来自Planck 2015温度与偏振数据的宇宙学轴子与中微子质量约束

轴子目前为强CP问题提供了最令人信服的解决方案。这些粒子可能在早期宇宙中大量产生，包括通过热过程。因此，遗迹轴子构成热暗物质组分，其质量与三种活性中微子的质量高度简并，因为它们在不同的宇宙学观测量中留下相同的特征。此外，热轴子作为仍具相对论性的状态，也贡献于相对论自由度，通过 $N_{eff}$ 参数化。我们利用包含偏振测量的完整Planck任务数据，给出了遗迹轴子与中微子质量的宇宙学界限。在此探讨的混合热暗物质场景中，我们在著名的线性扰动框架下得到了迄今为止对三种活性中微子质量之和最紧致且更稳健的约束，即 $\sum m_\nu <0.136$ eV at $95\%$ CL。Planck Sunyaev-Zeldovich 星系团计数数据进一步收紧了该界限，在同一混合热暗物质模型中给出 $95\%$ CL 上限 $\sum m_\nu <0.126$ eV，此值非常接近反层次中微子质量场景中的预期。使用同样的数据集组合，我们得到了迄今为止对热轴子质量最严格的约束，即 $m_a<0.529$ eV at $95\%$ CL。