宇宙学中 eV 质量惰性中微子——究竟有多不受青睐？
宇宙学与河外天体物理
2015-02-02 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究包含 eV 量级质量惰性中微子的宇宙学模型，正如反应堆和短基线振荡数据所提示的那样。我们将这些模型与精确宇宙学数据（探测 CMB 退耦时期）和轻元素丰度（探测 BBN 时期）进行比对。在最小 ΛCDM 模型中，此类惰性中微子因贡献了过多的热暗物质而受到当前数据的强烈排斥。然而，如果宇宙学框架被扩展以包含额外的相对论性自由度——超出三种标准中微子和假定的惰性中微子，那么对惰性态的热暗物质约束将大大放宽。通过允许暗能量状态方程参数 w<-1，可以实现进一步的改善。虽然 BBN 强烈排斥超出假定 eV 质量惰性中微子的额外辐射，但这一约束可以通过微小的 ν_e 简并度来规避。任何包含 eV 质量惰性中微子的模型也意味着对其他宇宙学参数的强烈修正。值得注意的是，推断出的冷暗物质密度相对于标准 ΛCDM 值可能上移 20% 至 75%。
引用
@article{arxiv.1108.4136,
title = {Sterile neutrinos with eV masses in cosmology -- how disfavoured exactly?},
author = {Jan Hamann and Steen Hannestad and Georg G. Raffelt and Yvonne Y. Y. Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.4136},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 6 figures, v2: minor changes, matches version accepted for publication in JCAP