大爆炸核合成黑盒内外：新 LBT 数据下的参数灵敏度研究
摘要
本研究中，我们构建了大爆炸核合成 (BBN) 的全面灵敏度图谱，量化了氦-4、氦-3 和锂-7 的原始丰度以及 对于 14 个基本粒子物理和宇宙学参数以及 63 个核反应速率变化的依赖性。我们使用公开的 BBN 代码 \faGithub \href{https://github.com/vallima/PRyMordial}{\,\texttt{PRyMordial}} 计算每项灵敏度，并采用两种核反应速率编排和两种弱速率归一化方案，提供一种适用于超标准模型 (BSM) 的模型无关参考，其中包含 MeV 级物理的修改。在此基础上，我们对每个参数的贡献进行排序，以确定其在理论不确定度预算中的作用。我们将我们的预测与最新的观测决定值进行比较，包括最近 LBT 测量的氦-4 丰度 \cite{Aver:2026dxv}，其观测不确定度大致减半。我们分别在固定 为其标准模型 (SM) 值的情况下，以及允许其成为自由参数（使用来自联合 CMB+BAO+BBN 2026 值的最新不确定性 \cite{Goldstein:2026iuu}）的情况下呈现这些结果。当 被允许为自由参数时，它主导了氦-4 丰度的理论不确定度，凸显了来自 Simons Observatory \cite{SimonsObservatory:2025wwn} 的未来观测的重要性。作为示范应用，我们检视了氦-4 潮汐问题和锂问题在我们灵敏度分析中的情形。完整的数值结果和图表均公开于 GitHub \faGithub \href{https://github.com/Anne-KatherineBurns/bbn-sensitivity-atlas}{\,\texttt{bbn-sensitivity-atlas}。
关键词
引用
@article{arxiv.2603.22414,
title = {Inside the Black Box of Big Bang Nucleosynthesis: Parameter Sensitivity Studies in Light of new LBT Data},
author = {Anne-Katherine Burns},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.22414},
year = {2026}
}
备注
57 pages, 36 figures