拟合 CMB 功率谱的中微子模型

标准宇宙学模型$\Lambda$CDM 能够极好地拟合宇宙微波背景 (CMB) 数据。然而，该模型存在众所周知的问题。例如，宇宙学常数被精细调节至$10^{100}$分之一，而冷暗物质 (CDM) 粒子尚未在实验室中被探测到。Shanks 此前研究过一个模型，该模型既不假设奇异粒子也不假设宇宙学常数，而是假设一个较低的哈勃常数 ($H_0$)，以允许与暴胀相容的重子密度和零空间曲率。然而，最新的 Planck 结果使得此类模型更难与 CMB 功率谱相协调。在此，我们放宽先前的假设，以评估假设存在三个质量约为 5eV 的活动中微子的影响。如果我们假设一个较低的$H_0\sim45$km s$^{-1}$Mpc$^{-1}$，那么与先前纯重子模型相比，我们发现对 Planck 功率谱前三个峰的拟合显著改善。尽管如此，其拟合优度仍显著差于$\Lambda$CDM，若要使该拟合被视为可接受，仍需诉诸未知的系统效应。另一个严重问题是涨落幅度较低 ($\sigma_8\sim0.2$)，使得难以在当今形成星系。这可能进而需要 invoking 种子机制（或许来自原初磁场）来解释星系形成。这些问题及其他问题表明，除$\Lambda$CDM 以外的模型在拟合日益精确的宇宙学数据时面临的困难。