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利用宇宙学巡天精确称量中微子

宇宙学与河外天体物理 2021-01-27 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

测量中微子总质量乃至各别质量的一个有前景途径,是利用宇宙学数据集,如宇宙微波背景与宇宙大尺度结构巡天。然而,为获得中微子质量的无偏估计,需考虑许多效应。此处我们通过马尔可夫链蒙特卡洛似然分析,预言两个星系巡天 DESI 与 {\it Euclid} 在加入 CMB-S4 实验后,是否能对可改变中微子质量测量的两个效应敏感。其一是每种中微子质量层级在固定总质量下对物质涨落抑制的细微差异。其二是大质量中微子所产生的晕的增长诱导尺度依赖偏置(GISDB)。我们发现近未来巡天仅能在 1σ1\sigma 水平区分相同总质量的不同层级;因此,尽管它们将交付中微子质量之和的测量,但在可预见的未来无法显著分辨各别中微子的质量。我们进一步发现,忽略 GISDB 会导致总中微子质量高达 1σ1\sigma 的高估,并展示了如何通过尺度无关偏置的红移依赖参数化来吸收该效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.09395,
  title  = {Accurately Weighing Neutrinos with Cosmological Surveys},
  author = {Weishuang Linda Xu and Nicholas DePorzio and Julian B. Muñoz and Cora Dvorkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09395},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 5 figures. Matches PRD version