Massive neutrinos in nonlinear large scale structure: A consistent perturbation theory
介绍了一种将大质量中微子纳入有效CDM+重子流体微扰理论的自洽表述。在这个公式中，所有的线性k依赖CDM+重子微扰的增长函数，以及所有随之而来的额外的模式耦合在更高的订单，考虑到任何期望的精度。我们的公式把中微子分数作为理论的耦合常数，中微子分数在中微子的非相对论跃迁后在时间上是常数，并且比1小得多。然后，“裸”的微扰是那些在无质量的中微子的情况下，当中微子分数为零，我们考虑由于中微子的引力耦合的反反应修正。我们推导出了“裸”扰动的一般方程和后向修正。然后，通过采用精确的时间演化与适当的解析格林函数，我们明确地推导出领先的反反应效应，并找到精确的协议在线性水平。计算了二阶Beackreaction修正，导出了有质量中微子存在时的主阶物质双谱，指出了物质双谱的压缩极限是中微子质量的灵敏探针。值得注意的是，在这项工作中的一般中微子分数配方可以类似地适用于任何微扰方法中的大质量中微子的一致包含。
2016-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Joint halo mass function for modified gravity and massive neutrinos I: simulations and cosmological forecasts
我们提出了一个晕质量函数准确的完整相关的胡-Sawicki $f(R)$参数空间的基础上球形塌缩计算和校准的一套修改后的重力$N$体模拟，包括大量的中微子。我们调查的能力，目前和即将到来的星系团观测检测偏离广义相对论，同时限制总中微子质量，包括系统的不确定性。我们的研究结果表明，大质量中微子和修正引力效应之间的简并性是目前寻找新的星系团引力物理的限制因素，但未来的调查将能够打破简并性。
2018-06-19 astro-ph.CO
The effect of massive neutrinos on the matter power spectrum
我们研究了在半非线性区域（0.1<k<0.6h/Mpc）中大质量中微子对物质分布的影响。我们提出了一套大规模的N体模拟量化的总物质功率谱的尺度相关的抑制，导致大量的中微子的自由流的高密度区域。我们的模拟结果表明，在k~ 0.6h/Mpc时，对中微子总质量（mnu =0.05- 1.9eV）的功率抑制分别为3.5- 90%.我们还讨论了未来宇宙学数据集必须达到的精度水平，以区分正常和倒置的中微子质量层次。
2012-04-27 astro-ph.CO
Cosmological Constraints on a Massive Neutrino
1977年佐藤和小林的论文研究了大质量中微子的宇宙学效应，并得到了对其性质的限制。这篇论文开创了许多将宇宙学作为粒子物理实验室或利用粒子物理探索极早期宇宙的研究。
2009-07-12 astro-ph.CO
A new approach to cosmological structure formation with massive neutrinos
我们展示了如何牛顿宇宙学模拟可以用来调查两个粒子物种的非线性演化在相对论的背景下。我们讨论了大质量中微子和其他多物种系统，如冷暗物质（CDM）加重子或暖暗物质（WDM）的应用。我们提出了一种方法，使我们能够进行模拟，包括大量的中微子和广义相对论效应在几乎相同的计算成本，普通CDM只有N体模拟，采用量身定制的初始条件和字典的解释模拟输出。
2019-01-09 astro-ph.CO
Simulating nonlinear cosmological structure formation with massive neutrinos
我们提出了一种新的方法来模拟宇宙学，包含大质量粒子的热自由流运动，如大质量中微子或温暖/热暗物质。该方法结合了热物质的粒子和流体描述，以消除已知困扰传统N体模拟的散粒噪声。我们详细描述了这种方法，以及一些测试用例的结果来验证我们的方法，并检查其适用范围。利用这种方法，我们证明了大质量中微子可以产生一个显着的尺度依赖性的大尺度偏置的深空物质场。我们表明，这种尺度依赖性可以定量地理解使用一个非常简单的球形膨胀模型，再现不同的中微子参数的空偏置的行为。
2016-07-27 astro-ph.CO
The impact of baryonic physics and massive neutrinos on weak lensing peak statistics
我们研究了重子过程和大质量中微子对弱透镜峰统计的影响，这些统计可以用来约束宇宙学参数。我们使用BAHAMAS宇宙学模拟套件，自洽包括重子过程和大质量中微子自由流对结构形成演化的影响。我们利用光线追踪光锥的方法构造了综合弱透镜星表，并利用孔径质量统计量进行了分析。在地图上检测到的峰值反映了来自大质量束缚物体和一般大尺度结构的累积信号。我们提出的第一个研究弱透镜峰的模拟，包括重子物理和大质量中微子（总中微子质量$M_ν =$ 0.06，0.12，0.24，和0.48 eV假设正常的层次），因此，由于物理学的不确定性超出了重力的暗物质可以被考虑到宇宙学模型的约束。假设重子物理学的基准模型，我们还研究了峰值和大质量晕之间的相关性，在一个范围内的总和中微子质量值。由于更高的中微子质量倾向于抑制宇宙中质量结构的形成，因此，晕质量函数和透镜峰计数被修改为$M_ν$的函数。在大部分的S/N范围内，基准重子物理的影响大于（小于）中微子为0.06和0.12（0.24和0.48）eV的模型。当从弱透镜观测中导出宇宙学参数时，重子物理和大质量中微子都应该被考虑进去。
2019-10-07 astro-ph.CO
Tachyon field non-minimally coupled to massive neutrino matter
在本文中，我们考虑滚动快子，陡峭的逃逸型的潜力非最小耦合到大质量中微子物质。当中微子物质变成非相对论性时，这种耦合会在后期动态地建立起来。在缩放和字符串激发的潜力的情况下，我们已经表明，非最小耦合导致最小的场电位。给出了一个合适的模型参数的选择，它示出，以产生后期的时间加速度与所需的状态方程。
2016-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive Neutrinos and Magnetic Fields in the Early Universe
原始磁场和大质量中微子可以在CMB温度和极化中留下有趣的信号。我们对辐射主导的宇宙中的一般微扰进行了系统的分析，考虑了任何原始磁场，并包括中微子质量的领先阶效应。我们证明了大质量中微子从性质上改变了由磁场引起的大尺度扰动，但这种影响比以前声称的要小得多。我们计算的CMB功率谱来源于不均匀的原始磁场，从中微子去耦之前和之后，包括标量，矢量和张量模式，并始终模拟密度和各向异性应力源之间的相关性。在附录中，我们提出了一般的级数解的可能规则的原始扰动。
2010-02-10 astro-ph.CO
Sensitivity tests of cosmic velocity fields to massive neutrinos
我们调查大质量中微子对宇宙速度场的影响，采用高分辨率的宇宙学$N$体模拟提供的信息优化的CUBE代码，宇宙中微子的演变使用无碰撞流体力学和它们的扰动可以准确地解决。在这项研究中，我们的重点是，第一次，在各种宇宙速度场的速度大小，发散，涡度和色散分量的中微子诱导的抑制效应的分析。通过改变中微子质量和$M_ν$从0 - 0.4 eV，模拟表明，涡的功率谱-完全来源于非线性结构的形成，这是受大质量中微子显着-是非常敏感的质量和，这可能提供新的签名在检测大质量中微子.此外，利用卡方统计量，我们定量地测试了密度和速度功率谱对中微子质量和的敏感性。事实上，我们发现，涡度谱具有最高的灵敏度，和零假设的无质量中微子是不相容的涡度和发散谱从$M_ν=0.1$ eV在高的意义（$p$ -值$= 0.03$和$0.07$，分别）。这些结果清楚地表明，在确定中微子质量和质量等级时，特殊的速度场测量，特别是涡度和发散分量的测量是重要的。
2022-03-05 astro-ph.CO
Matter power spectrum in f(R) gravity with massive neutrinos
本文在$f(R)$引力的背景下讨论了大质量中微子对物质功率谱的影响。结果表明，在小尺度上由标量力引起的密度涨落的反常增长可以被中微子的自由流所补偿。因此，如果中微子总质量为$O(0.5 \eV)$，预测状态方程参数$w_\DE$与$w_\DE=-1$的可观测偏差的模型可以与物质成团的观测相协调。
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
DEMNUni: The imprint of massive neutrinos on the cross-correlation between cosmic voids and CMB lensing
本研究利用 DEMNUni 模拟分析大质量中微子对光度巡天空洞性质及其与 CMB 透镜交叉关联的影响，并提出区分中微子质量的新观测量。
2023-03-17 astro-ph.CO
DEMNUni: disentangling dark energy from massive neutrinos with the void size function
本研究基于DEMNUni模拟，发现空洞尺寸函数对暗能量和中微子质量具有可分离的敏感性，可用于区分不同宇宙学参数组合，为未来巡天打破参数简并提供有力工具。
2023-12-22 astro-ph.CO
The impact of massive neutrinos on the abundance of massive clusters
本文研究了一个包含冷暗物质（CDM）和质量尺度从mnu = 0.05到几个0.1eV的大质量中微子的混合暗物质模型的球形顶帽坍缩模型，该模型的上、下限范围由中微子振荡实验和宇宙学约束给出.为了发展这个模型，我们适当地考虑到不同的组件（辐射，重子，CDM和中微子）的密度扰动幅度之间的相对差异，假设绝热初始条件的顶帽CDM过密度区域。进一步，我们求解了线性化的Boltzmann方程组，得到了线性化的中微子微扰的时间演化，同时考虑了由于非线性CDM和重子超密度引起的非线性引力势的影响.我们发现，大质量中微子的存在减缓了CDM（加上重子）超密度的坍缩，然而，在我们考虑的中微子质量和晕质量范围内，由于中微子的自由流速度很大，中微子不能完全赶上非线性CDM微扰.我们发现，与CDM模型一样，考虑到大质量中微子对线性增长率的抑制作用，CDM超密度的坍缩时间可以由CDM+重子微扰的线性理论外推超密度很好地监控，并在给定的晕质量标度下进行平滑.利用这些发现，我们认为质量尺度为0.05或0.1eV的大质量中微子的存在可能会导致与没有大质量中微子的模型相比，大质量晕的丰度显着减少;例如，对于具有10^15 Ms和z=1的晕，分别增加25%或2倍。
2012-06-05 astro-ph.CO gr-qc
Evidence for Cosmological Massive Neutrinos
基于宇宙学数据，采用红移和尺度层析方法，发现多个大质量中微子证据，并首次绘制宇宙历史中的中微子质量图谱。
2025-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
MassiveNuS: Cosmological Massive Neutrino Simulations
中微子的非零质量抑制了小尺度上宇宙结构的增长。由于抑制的程度取决于三种活性中微子物质的质量之和，因此大尺度结构的演化是一种有希望的工具，可以限制中微子的总质量，并可能揭示质量等级。在这项工作中，我们通过一个大型的N体模拟，其中包括大量的中微子使用分析线性响应近似：宇宙学大规模中微子模拟（MassiveNuS）调查这些影响。模拟包括辐射对背景膨胀的影响，以及响应于非线性暗物质演化的中微子聚集。我们允许三个宇宙学参数变化：中微子质量和M_nu在0- 0.6eV范围内，总物质密度Omega_m和原始功率谱振幅A_s。作为结果，在8个同向Mpc/h（σ_8）的球体中的均方根密度波动是导出的参数。我们的数据产品包括N体快照、晕目录、合并树、z_s=1-2.5的四个源红移平面的射线追踪星系透镜会聚图和射线追踪宇宙微波背景透镜会聚图。我们在本文中描述的模拟程序和代码验证。这些数据可在http://columbialensing.org上公开获取。
2017-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the interaction between dark matter and dark energy in the presence of massive neutrinos
我们考虑了在暗区存在大质量中微子的相互作用的可能性，并研究了观测约束的三种不同的情况下，使用最新的CMB各向异性数据结合Ia型超新星，重子声学振荡，哈勃参数测量的大质量中微子。当在相互作用的暗扇区方案中除了中微子的标准模型预测之外还引入一个不育中微子时，我们发现表征暗物质和暗能量之间相互作用的耦合参数在2 $σ$置信水平下是非零的。此外，我们还发现含不育中微子的相互作用模型是一个很有希望缓解当前对哈勃常数的紧张的模型。我们没有发现证据的耦合在黑暗的部门时，一个不育中微子的可能性被丢弃。
2016-12-13 astro-ph.CO gr-qc
