共振中微子自相互作用与 $H_0$ 张力

在这项工作中，我们研究了此前未被探索的中微子自相互作用的共振区域。当前宇宙膨胀的晚期与早期观测之间存在的不一致，或可通过在复合时期之前起作用的新物理来解决。非标准的中微子自相互作用是解决该问题最具吸引力的候选机制之一，因为它们可能在近期（或中期）未来被检验。我们使用线性宇宙学数据集，针对标量媒介质量固定在 $10^{-2}$ eV $\leq m_{\varphi}\leq 10^{2}$ eV 范围内的样本检验中微子自相互作用。共振行为在比文献中重媒介与轻媒介所报道更弱的耦合下即产生可观测效应。我们观察到，在最佳情形下，使用 Planck + BAO 数据集，$H_0$ 与局域测量的张力从 4.9$\sigma$（对于 $\Lambda$CDM）缓解至 2.8$\sigma$。然而，这主要由额外辐射的加入所驱动，其 $\Delta N_{\rm eff}\sim 0.5$。包含 Planck、BAO 和 $H_0$ 的联合数据集在 $0.5$ eV $\leq m_{\varphi}\leq 10$ eV 范围内以 2.3$\sigma$ 至 3.9$\sigma$ 的显著性偏好非零相互作用。尽管如此，这最后的结果是在仍存在张力的数据上得到的。这些结果补全了线性扰动 regime 下中微子自相互作用参数空间的最后一块拼图。