轻 sterile 中微子与暴胀自由度

我们进行了一项宇宙学分析，其中允许标量扰动的原初功率谱呈现不同于最简单宇宙暴胀模型所预测的常规幂律形状。我们使用“分段三次 Hermite 插值多项式”(PCHIP) 对自由原初功率谱进行参数化。我们考虑了一个 3+1 中微子混合模型，其中包含一个质量在 eV 量级的 sterile 中微子，该模型可以解释短基线中微子振荡实验中观测到的反常现象。我们发现，原初功率谱的自由度使得宇宙学数据与早期宇宙中完全热化的 sterile 中微子相协调。此外，宇宙学分析提供了关于原初功率谱形状的一些信息，该谱在波数 $k=0.002\,\text{Mpc}^{-1}$ 附近呈现出一个特征。