Ранняя Вселенная напоминает кипящий котёл, где частицы и античастицы рождаются и гибнут в равных долях. Но сегодня вокруг нас только материя — звёзды, планеты, мы сами. Как крошечный перевес в одну миллиардную долю возник из первоначального равенства? Один из ответов прячется в колебаниях тяжёлого поля, похожего на скалу, которую прилив то заливает, то обнажает.

Авторы работы вернулись к самому простому сценарию спонтанного лептогенезиса. Здесь главный герой — аксионное поле (гипотетическая частица, решающая загадки физики), которое медленно скатывается к своему минимуму энергии. Его движение нарушает равновесие между лептонами и антилептонами, а специальный процесс — оператор Вайнберга (механизм, дающий массу нейтрино) — закрепляет этот перекос. Впервые были полностью учтены ароматы — разные типы лептонов, — и это резко меняет картину: словно в котёл добавили не одну приправу, а целый букет, и вкус стал сложнее.

Учёные вывели простую алгебраическую формулу, которая предсказывает итоговый перевес материи для широкого класса моделей. Она работает, как кухонный рецепт: зная скорость «скалы» и её связь с частицами, сразу получаешь результат. Но не все аксионы одинаково хороши. Популярный кандидат — майорон (частица, связанная с массой нейтрино) — почти исключён: его поздние распады разбавляют асимметрию, как лишняя вода портит бульон. Зато аксионы, взаимодействующие со сфалеронами (процессами, превращающими лептоны в барионы), выживают при гигантских температурах около тысячи миллиардов градусов и масштабах энергии, близких к Великому объединению.

Так сцена с космической скалой получает завершение: её ритмичные движения в приливной зоне ранней Вселенной оставляют после себя вещество, из которого соткано всё вокруг. А формула-рецепт теперь позволяет быстро проверять новые гипотезы, не перебирая каждый раз сложные уравнения.