Sabemos que según el modelo estándar de la cosmología $\Lambda {\rm CDM}$ Hay un plasma primordial después de la inflación. Y luego estudiamos la evolución de no-equilibrio de este plasma como el desacoplamiento de neutrinos, la nucleosíntesis, el foto desacoplamiento, etc. Pero, ¿alguien sabe de dónde provienen las partículas del plasma primordial? ¿Se producen durante la inflación? Tomemos como ejemplo cualquier tipo de partícula (barión, leptón), ¿de dónde proceden las partículas primordiales?
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
El proceso por el que se crean las partículas después de la inflación se conoce como "recalentamiento". Para que esto ocurra se necesita un acoplamiento entre el inflatón y el campo de otra partícula. Generalmente ocurre al final de la inflación cuando el inflatón está oscilando en el pozo de su potencial y la tasa de expansión cae por debajo de la tasa de interacción entre el inflatón y la partícula. Véase, por ejemplo: https://en.wikipedia.org/wiki/Inflation_(cosmología)#Calentamiento y referencias para más detalles.
0 votos
¿Qué partículas, en concreto? Si quiere saber sobre todo de ellos, esto es demasiado amplio.
0 votos
@KyleOman Sabemos que hay neutrinos leptones y bariones en el plasma. ¿De dónde vienen?
0 votos
@KyleOman, si te parece, puedes tomar cualquier tipo de partícula en particular como ejemplo, para explicar de dónde vienen las partículas primordiales.
0 votos
Todo esto es muy especulativo, pero las partículas originales del plasma primordial podrían haberse formado a partir de la energía bruta del big bang en un periodo muy corto después del big bang o ya existían en el pequeño espacio anterior a la explosión. Los primeros átomos sólo se formaron durante el periodo de recombinación, cuando la cantidad de energía era lo suficientemente baja como para permitir que las partículas cayeran en estados de energía más bajos (aunque todavía increíblemente calientes). Así que parece lógico que las primeras partículas se formaran a partir del "enfriamiento" de la energía, aunque nunca podremos comprobar esa idea.
0 votos
@Neil Ahora los cosmólogos pueden decirnos cómo se forman los elementos ligeros, los átomos y la estructura a gran escala durante el enfriamiento. Pero parece que todavía no sabemos muy bien cómo se forman las partículas primordiales.
0 votos
@WeinEld Se requiere acelerar la materia a la velocidad de la luz y ver qué pasa y en grandes cantidades, algo que no estamos ni cerca de lograr en los laboratorios. Pero de nuevo, mi opinión es que las partículas son sólo un estado inferior de energía como el hielo es un estado inferior de energía del agua.
0 votos
Incluso me atrevería a decir que si la alta energía es el estiramiento del espacio-tiempo, entonces el encogimiento del espacio-tiempo crea arrugas representadas por partículas (¡de nuevo, muy especulativo!).
1 votos
No había más partículas en ese plasma de quark-gluones que las que hay hoy en día. El concepto de partícula es un malentendido basado en lo que se puede ver en los detectores de partículas, donde los estados de alta energía de los campos cuánticos interactúan débilmente con la materia. En el universo primordial la densidad de energía y la temperatura eran mucho mayores y estos campos se acoplaban más fuertemente entre sí. Algunos de ellos se termalizaron a ciertas temperaturas y luego se desacoplaron de forma efectiva, dejando una "radiación" de fondo de cierta energía, que luego fue "desplazada al rojo" por la expansión cosmológica.