τ 中微子衰变与大爆炸核合成

我们研究了在核合成期间质量为 0.1 - 1 MeV 的 τ 中微子衰变为电中微子和标量或伪标量粒子、$\phi$ 的非辐射衰变。使用完整的玻尔兹曼方程，显示其结果与常用非相对论形式的差异显著。事实上，所研究的区域是以前应用于解决此问题的形式预期会失效的地方。我们还将此情景下的核合成预测与标准模型结果以及一些可获得的原始丰度观测结果进行比较。发现对于相对论或准相对论衰变，氦丰度可以显著降低而不改变其他轻元素丰度。由于标准大爆炸核合成模型的一个问题是氦似乎被过度生产，所讨论的衰变类型可以是可能的解决方案。