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支持正序中微子层级的强贝叶斯证据

宇宙学与河外天体物理 2019-04-15 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

三种中微子质量的构型可采取两种形式,分别称为正序与倒序层级。我们计算了与这两种层级相关的贝叶斯证据。先前研究发现对正序层级存在轻微偏好,这由宇宙学数据对可用参数空间的限制方式不对称所驱动。在此我们识别出第二种不对称性的存在,它由中微子振荡数据所施加。通过将质量平方差的约束与中微子质量总和 Σmν<0.13\Sigma m_\nu < 0.13 eV 的限制相结合,并使用对质量的最小信息量先验,我们推断出正序层级与倒序层级的优势比为 42:1,在 Jeffreys 标度中被归类为“强”证据。我们探讨了这些优势比在更高精度宇宙学数据下可能如何演化,并讨论了这一发现对中微子性质的意义。最终推断出各质量分别为 m1=3.803.73+26.2meV,m2=8.81.2+18meV,m3=50.41.2+5.8meVm_1 = 3.80^{+26.2}_{-3.73} \, \text{meV}, m_2 = 8.8^{+18}_{-1.2} \, \text{meV}, m_3 = 50.4^{+5.8}_{-1.2} \, \text{meV}95%95\% 置信区间)。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.03425,
  title  = {Strong Bayesian Evidence for the Normal Neutrino Hierarchy},
  author = {Fergus Simpson and Raul Jimenez and Carlos Pena-Garay and Licia Verde},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.03425},
  year   = {2019}
}

备注

Matches accepted version in JCAP. We provide publicly available priors for forthcoming investigations https://github.com/frgsimpson/neutrino-priors Conclusions with regard to the hierarchy are unchanged: we show that current data robustly prefer the normal hierarchy, by employing the least informative priors, with strong bayesian odds