具有外尔边界的宇宙中宇宙学演化的大爆炸核合成约束

我们研究了在大爆炸核合成（BBN）框架下，将外尔边界项纳入爱因斯坦引力场方程所产生的影响。借助针对具有外尔边界的宇宙、从弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）度规得到的广义弗里德曼方程，可以构建三种不同的宇宙学模型。宇宙学演化由一个耗散标量场和来自边界的外尔矢量决定。通过对广义能量守恒方程进行适当拆分，可以获得多种宇宙学情景。在本文中，我们利用BBN数据对这些模型施加了相关约束。特别是，将通过理论评估残余原子核（氢、氘、氦-3、氦-4和锂-7）的测量丰度，来检验后暖暴胀时代出现的对BBN的影响。我们首先考虑原初质量分数估计值，以及它们因冻结温度变化而产生的偏差，这为从修正的弗里德曼方程得到的有效能量密度设定了一个上限。因此，辐射等离子体的标准能量密度的偏差受到氦-4核丰度的约束。其次，将通过使用\texttt{PRyMordial}软件包进行的数值分析来考虑一个上限，借助该软件包，我们通过在所考虑的修正引力框架内评估热核反应速率来计算轻元素的初始丰度。最后，马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）分析将验证具有外尔边界贡献的宇宙学模型，对宇宙的初始条件施加相关约束。该方法在Python代码\texttt{genesys}中实现，该代码可在GitHub上获取。