大爆炸核合成对重子等曲率扰动的约束

我们研究了大重子等曲率扰动对大爆炸核合成（BBN）中合成的氘（D）丰度的影响。我们发现，存在于 BBN 时期（$T\sim 0.1\,\text{MeV}$）的大重子等曲率扰动通过二阶效应改变 D 丰度，结合近期精确的 D 测量，这导致了对重子等曲率扰动功率谱振幅的约束。所得振幅约束在尺度 $k^{-1} \gtrsim 0.0025\,\text{pc}$ 下为 $\lesssim 0.016 \,(2\sigma)$。这对于 $0.1\,\text{Mpc}^{-1} \lesssim k \lesssim 4\times 10^8\, \text{Mpc}^{-1}$ 给出了最严格的约束。我们将 BBN 约束应用于弛豫 leptogenesis 情景，其中在暴胀最后一个 $N_\text{last}$ 个 $e$-fold 中产生大重子等曲率扰动，并由此得到对 $N_\text{last}$ 的约束。