两种冲突的氘丰度对大爆炸核合成及宇宙参数的约束

讨论了来自不同高红移 QSO 系统中冲突的氘观测对大爆炸核合成（BBN）及宇宙参数的约束。Carswell 等人、Songaila 等人以及 Rugers 与 Hogan 的高氘观测与 4He 与 7Li 观测一致，符合标准 BBN（$N_\nu =3$），允许 $N_\nu \leq 3.6$（95% 置信区间），但与惯常星体和银河系演化理论的局部观测不一致。相比，Tytler、Fan 与 Burles 以及 Burles 与 Tytler 的低氘观测与来自局部银河系观测的约束一致，但要求 $N_\nu = 1.9 \pm 0.3$（68% 置信区间），除非 4He 观测的系统不确定性被严重低估，否则排除标准 BBN（99.9% 置信区间）。两种原始氘丰度值分别暗示 $\Omega_B h^2 = 0.005 - 0.01$ 和 $\Omega_B h^2 = 0.02 - 0.03$（95% 置信区间）。结合来自富集星团 X 射线观测推导出的高氢浓度，相应的总质量密度（对于 $50 \le H_0 \le 90$）为 $\Omega_M = 0.05 - 0.20$ 和 $\Omega_M = 0.2 - 0.7$（95% 置信区间）。高 D 对应的 $\Omega_M$ 范围与动力学约束（$\Omega_M > 0.2 - 0.3$）和来自大尺度结构形成的 Gamma 参数约束（$\Gamma = \Omega_M h = 0.25 \pm 0.05$）在 CDM 和 Lambda-CDM 模型中不一致。