尺度依赖星系偏袒、CMB 透镜—星系交叉相关与中微子质量

在约束中微子质量方面最有力的宇宙学数据集之一是由星系功率谱测量 $P_{gg}(k)$ 所代表。然而 $P_{gg}(k)$ 的约束能力受到尺度依赖星系偏袒 $b(k)$ 建模不确定性的严重限制。在本快报中，我们提出一种利用宇宙微波背景（CMB）透镜信号与星系图之间的交叉相关（$C_\ell^{\rm \kappa g}$）约束 $b(k)$ 的新方法，对 $b(k)$ 采用简单但理论动机充分的参数化。我们将该方法应用于通过交叉相关 Planck 透镜图与重子振荡光谱巡天（BOSS）第 11 次数据发布（DR11）CMASS 星系样本所测得的 $C_\ell^{\rm \kappa g}$，以及由 BOSS DR12 CMASS 样本测得的 $P_{gg}(k)$。我们以中等显著度探测到非零的尺度依赖性，这表明为降低非线性的影响并最小化相应系统误差，有必要对 $b(k)$ 进行恰当建模。通过确定三种活动对中微子质量之和 $M_{\nu}$ 的 95% 置信上限 $M_{\nu}<0.19\, {\rm eV}$，展示了 $P_{gg}(k)$ 约束能力的提升。该极限相较此前基于可比数据集的界限有显著改进。随着未来大尺度结构巡天与 CMB 透镜核函数重叠程度更高并提供大的交叉相关信号，我们的方法将被证明尤其有力且重要。