MeV尺度再加热温度与中微子背景的热化

大质量粒子衰变产生的晚期熵增会在早期宇宙中引发各种宇宙学效应，并改变标准情景。我们通过数值求解玻尔兹曼方程，研究了熵增后中微子的热化过程。我们发现，如果在 t ~ 1 秒时产生大量熵，中微子将无法充分热化，不会具有完美的费米-狄拉克分布。这会显著改变中子与质子的冻结比值，并剧烈改变所产生的轻元素，尤其是氦-4。通过与观测到的轻元素丰度比较，我们发现 $T_R$ < 0.7 MeV 在 95% 置信水平下被排除。我们还研究了大质量粒子具有强子衰变模式的情况。我们发现，对于强子分支比 $B_h = 10^{-2} - 1$，$T_R$ 应略高，即 $T_R$ > 2.5 MeV - 4 MeV。研究了晚期熵增对大尺度结构形成和宇宙微波背景温度各向异性的可能影响。预计未来的卫星实验（MAP 和 PLANCK）对宇宙微波背景辐射温度各向异性的测量，能够通过中微子有效种类数 $N_{\nu}^{\rm eff}$ 的改变，探测到晚期熵增的痕迹。