通过与中微子热平衡的粒子增加 Neff
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
近期关于增加早期宇宙有效中微子种数（Neff）的工作主要集中在引入额外的相对论性物种（“暗辐射”）。我们提请注意另一种可能性：一种质量小于 10 MeV 的新粒子，在与中微子保持热平衡直至其变为非相对论性之前，会提高中微子温度相对于光子的温度。我们证明这会导致 Neff 值大于三，且宇宙微波背景辐射（CMB）形成时的 Neff 大于大爆炸核合成（BBN）时期的 Neff。我们研究了来自 BBN 期间产生的氦和氘原始丰度以及由 ACT 和 SPT 测量的 CMB 功率谱对此类粒子的限制，发现目前这些限制相对较弱。我们预测了 Planck 卫星对此情景的灵敏度：除了大幅改善对粒子质量的限制外，在参数空间的某些区域，它还能区分该新粒子是实标量还是复标量。
引用
@article{arxiv.1207.0497,
title = {Increasing Neff with particles in thermal equilibrium with neutrinos},
author = {Celine Boehm and Matthew J. Dolan and Christopher McCabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.0497},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 5 figures v2 matches version to appear in JCAP