光致和强子致蜕变对衰变为中微子的大质量遗迹粒子的约束

我们详细研究了遗迹粒子$\phi$衰变为中微子（$\phi \rightarrow \nu \bar{\nu}$）的宇宙学约束，特别是那些由早期宇宙中观测到的轻元素丰度所产生的约束。我们关注先前在大爆炸核合成（BBN）期间合成的轻元素的晚期蜕变。几个过程是相关的，包括与衰变相关的末态辐射，以及注入的中微子与热背景中微子之间或它们自身之间的后续相互作用。所有过程通常都会导致电磁物质以及通常也包括强子物质的产生，因此可能引发晚期的光致蜕变和强子致蜕变反应，即破坏先前在BBN期间形成的轻元素。在这里，我们采用蒙特卡洛启发的概率方法而非玻尔兹曼技术来检验这一情景，并考虑了所有这些不同的反应及其相互作用。我们发现由此产生的约束非常显著，覆盖了遗迹源粒子先前未被探索的广泛质量和寿命范围。