精密宇宙学时代中作为新物理探针的有效相对论自由度数 $N_{\rm eff}$

我们在本工作中使用来自宇宙学探针的 $N_{\rm eff}$，以及来自对撞机和低能实验的数据集，对标准模型有效场论的电弱顶点和四费米子算符进行全局拟合。我们发现 $N_{\rm eff}$（其当前测量值和未来预期值）在味普适和最具一般性的味情形下都只能边际地改善拟合。由全局拟合得到的 $N_{\rm eff}$ 的 $1\sigma$ 界限显著改善，并变得与其当前理论不确定度相当，以至于后者在诸如未来轻子对撞机等下一代实验中将变得重要。全局拟合得到的 $N_{\rm eff}$ 也被用于预测原初氦丰度 $Y_P$，这显著缩减了 $Y_P$-$N_{\rm eff}$ 平面上的参数空间。通过误差传播，我们还得出结论：将金属贫乏星系的 $Y_P$ 实验不确定度降低到 0.2% 以下，可在加深我们对自由中子寿命异常的理解方面发挥重要作用。