轻 sterile 中微子是受宇宙学青睐还是排斥？
宇宙学与河外天体物理
2013-03-13 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们发现，一个包含两个质量约为 1 eV 的 sterile 中微子的宇宙学模型的可行性（该模型受到包含短基线结果的全球中微子振荡分析的支持），显著依赖于分析中所选数据集的选择以及控制与这些数据集相关的系统不确定性的能力。我们的分析包括了多种宇宙学探针，如宇宙微波背景 (WMAP7+SPT)、哈勃常数 (HST)、星系功率谱 (SDSS-DR7) 和超新星距离 (SDSS 和 Union2 汇编)。在联合观测分析中，当使用 MLCS 光曲线拟合器进行超新星测量时，我们的 sterile 中微子模型与ΛCDM 模型同样受青睐；而当使用 SALT2 拟合器时，数据强烈排斥该模型 (Δχ^2 ~ 18)。当排除超新星测量时，sterile 中微子模型被其他数据集排斥 (Δχ^2 ~ 12)；而在允许曲率、演化的暗能量、额外的相对论性物种、谱指数跑动以及原初氦丰度自由变化时，最多仅表现为轻微排斥 (Δχ^2 ~ 3)。没有任何单个额外参数能解释大部分这种效应。因此，如果实验室实验继续支持具有约 eV 质量 sterile 中微子的场景，而该场景被宇宙学 decisively 排斥，那么可能需要比此处探索的更奇特的宇宙学模型。
引用
@article{arxiv.1208.4354,
title = {Are Light Sterile Neutrinos Preferred or Disfavored by Cosmology?},
author = {Shahab Joudaki and Kevork N. Abazajian and Manoj Kaplinghat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.4354},
year = {2013}
}
备注
10 pages, 3 figures. Minor refinements, reflects version accepted for publication in PRD