对中子寿命的宇宙学约束

基于最近 Planck 2015 对 CMB 温度和各向异性极化的观测，我们推导了对中子寿命的新约束。在标准大爆炸核合成的假设下，我们表明 Planck 数据在 $68 \%$ 置信水平下将中子寿命约束为 $\tau_n=(907 \pm 69) \, [\text{s}]$。此外，通过纳入 Aver 等人（2015）和 Izotov 等人（2014）对原初氦丰度的直接测量，我们表明宇宙学数据分别提供了严格的约束 $\tau_n=(875 \pm 19) \, [\text{s}]$ 和 $\tau_n=(921 \pm 11) \, [\text{s}]$。后者似乎与粒子数据组引用的中子寿命值（$\tau_n=(880.3 \pm 1.1) \, [\text{s}]$）存在张力。未来的 CMB 巡天如 COrE+，结合如 EUCLID 的弱引力透镜巡天，可能将中子寿命约束至约 $\sim 6 \, [\text{s}]$ 的精度。