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利用谱线强度映射进行多示踪剂中微子质量测量

宇宙学与河外天体物理 2025-03-05 v1

摘要

精确测定中微子质量是当代宇宙学的一个主要目标。由于大质量中微子影响结构形成和演化,大尺度结构的探针对中微子质量总和敏感。在这项工作中,我们利用谱线强度映射(LIM)作为一种有前景的新兴宇宙密度探针,以精细结构[CII]线为例,探索了对mν\sum m_\nu的未来约束,并将这些约束与来自传统星系巡天的约束进行了比较。此外,我们利用速度层析成像,通过动力学Sunyaev-Zeldovich效应和移动透镜效应重建三维速度场,进行了多示踪剂分析。我们的预测表明,下一代AtLAST探测器本身可以达到σΣmν50\sigma_{\Sigma m_\nu} \sim 50 meV的灵敏度。速度层析成像将使这些约束进一步提高4%。将CMB-S4和DESI-BAO的预测纳入全面的多示踪剂分析,同时利用21厘米预测观测结果对再电离光深τ\tau设定先验以打破简并,我们发现,在正常质量排序下,利用LIM对mν ⁣ ⁣60\sum m_\nu\!\sim\! 60 meV实现5σ\gtrsim5\sigma的探测是触手可及的。即使没有τ\tau先验,我们的联合预测也能达到σΣmν ⁣ ⁣18\sigma_{\Sigma m_\nu} \!\sim\! 18 meV。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.04071,
  title  = {Towards a multi-tracer neutrino mass measurement with line-intensity mapping},
  author = {Gali Shmueli and Sarah Libanore and Ely D. Kovetz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04071},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 8 figures