通过物质示踪剂与ISWRS效应的互相关探测中微子质量

本研究探讨了通过将当前和未来的宇宙微波背景（CMB）实验——Simons Observatory、CMB-S4、CMB-HD和PICO——与正在进行的大尺度结构（LSS）巡天（如Euclid和Vera Rubin Observatory（LSST））进行互相关，来探测非线性积分Sachs-Wolfe效应，即Rees-Sciama效应（ISWRS）的潜力。我们模拟了ISWRS效应与引力势示踪剂（如星系聚集、宇宙剪切和CMB透镜势）的互相关，以预测这些实验的结果。我们的分析还考虑了有质量中微子的存在，以评估识别$\nu$$\Lambda$CDM模型和约束中微子质量总和M$\nu$的可行性。我们的研究结果表明，由CMB-HD重建的CMB透镜势预计将提供最有希望的结果，即使在探测器噪声和前景的保守假设下也能实现$\gtrsim$ 5$\sigma$的探测，从而能够区分$\nu$$\Lambda$CDM模型。星系聚集也能产生显著的探测，而宇宙剪切只有在非线性被准确建模时才能提供有价值的结果，这超出了当前可用分析方法的能力。这些后者的LSS探针并未对M$\nu$提供强大的约束能力。虽然我们的研究结果表明未来的CMB实验和LSS巡天将能够探测ISWRS效应，但这并不意味着在不久的将来对中微子质量施加新约束有显著前景。