Neutrino Cosmology 的当前状况：标准 $\Lambda$CDM、扩展与张力

我们检视了六参数 $\Lambda$CDM 模型及其扩展在最新宇宙观察数据中的表现，特别关注来自宇宙学推断的 neutrino 属性。我们采用九种数据组合，其中包括三种独立的 Planck 宇宙微波背景（CMB）数据分析，三种独立的超级新星（SNe）调查数据，以及最近的 DESI 双曲线挤压（BAO）尺度结果，对 neutrino 质量之和（$\Sigma m_\nu$）施加约束。我们的结果显示上限范围为 $\Sigma m_\nu < 76.9\,\mathrm{meV}$ 至 $\Sigma m_\nu < 108\,\mathrm{meV}$（95% 置信区间）。这些上限之间的差异源于对 Planck CMB 数据和独立超级新星数据集的不同分析，这些分析关系到推断的物质密度及其与 BAO 尺度和 CMB 透镜对 $\Sigma m_\nu$ 灵敏度的关系。在 $\Lambda$CDM 中的层次质量模型中，我们发现对 normal 排序（NO）的偏好为 $1.47\sigma$，而 inverted 排序（IO）的偏好值相似。尽管存在强大的约束，但对无质量 neutrino 相对于 NO 的倾向仍较弱，仅为 $1.36\sigma$。我们发现，在物理规模 $\Sigma m_\nu > 0$ 的条件下，从似然分布的“负” neutrino 质量推断仅存在于小于 $2\sigma$。我们确认，允许额外相对论自由度的模型（$N_{\rm eff} \approx 3.5$）可缓解 Hubble 张力。显著的是，我们发现当包含 SH0ES $H_0$ 测量时，存在 $3.3\sigma$ 的偏好，支持 0.1 eV 部分热化 sterile neutrino，这一尺度在短程基线振荡实验结果中具有意义。[已略]