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星系双谱中的中微子质量特征

宇宙学与河外天体物理 2025-05-20 v2

摘要

在标准模型中,中微子是无质量的。然而,振荡实验表明它们确实具有微小质量。目前,仅已知质量平方的差值以及其总和的上界。即将开展的大尺度结构(LSS)巡天通过揭示中微子如何影响星系成团性,为探测中微子质量提供了一条有前景的途径。在结构形成的微扰理论(PT)框架下,大质量中微子影响模式耦合,在 PT 核中留下可探测的特征。在这项工作中,我们首次给出大质量中微子引起的核的显式修正,并研究这些改变在红移空间星系双谱中的程度。为此,我们使用理论协方差矩阵生成合成数据,并采用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)来评估这些新特征项的影响。与费希尔预测不同,该方法使我们能够观察新项是否导致所恢复参数中心值的偏移。合成数据被生成为镜像两个不同的星系样本。第一个对应于斯隆数字巡天(SDSS)重子振荡光谱巡天(BOSS)第12次数据发布 CMASS 亮红星系(LRG)样本,其有效体积为 Veff=3  [Gpc/h]3V_{\rm eff} = 3 \;[{\rm Gpc}/h]^3,数密度为 nˉ=3×104  h/Mpc\bar{n} = 3 \times 10^{-4} \;h/{\rm Mpc}。第二个对应于暗能量光谱仪(DESI)第5年 LRG 样本,其 Veff=25  [Gpc/h]3V_{\rm eff} = 25 \;[{\rm Gpc}/h]^3。我们的结果表明,在核中忽略中微子质量效应可导致从类 DESI Y5 样本中估计的星系偏置的中心值偏移约相当于 1σ1\sigma。对于 BOSS CMASS 体积,该偏移虽无统计显著性,但不可忽略。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.00899,
  title  = {Neutrino Mass Signatures in the Galaxy Bispectrum},
  author = {Farshad Kamalinejad and Zachary Slepian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00899},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages including references, submitted