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¿Leptogenesis requieren el número leptónico violación de los vértices?

Uno de los Sajarov condición para la Bariogénesis requiere de Bariones número de violar las interacciones en la teoría. Sin embargo, también es posible generar un bariones asimetría a través de un leptón asimetría o Leptogenesis. Por lo tanto, para Bariogénesis a través de Leprtogenesis, no la teoría necesariamente el número leptónico violar (interacción) de los vértices?

Sin embargo, hay una contradicción. Este no es el caso de "Dirac Leptogenesis" si el decaimiento de los vértices que conduce a número leptónico la asimetría número leptónico conservación!! Qué significa que el número leptónico violar los vértices no tienen nada que ver con Leptogenesis?

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user50705 Puntos 308

Respuesta corta (estamos colgó en la terminología):

Si usted utiliza la palabra "Leptogenesis" exclusivamente para las teorías con leptón violación de los vértices, entonces "Dirac Leptogenesis" es un nombre inapropiado.

Si usted utiliza la palabra "Leptogenesis" en general, para describir las teorías donde leptonic interacciones son importantes para la Bariogénesis, llamada "de Dirac Leptogenesis" está bien.

Respuesta larga:

"Dirac Leptogenesis" funciona de manera diferente de lo habitual leptogenesis. Esto conduce a una asimetría de bariones sin leptón violación de los vértices (perturbativa de interacciones). Tanto una de bariones y leptón asimetría se generan en este escenario de no-perturbativa de efectos. Permítanme ser más preciso...

Con el fin de permitir que la dinámica de la generación de una Asimetría de Bariones en el Universo (BAU), es suficiente para cumplir con el Sájarov condiciones (recordatorio):

  • De bariones número violado
  • C y CP simetrías violado
  • Salida desde el equilibrio térmico se produce

Aunque estas condiciones no son necesarias condiciones, se adhieren a ellos en lo que sigue (evasión de ellos requiere a menudo desagradable supuestos, tales como CPT violación).

"Leptogenesis" consta de una clase de teorías donde el número de bariones ($B$) la violación proviene de un número leptónico ($L$) violación. En la más simple de las obras, hay número leptónico violar las interacciones en el Lagrangiano (como se esperaba) que dan lugar a la leptón asimetría en el Universo temprano. Después de la generación de algunos $L$ uno es, a continuación, interesado en la conversión de a $B$. Esta conversión puede ocurrir a través de la no-perturbativa de los procesos llamados electrodébil sphalerons, que existen ya en el Modelo Estándar (SM). Sphaleron procesos están activos sólo cuando el Universo es muy caliente, y que el cambio (violar) $B$ $L$ simultáneamente, manteniendo la diferencia de $B-L$ constante.

"Dirac Leptogenesis" corresponde a una diferente clase de teorías, y de hecho, el nombre "Neutrinogenesis", impartida en el original en papel, podría ser más adecuado. Aunque estas teorías se basan en las interacciones con los leptones para generar el BAU, el punto clave es que para esta clase de modelos para trabajar sin número leptónico violar las interacciones son necesarias (aparte de los mencionados no perturbativa sphalerons). Por supuesto, a continuación, generar un valor distinto de cero $B$ va a requerir una mayor participación del mecanismo que de costumbre.

Así que aquí es cómo "de Dirac Leptogenesis obras" (suponemos que empezar de $B = L = 0$):

  • Algunas CP-violar, sino $L$-conservación de proceso produce un valor distinto de cero el número leptónico para zurdos partículas $L_\ell$, y una igual y opuesta a cero el número leptónico para diestros partículas, $L_r = - L_\ell$. Observe que el total de número leptónico $L = L_\ell + L_r = 0$ es invariable.
  • SM interacciones entre la izquierda y a la derecha la quiralidad de partículas (como el electrón Yukawa interacciones, $y_e \overline{l_\ell} \phi e_R$) diluir las asimetrías en cada uno de quiralidad, llevándolos de vuelta a cero: $L_\ell, L_r \rightarrow 0$.
  • Esta izquierda-derecha, el equilibrio ocurre rápidamente para todos los leptones, excepto Dirac neutrinos, cuya interacción de Yukawa se supone que es muy pequeño (conectado a la pequeñez de masas de neutrinos). Por lo tanto, con el derecho de los ingredientes que podemos mantener $L_r = - L_\ell \neq 0$ almacenan como los neutrinos.
  • El sphalerons -- que están asociados con trivial $\textrm{SU}(2)_\ell$ estructura de vacío-sólo toque zurdo partículas. Por lo que se convierten $L_\ell$ $B$(manteniendo $B - L_\ell$ constante), mientras que $L_r$ se deja reposar.
  • A medida que el universo se enfría, sphalerons eventualmente se vuelven ineficaces y el $B$ tenemos de ellos no va a ninguna parte. El resto de $L_\ell$ poco a poco se equilibre con algunas de las $L_r$, dejando atrás algunos total $L=B$.


Para concluir, no hay ninguna contradicción. Es sólo que "Dirac Leptogenesis"/"Neutrinogenesis" se basa en un mecanismo diferente de lo habitual "Leptogenesis" para producir una red de bariones número $B$ de leptonic interacciones.


Se recomienda la lectura de:

  • K. Dick, M. Lindner, M. Ratz, y D. Wright, "Leptogenesis con Dirac Neutrinos", 9907562.
  • H. Murayama y A. Pierce, "Realista Dirac Leptogenesis", 0206177.
  • Sección 10.4 de S. Davidson, E. Nardi, y Y. Nir, "Leptogenesis", 0802.2962.

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