New Nuclear Physics for Big Bang Nucleosynthesis
我们讨论了核反应，它可能在大爆炸核合成（BBN）中发挥作用。这些反应中的大多数涉及锂和铍同位素，其中一些反应的速率以前没有包括在BBN计算中。这些反应很少在实验室中得到很好的研究。我们还讨论了这些反应中的新效应，包括核靶态的热布居、共振增强和非热中子反应产物。我们进行的敏感性研究表明，即使考虑到相当大的核物理的不确定性，这些核反应中的大多数具有最小的杠杆作用的标准BBN丰度产量的6Li和7Li。虽然有几个有可能改变收益率显着，我们认为，这是不太可能的。
2010-08-04 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Electron screening and its effects on Big-Bang nucleosynthesis
我们研究了大爆炸核合成时期电子屏蔽对核反应速率的影响。详细研究了预测元素丰度对电子屏蔽的敏感性。结果表明，电子屏蔽不会产生显着的结果，在丰度，除非传统的Debye-Hückel模型的处理在恒星环境中的电子屏蔽增强了几个数量级。目前的工作排除了电子屏蔽作为大爆炸核合成的相关成分，并排除了处理屏蔽的奇异可能性，超出了平均场理论的方法。
2010-12-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Solution to Big-Bang Nucleosynthesis in Hybrid Axion Dark Matter Model
继最近的建议，轴子冷却的光子之间的核合成和重组时代在早期宇宙，我们研究了一个混合模型与轴子和遗物超对称粒子。在这个模型中，我们证明了7Li丰度可以与观测一致，而不会破坏氘丰度的重要一致性。
2012-02-25 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Neutron Lifetime Anomaly and Big Bang Nucleosynthesis
该研究利用PRyMordial程序包计算不同中子寿命下氦-4与氘的大爆炸核合成丰度，对比了NACRE II和PRIMAT两套核反应率的结果，为中子寿命反常问题提供核合成层面的研究参考。
2023-10-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
AlterBBN v2: A public code for calculating Big-Bang nucleosynthesis constraints in alternative cosmologies
我们介绍了AlterBBN的第2版，这是一个用于计算大爆炸核合成元素丰度的开放公共代码。它不依赖于任何封闭的外部库或程序，目的是用户友好，允许容易修改，并提供了一个快速和可靠的计算大爆炸核合成的限制在标准和替代宇宙学。
2019-04-17 astro-ph.CO
Constraints on massive gravity theory from big bang nucleosynthesis
在大爆炸核合成的背景下研究了大质量引力宇宙学。通过利用当前的分数质量的偏差的界限，我们推导出的理论的自由参数的约束。在PAMELA实验的框架下讨论了该模型的宇宙学后果。
2012-08-27 astro-ph.CO gr-qc
Revised Uncertainties in Big Bang Nucleosynthesis
大爆炸核合成（BBN）探索了大爆炸后原子核形成的最初几分钟。我们提出的更新，导致在2σ水平的四个主要的轻核素- D，3 He，4 He，和7 Li-在BBN的丰度的新的约束。用一个改进的标准BBN程序对核合成不确定度随重子光子比的变化进行了蒙特卡罗分析。将反应速率更新为NACRE和REACLIB以及R-矩阵计算的速率。结果，然后用于推导一个新的约束的有效中微子数。
2017-06-09 astro-ph.CO
Big Bang nucleosynthesis with a non-Maxwellian distribution
利用Tsallis非广延统计量计算了基于大爆炸核合成模型的轻元素丰度。的非广泛的参数$q$从单位值的变化的影响进行比较，从标准的大爆炸模型的观测和丰度产量。我们发现广泛和非广泛统计计算的反应速率和轻元素丰度之间有很大的差异。我们发现观测结果与非广延参数q = 1 + 0.05 - 0.12一致，表明与玻尔兹曼-吉布斯统计（q = 1）的大偏差是极不可能的。
2013-02-13 astro-ph.CO astro-ph.SR nucl-th
Comment on "Measurement of d + 7Be Cross Sections for Big-Bang Nucleosynthesis"
在最近的一封题为“测量大爆炸核合成的d +7 Be截面”的信中，Rijal等人描述了一项实验的结果，该实验将d +7 Be的反应速率置于更坚实的基础上。Rijal等人的勘误表声称，将这个反应速率包含在大爆炸核合成中，相对于排除这个反应的计算，锂的产生量会显著减少8.1%。相比之下，使用几个经过良好测试的BBN代码，我们证实了早期的研究表明，效果小于1%，因此这种测量不能缓解宇宙学锂问题。
2019-12-10 astro-ph.CO
Low-lying Resonances and Relativistic Screening in Big Bang Nucleosynthesis
我们探讨了由于相对论性电子-正电子等离子体的屏蔽效应和大爆炸核合成过程中导致A=7核的次级反应中共振的存在。特别是，我们调查和研究可能的低-躺在$^7$ Be（$^3$他，$γ$）$^{10}$ C反应的共振，并检查由此产生的破坏$^7$是各种共振位置和强度。虽然$^{10}$ C化合物核中的共振被认为具有可忽略的影响，但我们探索了从等离子体筛选增强的可能性，其可以调整最终的$^7$ Be丰度。我们发现，相对论屏蔽和可能的低洼共振的影响是相对较小的标准早期宇宙模型。
2016-03-26 astro-ph.CO nucl-th
Effect of quark-mass variation on big bang nucleosynthesis
我们计算的影响，在光流夸克质量，$m_q$，标准大爆炸核合成的变化。在核合成时期，$m_q$的变化通过改变轻核的结合能影响核反应速率，从而影响原始丰度。结果发现，相对变化的$δm_q/m_q = 0.016 \pm 0.005$提供更好的协议之间观察到的原始丰度和理论预测。这主要是由于解决了7Li的现有差异。然而，这种方法忽略了核反应中共振位置的可能变化。7Li丰度的预测与3He（d，p）4He和t（d，n）4He共振反应的截面有很强的依赖性。我们发现，在BBN的时候，$m_q$的变化可能会使这些共振的位置远离伽莫夫窗口，并导致7 Li的产量增加，加剧了锂的问题。
2009-07-14 astro-ph.CO nucl-th
Cosmological scalar fields and Big-Bang nucleosynthesis
标量场被广泛用于宇宙学，特别是模拟暗能量，例如在精粹模型中，或解释暗物质，特别是在模糊暗物质模型中。此外，许多涉及原始标量场的场景，可能已经驱动了暴胀或重子生成，目前正在审查中。在这篇文章中，我们研究了这种标量场对大爆炸核合成的影响，并利用观测到的元素丰度导出了对它们参数的约束。
2019-07-09 astro-ph.CO
Big-Bang Nucleosynthesis verifies classical Maxwell-Boltzmann distribution
我们提供了迄今为止最严格的约束可能偏离通常假设的麦克斯韦-玻尔兹曼（MB）的速度分布的大爆炸等离子体中的原子核。研究了非广延Tsallis统计量对大爆炸核合成（BBN）标准模型中热核反应速率的影响。我们发现，非广延参数$q$可能偏离，最多，$|δq|$ =6 $\times$ 10 $^{-4}$从统一的BBN预测是一致的，与观察到的原始丰度; $q$ =1代表经典的玻尔兹曼-吉布斯统计。这种约束主要来自吸热速率对$q$值的{ \em super}敏感性，这是第一次发现。因此，应探讨其他天体物理环境中非广泛统计的影响。这可能为重元素的核合成提供新的见解。
2014-08-15 astro-ph.CO astro-ph.SR nucl-th
Dynamical Screening Effects on Big Bang Nucleosynthesis
等离子体中的运动离子产生取决于离子速度的变形电势，这导致与标准静态Salpeter公式相比明显的屏蔽效应。本文采用试探电荷方法研究了大爆炸核合成（BBN）中的动力学屏蔽效应。我们发现，早期宇宙的高温导致离子速度比太阳条件快，从而使电势有效地极化。然而，低密度的背景等离子体成分显着抑制热核反应速率的动力学屏蔽效应在BBN时期。我们比较了我们的结果与几个热核反应速率的太阳聚变考虑动力学屏蔽效应。此外，我们还讨论了其他天体物理站点的额外等离子体性质，以备将来从目前的计算中可能出现的膨胀。
2021-11-09 astro-ph.CO nucl-th
Introduction to Big Bang Nucleosynthesis and Modern Cosmology
原始核合成仍然是现代宇宙学的支柱之一。它是许多宇宙学模型最终必须依赖的试验场。在宇宙膨胀的最初几分钟里，这是我们在重要的辐射主导时期对宇宙的唯一探测。本章回顾了时空、宇宙学和大爆炸核合成的基本方程。我们还总结了目前的状态，观测约束的原始丰度以及关键的核反应和它们的不确定性。我们总结了在大爆炸期间哪些核测量是最关键的。我们还回顾了各种宇宙学模型及其限制。特别是，我们分析了大爆炸核合成放置在基本常数的可能的时间变化的约束，随着暗物质和暗能量，长寿命的超对称粒子，重力波和原始磁场的性质和起源的约束。
2017-06-09 astro-ph.CO
Big Bang Nucleosynthesis constraints on the Energy-Momentum Squared Gravity: The $\mathbb{T}^{2}$ model
本文利用大爆炸核合成的最新观测约束，限定能量-动量平方引力模型中弗里德曼方程的修正项，报告了相对于标准宇宙膨胀速率的允许偏差。
2025-02-25 astro-ph.CO gr-qc nucl-th
Big Bang Nucleosynthesis: The Strong Nuclear Force meets the Weak Anthropic Principle
相反，一个共同的论点，即一个小的增加，在强大的力量将导致破坏所有的氢在大爆炸由于绑定的双质子和双中子的灾难性影响的生活，因为我们知道它，我们表明，提供强有力的耦合常数的增加是小于约50%的大量的氢仍然存在。原因是强作用力强度的增加导致了氘核的更紧密结合，使得核合成在大爆炸中比标准大爆炸更早发生，温度更高。结合不那么紧密的双质子和双中子的光破坏将它们的产生推迟到大部分核合成完成之后。然而，双质子的衰变可以导致相对较大的氘丰度。
2009-06-25 astro-ph.CO
Constraints on unparticle long range forces from big bang nucleosynthesis bounds on the variation of the gravitational coupling
我们使用大爆炸核合成边界的引力耦合的变化，推导出的引力平方反比定律由于张量和矢量unparticle交换的偏差的强度的约束。
2009-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Big-bang nucleosynthesis with a long-lived charged massive particle including $^4$He spallation processes
在超对称标准模型中提出了长寿命Stau引起的氦-4衰变过程，并研究了该过程对轻元素丰度的影响。我们表明，只要氦-4的自旋过程的相空间是开放的，它们比stau催化聚变更重要，因此限制了stau属性。
2011-06-15 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Big-bang nucleosynthesis with sub-GeV massive decaying particles
我们考虑了高能光子和电子（或正电子）的注入对大爆炸核合成的影响。我们研究了早期宇宙中轻元素的光解，特别注意的情况下，注入能量是sub-GeV的，并推导出上界的原始丰度的大质量衰变粒子作为其寿命的函数。在此框架下，我们还讨论了$^7$ Li问题的一个解.
2020-06-26 astro-ph.CO hep-ph
QED corrections to the big-bang nucleosynthesis reaction rates
我们计算辐射修正的核反应速率，决定了大爆炸核合成（BBN）的结果。任何产生能量高于$2m_e$的光子的核反应都必须有相应的反应来补充，在相应的反应中，末态光子被电子-正电子对取代。我们发现，对生产带来了一个典型的$0.2 \%$增强光子发射率，导致类似的元素丰度的大小修正。唯一的例外是$^4{\rm He}$丰度，它对核反应速率的微小变化不敏感。我们还研究了真空极化对库仑势垒的影响，当反应速率从测得的能量外推到BBN伽莫夫峰能量时，它会带来一个小的额外校正。
2020-09-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Big Bang Nucleosynthesis as a Probe of New Physics
大爆炸核合成（BBN）是膨胀宇宙中原始核转变的一个时代，在轻元素丰度中留下了可观察到的印记。这种丰度的精确观测，结合高精度的预测，提供了一个不平凡的测试热大爆炸和探测非标准的宇宙学和粒子物理学的情况。我们给出了一个概述的BBN敏感性不同类别的新物理：新的粒子或场的自由度，随时间变化的耦合，衰变或湮灭的大质量粒子导致非热过程，和催化的BBN带电遗物。
2010-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Axion-Lepton coupling from Big Bang Nucleosynthesis
在这篇文章中，我们研究了类轴子粒子（ALP）和轻子之间的耦合对宇宙学，特别是大爆炸核合成（BBN）的影响。我们表明，BBN，通过相对论中微子物种的有效数量的约束，提供了最严格的约束的ALP-电子相互作用强度的质量之间的轴子20千电子伏和1兆电子伏。对于其他的质量值，BBN边界补充了恒星演化和实验室边界。
2020-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis Initial Conditions: Revisiting Wagoner et al. (1967)
Western Sydney University（西悉尼大学）
该研究修正了大爆炸核合成中早期宇宙温度与时间关系的错误表达式，以提高原始元素形成计算的准确性。
2021-04-21 astro-ph.CO
Lorentz invariance violation in the neutrino sector: a joint analysis from big bang nucleosynthesis and the cosmic microwave background
本文通过对大爆炸核合成和宇宙微波背景的联合分析，研究了中微子区洛伦兹不变性破坏的约束条件。在大爆炸核合成时期的洛伦兹不变性破坏的影响改变了预测的氦-4丰度，这影响了在重组时期的宇宙微波背景的功率谱。结合原始氦-4丰度的最新测量，普朗克2015年的宇宙微波背景各向异性数据对变形参数给出了强约束，因为增加原始氦测量打破了变形参数和物理暗物质密度之间的简并性。
2017-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis and Neutrino Cosmology
在未来十年中，大爆炸核合成（BBN）存在一系列令人兴奋的科学机会。BBN是几十年来粒子天体物理学的一个关键“工具”，它准备承担新的能力，以探测超越标准模型（BSM）物理学的东西。中微子性质的实验测定、新的核反应实验、先进的超级计算/模拟能力、下一代高精度宇宙微波背景观测的前景以及30米级望远镜的出现，都是推动这一发展的动力。
2019-07-22 astro-ph.CO
Precision Big Bang Nucleosynthesis with the New Code PRIMAT
从观测中推导出的原始丰度的精确度现在已经达到了4He和氘的百分比水平。因此，大爆炸核合成（BBN）预测的精度应该达到同样的水平。4He质量分数的不确定性受到弱反应速率（中子与质子相互转化）理论不确定性的强烈影响。所有这些修正都是以自洽的方式计算的，并在一个新的、公开的Mathematica代码PRIMAT中实现，以及一个广泛的反应速率数据库。两者都可以在http://www2.iap.fr/users/pitrou/primat.htm上获得。
2019-09-26 astro-ph.CO
Right-handed sneutrino dark matter and big-bang nucleosynthesis
本文研究了超对称模型中的轻元素丰度，其中右手中微子是最轻的超粒子（LSP），假设中微子的质量是纯Dirac型的。在这种情况下，最小超对称标准模型扇区（我们称之为MSSM-LSP）中最轻的超粒子会变得长寿，而热遗迹MSSM-LSP可能会在大爆炸核合成开始后衰变。计算了MSSM-LSP衰变引起的轻元素丰度和非标准核反应，导出了右旋超中微子LSP的约束条件。
2009-12-04 astro-ph.CO hep-ph
Non-Thermal Cosmic Rays During Big Bang Nucleosynthesis to Solve the Lithium Problem
原始锂丰度的理论预测与天文观测之间的差异被称为锂问题。我们发现，在大爆炸核合成过程中，来自非热氢和氦的额外贡献可以解释Li-7和Li-6的差异，并且只会改变氘丰度很小。示出了这样的非热粒子量的允许参数空间和能量范围。该假设是稳定的，无论相关反应的横截面的不确定性和明确的形状的能谱。
2018-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting Big-Bang Nucleosynthesis Constraints on Dark-Matter Annihilation
我们研究了大爆炸核合成时期的暗物质湮灭对轻元素原始丰度的影响。通过考虑暗物质湮灭产生的反核子以及中子和质子在高能核子非弹性散射中的相互转换反应，改进了轻元素丰度的计算.通过比较原始轻元素丰度的理论预测与最新观测约束，我们得到了暗物质对湮灭截面的上界。并讨论了对某些粒子物理模型的启示。
2015-10-01 astro-ph.CO hep-ph
Quark mass variation constraints from Big Bang nucleosynthesis
我们研究了大爆炸核合成（BBN）时夸克质量的变化对轻元素原始丰度的影响。为了通过粒子和核物理导航所需的夸克质量的结合能和反应速率在一个独立的方式，我们使用格点量子色动力学数据和层次的有效场论。我们发现，氦-4丰度的测量值使夸克质量的可能变化范围为-1%<~ dm_q/m_q <~ 0.7%。夸克质量变化对氘丰度的影响在很大程度上可以通过重子-光子比η的变化来补偿。通过引入WMAP结果中的eta变化范围和一些附加假设，进一步缩小了dmq/mq的允许值范围。
2011-04-26 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Majorana Neutrino Magnetic Moment and Neutrino Decoupling in Big Bang Nucleosynthesis
我们研究了当Majorana中微子（电子中微子、μ子中微子、τ中微子）具有跃迁磁矩时的早期宇宙物理。这些超出通常的弱相互作用耦合的额外耦合改变了中微子从电子/正电子和光子等离子体中解耦的方式。我们计算如何过渡磁矩耦合修改中微子退耦温度，然后使用一个完整的弱，强，电磁反应网络来计算相应的变化大爆炸核合成丰度产量。我们发现，轻元素丰度和其他宇宙学参数对10^{-10}玻尔磁子量级的磁耦合敏感。考虑到最近对亚MeV Borexino数据的分析，将Majorana矩限制在10^{-11} Bohr磁子或更小的数量级，我们发现宇宙学参数的变化从磁贡献到中微子退耦温度低于即将到来的精确观测水平。
2015-11-17 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Constraints on Tsallis Cosmology from Big Bang Nucleosynthesis and Dark Matter Freeze-out
我们认为Tsallis宇宙学作为一种方法，热力学引力和推导出的Tsallis参数的约束是$β<2$通过使用来自形成的原始轻元素，氦，氘和锂，从大爆炸核合成（BBN）的观测数据，它只允许一个非常微小的偏差从广义相对论（GR）。其次，我们考虑了Tsallis宇宙学时代的热暗物质（DM）冻结机制，并从观测到的DM遗迹丰度导出Tsallis参数的界限为$1-β< 10^{-5}$。
2021-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Big Bang Nucleosynthesis and Generalized Uncertainty Principle
本研究将二次型广义不确定原理（GUP）作为热力学引力的半经典方法，借助大爆炸核合成观测数据与轻元素原初丰度约束其形变参数，所得结果与多数宇宙学研究的现有β约束一致。
2021-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
LINX: A Fast, Differentiable, and Extensible Big Bang Nucleosynthesis Package
LINX是一种基于JAX的可微分大爆炸核合成代码，可快速进行参数估计，并支持与CMB功率谱模拟器联合分析。
2025-11-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Axion Dark Matter with Big Bang Nucleosynthesis
我们表明，大爆炸核合成（BBN）显着约束类轴子暗物质。轴子的行为就像一个振荡的QCD $θ$角，在早期宇宙中发生红移，增加了中子冻结时的中子-质子质量差。类轴子粒子与QCD的耦合太强，导致BBN过程中4 He的产生不足，因此被排除在外。BBN边界与大部分参数空间重叠，这些参数空间将被提议的随时间变化的中子EDM搜索所覆盖。QCD轴子的耦合不足以影响BBN。
2014-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang Nucleosynthesis Limits and Relic Gravitational Waves Detection Prospects
我们重新审视大爆炸核合成（BBN）的限制原始磁场和/或湍流运动占之间的时间产生和BBN的湍流源的衰减性质。这导致对引力波（GW）信号的估计比以前预期的要大。我们解决的检测前景，通过天基干涉仪（周围的电弱能量标度产生的GWs）以及脉冲星定时阵列和天体测量任务（周围的量子色动力学能量标度产生的GWs）。
2022-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Radiation Emerging After Big Bang Nucleosynthesis?
我们展示了最近的宇宙微波背景的观测数据可能表明存在额外的辐射密度后，大爆炸核合成。我们提出了一个一般的计划，这种辐射可以从非相对论性物质的衰变产生，我们把这种物质的属性的限制，我们给出了具体的例子，在这种情况下，一般计划可以实现。
2011-02-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflationary gravitational waves and exotic pre Big Bang Nucleosynthesis cosmology
根据最流行的假设，早期宇宙应该经历一个加速膨胀阶段，称为宇宙暴胀，之后将发生标准的大爆炸宇宙学，从而产生辐射主导的时代。然而，通货膨胀情景的细节还远未完全理解。因此，在本文中，我们研究，如果可能的额外的（异国情调）的宇宙相位可以延迟开始的标准大爆炸的历史，并改变一些理论预测有关的暴胀宇宙学扰动，如，例如，数量级的张量标量比$r$。
2020-06-02 astro-ph.CO
Big-Bang Nucleosynthesis in comparison with observed helium and deuterium abundances - possibility of a non-standard model
比较最新观测到的4 He和D的丰度，我们做了一个？2分析，看看是否有可能调和原始核合成使用最新的核数据NACRE II和中子的平均寿命。如果我们采用Izotov等人的${}^4_{}$ He的观测数据，我们发现，要与标准的大爆炸核合成理论取得合理的一致性是不可能的。然而，包括简并中微子，我们已经成功地获得了一致的约束中微子简并和重子-光子比之间的详细比较计算的丰度与观测数据的${}^4_{}$的He和D：重子-光子比的$10^{-10}$的单位被发现在范围内的中微子简并的指定参数为6.02 < $η^{}_{10}$ < 6：54。
2014-08-04 astro-ph.CO
Cosmic Rays from Dark Matter Annihilation and Big-Bang Nucleosynthesis
PAMELA和ATIC实验对宇宙射线电子和正电子通量的测量表明存在具有大湮灭截面的湮灭暗物质。我们表明，大爆炸核合成时期的暗物质湮灭影响轻元素丰度，并给出了严格的约束，这种情况下的强子湮灭的暗物质的湮灭方案。对轻子湮灭暗物质模型的限制就不那么明显了。
2009-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Observational Constraint on Heavy Element Production in Inhomogeneous Big Bang Nucleosynthesis
基于非均匀大爆炸核合成（IBBN）的方案，我们研究了详细的核合成，包括生产的重元素超出Li-7。根据WMAP给出的重子-光子比对轻元素He 4和D的观测约束，在高密度区体积分数与高密度区和低密度区之间的比值的平面上找到了可能的区域。在这些允许的区域，我们已经证实，铁以外的重元素可以产生可观的，其中p-和/或r-过程的元素产生以及同时相比，太阳系的丰度。我们认为，最近的观测信号，如He 4过剩的球状星团和类星体中的高金属丰度可能部分是由于IBBN的结果。对第一代恒星的形成给出了可能的启示
2013-07-05 astro-ph.CO
Corrected constraints on big bang nucleosynthesis in a modified gravity model of $f(R) \propto R^n$
研究了改进的$f(R)\propto R^n$引力模型中的大爆炸核合成。模型的唯一自由参数是幂律指数$n$。我们在$1< n \leq (4+\sqrt{6})/5$的参数区域中找到了宇宙学解。我们计算了大爆炸核合成过程中$^4$ He、D、$^3$ He、$^7$ Li和$^6$ Li的丰度。我们将结果与最新的观测数据进行了比较。然后发现幂律指数被约束为$(n-1)=(-0.86\pm 1.19)\times 10^{-4}$（95% C. L.）主要来自氘丰度以及$^4$ He丰度的观测。
2015-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Cosmological Low Entropy After the Big Bang: Universal Expansion and Nucleosynthesis
我们研究了大爆炸核合成（BBN）后宇宙的核熵对重子光子比和宇宙膨胀的时间演化的变化的敏感性。具体来说，我们构建反事实宇宙学来量化这两个参数必须与我们宇宙中的参数不同的程度，然后我们才能观察到BBN期间聚变程度以及核熵的实质性变化。我们发现，虽然后BBN核熵确实与重子生成和宇宙的膨胀历史有关，但剩余轻元素的要求并没有对这两个宇宙学过程的性质产生强烈的约束。
2023-02-08 astro-ph.CO
Constraint on Heavy Element Production in Inhomogeneous Big-Bang Nucleosynthesis from The Light-Element Observations
我们研究了Matsuura等人提出的宇宙早期在${}^7$ Li之外产生重元素的可能性对非均匀大爆炸核合成的观测约束。根据对轻元素${}^4$ He和D的观测约束，在高密度区的体积分数与高、低密度区之比的平面上找到了可能的区域。在这些允许的区域中，我们已经证实，Ni以外的重元素可以明显地产生，其中$p$ -和/或$r$ -过程元素可以很好地同时产生。
2013-07-29 astro-ph.CO
Big-bang nucleosynthesis and cosmic microwave background constraints on non-minimally coupled theories of gravity
本文证明了在非最小耦合引力理论中，重子光子比$η$在解耦前一般是不守恒的。我们使用大爆炸核合成和宇宙微波背景的重子-光子比$η$的限制，以获得新的约束修改后的重力理论与一个普遍的非最小耦合之间的物质和曲率，表明他们排除了一个特定的类的模型先前考虑在文献中作为替代的暗物质。我们还比较了这些新的约束与从COBE-FIRAS限制CMB光谱失真，突出它们之间的互补性。
2018-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Big Bang Nucleosynthesis constraints on sterile neutrino and lepton asymmetry of the Universe
本文研究质量为$150- 450$ MeV的无菌中微子的宇宙学效应。不育中微子的衰变改变了宇宙的热历史，并影响了复合和大爆炸核合成（BBN）结果中辐射的能量密度。我们从氦-4和氘的原始丰度中推导出对不育中微子参数的严格限制。我们还发现，在一个特定的模型的约束可以大大放宽假设一个大的轻子不对称性的活动中微子。在这种情况下，一致的参数导致$N_{\mathrm{eff}} \simeq 3.2- 3.4$，并可以缓解哈勃张力。
2020-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on variations of the strange quark mass from Big Bang nucleosynthesis
本研究通过分析奇异核子矩阵元变化对大爆炸轻元素丰度的影响，结合多种大爆炸核合成代码，利用氘和氦-4的实测丰度给出奇异夸克质量相对变化不超过5.1%的上限。
2025-02-21 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Standard Big-Bang Nucleosynthesis after Planck
原始核合成（BBN）与宇宙膨胀和宇宙微波背景辐射（CMB）一起，是大爆炸模型的三大强有力的历史证据之一。普朗克任务最近的结果与以前的WMAP值相比，稍微改变了重子密度Omega_b的估计值。本文利用普朗克测定的Omega_b的新值、改进的核网络和新的光谱观测，更新了轻元素的BBN预言。虽然没有重大修改，但原始D/H丰度（2.67+/-0.09）x 10^{-5}的误差条较窄，原始Li/H丰度（4.89^+0.41_-0.39）x 10^{-10}略有降低。然而，这最后一个值仍然比它在银河系晕星中观测到的光谱丰度大3倍。原始氦丰度为Y_p = 0.2463+/-0.0003。
2013-07-26 astro-ph.CO
Weak Interaction Rate Coulomb Corrections in Big Bang Nucleosynthesis
我们已经应用了一个完全相对论库仑波修正的弱反应在完整的Kawano/Wagoner大爆炸核合成（BBN）的代码。我们还加入了零温辐射校正。我们发现，使用这种更高的精度库仑校正结果与以前的工作很好的协议，给出了一个温和的0.04%的增加，氦的质量分数比以前在BBN计算中应用的校正处方。我们计算了这些修正对BBN中其他轻元素丰度产额的影响，并研究了这些产额与电子中微子轻子数的关系。这使得深入了解库仑校正的作用，在设置的中子质子比在BBN时代。我们发现，在库仑修正中，轻子俘获过程对这个比值的贡献仅为二阶。
2009-05-20 astro-ph.CO
Big-bang nucleosynthesis through bound-state effects with a long-lived slepton in the NMSSM
我们表明，李的问题可以解决的次最小超对称标准模型的次轻超对称粒子是非常长的寿命。这种长寿命的slepton在大爆炸核合成中引起奇异核反应，并通过束缚态形成破坏和产生$^7$ Li和$^6$ Li核。我们研究的情况下，最轻的超对称粒子是单类中性伴子和双类中性伴子，目前允许的区域中的参数空间，这是一致的观测暗物质和希格斯质量。
2014-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Brans-Dicke model constrained from Big Bang nucleosynthesis and magnitude redshift relations of Supernovae
本文利用$ω=10^4$的耦合常数研究了具有可变宇宙项的Brans-Dicke模型（$BDΛ$）。在这个模型中固有的参数的约束，从大爆炸核合成和观测到的丰度之间的比较。进一步研究了在平坦宇宙中有无另一常数宇宙学项时$BDΛ$的星等红移（$m-z$）关系。Ia型超新星的观测数据被用于$0.01<z<2$的红移范围。结果表明，尽管我们的模型参数对$m-z$关系不敏感，但当宇宙学常数项的能量密度为0.7时，我们的模型可以解释SNIa观测.
2010-07-07 astro-ph.CO astro-ph.SR
Lepton asymmetry, neutrino spectral distortions, and big bang nucleosynthesis
本文计算了具有显著轻子数的早期宇宙中弱退耦核合成时期自洽耦合核反应的Boltzmann中微子能量输运。我们发现轻子不对称性的存在增强了引起非热中微子光谱畸变的过程。我们的研究结果揭示了如何在能量和熵密度的不对称性独特的演变为不同的运输过程和中微子的味道。中微子光谱的增强扭曲改变了预期的大爆炸核合成轻元素丰度相对于那些在标准费米-狄拉克中微子分布的情况下。这些产率，敏感的中微子能谱的形状，也敏感的相位的扭曲和熵流的增长与时间/比例因子。我们分析了这些问题，并推测了新的灵敏度范围的氘和氦的轻子数。
2017-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Impact of big bang nucleosynthesis on the H0 tension
本文研究大爆炸核合成对哈勃常数危机的影响，发现反应速率和观测数据的处理方式可使危机显著性变化0.8σ，强调使用BBN数据时需谨慎考虑分析假设。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
