Baryogenese über Leptogenese

Ich werde versuchen, eine Antwort zu geben, die meinem Kommentar ein wenig widerspricht. Ich habe keine Berechnungen durchgeführt, aber ich denke nicht, dass Sphaleron- Prozesse hier einen Einfluss haben, da dies nicht nur bei sehr hohen Temperaturen gelten sollte. (Übrigens: Dies ist die teilweise Antwort auf eine Ihrer Fragen, wie Leptogenese zu Baryogenese führen kann.)

Durch den Wippenmechanismus, der Majorana-Neutrinos impliziert, ist es tatsächlich möglich, zu verletzen$B-L$. Diese Neutrinooszillationen$N \leftrightarrow \bar{N}$, Wo$\Delta(B-L)=2$, sollte oberhalb der TeV-Skala auftreten, aber weit unterhalb einer GUT-Skala$(10^{16} GeV)$.

Es gibt einige interessante Abhandlungen von Mohapatra zu diesem Thema. In GUT-Theorien wirksam$(D>4)$-Operatoren, die verletzen$B-L$konstruiert werden kann (siehe z. B. diesen Artikel von Andre de Gouvea, Juan Herrero-Garcia und Andrew Kobach.

Es tut mir leid, dass ich Ihnen keine zufriedenstellendere Antwort geben kann. Wenn ich etwas Zeit zum Lesen und Nachdenken finde, werde ich meine Gedanken/Ergebnisse posten.

Wenn rechtshändige Neutrinos eingeführt werden, implizieren sie$L$Verletzung durch ihre Majorana-Natur. Ihr Zerfall in Lepton- und Higgs-Dubletten

$$N\,\longrightarrow l\,\Phi^\dagger$$ verletzt die Leptonenzahl (seit $N$hat eine Leptonenzahl von null als Majorana). Diese Zerfälle finden außerhalb des thermischen Gleichgewichts statt, daher wird eine Netto-Lepton-Asymmetrie erzeugt. Doch im frühen Universum ( $T\gtrsim 10^9\,\mbox{GeV}$) sind mehrere andere teilchenphysikalische Wechselwirkungen effizient. Unter ihnen die sogenannten Sphalerons, die verletzen $B$Und $L$, während noch erhalten $B-L$.
Durch die Berücksichtigung all dieser zusätzlichen Prozesse, die bei hohen Temperaturen im Gleichgewicht sind, kann gezeigt werden, dass die durch den Zerfall von erzeugte Lepton-Asymmetrie $N$(dh durch den Leptogenese-Mechanismus) teilweise in eine Baryonen-Asymmetrie umgewandelt. Daher kann die Leptogenese ein praktikabler Mechanismus sein, um die Baryonen-Asymmetrie des Universums zu erzeugen, da das Standardmodell selbst die notwendige Möglichkeit bietet, Lepton- und Baryonen-Asymmetrie zu verknüpfen.