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改变先验:非局部引力中的绝对中微子质量约束

宇宙学与河外天体物理 2017-10-25 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

在非局部修正引力的观测约束研究中讨论了先验改变。后者中,一个以对爱因斯坦-希尔伯特作用量进行 m2R2R\sim m^2 R\Box^{-2}R 形式修正为特征的模型,在贝叶斯框架下与基础 Λ\LambdaCDM 模型进行了比较。研究发现,给定CMB+SNIa+BAO数据,由于 H0H_0 \,-ΩM\, \Omega_M 平面上出现的主导性张力,该竞争性的修正引力模型相比 Λ\LambdaCDM 明显处于劣势(就赔率而言为 2222 \,:1\, 1)。我们确定了产生此种张力的潜在机制,并表明其主要由非局部模型所描述的有效暗能量的晚期、相当平滑的幻影性质引起。我们找到了解决该问题的可能方案,并探讨了其中一种:将初始基线从一个有质量中微子本征态扩展为三个简并本征态,其绝对质量 mν/3\sum m_\nu \, / \, 3 被允许在合理的先验区间内取值。作为净效应,绝对中微子质量被推断在 2σ2 \sigma 水平下非零,最佳拟合为 mν0.21eV\sum m_\nu \approx 0.21 {\, \rm eV},且贝叶斯张力消失,使得给定近期CMB+SNIa+BAO数据时非局部引力模型在统计上等价于 Λ\LambdaCDM。我们还讨论了来自增长率测量 fσ8f \sigma_8 的约束,发现其拟合也通过更大的有质量中微子比例而得到改善。该 ν\nu 扩展的非局部模型还偏好比 Λ\LambdaCDM 更高的 H0H_0 值,从而与局部测量更为一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.04075,
  title  = {Changing the prior: absolute neutrino mass constraints in nonlocal gravity},
  author = {Yves Dirian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04075},
  year   = {2017}
}

备注

15 pages, 4 figures, accepted in PRD