含大质量中微子的K-遮掩宇宙学中的线性扰动

我们给出了在一般共形耦合存在下，对不同物质组分（包括光子、重子、冷暗物质、标量场、无质量及有质量中微子）的线性扰动方程的全面推导。从拉格朗日量出发，我们展示了共形变换如何影响动力学。特别地，我们讨论了如何将标量耦合一致地纳入大质量中微子的玻尔兹曼层级方程及随后的流体近似中。我们以最近提出的K-遮掩模型为例，展示了线性扰动方程的数值实现。K-遮掩是一种抑制由标量耦合引起的物质粒子间第五力的新机制，但在线性区域，第五力未被抑制，并能以不同方式改变不同物质组分的聚集。我们展示了CMB、透镜势和物质功率谱如何受第五力影响，并找到了其效应可被观测到的K-遮掩参数范围。我们还发现，标量耦合可以产生一个非平凡效应：使透镜势和密度涨落的功率谱振幅向相反方向移动，尽管两者都探测物质的整体聚集。本文可作为研究一般耦合标量场宇宙学，或对K-遮掩模型的宇宙学行为感兴趣者的参考。