BICEP2 之后对中微子的宇宙学限制

自从 BICEP2 实验探测到宇宙微波背景 (CMB) 的 B 模式偏振并发现一个出乎意料大的张量 - 标量比 $r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$ 以来，基础标准宇宙学模型至少应扩展为 7 参数的 $\Lambda$CDM+$r$ 模型。在本文中，我们通过引入与中微子和/或其他类中微子相对论成分相关的额外基础参数，考虑了对该基础 $\Lambda$CDM+$r$ 模型的扩展。我们研究了四种中微子宇宙学模型，即 $\Lambda$CDM+$r$+$\sum m_\nu$、$\Lambda$CDM+$r$+$N_{\rm eff}$、$\Lambda$CDM+$r$+$\sum m_\nu$+$N_{\rm eff}$ 以及 $\Lambda$CDM+$r$+$N_{\rm eff}$+$m_{\nu,{\rm sterile}}^{\rm eff}$ 模型。我们结合了当前数据，包括 Planck 温度数据、WMAP 9 年偏振数据、重子声学振荡数据、哈勃常数直接测量数据、Planck Sunyaev-Zeldovich 星系团计数数据、Planck CMB 透镜数据、宇宙剪切数据以及 BICEP2 偏振数据，以限制这些中微子宇宙学模型。我们重点关注对参数 $\sum m_\nu$、$N_{\rm eff}$ 和 $m_{\nu,{\rm sterile}}^{\rm eff}$ 的限制。我们还讨论了在这些中微子宇宙学模型中是否可以缓解 Planck 与 BICEP2 之间关于 $r$ 的张力。