包含味振荡与原初核合成的宇宙中微子退耦

我们重新审视早期宇宙中伴随味振荡的中微子退耦。基于类 BBGKY 层级重新推导了决定中微子演化的量子动理学方程，并首次包含了完整的碰撞项，其中所有相关反应均具有对角与非对角项。我们聚焦于零化学势情形并数值求解这些方程。我们还发展了一种基于物质基底中绝热演化的近似方案。事实上，振荡与宇宙学时间尺度间的巨大差异允许考虑平均味振荡，当与微分系统 Jacobian 的直接计算结合时，可使数值积分加速两个数量级。该近似数值方案亦有助于更深入理解中微子退耦的物理。纳入等离子体热力学 QED 修正的最新结果后，我们将中微子有效数目更新为 $N_{\mathrm{eff}} = 3.0440$。最后我们研究了退耦期间味振荡对随后原初核合成的影响。