利用宇宙反质子约束大爆炸核合成前的膨胀

许多暗能量模型和非标准宇宙学预测早期宇宙中哈勃速率增强：完全可行的模型，满足大爆炸核合成（BBN）、宇宙微波背景和广义相对论检验，但仍可能导致哈勃速率增强达多个数量级。在本文中，我们表明，在暗物质是热 relic 的假设下，通过结合暗物质 relic 密度约束与来自银河系中暗物质湮灭产生宇宙射线反质子的约束，可以推导出对 BBN 前宇宙演化的强约束。我们推导出的限制可能相当可观，并适用于暗物质退耦温度附近的哈勃速率。对于质量小于 100 GeV 的暗物质，哈勃速率增强的界限从几倍到 30 倍不等，具体取决于实际的宇宙学模型，而对于 500 GeV 的质量，界限落在 50-500 范围内。我们讨论了推导界限中的不确定性以及界限变得宽松的情况。最后，我们讨论了这些限制如何应用于一些特定的非标准宇宙学实现：标量-张量引力模型、kination 模型和 Randall-Sundrum D-brane 模型。