允许多少原初张量模？

早期宇宙中显著引力辐射的存在会影响总能量密度，从而影响早期的膨胀速率。在本工作中，我们建立了一个物理模型，将相对论自由度参数$N_\mathrm{eff}$与原初张量功率谱的振幅和形状相联系，并利用来自{\it Planck}和BICEP2/KECK Array的CMB温度与偏振数据，以及阻尼莱曼-$\alpha$ (DLA)系统的原初氘测量来约束该模型。我们发现，借助这一额外关系$\Delta N_{\rm eff}(r,n_{\rm t})$，对于{\it Planck}+BICEP2+KECK+[D/H]数据，张量-标量比$r$被约束为$r<0.07$ ($3\sigma$置信水平)，张量功率谱倾斜为$n_\mathrm{t}=-0.01\pm 0.31$ ($1\sigma$置信水平)。这实现了对张量谱更紧的约束，并为宇宙暴胀模型提供了严格检验。此外，当前对$N_{\rm eff}=3.122 \pm 0.171$的约束以超过$5\sigma$置信水平排除了第四种中微子物种的可能性。