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变基本常数下的原初核合成:改进的限制与锂问题的一种可能解

宇宙学与河外天体物理 2020-01-22 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

原初核合成是热大爆炸模型的观测基石,也是超出标准模型物理的灵敏探针。其成功一直受限于所谓的锂问题,对此已提出许多解决方案。我们报告了对自然基本常数变化(在大多数标准模型扩展中不可避免)对原初核合成影响的一种自洽微扰分析,重点关注一大类大统一理论模型。将理论预言与对 4{}^4He、D、3{}^3He 和 7{}^7Li 的观测测量进行统计比较,一致得出核合成时期的精细结构常数 α\alpha 的偏好值大于当前实验室值。统计显著性和偏好变化幅度取决于模型假设,但前者可超过四个标准偏差,而后者始终与低红移处的限制相容。若不将锂纳入分析,α\alpha 变化的偏好在统计上不显著。3{}^3He 的丰度对此类变化相对不敏感。我们的分析凸显了一种可行且具物理动机的锂问题解决方案,值得进一步研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.01787,
  title  = {Primordial nucleosynthesis with varying fundamental constants: Improved constraints and a possible solution to the Lithium problem},
  author = {M. T. Clara and C. J. A. P. Martins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01787},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 3 figures; Astronomy & Astrophysics Letters (in press)