对宇宙中微子和暗能量的观测约束再探讨
宇宙学与河外天体物理
2012-12-07 v2 高能天体物理现象
摘要
利用多种宇宙学观测数据，即宇宙微波背景各向异性（WMAP）、弱引力透镜（CFHTLS）、重子声学振荡测量（SDSS+WiggleZ）、最新的观测哈勃参数数据、Union2.1 Ia型超新星汇编以及HST先验，我们分别和联合地对中微子质量之和（Σm_ν）、有效中微子种类数（N_eff）和暗能量状态方程（w）施加了约束。我们发现，如果固定N_eff和w，可以从完整数据组合中提取出对Σm_ν的严格上限。然而，如果允许N_eff和w变化，这个上限会严重减弱。这一结果自然引发了关于文献中先前报道的严格上限的稳健性的疑问。我们最广义约束的最佳拟合值为：Σm_ν = 0.556^{+0.231}_{-0.288} eV，N_eff = 3.839 ± 0.452，w = -1.058 ± 0.088（68%置信水平），这表明总中微子质量存在一个可靠的下限，支持存在一个额外的轻自由度，并支持宇宙学常数模型。当前的弱透镜数据在固定w时已经有助于约束宇宙学模型参数。当w=-1时，哈勃参数数据集相对于超新星具有诸多优势，特别是在约束N_eff方面。只要将w作为自由参数，Ia型超新星作为标准烛光在参数约束中仍然起着最主要的作用。
引用
@article{arxiv.1210.2136,
title = {Observational constraints on cosmic neutrinos and dark energy revisited},
author = {Xin Wang and Xiao-Lei Meng and Tong-Jie Zhang and HuanYuan Shan and Yan Gong and Charling Tao and Xuelei Chen and Y. F. Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.2136},
year = {2012}
}
备注
39 pages, 15 figures, 7 tables, accepted to JCAP