materie întunecată

Barionii (NORMAL) SUBSTANȚĂ

În cazul în care nahoditsyabolshaya din materia obișnuită din univers? Observațiile recente Chandra X au confirmat că este în fibre de gaze fierbinți împrăștiate univers.

„Materie obișnuită“ - un bine-cunoscut elemente chimice și particule fundamentale. Anterior, a existat o contradicție între observațiile și teoria universului timpuriu. Cantitatea de substanță prezise de teorie, valoarea observată depășește materia normală în galaxii și clustere galactice. Când observarea Chandra dovezi ale fibrelor masive și fierbinți în mediul intergalactic au fost derivate din detectarea unei mică scădere a intensității razelor X quasar îndepărtat, probabil cauzată de absorbția în gazul fierbinte. Această imagine este primit ca rezultat al simulării pe calculator a distribuției așteptată a gazului fierbinte în stratul vast univers care are un diametru de 2,7 la miliarde de ani lumină și o grosime de 0,3 miliarde de ani lumină.

Problema „normal“ din univers, din care constau Pământ, alte planete si stele - barionii (protoni, neutroni) și electroni într-un număr egal cu numărul de protoni. În ceea ce privește antiparticule corespunzătoare, adică antibaryons (antiprotoni antineutroni), pozitroni, acestea sunt prezente în cantități infime și procese secundare sunt necesare producției de particule și anti-particule prin ciocniri de particule de mare energie, cum ar fi razele cosmice sau acceleratoare puternice.

măsură numerică a acestui tip de asimetrie taxa poate fi determinată prin cunoașterea valorilor curente ale densității barionii și a CMB. Faptul că, în universul fierbinte devreme. la temperaturi ridicate, mai mari decât barionii masa de repaus barionii antibaryons (sau, mai degrabă, quark lor constitutiv și anticuarcii) trebuiau să fie prezente în cantități aproape egale. Mai mult, concentrația (numărul de particule pe unitatea de volum), iar cealaltă a fost aproape exact la fel ca și concentrația de fotoni primordiale. Mai târziu, după anihilarea barionii a avut loc și antibaryons excesul de particule peste antiparticule a supraviețuit și a dat o valoare observată contemporană a densității baryon. Deoarece, deoarece numărul de fotoni primordiale nu sa modificat (în mod substanțial), în ecranul de companie, actualul barionii raportul de concentrare concentrație CMB foton dă raportul de exces barionic începând cu numărul lor inițială completă. Cu mediile moderne de concentrație densitate barionice g / cm3 pe centimetru cub. După cum se dovedește valoarea

care se numește numărul baryon cosmică și este o măsură atât moderne și originale asimetrie taxa lumii în ceea ce privește barioni și antibaryons. Este un număr mic adimensional cosmică a asigurat supraviețuirea materiei obișnuite în universul evoluează timpuriu și existența sa în lumea de astăzi.

În principiu, există două posibilități sunt interpretare admisibilă a vastei excesul de particule peste antiparticule. Se poate presupune că excesul existat în natură de la început, adică, că universul sa născut deja puternic asimetrică cu privire la particule și antiparticule. Acest punct de vedere a fost discutată în mod activ la începutul anilor 1960, și este uneori presupus că excesul inițial de particule peste numarul antiparticule ar putea fi una dintre constantele fundamentale ale naturii, având același statut ca, sa zicem, constanta lui Planck.

O altă abordare a problemei de încărcare asimetrie a lumii sugerează că valoarea lui B. ce caracterizează această asimetrie nu este atât de fundamental în natură și într-adevăr ar trebui să „ieșire“ a legilor generale ale fizicii. În acest caz, se presupune că universul de la început ar putea fi strict simetrică în ceea ce privește barionii și antibaryons, iar excesul de barionii peste antibaryons originea în evoluția Universului timpuriu. Acest punct de vedere a fost propus pentru prima dată în urmă cu peste 30 de ani. Apariția taxei baryon a universului, sau, așa cum spun ei, baryogenesis spațiu, necesită o serie de condiții, cel mai important dintre care - instabilitatea protonului. unsteadiness Mai mult, este necesar a lumii, o expansiune rapidă cosmologice la procesele de interacțiune a particulelor primare procedat mediu spațiu în condiții de neechilibru termodinamic. În cazul în care această ultimă condiție părea natural pentru universul timpuriu, prima dintre ele - instabilitatea protonului - este o extrem de indrazneata pentru ipoteza de timp. Dar această ipoteză a făcut așa cum sa dovedit mai târziu, abordarea evolutivă a problemei promițătoare și fructuoase.

Până la sfârșitul anilor 1970, a devenit cunoscut faptul că degradarea de protoni este una dintre consecințele ideii de Mare Unificare, presupunând un caracter uniform de interacțiuni puternice, slabe și electromagnetice (așa cum este cunoscut, visul lui Einstein a fost de a construi o teorie unificată a tuturor celor patru interacțiuni fundamentale, inclusiv gravitate).

Așa că legătura dintre noi idei și fapte experimentale ale fizicii particulelor elementare cu cosmologia indică cu siguranță posibilitatea reală de a efectua toate cele trei condiții necesare baryogenesis în universul timpuriu.