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重新审视不同宇宙学背景中耦合 CDM-大质量中微子扰动

宇宙学与河外天体物理 2023-12-05 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

众所周知,大质量中微子会在低于中微子自由流动尺度的尺度上导致结构增长的典型抑制。在我们正进入的精密宇宙学时代,详细理解这种抑制至关重要,使我们能更好地约束总中微子质量,并可能探测(超越)-Λ\LambdaCDM 宇宙学模型。本文未采用通常的 N 体模拟或 Boltzmann 求解器,而是在线性尺度上考虑双流体框架,其中中微子流体扰动在相关红移处通过引力与 CDM(+重子)流体耦合。将中微子质量分数 fνf_\nu 视为微扰参数,我们通过两种独立方法在 Λ\LambdaCDM 背景中求得具有红移依赖中微子自由流动尺度的系统解。该微扰尺度依赖解被证明与对所有阶 fνf_{\nu} 有效的双流体方程数值解高度一致,并且与来自 {\texttt{CLASS}} 的结果也有良好精度的一致。我们进一步推广该框架以纳入不同的演化暗能量背景,发现抑制中存在亚百分比水平的差异,所有这些差异都位于 BOSS 类巡天的观测不确定性范围内。我们还简要讨论了当前分析在即将到来的任务中的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.12830,
  title  = {Revisiting coupled CDM-massive neutrino perturbations in diverse cosmological backgrounds},
  author = {Sourav Pal and Rickmoy Samanta and Supratik Pal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12830},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 6 sets of figures. Major update: An alternate method to perform the perturbative analysis is added. Accepted in JCAP