Kosmologie Ib: Thermische Geschichte des ... - Physik-Institut
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Paarvernichtung<br />
• Für Temperaturen kleiner als ~ 5×10 9 K oder kBT ~ 500 keV, können Elektron-Positron Paare nicht<br />
mehr effizient erzeugt werden, während die Annihilation weiterhin abläuft<br />
e +<br />
e -<br />
γ<br />
e +<br />
γ<br />
γ<br />
e -<br />
Bei hohen T: beide Prozesse laufen<br />
mit gleicher Wahrscheinlichkeit ab<br />
Bei kleinen T: es gibt nur noch<br />
wenige Photonen, die genug<br />
Energie haben, e + e - Paare zu<br />
erzeugen<br />
• dadurch nimmt die Dichte der e + e - Paare sehr schnell ab, die Paare zerstrahlen in Photonen<br />
=> es wird Energie in das Photonengas gepumpt, dh die Photonenverteilung verändert sich; da die<br />
Photonen weiterhin eine Planck-Verteilung besitzen, verändert sich also deren Temperatur (relativ zur<br />
Tγ ohne Annihilation)<br />
=> die Photonentemperatur wird höher als die Temperatur der Neutrinos zur gleichen Zeit:<br />
⎛<br />
T nachAnnih<br />
= 11 ⎝<br />
⎜<br />
4<br />
1/3<br />
⎞<br />
⎠<br />
⎟<br />
T = ⎛ 11<br />
vorAnnih ⎝<br />
⎜<br />
4<br />
1/3<br />
⎞<br />
⎠<br />
⎟ T ν<br />
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