宇宙学中具有轻媒介子的重中微子自相互作用

非标准自相互作用可改变宇宙学中中微子的演化，主要通过阻尼自由流，这应在宇宙学观测量中留下痕迹。尽管总体效应与中微子质量和更大的 $N_{\rm eff}$ 所产生的效应相反，但它们无法被后者完全抵消。我们利用包含 Plank 2018 的宇宙微波背景、BAO 测量、本地 $H_0$、Ly-$\alpha$ 和 SNIa 的宇宙学数据，来约束具有极轻标量媒介子的重中微子自相互作用。我们发现，在 95% 置信水平下，有效耦合常数应满足：仅 Planck 2018 数据时 $g_{\rm eff}< 1.94 \times 10^{-7}$，考虑 Planck + BAO 时 $1.97\times10^{-7}$。当使用 $H_0$（$H_0$+SNe+Ly-$\alpha$）数据时，该界限放宽至 $2.27\times 10^{-7}$（$2.3\times 10^{-7}$）。使用 Planck + BAO 数据集时，$H_0$ 张力从 4.3$\sigma$（对 $\Lambda$CDM 而言）降至 3.2$\sigma$。Akaike 信息准则因自相互作用模型较大的参数空间而对 Plank 或 Planck + BAO 数据予以惩罚，但在我们使用本地 $H_0$ 测量时则支持该相互作用模型。当我们纳入全部数据集合时，偏好一个稍大的 $H_0$ 值，并伴随更大的 $N_{\rm eff}$ 值和更收紧的 $\Sigma m_\nu$ 界限。