Mevcut nötrino kütlelerindeki kozmolojik kısıtlamaların gevşetilmesi: Tartışma

Bağlantı Tablosu

• Özet ve Giriş
• Karanlık Enerjiyi Nötrinolara Bağlamak
• Bağlantının Pertürbasyonlar ve Gözlemlenebilirler Üzerindeki Etkisi
• Parametre Tahmini
• Tartışma
• Teşekkür, Ek ve Referanslar

V. TARTIŞMA

Bu çalışmada, kütlesinin karanlık enerji bileşenini temsil eden bir skaler alanın değerine bağlı olduğu, kütlesi değişen nötrinoların bir modelini araştırdık. Çalışmamızın özgünlüğü, CPL parametrelendirmesi veya skaler alan potansiyellerinin keyfi seçimleri gibi diğer yaklaşımlara göre serbest parametrelerin sayısını sınırlayan özlü parametrelendirmenin seçiminde yatmaktadır. Parametreleştirme tamamen fenomenolojik olsa da, potansiyelin analitik olarak yeniden yapılandırılmasına yol açar, bu da karanlık enerjiye uygun bir şekilde ölçeklendirme özellikleri kazandırır. Denklemdeki iki sektör arasındaki bağlantı kuvveti için ΛCDM, β'ya ilişkin iki ek serbest parametre ekledik. (2.2) ve Denklemdeki alanın doğrusal evrimi için λ. (2.9).

Büyüyen bir nötrino kütlesi senaryosunun, temel νΛCDM modeli çerçevesinde türetilen mevcut nötrino kütlesinin üst sınırını gevşettiği varsayımını doğruladık. Amacımız, Ref.'deki çalışma gibi önceki çalışmaları tamamlamaktı. [16]. İkincisinde, yazarlar tarafından dikkate alınan modellerden biri, skaler alanla sabit bir bağlantıya ve üstel formda mükemmel bir potansiyele sahip, kütlesel olarak değişen bir nötrino teorisiydi. Bizim durumumuzun aksine, onların modeli hiçbir izleme davranışı göstermiyor ve yalnızca küçülen kütle senaryolarına izin veriyor. Ayrıca astronomik gözlemlerin bağlantı parametresi üzerinde güçlü kısıtlamalar sağlamadığını da buldular. Bağlantıyı sınırlamak için nötrino kütlesini 0,1 eV'den yüksek değerlere sabitlediler; böyle önemli bir kütlenin bağımsız olarak doğrulanabileceğini varsaydılar. Alternatif olarak, olabilirlik analizimizde, mevcut nötrino kütlesini sınırlamak için farklı bağlantı değerleri belirliyoruz.

Modelin arka plan düzeyindeki analizinin ardından, dikkate alınan modele uyarladığımız Boltzmann CLASS kodunun bir versiyonunu kullanarak, çeşitli gözlemlenebilirlerin (madde ve CMB güç spektrumları ve CMB mercekleme potansiyeli) bağlantıya duyarlılığını değerlendirdik. Büyüyen nötrino kütlelerinin, etkileşime girmeyen bir skaler alanın varlığıyla tahmin edilenden daha az madde gücü baskılamasına yol açtığını bulduk. Bağlantı ayrıca, skaler alan parametresinin etkisine paralel olarak, özellikle entegre Sachs-Wolf etkisi yoluyla, farklı ölçeklerde CMB güç spektrumunun şeklini de etkiler. CMB mercekleme potansiyeli etkileşime duyarlıdır. Büyüyen nötrino kütleleri, öz sıvının neden olduğu merceklenme potansiyelindeki azalmayı telafi edebilir. Bu nedenle, nötrino sektörü ile dinamik bir karanlık enerji bileşeni arasındaki varsayılan etkileşime ilişkin kısıtlamalar elde etmek teorik olarak mümkündür.

Gelecek çalışmalarda Planck verilerinin modelimizin parametreleri üzerine yerleştirdiği CMB kısıtlamalarını daha büyük çoklu kutuplardaki (l ≳ 3000) anizotropilerin hassas ölçümleriyle tamamlamak faydalı olacaktır. Yeterli doğrulukla ölçülen bu küçük açısal ölçekler, özellikle etkileşimin gücü küçük olduğunda bağlantı imzalarını ortaya çıkarabilir [73]. Örneğin, Atacama Kozmoloji Teleskobu'nun (ACT) CMB sıcaklığı ve polarizasyon anizotropilerine ilişkin yüksek çok kutuplu gözlemleri kullanılarak, nötrinolar ile karanlık madde arasında tek sigma düzeyinde kaybolmayan eşleşmenin bir göstergesi bulunmuştur [74]. Ek olarak, mercekleme gücü spektrumuna ilişkin alternatif CMB verileri, yapı büyümesini etkileyen nötrino-skaler alan etkileşim senaryosunu daha da kısıtlamak için de kullanılabilir [75]. Büyük ölçekli yapıya sahip geç zaman evren araştırmalarına gelince, birleşik karanlık madde durumunda [26] olduğu gibi, MaVaN modelini test etmek için KiDS zayıf mercekleme gözlemlerini [76] kullanmak yeterli olacaktır.