宇宙学观测对非零中微子质量与额外中微子种类的可能指示

本文给出了基于 CMB 各向异性功率谱、Hubble 常数、重子声学振荡和星系团质量函数数据对总中微子质量和有效中微子种数的限制。结果表明，如果在标准 LCDM 宇宙学模型中考虑多于标准有效数量的中微子种类和非零总中微子质量，则各种宇宙学数据在 Hubble 常数和密度涨落幅度上的差异可以被消除。当使用所有宇宙学数据时，这种对 LCDM 模型的扩展似乎具有约 $3\sigma$ 的显著性。具有约一个额外中微子类型（$N_{\text{eff}} \approx 4$）且具有非零总中微子质量（约 $0.5$ eV）的模型对数据提供了最佳拟合。在仅有一个有质量中微子的模型中，中微子质量的上限略有放宽。结果表明，这些相对于 LCDM 模型的偏离主要是由于使用了近期关于重子声学振荡的观测数据。测得的大于标准数量的中微子种类主要是由于将 BAO 数据与 Hubble 常数的直接测量进行了比较，这一点在之前已被注意到。如下文所示，在这种情况下星系团质量函数数据给出了对非零中微子质量的测量。