The amount of matter in a matter-antimatter model of the universe
- 1. CEA Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay, 91 - Gif-sur-Yvette (France). Service d'Electronique Physique
- 2. CEA Centre d'Etudes Nucleaires de Saclay, 91 - Gif-sur-Yvette (France). Dept. de Physique des Particules Elementaires
- 3. Paris-11 Univ., 91 - Orsay (France). Lab. de Physique Theorique et Hautes Energies
- 4. Observatoire de Paris, Section de Meudon, 92 (France). Dept. d'Astrophysique Fondamentale
Description
One reconsiders the calculation of the amount of matter in a matter-antimatter symmetric universe, assuming some symmetry breaking due to a phase separation of matter from antimatter at high temperatures. The original calculation by Omnes has been subjected to two main criticisms: Zeldovich has called attention to the importance of initial correlations while Steigman has pointed out the determinant role of neutron diffusion in annihilation. These two effects, and several others, are included here and further analyzed. It turns out that the final amount of matter that is found is lower than observed in a perfectly quiet universe, as noticed by Zeldovich. However it is also found that any small amount of initial turbulence (with velocities larger than 4 x 102 cm/s at a time 10-5 s), is enough to break the initial correlations and gives exactly the observed amount of matter. We also withdraw some past conclusions as to the absence of helium synthesis in the model. (orig.)
Abstract (German)
Betrachtet werden die Berechnungen des Materieanteils in einem symmetrischen Materie-Antimaterie Universum. Dabei wird eine Symmetrieverletzung auf Grund einer Phasentrennung von Materie und Antimaterie bei hohen Temperaturen angenommen. Die urspruenglichen Berechnungen von Omnes wurden zwei Hauptkriterien unterworfen: Zeldovich widmete sich besonders dem Einfluss von Anfangskorrelationen, waehrend Steigman die bestimmende Rolle der Neutronendiffusion bei der Annihilation hervorhob. Diese zwei Effekte sind hier neben anderen enthalten und weiter analysiert. Es ergibt sich, dass der Endanteil von Materie kleiner ist als er in einem perfekt ruhenden Universum beobachtet wird, wie Zeldovich angab. Es wurde jedoch auch gefunden, dass selbst ein kleiner Anteil von anfaenglicher Turbulenz (mit Geschwindigkeiten groesser als 4 x 102 cm/s fuer 10-5 sec) genug ist, um die Anfangskorrelation zu verletzen und den beobachteten Materieanteil genau zu ergeben. Auch ziehen wir einige spaetere Schlussfolgerungen zurueck, die das Fehlen von Heliumsynthese im Modell betreffen. (orig./WL)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Astron. Astrophys.
- Journal Volume
- 35
- Journal Issue
- 2
- Series
- Astron. Astrophys.
- Journal Page Range
- 271-281
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 6202828
- Subject category
- S79: ASTROPHYSICS, COSMOLOGY AND ASTRONOMY;
- Descriptors DEI
- AMBIPLASMA; ANTIMATTER; COSMOLOGICAL MODELS; COSMOLOGY; HELIUM; MATTER; NEUTRON DIFFUSION EQUATION; NUCLEOSYNTHESIS; TURBULENCE; TURBULENT FLOW
- Descriptors DEC
- ELEMENTS; FLUID FLOW; MATHEMATICAL MODELS; NONMETALS; PLASMA; RARE GASES
Optional Information
- Notes
- 30 refs.