Published January 2006 | Version v1
Journal article

Baron asymmetry at the weak phase transition in presence of arbitrary CP violation

  • 1. Inst. fur Theoretische Physik, Univ. Bern, Bern (Switzerland)

Description

The interactions of fermions with the domain-wall bubbles produced during a first-order phase transition are considered. An exact solution of the Dirac equation's fermion propagation is obtained for a wall profile incorporating a position-dependent CP-violating phase. The reflection coefficients through the wall are computed for particles and antiparticles. The asymmetry in the reflection coefficients is specially high (a resonance effect) when the energy and mass of the ρincident particles are E/m = Δθ/2, where Δθ is the phase variation across the wall width. The chiral-charge flux through the wall surface and the corresponding baryon asymmetry of the Universe is computed. It agrees in sign and magnitude with the observed baryonic excess ρB/s≅10-10 for a large range of parameters and CP violation. As a function of Δθ, the ratio ρb/s reaches a maximum for large values of Δθ (m≅mtop)

Abstract (Russian)

Рассматривается взаимодействие фермионов с доменными стенками пузырьков, образующихся при фазовом переходе первого рода. Получено новое точное решение уравнения Дирака для профиля стенки, учитывающее зависящую от точки фазу с нарушением CP-четности. Рассчитаны коэффициенты отражения, и обнаружен резонансный эффект в случае быстро меняющихся фаз. Резонансный эффект возникает, когда масса и энергия налетающих частиц удовлетворяют соотношению E/m = Δθ/2, где Δθ - изменение фазы на толщине стенки. Рассчитаны поток кирального заряда через поверхность стенки и соответствующая барионная асимметрия Вселенной. Последняя согласуется по знаку и величине с наблюдаемым значением ρB/s ∼ 10-10 для широкого интервала параметров, определяющих CP-нарушение. Отношение ρB/s, как функция Δθ, достигает максимума при Δθ ≅ (2-4)π и m≅mtop

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Yadernaya Fizika
Journal Volume
69
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 152-163
ISSN
0044-0027
CODEN
IDFZA7

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
38029772
Subject category
S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
Descriptors DEI
ASYMMETRY; BARYONS; CHIRAL SYMMETRY; CP INVARIANCE; PHASE TRANSFORMATIONS
Descriptors DEC
ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; HADRONS; INVARIANCE PRINCIPLES; SYMMETRY

Optional Information

Notes
18 refs., 7 figs.