BBN前膨胀修正场景下的引力子暗物质与锂原初丰度

我们提出了在非标准宇宙学模型下，即BBN前时代存在暗成分的情况下，具有引力子LSP和stau NLSP的超对称场景。在标准宇宙学模型背景下，引力子LSP作为暗物质的良好候选者而备受关注。它是在暴胀后再加热过程中的散射过程以及stau衰变中产生的。由于寿命长，stau在大爆炸核合成期间衰变。它受到轻元素丰度的强烈约束，但可以解决已知的“BBN锂问题”。这需要质量较大的stau ($\mstau \gtrsim 1 \unit{TeV}$)，并对再加热温度 ($T_R \simeq 10^7\unit{GeV}$) 设定了上限，这不能满足热轻子生成的要求。对于非标准宇宙学场景，再加热温度上限可以大大放宽 ($T_R\gg 10^9 \unit{GeV}$)，并且锂-7问题可以通过stau典型质量 $\mstau \sim 600-700 \unit{GeV}$ 甚至低至 $\sim 400 \unit{GeV}$ 来解决，同时存在非常重要的暗成分，这可能使得在LHC上产生和探测成为可能。