中微子质量探测的宇宙学意义

下一代宇宙学巡天有望测量到非零的中微子质量总和，甚至低至由中微子味振荡推断出的 58 meV 最小值。此类测量对中微子物理的影响已有充分论述；相比之下，此类测量对宇宙学的意义则较少受到关注。在本文中，我们探讨与 $\sum m_\nu = 58$ meV 一致的中微子质量探测对我们理解宇宙历史与组成的影响。我们主要关注三个关键领域：宇宙的热历史、不同尺度上物质的成团性，以及其在暗物质与暗 sector 中的应用。首先我们表明，非零中微子质量的探测将在通过引力探测的宇宙背景中微子与地球上测得的中微子之间提供独特的联系。接着我们讨论多个探测手段之间的一致性将如何影响我们对结构形成的认识。最后，我们展示如何将这些测量解释为对暗 sector 物理的亚百分水平检验。