下一代CMB实验的外部先验

计划中的宇宙微波背景(CMB)实验能显著改进我们对中微子物理、暴胀和暗能量的认识。低噪声水平连同改善的角分辨率，将提高CMB极化信号的信噪比以及高红移大尺度结构重建的透镜势。对宇宙学参数的预期约束极为紧密，但利用外部实验的信息可进一步改善。本文定量考察外部先验能在多大程度上改进CMB第四阶段(S4)实验对和中微子与暗能量性质相关的预期约束。我们发现，CMB S4对中微子质量的约束可因冷暗物质密度$\Omega_{c}h^{2}$和哈勃常数$H_{0}$的外部约束而大幅增强。若最大尺度($\ell<50$)的极化未被测量，对原初振幅$A_{s}$或光深$\tau$的外部先验也将重要。CMB对相对论自由度个数$N_{\rm eff}$的约束将受益于对谱指数$n_{s}$和重子能量密度$\Omega_{b}h^{2}$的外部先验。最后，对$H_{0}$的外部先验将有助于约束暗能量状态方程($w$)。