Fakultät für Physik und Astronomie

0.1
0.01
λ H
10 −3
10 −4 10 −3
κ
0.01
Abbildung 5.3: Baryonenasymmetrie im Parameterraum
Um einen Eindruck von der Effektivität der Kohärenten Baryogenese in der Flipped SU(5) zu
erhalten, haben wir die produzierte Baryonenasymmetrie im Parameterraum untersucht. Dazu
bestimmten wir an ca. 800 Punkten im Intervall 10 −4 ≤ κ ≤ 0.01 und 0.001 ≤ λ H ≤ 0.1 die produzierte
Ladungsdichte q. Das Intervall für κ haben wir so gewählt, weil κ = O(10 −3 ). Darüberhinaus
sollte λ H nicht zu groß sein. Es wäre aber auch interessant, größere Werte für λ H zu untersuchen,
da, wie wir gleich sehen werden, die Kohärente Baryogenese in diesem Bereich effektiver zu sein
scheint. Des weiteren haben wir wieder cp = 0.1 und Γ = 1.7 · κ · m G gewählt. Insbesondere führt
die gewählte Parametrisierung für Γ im gesamten Parameterbereich zu einer ähnlichen Dämpfung
der Felder S und N wie in den Abbildungen F.1 und F.2. Die Berechnung der ca. 800 Werte lief
auf vier Desktop-Computern gleichzeitig und benötigte etwa 2 Wochen.
Im Parameterraum gibt es nun zwei Möglichkeiten, aus der produzierten Ladungsdichte q die Baryonenasymmetrie
gemäß (5.70) zu berechnen. In Abbildung 5.3 haben wir eine Reheat-Temperatur
von T RH = 5.5 · 10 9 vorgegeben und die Baryonenasymmetrie dann gemäß (5.70) berechnet. Abbildung
5.3 ist eine schematische Darstellung der Ergebnisse. Die wirklich berechneten Punkte
im Parameterraum sind in Abbildung F.4 in Anhang F zu finden. Grün bedeutet dabei eine Baryonenasymmetrie
zwischen 5 · 10 −11 und 3 · 10 −10 , rot entsprechend eine höhere und blau eine
niedrigere Baryonenasymmetrie. Insbesondere sieht man, daß die Kohärente Baryogenese in großen
Bereichen des gewählten Intervalls bei einer Reheat-Temperatur von 5.5 · 10 9 GeV die gemessene
Baryonenasymmetrie erklären kann.
In Abbildung 5.2 haben wir als alternative Möglichkeit die Majorana-Masse des schwersten rechtshändigen
Neutrinos, in das das Inflaton noch zerfallen kann, zu 10 11 GeV angenommen. Daraus folgt
gemäß (3.37) die Reheat-Temperatur in Abhängigkeit von κ. In Abbildung 5.2 varriert sie deswegen
zwischen 6.3 · 10 10 GeV für κ = 0.01 und 6.3 · 10 9 GeV für κ = 10 −4 . Wieder ist Abbildung