来自BAO和CMB相位移动的自相互作用中微子极限
宇宙学与河外天体物理
2026-01-21 v2
摘要
具有标准模型相互作用的中微子在早期宇宙中自由传播，在重子声波振荡（BAO）的模式中留下独特的相位移动。当孤立地看，这一相位移动允许人们独立于其他宇宙学参数，从BAO和宇宙微波背景（CMB）数据中稳健地推断宇宙中微子背景的存在。虽然在标准模型的语境下，这一相位移动遵循已知的尺度依赖关系，但宇宙中微子背景中的新物理可能改变这一特征的整体形状。在本文中，我们讨论了中微子相位移动的变化如何被用于约束中微子之间的自相互作用。我们为这一相位移动构建了简单的模型，假设普遍的自相互作用，并利用这些模型来理解BAO和CMB数据中对这种相互作用强度的约束能力。我们发现，尽管具有挑战性，但可能可以利用该相位移动的探测来对自相互作用的强度 施加更稳健的限制，而该参数目前受到宇宙学约束的双模性困扰。我们的预测分析揭示BAO数据单独无法提供紧密约束自相互作用所需的精度；然而，结合CMB和BAO中相位移动特征的联合分析可能提供检测新中微子相互作用影响的方法。我们的结果可扩展至非普遍相互作用的模型。
引用
@article{arxiv.2511.00800,
title = {Limits of self-interacting neutrinos from the BAO and CMB phase shift},
author = {Abbé M. Whitford and Cullan Howlett and Tamara M. Davis and David Camarena and Francis-Yan Cyr-Racine},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00800},
year = {2026}
}