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大爆炸核合成对弱标度变化的限制

高能物理 - 唯象学 2024-05-09 v2 高能天体物理现象 核理论

摘要

最近,EMPRESS 合作组在从大爆炸核合成 (BBN) 中提取原初 4^4He 丰度时纳入了新数据,所得结果与先前数值及理论预期均不同。已有若干研究试图通过 BBN 时期与现今之间基本常数的变动来解释这一异常。由于 Higgs 真空期望值 是 Standard Model 中唯一的具有量纲的参数,且已知其在电弱相变期间会发生变化,我们考虑了 vev 在 BBN 时期与现今略有不同的可能性。vev 的修改不仅改变粒子质量,还通过质量阈值影响 QCD 禁闭标度。我们使用最近开发的 PRyMordial 程序研究这一变动及其对 4^4He 和氘丰度的影响。我们发现 δv/v|{\delta v}/{v}| 的界限约为 0.010.01,并且若 0.008<δv/v<0.020.008 < {\delta v}/{v} < 0.02,EMPRESS 的结果可在 2σ2\sigma 范围内得到解释,但这会使当前氘丰度在 2σ2\sigma 处的差异恶化至超过 3σ3\sigma

关键词

引用

@article{arxiv.2402.08626,
  title  = {Constraints on Variation of the Weak Scale from Big Bang Nucleosynthesis},
  author = {Anne-Katherine Burns and Venus Keus and Marc Sher and Tim M. P. Tait},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.08626},
  year   = {2024}
}

备注

Version to be published in PRD, 12 pages, 4 figures