Гравитационные волны помогут проверить гипотезу суперсимметричного бариогенеза
Группа физиков-теоретиков предложила метод проверки гипотезы суперсимметричного бариогенеза Аффлека—Дайна с помощью будущих детекторов гравитационных волн. Волны, которые ученые предлагают изучать, представляют собой гравитационные волны, излученные во время инфляции и постинфляционного разогрева, усиленные распадом нетопологических солитонов, называемых Q-шарами, которые возникают в ранней Вселенной в теории Аффлека — Дайна. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Вселенная почти полностью состоит из вещества, а антивещества в ней практически нет. Стандартная модель не может объяснить эту асимметрию, и ученые предлагают различные варианты ее возникновения. Еще в 1967 году Андрей Сахаров нашел необходимые условия для появления асимметрии между количеством вещества и антивещества, и одним из вариантов возникновения этих условий в ранней Вселенной является механизм Аффлека — Дайна. Он реализуется, если в природе при очень высоких энергиях или температурах существует суперсимметрия — гипотетическая симметрия между частицами с целыми и полуцелыми спинами.
Если Вселенная суперсимметрична, то это должно проявляться на самых ранних этапах ее эволюции, когда температура Вселенной очень велика. В суперсимметричных теориях скалярные (бесспиновые) поля обычно принимают ненулевое значение в вакууме, как, например, поле Хиггса в несуперсимметричной Стандартной модели. Ключевым для механизма Аффлека — Дайна является тот факт, что на протяжении периода космической инфляции это значение остается почти постоянным и одинаковым в пространстве, но с ее окончанием поле начинает фрагментироваться — концентрироваться в небольших областях пространства, образуя нетопологические солитоны, называемые Q-шарами. Нетопологичность означает, что у солитона нет сохраняющегося заряда, который