Leptogenese

Die Leptogenese (auch Fukugita-Yanagida-Szenario) ist eine Theorie zur dynamischen Entstehung der Baryonenasymmetrie im frühen Universum, die 1986 von den japanischen Physikern Masataka Fukugita und Tsutomu Yanagida vorgeschlagen wurde.

Sie ist ein spezielles Modell der Baryogenese, geht aber nicht von einer direkten Erzeugung der Asymmetrie zwischen Baryonen und Antibaryonen aus. Stattdessen wird die Asymmetrie hier zunächst zwischen Leptonen und Antileptonen erzeugt (Leptonenasymmetrie). Üblicherweise führt man dazu zusätzliche, rechtshändige Neutrinos ein, die eine sehr große Masse haben und ein Singulett unter der Eichgruppe der elektroschwachen Wechselwirkung bilden (normale Neutrinos sind linkshändig und haben eine sehr geringe Masse). Der Zerfall dieser zusätzlichen Neutrinos in Leptonen und Higgs-Bosonen verletzt die CP-Symmetrie, und daher bekommt man unterschiedliche Anzahlen an Leptonen und Antileptonen. Diese Asymmetrie wird dann durch Sphaleron-Prozesse in die Baryonenasymmetrie konvertiert.