なぜ反物質より物質が多いのか?
観測可能な宇宙には原始反物質がほぼ存在しない:光子約10^9個あたりバリオンが1個、反バリオンはゼロ。サハロフはこれにバリオン数破れ・C/CP破れ・非平衡が必要と示したが、標準模型で測定されるCP破れはあまりに小さい。
難しい理由
非対称は最初の数マイクロ秒で固定され、加速器の届かないエネルギー領域であり後の宇宙論で消去されうる。電弱バリオ生成には125 GeVヒッグスでは得られない一次相転移が必要で、レプト生成は優雅だが決定的証拠(重い右利きニュートリノ、レプトン数破れ)は直接観測の範囲外かもしれない。
現在の証拠
宇宙線にも銀河団スケールの消滅信号にも原始反物質領域は見られない。ニュートリノ振動はレプトン部門の混合を証明しレプト生成の可能性を残す。ニュートリノレス二重ベータ崩壊実験が必要なレプトン数破れを探索中である。
考えられるアプローチ
トンスケールのニュートリノレス二重ベータ崩壊実験、DUNE/Hyper-Kでの精密CP破れ測定、一次電弱相転移の重力波シグナル、電気双極子モーメントの新しい探索。
関連トピック
出典
- Planck and the cosmic microwave background — European Space Agency
- Research Highlights — IceCube Neutrino Observatory
- Hubble Big Bang — NASA Science
- COBE Science — CMB Blackbody Spectrum — NASA Science