বর্তমান নিউট্রিনো ভরের উপর মহাজাগতিক সীমাবদ্ধতা শিথিল করা: নিউট্রিনোতে ডার্ক এনার্জি কাপলিং

লিঙ্কের টেবিল

• বিমূর্ত এবং ভূমিকা
• নিউট্রিনোতে ডার্ক এনার্জি কাপলিং
• Perturbations এবং অবজারভেবলের উপর কাপলিং এর প্রভাব
• পরামিতি অনুমান
• আলোচনা
• স্বীকৃতি, পরিশিষ্ট, এবং রেফারেন্স

২. নিউট্রিনোতে ডার্ক এনার্জি যোগ করা

আসুন আমরা একটি সমতল মহাবিশ্বের কথা বিবেচনা করি যার সাথে অদৃশ্য হয়ে যাওয়া বক্রতা, স্থানিকভাবে একজাতীয় এবং আইসোট্রপিক, যার সম্প্রসারণ ফ্রিডম্যান-লেমাস্টার-রবারসন-ওয়াকার (FLRW) স্পেসটাইম মেট্রিকের সাথে যুক্ত স্কেল ফ্যাক্টর দ্বারা প্যারামিটারাইজ করা হয়। আরও বিবেচনা করে যে সম্প্রসারণটি ফোটন (γ), ব্যারিয়ন (b), ঠান্ডা অন্ধকার পদার্থ (c), নিউট্রিনো (ν) এবং বর্তমান ত্বরণের জন্য দায়ী একটি স্কেলার ক্ষেত্র অন্ধকার শক্তি (ϕ) দ্বারা উৎসারিত হয়, ফ্রিডম্যান সমীকরণটি পড়ে

এই গবেষণায়, আমরা নিউট্রিনো প্রজাতি এবং অন্ধকার শক্তির মধ্যে একটি সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া পরীক্ষা করতে চাই, একটি ভর-পরিবর্তিত নিউট্রিনো মডেলে যেখানে সক্রিয় নিউট্রিনোগুলি স্কেলার ক্ষেত্রের সাথে মিলিত হয় [13-20]। যেহেতু অগ্রণী ক্রম অনুসারে মহাজাগতিক তথ্য শুধুমাত্র মোট নিউট্রিনো ভরের প্রতি সংবেদনশীল [৩৬, ৩৭], আমরা ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে অনুমান করি [৩৮] দুটি ভরবিহীন নিউট্রিনো এবং একটি বিশাল নিউট্রিনো নন-মিনিমলি কোয়ান্টেসেন্স উপাদানের সাথে মিলিত। সংযুক্ত নিউট্রিনোর একটি ভিন্নতর কার্যকর ভর রয়েছে, যা স্কেলার ক্ষেত্রের মান এবং একটি মাত্রাহীন এবং ধ্রুবক পরামিতির উপর নির্ভর করে β,

নিউট্রিনো তরল এবং স্কেলার ক্ষেত্রের স্ট্রেস এনার্জি টেনসর আলাদাভাবে সংরক্ষিত হয় না। আমাদের আছে

যেখানে pϕ হল মাঠের চাপ। অতিরিক্ত উত্স পদগুলি মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই অদৃশ্য হয়ে যায়, β = 0, অথবা যদি বিশাল নিউট্রিনো কণাগুলি অতি-সংলগ্নতাবাদী হয়, ট্রেসলেস বিকিরণ হিসাবে আচরণ করে।

পর্যবেক্ষণের সাথে মডেলটি পরীক্ষা করার জন্য, আমরা একটি পরিচিত ফেনোমেনোলজিকাল প্যারামেট্রিাইজেশন গ্রহণ করি, প্রথম রেফ-এ প্রস্তাবিত। [২২], যেখানে স্কেলার ক্ষেত্রটি মহাজাগতিক বিবর্তন জুড়ে রৈখিকভাবে ই-ভাঁজের সংখ্যার উপর নির্ভর করে, N ≡ ln a। আমরা স্কেলিং এর ঢালের জন্য একটি মাত্রাবিহীন ধ্রুবক λ প্রবর্তন করি:

এই সহজ পদ্ধতিটি জনপ্রিয় CPL প্যারামেট্রিাইজেশনের একটি শক্তিশালী বিকল্প [40, 41], যেহেতু রাষ্ট্রীয় বিবর্তনের একটি বৃহৎ বৈচিত্র্যের অন্ধকার শক্তি সমীকরণ শুধুমাত্র একটি অতিরিক্ত প্যারামিটার দ্বারা ক্যাপচার করা যেতে পারে [42], যার ফলে বায়েসিয়ান অনুমানগুলির অবক্ষয় সীমিত হয়। একটি অতিরিক্ত সুবিধা হল যে স্কেলার ক্ষেত্রের সম্ভাব্যতা রেফ অনুসরণ করে বিশ্লেষণাত্মকভাবে পুনর্গঠন করা যেতে পারে। [২২, ২৪-২৬]। সীমাবদ্ধ সমীকরণ (2.1) ব্যবহার করে ρϕ খুঁজে বের করার জন্য প্রথম-ক্রম ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ (2.7) সমাধান করে এবং Eq অনুসারে ϕ˙ = λH লক্ষ্য করে এটি করা হয়। (2.9)। সম্ভাব্যতা সূচকীয় পদগুলির সমষ্টি হতে পারে,

যেখানে ভর স্কেল নিম্নলিখিত বিশ্লেষণাত্মক অভিব্যক্তি দ্বারা দেওয়া হয়,

আমরা চিত্র 2 থেকে দেখতে পাচ্ছি যে নিউট্রিনোর সাথে মিলিত হওয়া বস্তু-প্রধান যুগে wϕ পরিবর্তিত হয়। ক্রমবর্ধমান ভরের জন্য (β > 0, বিন্দুযুক্ত রেখা), রাষ্ট্রের ক্ষেত্রের সমীকরণটি মিলিত ক্ষেত্রের (β = 0, কঠিন রেখা) তুলনায় ছোট। বিপরীত দিকে, wϕ বড় হয় যখন শক্তি স্থানান্তর বিপরীত দিকে ঘটে, অর্থাৎ সঙ্কুচিত ভরের নিউট্রিনো থেকে (β <0, ড্যাশ-ডটেড লাইন)। তদনুসারে, চিত্র 3 দেখায় যে অ-আপেক্ষিক নিউট্রিনো যেগুলি স্কেলার ক্ষেত্র (β > 0) থেকে শক্তি গ্রহণ করে তাদের শক্তির (β <0) তুলনায় একই বর্তমান ভরে পৌঁছানোর জন্য ভগ্নাংশীয় শক্তির ঘনত্ব কম থাকে।

সঙ্গে

যেখানে ϵ হল নিউট্রিনো গতিশীল শক্তি।