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[¯|¯] L'era adronica e l'era leptonica

agosto 10th, 2017 | by Marcello Colozzo |

era adronica,era leptonica,universo primordiale
Fonte dell'immagine: Link

Nella sezione precedente abbiamo visto che nell'epoca cosmologica corrispondente a tQH=(circa)=10-5s l'universo subisce una transizione di fase per cui l'interazione forte si intensifica, confinando i quark negli adroni; precisamente nei mesoni che hanno struttura

era adronica,era leptonica

e nei barioni che hanno invece struttura qqq. Abbiamo poi visto che tra i mesoni adronicamente stabili troviamo il pione π nei suoi tre stati di carica: π-,π°,π+. Quindi definiamo era adronica, l'era cosmologica corrispondente a t>=tQH. Ovviamente in tale periodo oltre agli adroni, troviamo i leptoni e le rispettive antiparticelle.

Quando la temperatura dell'universo scende a valori tali che kBT<=130 MeV , i processi

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non sono più energicamente possibili. Per contro, risultano attivi i processi inversi:

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che rendono possibile il decadimento del pione.

A Tπ ha inizio l'era leptonica; il nome deriva dal fatto che ora l'universo è prevalentemente costituito dai leptoni (e-e), (µ-µ}) oltre che da una componente non relativistica di neutroni e protoni. Bisognerebbe tener conto anche dei leptoni τ e η, ma tali particelle sono molto più pesanti dei muoni ( mτ=(circa)=1784.2 MeV ) e pertanto sono già annichilite. Tuttavia, è necessario considerare i neutrini tauonici ντ.








Per quanto riguarda il valore del tempo tπ, in cui ha fine l'era adronica, osserviamo che l'era adronica ha una durata molto breve rispetto a quella leptonica. In quest'ultima il gas ultrarelativistico non degenere che schematizza il fluido materia + radiazione è costituito dalle seguenti particelle:

  1. fermioni:
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  2. bosoni: γ

La densità di energia è:

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