Que 'aniquilación' procesos de volcado de energía para el cosmológico de plasma?

Question

He estado considerando la posibilidad de una generalización de la cosmológica proceso que intervienen en el cálculo de la temperatura de las cósmico de neutrinos de fondo.

Es bien sabido que (simplista) de esta temperatura se $T_{\nu}$ difiere de la temperatura del CMB $T_{\gamma}$ por un factor de $(4/11)^{1/3}$, debido al hecho de que, poco después de que el neutrino-disociación en el 0,8 MeV, los electrones y los positrones aniquilar y volcado de la energía de los fotones de plasma, que todavía está en el equilibrio, dejando que la temperatura de la desacoplado de los neutrinos constante, ya que no interactúan con el plasma.

Me preguntaba qué pasaría si los neutrinos desconectados antes de partículas se convirtió en no-relativista ($T > 100$ GeV) tal que tuvieron que ir a través de todos los de la "aniquilación" de los procesos de la siguiente manera: la parte superior de quarks, de Higgs + W + Z, quarks abajo, encanto quarks, leptones tau, (QCD fase de transición), pions, muones, y los electrones. Específicamente, me pregunto qué pasa por la aniquilación de los procesos que no son de la forma

\begin{equation} X^+ + X^- \rightarrow \gamma \gamma, \end{equation}

tales como la aniquilación de Higgs, bosones W y Z bosones, y lo que sucede en la QCD fase de transición (entre tau aniquilación y pion aniquilación). Estos procesos hacen cambiar el número de relativista grados de libertad en la entropía, por lo que si usamos la conservación de la entropía para calcular la temperatura podríamos tratarlos de la misma manera como los otros procesos. Sin embargo, estos procesos de volcar energía a la del plasma? Yo no puedo ver por qué se iba.

Answer 1

Todas las partículas que aniquilar o caída ya que se convierten en no-relativista, el calor de la fotones de baño. Una descomposición de las partículas, como el de Higgs, también calienta el fotón baño por la descomposición de partículas más ligeras, dando a aquellos partículas de gran cantidad de energía.

En general, si los neutrinos habían disociado a una temperatura $T_\text{dc}$, la temperatura de los neutrinos, en cualquier momento posterior, dado por: \begin{equation} T_\nu = \left(\frac{g_{*S}(T)}{g_{*S}(T_\text{dc})}\right)^{1/3}T, \end{equation} donde el número efectivo de relativista grados de libertad, $g_{*S}$, está dada por \begin{equation} g_{*S} = \sum_{\text{bosons}}^{\text{relativistic}} g_i \left(\frac{T_i}{T}\right)^3 + \frac{7}{8} \sum_{\text{fermions}}^{\text{relativistic}} g_i \left(\frac{T_i}{T}\right)^3. \end{equation}