利用完整中微子输运对原始轻子不对称性的约束

原始中微子-反中微子不对称性可以通过大爆炸核合成（BBN）的遗迹丰度和宇宙微波背景（CMB）的各向异性来约束，这两种观测量都对中微子性质敏感。后一种约束源于所有中微子味产生的引力效应，由于它至少与不对称性的平方成正比，因此非常微小。相反，来自原始丰度的约束目前占主导地位，尽管这些丰度几乎只对电子味不对称性敏感。通常假设在 BBN 之前，中微子不对称性通过味振荡被充分平均，这使得我们能够约束 BBN 时期一个共同的原始中微子不对称性。这种简化方法存在两个我们将在本文中处理的缺陷，我们结合了中微子演化代码和贯穿 MeV 时代的 BBN 计算。首先，味“均衡”通常并不成立，因此需要精确的不对称性动力学演化来将实验可观测量与原始不对称性联系起来。其次，通过味振荡对不对称性进行近似平均化与原始等离子体的再加热有关。因此，正确描述味均衡与中微子退耦之间的相互作用至关重要，因为退耦前的能量再分配不会显著改变最终的有效中微子种类数。总体而言，我们发现，当使用当前可用的原始丰度和 CMB 测量数据时，允许的初始不对称性空间通常是无限的。我们利用未来的 CMB 实验能力预测了约束条件，这应该能扭转这种实验上的不利局面。