• JC Duval

Histoire des Premiers Atomes - Episode 3

L'ère Leptonique (1/2)

Les neutrinos et les électrons sont des leptons.

 

Dans l'épisode précédent, nous avons découvert les hadrons et nous avons vu comment la matière baryonique a fait son apparition.

Maintenant, voyons voir les leptons, une autre famille de particules qui elle englobe les neutrinos et les électrons.

 

Les neutrinos


Les neutrinos sont constamment en interaction avec le reste des particules par le biais de l’interaction nucléaire faible.

Mais cette dernière a une portée relativement limitée et ne s’applique que lorsque les particules sont suffisamment proches les unes des autres. Or, comme l’Univers continue son expansion, la distance moyenne entre particules augmente. Il arrive donc un moment où cette distance  est trop grande pour que l’interaction nucléaire faible continue à agir.

Découplage des neutrinos


Les neutrinos se découplent alors de la matière. Ils deviennent libres et tout comme aujourd'hui ils constituent la majeure partie des neutrinos présents dans l’Univers. Le découplage des neutrinos primordiaux à dû laisser une empreinte qui actuellement ne devrait être que de quelques degrés kelvin. Très peu énergétique, elle n'a pas été repérée d'autant plus que les neutrinos n'interagissent que très rarement avec la matière.

Cette trace devrait se matérialiser par un fond cosmologique de neutrinos.

Les neutrinos sont libres.
 

Les électrons


Dans l'épisode précédent, nous avons vu que les photons n'avaient plus assez d’énergie pour créer des hadrons. Mais comme un électron a une masse 2000 fois plus faible qu’un hadron, les photons peuvent toujours créer des électrons et positrons.

L’Univers est désormais dominé par la production et l’annihilation de paires d'électrons-antiélectrons.

Disparition des positrons


Cependant, de la même façon que pour les baryons, il arrive un moment où la température passe sous le seuil qui permet aux photons de créer des électrons et positrons.

Comme pour les baryons, 1 tout petit milliardième seulement des électrons survivent, conséquence encore une fois due à la prédominance initiale de la matière sur l'antimatière.

 

De la matière, rien que de la matière !


L’Univers est désormais une soupe lumineuse de plasma constitué de hadrons et de leptons isolés.

Plus d'antimatière... L’Univers ne contient plus dorénavant que de la matière ordinaire.

Episode 4

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