Барионная асимметрия Вселенной — преобладание в видимой части Вселенной вещества над антивеществом. Этот факт не может быть объяснён в предположении исходной барионной симметрии во время Большого взрыва ни в рамках Стандартной модели, ни в рамках общей теории относительности — двух теорий, являющихся основой современной космологии.
Группа физиков из Испании, Португалии и Франции предложила новый механизм появления барионной асимметрии Вселенной.
Ученые показали, что избыток обычной материи мог образоваться в результате наличия у бозонов Хиггса частиц-двойников.
В своей теории ученые предполагают, что бозон Хиггса на самом деле не единственный. Это не противоречит экспериментальным данным, из которых следует существование как минимум одной подобной частицы: другие физики достаточно давно разрабатывают теории, где кванты хиггсовского поля могут быть разными. В новой модели предполагается, что после Большого Взрыва возникли частицы Хиггса двух разных типов, и одних оказалось больше, чем других. Когда начался этап формирования барионов (к ним относят протоны, нейтроны и все прочие трехкварковые частицы), это привело к тому, что обычных барионов оказалось больше, чем их античастиц.
Для процесса появления барионов, сначала должно было произойти разделение электромагнитного, сильного и слабого взаимодействия. В горячей и плотной ранней Вселенной эти три поля были неотличимы друг от друга и предполагается, именно бозон Хиггса сыграл в их разделении ключевую роль. Из-за своей способности взаимодействовать с кварками и квантами слабого поля бозон Хиггса придал этим частицам массу, в то время как квант электромагнитного поля фотон остался с нулевой массой.
Так как разные бозоны Хиггса по-разному влияли на процесс разделения полей, результат их воздействия тоже мог отличаться. Асимметрия барионной материи может быть естественным, но не единственным следствием асимметрии бозонов Хиггса. Причины барионной асимметрии до сих пор не установлены, однако ряд теорий предполагает либо асимметрию в некоторых реакциях (определенные процессы взаимодействия частиц более вероятны, чем другие), либо даже неравномерное распределение обычной материи и антивещества во Вселенной. Последняя гипотеза, предполагающая наличие больших и заполненных антивеществом участков, впрочем, рассматривается как маловероятная из-за отсутствия экспериментальных данных.