这一过程中并不直接发挥重要作用,而是主要影响宇宙的膨胀速度。每种相对论粒子都会贡献部分宇宙密度,总的密度正比于有效相对论自由度g*。在粒子物理标准模型中,有3 代中微子。如果考虑存在非标准模型的中微子g*=10.75+7/4 Δnν,这里10.75 是标准模型给出的大爆炸核合成时期的有效相对论自由度,而Δnν,表示超出标准模型的轻中微子的种类,这里“轻”指的是中微子质量远小于大爆炸核合成时期的温度(~0.1mev)因而可以被视为极端相对论粒子。给定我们今天观测到的哈勃膨胀率h0,宇宙密度越大,也就意味着核合成时期的宇宙膨胀率越高。】
【而宇宙膨胀速率越高,相应地可供反应的时间尺度也越短,这对原初氦丰度的影响是,近似地,Δy=0.013Δnν。因此,根据原初氦丰度,可以限制宇宙中存在的中微子的数量,人们据此推测只存在三种中微子,考虑到实际的中微子退耦过程不是瞬时的,常取标准值nν=3.046。不过,氦丰度测量精度有限,氦原初丰度还要从测到的河外电离区氦丰度外插。近年来,氦原初丰度的测量值比过去大,目前的测量值从0.246 到0.254 都有,其差异大于统计误差。另外nν与重子数密度存在简并,也限制了这种方法的精度。从氘和氦丰度,可以得出中微子数量的限制为1.8
【实际上,用此方法给出的限制不限于中微子,任何“暗辐射”成分都可以被限制。一个大爆炸时和中微子同
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