se están creando y destruyendo bariones; cambia porque las interacciones débiles pueden cambiar los neutrones a protones y viceversa y la diferencia de energía de masa en reposo entre un neutrón y un protón es solo 1.4 MeV.

Si no hay aniquilación a temperaturas del orden de 1   METRO mi V , entonces, ¿qué proceso físico está cambiando la relación entre protones y neutrones (en equilibrio, es decir, entiendo que los neutrones se descomponen una vez que se salen del equilibrio)?
En ausencia de esta misteriosa asimetría bariónica, ¿existe la expectativa de que exista un número igual de bariones y fotones? Entiendo que los protones y antiprotones se aniquilan y producen fotones, pero ¿existe una línea de base para decir "esta es la relación barión-fotón sin la reacción de protones y antiprotones"?
@GluonSoup No, la expectativa es que todos los bariones se aniquilarían y el universo estaría lleno de fotones, ya que no tienen la energía suficiente para producir partículas masivas una vez. T < unos cientos de MeV.
En la nucleosíntesis del Big Bang (BBN), ¿por qué no se crean y destruyen antiprotones?
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