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更新的BBN对MeV尺度粒子电磁衰变的约束

高能物理 - 唯象学 2021-05-19 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

本工作中,我们修订并更新了大爆炸核合成对衰变为光子及/或正负电子对的MeV尺度粒子ϕ\phi的与模型无关的约束。我们使用最新的原初丰度测定,并通过包含全部自旋统计因子以及逆衰变,扩展了arXiv:1808.09324中的分析,显著加强了尤其对小质量情形的结果界限。对ϕ\phi的极抑制初始丰度,这些效应愈发重要,我们发现即便纯“冻结入”丰度也可被显著约束。与本文并行,我们发布了公开代码ACROPOLIS,其数值求解评估光致解离对最终轻元素丰度影响所需的反应网络。作为一个有趣应用,我们重新评估了由铍光致解离解决锂问题的可能方案,发现例如经冻结入产生的ALP可带来可行解。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.06519,
  title  = {Updated BBN constraints on electromagnetic decays of MeV-scale particles},
  author = {Paul Frederik Depta and Marco Hufnagel and Kai Schmidt-Hoberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06519},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 11 figures, inverse decays; v2: minor changes, conclusions unchanged, matches published version