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利用物质成对速度测量中微子质量与不对称性

宇宙学与河外天体物理 2025-08-28 v3

摘要

中微子被认为是宇宙中最丰富的费米子,但其质量未知,仅知其非零但远小于其他费米子。宇宙学遗迹中微子也可能具有非零的化学势(或不对称性)。利用包含中微子的 N 体模拟,我们研究了中微子对物质成对速度的影响,后者本身也是宇宙学的一个有趣探针。我们发现,对于轻晕([1011,1013] M[10^{11},10^{13}]\ M_\odot)的平均成对速度,在过渡区间([4,15] Mpc[4,15]\ \mathrm{Mpc})内,中微子质量的效应压倒了中微子不对称性的效应;而在双晕群区间([25,50] Mpc[25,50]\ \mathrm{Mpc})内,无论对于轻晕还是重晕([1013,1015] M[10^{13},10^{15}]\ M_\odot),中微子不对称性的效应均占主导,从而使分离这两种效应成为可能。我们给出了用以量化中微子质量和不对称性对晕-晕成对速度影响的拟合公式。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04278,
  title  = {Measuring neutrino mass and asymmetry with matter pairwise velocities},
  author = {Wangzheng Zhang and Ming-chung Chu and Rui Hu and Shihong Liao and Shek Yeung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04278},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 main + 3 appendix figures, accepted for publication in MNRAS; v3: fix symbol typo in Eq. (10)