从星系际介质测量原初氦丰度

宇宙中几乎每一个氦原子都是在大爆炸后几分钟通过通常称为大爆炸核合成的过程产生的。大爆炸核合成期间所产生的氦量由粒子物理与宇宙学的结合决定。当前原初氦丰度（Y_P）的主要测量基于来自本地贫金属星系中恒星形成区的 H I 和 He I 发射线的相对强度。随着这些测量的统计误差改善，通过发展独立技术来检验系统误差至关重要。在此我们报道基于在近原初星系际气体云（以背景类星体光中的吸收形式观测到）上的原初氦丰度的首次测定。该气体云在宇宙仅为现今年龄三分之一时（z_abs = 1.724）被观测到，其金属含量比太阳低约 100 倍，且比目前已知可测定原初氦丰度的最贫金属 H II 区低约 30%。我们得出结论：该星系际气体云的氦丰度为 Y = 0.250^{+0.033}_{-0.025}，与标准模型原初值 Y_P = 0.24672 ± 0.00017 一致。我们对原初氦丰度的测定尚不如使用贫金属星系所得精确，但我们的方法有潜力提供对大爆炸核合成期间超出标准模型物理的竞争性检验。