[¯|¯] 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 t_QH=(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

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>=t_QH. Ovviamente in tale periodo oltre agli adroni, troviamo i leptoni e le rispettive antiparticelle.

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

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

che rendono possibile il decadimento del pione.

A T_π ha inizio l'era leptonica; il nome deriva dal fatto che ora l'universo è prevalentemente costituito dai leptoni (e^-,ν_e), (µ^-,ν_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 ( m_τ=(circa)=1784.2 MeV ) e pertanto sono già annichilite. Tuttavia, è necessario considerare i neutrini tauonici ν_τ.

Per quanto riguarda il valore del tempo t_π, 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:

fermioni:
bosoni: γ