Shedding Light on Dark Matter and Neutrino Interactions from Cosmology

如何秘密的相互作用可以调和不育中微子与宇宙学

How secret interactions can reconcile sterile neutrinos with cosmology

短基线中微子振荡实验已经显示出在eV质量范围内存在额外的无菌中微子的迹象。然而，这种中微子似乎与宇宙学不相容，因为它们对宇宙结构形成的影响太大。在这里，我们表明，在无菌中微子部门的新的相互作用，可以防止它们的生产在早期宇宙和调和短基线振荡实验与宇宙学。

中微子物理学与精密宇宙学

Neutrino physics and precision cosmology

本文综述了中微子质量和能量密度等性质对结构形成的影响。我还讨论了未来的宇宙学边界以及各种不同的方案，调和宇宙学与光不育中微子的存在。

宇宙学中的轻不育中微子

Light Sterile Neutrinos In Cosmology

本文简要讨论了光不育中微子（LS $ν$）的存在在宇宙学中的主要影响，以及它的性质如何受到宇宙微波背景（CMB）和其他宇宙学测量的约束。

宇宙学和中微子物理学之间的联系

The connection between cosmology and neutrino physics

宇宙学为检验中微子物理学提供了一个独特而强大的实验室。在这里，我回顾了宇宙学中微子测量的现状。未来的前景也进行了讨论，特别强调与实验中微子物理学的相互作用。最后，我讨论了直接探测宇宙中微子背景及其相关的各向异性的可能性。

探测21厘米宇宙学和辐射中微子衰变

Probing 21cm cosmology and radiative neutrino decays

在这里，我们讨论了最近的EDGES观察到的过剩的无线电配置文件，以及它如何可以用来约束辐射中微子衰变。

宇宙学中的中微子物理学

Neutrino physics from Cosmology

近年来，精密宇宙学已经成为粒子物理学越来越强大的探测器。也许最好的例子就是中微子质量的严格宇宙学上限。然而，中微子物理学的其他方面，例如它们的退耦历史和可能的非标准相互作用，也可以通过观察宇宙结构来探索。在这里，我回顾了中微子性质的宇宙学界限的现状，并讨论了未来观测的潜力，例如最近批准的EUCLID任务，精确测量中微子的性质。

具有赝标自相互作用的不育中微子与宇宙学

Sterile neutrinos with pseudoscalar self-interactions and cosmology

在电子伏特质量范围内的惰性中微子是由一些地面中微子实验暗示的。然而，这样的中微子与来自宇宙微波背景和大尺度结构的数据高度不相容。本文讨论了如何在一种新的赝标相互作用下使eV的不育中微子与地面中微子数据相一致。我们表明，这个模型可以调和eV的无菌中微子在宇宙学中，提供了一个适合所有可用的数据，这是一个更好的方式比标准的$Λ$ CDM模型与一个额外的完全热化的无菌中微子。特别是，它也倾向于哈勃参数的值更接近当地测量值。

用地球振荡实验约束中性中微子宇宙学

Constraining Sterile Neutrino Cosmology with Terrestrial Oscillation Experiments

我们探讨了地面中微子振荡实验和天体物理/宇宙学测量在探测不育中微子存在方面的互补性。我们发现，即将到来的加速器中微子实验将不会改善约束的时候，他们是可操作的，但反应堆实验已经可以探测参数空间超出了普朗克的范围。我们强调宇宙学实验和反应堆反中微子实验之间的紧张关系，并列举了解决这种紧张关系的几种可能性。

宇宙学中的轻不育中微子和赝标相互作用

Light sterile neutrinos and pseudoscalar interactions in cosmology

短基线（SBL）中微子振荡异常暗示了质量约为1 eV的无菌中微子的存在。然而，如果没有新的物理假设，这样的中微子与宇宙学数据，特别是来自宇宙微波背景（CMB）的数据是高度不相容的。一个有趣的可能性，调和宇宙学中的1 eV无菌中微子的存在是一个新的赝标量相互作用的存在。如果无菌中微子经历了这样的赝标相互作用，宇宙学分析的完整CMB数据更倾向于一个无菌中微子的质量是完全兼容的SBL测定。额外的相互作用也可以获得改进的兼容性的宇宙学预测与当地测量的哈勃参数。

用宇宙学和短基线实验检验3+1和3+2中微子质量模型

Testing 3+1 and 3+2 neutrino mass models with cosmology and short baseline experiments

最近的短基线中微子振荡实验和宇宙微波背景各向异性测量的结果表明存在额外的不育中微子。在本文中，我们适当地结合这些数据集，推导出3+1和3+2框架中的不育中微子质量的界限，发现两个数据集之间潜在的良好协议。然而，当分析中包括星系团时，振荡和宇宙学数据之间的张力明显存在。

用暗力揭示中微子质量

Shedding Light on Neutrino Masses with Dark Forces

重右手中微子（RHN）为轻中微子质量和混合的起源提供了最简单的解释。如果RHN的质量等于或低于弱标度，则在加速器实验（如LHC或新的专用束流收集实验）中直接实验发现这些状态是可能的;在这样的实验中，RHN在穿过碰撞点的宏观距离后衰变。如果有一个新的“暗”规范力将它们与标准模型（SM）联系起来，那么对RHN的实验灵敏度将显著增强，并且RHN的检测可以成为新暗力本身的主要发现模式。我们以B-L规范对称性规范对称性为例，分析了LHC和SHiP束流收集实验中新规范相互作用对RHN位移衰变的敏感性。在最有利的情况下，介体可以在壳层上产生并衰变到RHN，灵敏度范围由B-L规范耦合的平方控制。我们证明，这些实验可以访问中微子参数负责观察到的SM中微子质量和混合在最简单的实现的跷跷板机制。

宇宙学中的中微子质量：现状与展望

Neutrino mass in cosmology: status and prospects

我给宇宙学中的中微子质量的影响的概述，侧重于他们在宇宙学扰动的演变中发挥的作用。我将讨论如何最近的观测宇宙微波背景各向异性和大规模的物质分布可以探测中微子质量更高的精度比目前的实验室实验。我描述了几种新的技术，将用于探测宇宙学在未来，以及在非线性物质的功率谱和相关的观测量的计算的最新进展。

Right-handed Neutrino Dark Matter, Neutrino Masses, and non-Standard Cosmology in a 2HDM

We explore the dark matter phenomenology of a weak-scale right-handed neutrino in the context of a Two Higgs Doublet Model. The expected signal at direct detection experiments is different from the usual spin-independent and spin-dependent classification since the scattering with quarks depends on the dark matter spin. The dark matter relic density is set by thermal freeze-out and in the presence of non-standard cosmology, where an Abelian gauge symmetry is key for the dark matter production mechanism. We show that such symmetry allows us to simultaneously address neutrino masses and the flavo…

宇宙学寻求与不育中微子的友谊

Cosmology seeking friendship with sterile neutrinos

精确宇宙学和大爆炸核合成理论倾向于宇宙中除了光子和普通中微子之外的额外辐射，这支持了低质量无菌中微子的存在。我们利用WMAP 7年的观测数据，ACBAR、BICEP和QuAD的小尺度CMB观测数据，SDSS第7次发布的观测数据，以及HST观测的哈勃参数测量数据，推导了热激发无菌中微子态的共同质量标度m_s和有效数N_s的可信区域。我们的结果与LSND和MiniBooNE所提出的一个或两个不育中微子的存在是一致的，如果m_s在亚eV范围内.

宇宙学中的中微子

Neutrinos in Cosmology

本文系统回顾了中微子在宇宙学中的关键作用，涵盖退耦过程、有效自由度约束、质量总和与质量谱限制、质量排序对实验设计的影响，并展望了直接探测宇宙遗迹中微子的前景。

先验是宇宙学偏爱额外中微子种类的原因吗？

Are priors responsible for cosmology favoring additional neutrino species?

最近的宇宙学数据和味振荡实验（MiniBooNE和LSND）的结果都支持低质量无菌中微子的存在。宇宙学数据似乎微弱地支持宇宙中除了光子和三个标准中微子家族之外的其他形式的辐射。我们重新考虑宇宙学的证据，使额外的有效中微子种类的先验独立的置信区间尽可能。我们发现，一旦先验依赖被删除，最新的宇宙学数据显示没有证据偏离中微子物种的标准数。

在LHC上揭示重Majorana中微子的喷流子结构

Jet substructure shedding light on heavy Majorana neutrinos at the LHC

微小中微子质量和味道混合的存在可以在各种跷跷板模型中自然地解释，其中许多模型通常具有额外的马约拉纳型SM规范单线态右手中微子（$N$）。如果它们在电弱尺度附近，并且与轻活性中微子有相当大的混合，它们可以在高能对撞机中产生，例如大型强子对撞机（LHC）。一个特征信号是相同符号的轻子对，违反轻子数，以及光喷流-- $pp\to N\ell^{\pm}, \; N\to\ell^{\pm}W^{\mp}, \; W^{\mp}\to jj$。我们提出了一个新的搜索策略，利用射流子结构技术，观察到一个沉重的右手中微子质量$M_N$远高于$M_{W^\pm}$，两个喷流出来的助推$W^\pm$可以被解释为一个单一的脂肪喷流（$J$）。因此，区分信号拓扑将是$\ell^{\pm}\ell^{\pm} J$。对不同的信号区域进行全面的研究，并进行完整的背景分析，结合检测器级模拟，我们计算统计显著性限值。我们发现对于质量范围为$300$ GeV $\leq M_N \leq 800$ GeV和不同轻重中微子混合$|V_{μN}|^{2}$的重中微子都能有效地探测到。在13 TeV的LHC与3000 $\mathrm{fb}^{-1}$的综合光度可以胜任探索混合角远低于目前的LHC的限制，而且超过了从电弱精度数据的界限。

宇宙学与来自振荡实验的无菌中微子质量

Cosmology with sterile neutrino masses from oscillation experiments

从宇宙学和中微子振荡实验中都有线索表明，一个或两个电子伏特质量的无菌中微子是有利的。我们认为，从短基线中微子实验与宇宙学观测相结合的数据的影响。特别是我们考虑宇宙模型的状态方程的暗能量和曲率是允许变化的。我们发现短基线实验和宇宙学结果的一致性取决于所使用的宇宙学数据集。当这两个是一致的，我们发现，从短基线实验中包含的信息，只有轻微的影响宇宙学模型参数的首选值。具有宇宙学常数型暗能量和零曲率的宇宙仍然与我们使用的数据完全一致。我们还报告说，在10 eV的范围内的热化不育中微子是完全符合广泛的宇宙学数据，只要不考虑的物质功率谱的信息。

宇宙学中的大中微子质量与来自暗扇区的keV惰性中微子暗物质

Large neutrino mass in cosmology and keV sterile neutrino dark matter from a dark sector

该研究提出扩展跷跷板模型，通过暗扇区U(1)规范相互作用使暗物质与标准模型微中子热平衡，抑制活跃中微子丰度，从而调和宇宙学中微子质量与暗物质问题，并预言有效中微子种类数微增，可被未来CMB任务探测。

轻Majorana中微子对无中微子双β衰变和宇宙学的贡献

The contribution of light Majorana neutrinos to neutrinoless double beta decay and cosmology

宇宙学正在取得令人印象深刻的进展，它正在对中微子质量的总和产生严格的限制，这是目前实验室实验中非常重要的参数。在这封信中，我们利用Palanque-Delabrouille等人[JCAP 1502，045（2015）]的分析与无中微子双β衰变（0νββ）搜索的潜在相关性。这个分析表明最轻的中微子质量很小，因为作者发现在1σ C时中微子的能量小于84 meV。L.，并为正常层次提供1σ偏好。用0νββ探测的马约拉纳有效质量的允许值在3σ C. L时<75 meV。在1σ C. L.时，能量降低到20 meV以下。如果该指示被证实，则对0 v66实验的影响将是巨大的，因为检测信号的可能性将超出下一代实验的范围。

Neutrinos in Astrophysics and Cosmology: Theoretical Advanced Study Institute (TASI) 2020 Lectures

I introduce the consequences of neutrino mass and mixing in the dense environments of the early Universe and in astrophysical environments. Thermal and matter effects are reviewed in the context of a two-neutrino formalism, with methods of extension to multiple neutrinos. The observed large neutrino mixing angles place the strongest constraint on cosmological lepton (or neutrino) asymmetries, while new sterile neutrinos provide a wealth of possible new physics, including lepton asymmetry generation as well as candidates for dark matter. I also review cosmic microwave background and large-scale…

宇宙学中的中微子质量：探索标准模型之外的物理学

Neutrino Mass from Cosmology: Probing Physics Beyond the Standard Model

宇宙观测的最新进展使我们即将发现中微子质量的绝对尺度。非零中微子质量是标准模型之外的新物理学的已知证据。在过去的十年中，我们对大质量中微子存在下物质聚集的理解有了显着的提高，产生了比任何实验室实验都更严格的宇宙学约束，并且在未来十年中将显着提高，从而保证了绝对中微子质量尺度的检测。

具有自相互作用无菌中微子和暗物质的宇宙学--一个赝标模型

Cosmology with self-interacting sterile neutrinos and dark matter - A pseudoscalar model

短基线中微子振荡实验已经显示出在eV质量范围内存在额外的无菌中微子的迹象。这样的无菌中微子与宇宙学是不相容的，因为它们抑制结构的形成，除非它们可以在早期宇宙中被阻止热化，或者通过随后的衰变或湮灭被去除。在这里，我们提出了一个新的情况下，不育中微子和暗物质耦合到一个新的，轻的赝标量。这可以防止不育中微子的热化，并使暗物质充分地自我相互作用，从而对银河系动力学产生影响，并可能解决标准冷暗物质场景中的一些已知问题。更重要的是，它导致了一个强自相互作用的等离子体的无菌中微子和赝标量在晚些时候，并提供了一个很好的适合CMB数据。通常的宇宙学中微子质量问题是避免了不育中微子湮灭为伪标量。$H_0$的优选值基本上高于标准$Λ$ CDM中的值，并且与局部测量的一致性更好。

用21厘米宇宙学探测遗迹中微子衰变

Probing relic neutrino decays with 21 cm cosmology

我们展示了如何21厘米宇宙学可以测试遗迹中微子辐射衰变成不育中微子。利用最近的EDGES结果，我们得到的衰减中微子的寿命的限制。如果EDGES异常将被证实，那么有两个解决方案，一个是比宇宙年龄长得多的寿命，另一个是比宇宙年龄短得多的寿命，这表明残余中微子辐射衰变可以以简单的方式解释异常。我们还展示了如何将EDGES结果与射电背景观测结果相结合，表明在拟议的非标准宇宙学场景中，ARCADE 2过剩也可以与EDGES异常一起再现。我们对EDGES探测到的红移处的比强度的计算也适用于衰变暗物质的情况，并修正了以往文献中的一个有缺陷的表达式。

中微子寿命的宇宙学测定

Determining the Neutrino Lifetime from Cosmology

我们探讨的宇宙学信号的理论，中微子衰变成不可见的暗辐射后，成为非相对论性。我们表明，在这种情况下，不久的将来从欧几里得卫星的大尺度结构测量，当结合从普朗克的宇宙微波背景数据，可能允许一个独立的测定中微子的寿命和它们的质量之和。这些参数可以独立确定，因为欧几里得数据将覆盖一系列红移，允许跟踪结构随时间的增长。如果中微子在宇宙学时间尺度上是稳定的，这些观测可以将中微子寿命的下限提高7个数量级，从$\mathcal{O}(10)$年提高到$2\times 10^8$年（$95\%$ C.L.），而不会显著影响中微子质量的测量。另一方面，如果中微子在变为非相对论性后衰变，但衰变的时间尺度小于$\mathcal{O}(100)$百万年，那么这些观测结果不仅可以首次测量中微子质量的总和，还可以从宇宙学角度确定中微子的寿命。

揭示超新星中微子对$\Delta m^2_{21}$张力的影响

Shedding light on the $Δm^2_{21}$ tension with supernova neutrinos

本文探讨利用未来银河系超新星爆发在Hyper-Kamiokande探测器中测定$\Delta m_{21}^2$，以检验或加剧现有实验间的张力，并可能降低$\sin^2\theta_{12}$的不确定性。

宇宙学中的中微子质量

Neutrino mass from Cosmology

中微子可以在宇宙的演化中发挥重要作用，修改一些宇宙学观测值。在这篇文章中，我们总结了宇宙学遗迹中微子的主要方面，我们描述了目前的宇宙学数据的精度可以用来了解中微子的属性，特别是它们的质量，提供补充信息的β衰变和中微子双β衰变实验。我们展示了如何分析当前的宇宙学观测，如各向异性的宇宙微波背景或大尺度结构的分布，提供了一个上限的总和中微子质量的顺序为1 eV或更少，从未来的宇宙学测量，预计将是敏感的中微子质量以及到亚eV范围内的非常好的前景。

轻无菌中微子：振荡和宇宙学

Light sterile neutrinos: oscillations and cosmology

质量约为1 eV的轻惰性中微子作为所谓短基线中微子振荡异常的可能解释已经被研究了很多年。最近，几个中微子振荡实验报道的偏好非零值的混合角和平方质量差的积极无菌混合，但并不总是一致的。我回顾了我们目前的知识轻不育中微子在3+1模型，开始一个单独的讨论最相关的搜索的状态，然后分析出现的问题时，结合不同的探针在一个全球性的适合。还提供了一个简短的总结与宇宙学观测的紧张局势。

Long Range Interactions in Cosmology: Implications for Neutrinos

Cosmology is well suited to study the effects of long range interactions due to the large densities in the early Universe. In this article, we explore how the energy density and equation of state of a fermion system diverge from the commonly assumed ideal gas form under the presence of scalar long range interactions with a range much smaller than cosmological scales. In this scenario, "small"-scale physics can impact our largest-scale observations. As a benchmark, we apply the formalism to self-interacting neutrinos, performing an analysis to present and future cosmological data. Our results s…

Non-standard neutrino cosmology dilutes the lensing anomaly

Despite the impressive success of the standard cosmological model, several anomalies defy its triumph. Among them is the so-called lensing anomaly: the Planck satellite observes stronger CMB gravitational lensing than expected. The role of neutrinos in this anomaly has been mostly overlooked, despite their key role in CMB lensing, because in the standard scenario they tend to increase the tension. Here, we show that this strongly depends on the assumed neutrino equation of state. We demonstrate that if neutrinos have yet undiscovered long-range interactions, the lensing pattern is significantl…

中微子不对称性中的味与质量本征态：宇宙学意义

Flavor versus mass eigenstates in neutrino asymmetries: implications for cosmology

我们表明，如果它们存在，轻子数不对称性（$L_α$）的中微子味应该区别于质量本征态的（$L_i$），因为大爆炸核合成（BBN）的味本征态的边界不能直接应用于质量本征态。同样，质量本征态的宇宙微波背景（CMB）约束并不直接约束味不对称性。由于质量和味本征态的不同，中微子味的不对称性的宇宙学约束可以比传统的预期强得多，但不是唯一确定的，除非至少最重的中微子的不对称性得到很好的约束。作为一个例子，给出了$L_i$的宇宙学约束.

利用宇宙学和短基线数据对无菌中微子的统计检验

Statistical tests of sterile neutrinos using cosmology and short-baseline data

在本文中，我们重新审视的问题，宇宙学提供的情况下，用无菌中微子调用描述的SBL异常使用贝叶斯统计检验的信息。我们对不同宇宙学数据组合下的$Λ$ CDM $+r+ν_s$宇宙学数据进行了分析，得到了两个相关参数的边际宇宙学似然性，即无菌中微子质量$m_s$及其对早期宇宙能量密度的贡献$N_{\rm eff}$ .然后，我们提出了一个分析，以量化在哪一个级别的一个模型与一个无菌中微子是（不）有利于一个模型，只有三个活跃的中微子，使用短基线实验和宇宙学的结果。我们研究的依赖关系的结果上的宇宙学数据考虑，特别是列入最近的BICEP 2的结果和SZ集群数据从普朗克任务。我们发现，只有当集群数据包括一个额外的不育中微子的模型可以变得更有利于只有三个活跃的模型提供的不育中微子对辐射密度的贡献被抑制相对于完全热化的情况。我们还量化了宇宙学和SBL结果所暗示的不育中微子质量之间的兼容性水平。

中微子质量：揭示统一和我们的起源

Neutrino Masses: Shedding Light on Unification and Our Origin

在演讲的第一部分，阐述了20世纪70年代提出的三个关键思想，特别是它们在理解中微子质量和宇宙重子不对称性方面的综合作用。这些想法包括：（i）对称性SU（4）-色，它引入了右手中微子作为每个家族的重要成员，并提供了（2）超对称性大统一以及三个规范耦合的会议规模，它提供了RH中微子的超重Majorana质量的规模;和（iii）跷跷板机制，它结合狄拉克和超重Majorana质量的中微子如上所述，产生自然轻LH中微子，特别是正确的幅度为m（nu-tau）。在第二部分中，部分基于最近的工作，试图展示一组不同的现象，包括（a）费米子质量，（b）中微子振荡，（c）CP和味违反，和（d）基于有效对称群G（224）= SU（2）_L × SU（2）_R × SU（4），通过稀薄发生的重子发生可以整齐地放在一个预测框架内。色或SO（10），具有超对称性。在这个框架内出现的CP和味道违规包括增强的速率（通常接近观察到的极限）为mu -> e + gamma和tau -> mu + gamma，也可测量的电偶极矩的中子和electron. Expectations在同一框架内产生的质子衰变总结在结束。需要强调的是，这一框架的两个值得注意的缺失部分是超对称性和质子衰变，否则它是如此成功。

Neutrino meets ultralight dark matter: $\boldsymbol{0νββ}$ decay and cosmology

We explore the neutrinoless double beta ($0νββ$) decay induced by an ultralight dark matter field coupled to neutrinos. The effect on $0νββ$ decay is significant if the coupling violates the lepton number, for which the $ΔL=2$ transition is directly driven by the dark matter field without further suppression of small neutrino masses. As the ultralight dark matter can be well described by a classical field, the effect features a periodic modulation pattern in decay events. However, we find that in the early Universe such coupling will be very likely to alter the standard cosmological results. I…

中微子、宇宙学和天体物理学

Neutrinos,Cosmology and Astrophysics

我们审查界限中微子的性质，特别是对他们的质量，主要来自宇宙学，也从天体物理学。

无菌中微子在宇宙学和天体物理学中的作用

The role of sterile neutrinos in cosmology and astrophysics

我们提出了一个全面的概述扩展的标准模型，其中包含三个右手（无菌）中微子的质量低于电弱标度[中微子最小标准模型，（nuMSM）]。我们考虑宇宙的历史，从暴胀时代到今天，并证明，大多数观察到的现象超出了标准模型可以在这个模型的框架内解释。我们回顾了宇宙的重子不对称性的机制在nuMSM和讨论的暗物质候选人，可以是温暖的或寒冷的，并满足所有现有的限制。从粒子物理学的观点，该模型提供了一个解释中微子味振荡。利用现有的实验技术可以验证nuMSM。

宇宙学中味特异性中微子自相互作用的统一处理

Consistent treatment of flavour-specific neutrino self-interactions in cosmology

本研究从量子动理学方程推导中微子质量态玻尔兹曼层级，发现组合流体方法可近似大多数味特异性中微子自相互作用，并量化了CMB约束的减弱因子。

天体物理学和宇宙学中的中微子

Neutrino in Astrophysics and Cosmology

首先介绍了标准模型中的中微子，然后介绍了狄拉克质量和马约拉纳质量。在介绍了跷跷板机制之后，我们讨论了中微子振荡以及中微子在天体物理和宇宙学中的作用。最后，我们简要总结了中微子实验。

宇宙学中的大质量中微子

Massive Neutrinos in Cosmology

本文综述了大质量中微子在宇宙学中的作用--在宇宙起源和质量密度涨落的演化中的作用。重点是从这些考虑中微子质量的限制。

Cornering (quasi) degenerate neutrinos with cosmology

In light of the improved sensitivities of cosmological observations, we examine the status of quasi-degenerate neutrino mass scenarios. Within the simplest extension of the standard cosmological model with massive neutrinos, we find that quasi-degenerate neutrinos are severely constrained by present cosmological data and neutrino oscillation experiments. % % We find that Planck 2018 observations of cosmic microwave background (CMB) anisotropies disfavour quasi-degenerate neutrino masses at $2.4$ Gaussian $σ$'s, while adding Baryon acoustic oscillations (BAO) data brings the rejection to 5.9$σ$…

宇宙学与中微子质量序

Cosmology and the neutrino mass ordering

我们提出了一个简单的方法来量化的中微子质量的总和从宇宙学界的倒中微子质量排序的可能排除。该方法是基于贝叶斯推断，并允许正常与反向排序的后验概率的计算。我们适用于一组特定的当前数据从普朗克CMB数据和大尺度结构调查的方法，提供了一个上限的中微子质量的总和为0.14 eV在95% CL。通过这种分析，我们获得了正常与倒置排序的后验几率约为2：1。如果宇宙学数据与振荡实验的数据相结合，几率会降低到大约3：2。对于排除宇宙学的倒序在超过95% CL，精度优于0.02 eV的总和是必要的。我们证明，这样的值可以达到与计划的观测大尺度结构通过分析人工模拟数据EUCLID一样的调查。

大质量中微子宇宙学中的晕模型

The halo model in a massive neutrino cosmology

我们提供了大量的中微子宇宙学的背景下的晕模型的定量分析。我们讨论了所有必要的成分建模的非线性物质和冷暗物质的功率谱，并与N体模拟的结果，将大量的中微子进行比较。我们的中微子晕模型能够以$\sim 20\%$的精度捕捉到物质团簇的非线性行为，直到$k=10~h/$ Mpc的非常非线性尺度（这将受到重子物理的影响）。最大的差异出现在$k=0.5-1~h/$ Mpc的范围内，其中1-halo和2-halo项是可比的，并且也存在于无质量中微子宇宙学中。然而，在$k<0.2~h/$ Mpc尺度下，当中微子总质量为$<0.3$ eV时，我们的中微子晕模型在8%水平上与N体模拟结果一致.我们还将中微子非线性密度场模型化为线性和成簇分量之和，并预测了中微子功率谱和冷暗物质-中微子互功率谱，最高可达$k=1~h/$ Mpc，精度为$\sim$ 30%.对于质量低于0.15 eV的中微子晕模型捕获的中微子诱导的抑制，铸造的质量和无质量的情况下，与N体/中微子模拟的结果之间的物质功率比的2%的协议。最后，我们提供了一个简单的应用程序的晕模型：计算星系的集群，在无质量和大质量中微子宇宙学，使用一个简单的晕占领分布方案和我们的晕模型扩展。

The Atacama Cosmology Telescope: The Persistence of Neutrino Self-Interaction in Cosmological Measurements

We use data from the Atacama Cosmology Telescope (ACT) DR4 to search for the presence of neutrino self-interaction in the cosmic microwave background. Consistent with prior works, the posterior distributions we find are bimodal, with one mode consistent with $Λ$CDM and one where neutrinos strongly self-interact. By combining ACT data with large-scale information from WMAP, we find that a delayed onset of neutrino free streaming caused by significantly strong neutrino self-interaction is compatible with these data at the $2-3σ$ level. As seen in the past, the preference shifts to $Λ$CDM with th…

宇宙学中的中微子质量边界

Neutrino mass bounds from cosmology

宇宙学是目前对中微子性质最有力的探索之一。来自宇宙微波背景和大尺度结构的精确数据的出现使得中微子质量有了很强的束缚。在这里，我回顾了中微子性质的宇宙学界限的地位，重点是轻中微子的质量界限。

21厘米宇宙学对暗物质-中微子相互作用的约束及SKA1-Low的预测

Constraints on Dark Matter-Neutrino Interaction from 21-cm Cosmology and Forecasts on SKA1-Low

本文利用21厘米宇宙学约束暗物质-中微子相互作用强度，发现其约束能力比现有观测高几个数量级，并对SKA1-Low的探测前景进行了预测分析。

宇宙学中的中微子性质

Neutrino properties from cosmology

精密宇宙学能够以前所未有的精度测试基础物理学，包括中微子性质。在这项工作中，我回顾了中微子宇宙学的基础知识。我简要地描述了中微子如何影响宇宙学的观测，如各向异性的宇宙微波背景和波动的物质场。我显示当前的限制和预测的中微子质量$Σm_ν$和相对论性物种的数量$N_\mathrm{eff}$从选择的宇宙学数据的总和的敏感性。最后，我评论一下这些界限对中微子物理学的影响。

基于f（R）引力的宇宙学承认1个eV不育中微子

Cosmology Based on f(R) Gravity Admits 1 eV Sterile Neutrinos

它表明，最近的中微子振荡实验，有利于无菌中微子的质量为1 eV的顺序，和宇宙学数据施加严格的约束中微子质量从自由流抑制密度波动之间的紧张关系，可以解决目前的宇宙加速膨胀的模型的基础上f（R）引力。

狄拉克中微子磁矩对宇宙学的启示

Implications on Cosmology from Dirac Neutrino Magnetic Moments

本研究聚焦狄拉克中微子通过反常磁矩算符填充热态的机制，计算相关散射截面，结合宇宙学观测约束中微子磁矩，并探究额外狄拉克态对晚期宇宙物质能量密度的贡献。

天体物理学和宇宙学中的中微子质量

Neutrino Masses in Astrophysics and Cosmology

宇宙学对中微子质量的限制最严格，相反，大质量中微子将有助于宇宙暗物质密度，并对宇宙结构的形成起重要作用。中微子振荡可能很好地解决太阳中微子问题，并可能对超新星物理学产生重大影响。来自未来银河系超新星的中微子信号可以为宇宙学上有趣的中微子质量提供证据，或者设定有趣的极限。

额外的轻不育中微子与宇宙学

Additional Light Sterile Neutrinos and Cosmology

诱人的宇宙学和地球证据表明，轻中微子的数量可能大于3，激发了对额外轻物质的宇宙学界限的仔细重新检查。大爆炸核合成限制了核合成过程中存在的相对论中微子种类的数量，$N_{eff}^{BBN}$，而CMB角功率谱的测量限制了物质辐射相等时相对论中微子的有效能量密度，$N_{eff}^{CMB}$。在许多情况下，新的无菌中微子种类可能对$ΔN_{eff}^{BBN}$和$ΔN_{eff}^{CMB}$有不同的贡献，其质量可能与调和宇宙学约束和地球上各种中微子振荡的说法有关。我们考虑的情况下，两个不育中微子和探讨是否部分热化的不育状态可以缓解之间的紧张关系的宇宙学约束$N_{eff}^{BBN}$和地球上的数据。然后，我们研究了非零中微子质量对辐射丰度的影响，发现质量高于0.5 eV的中微子的$ΔN_{eff}^{CMB}$减少了5%以上。虽然我们在这里研究的影响可能会发挥作用，但我们发现，另外两种轻不育中微子种类不能在95%的置信水平下拟合所有数据。

中微子混合与宇宙学

Neutrino Mixing and Cosmology

我们回顾了早期宇宙中中微子混合的后果。无论是活跃-无菌混合还是仅三个活跃中微子之间的混合，振荡的结果都主要取决于宇宙轻子数的大小（残余中微子不对称性）。

中微子宇宙学面面观

Aspects of Neutrino Cosmology

原初核合成限制了轻的、稳定的中微子的性质。除了众所周知的中微子种类的数量限制外，中微子质量和磁矩也有限制。我还讨论了无菌中微子和中微子在一个原始磁场中的传播，如可能是观测到的银河系磁场的起源。

中微子温度和中微子数独立变化的宇宙学

Cosmology with Independently Varying Neutrino Temperature and Number

我们考虑了中微子温度和中微子数都允许偏离标准值时的大爆炸核合成和宇宙微波背景。从大爆炸核合成到现在，中微子温度被假定为与其标准模型值相差一个固定的因子。在这种情况下，从宇宙微波背景辐射的观测中得到的相对论自由度的有效数$N_{\rm eff}^{\rm CMB}$不等于中微子的真实数$N_ν$。我们确定了大爆炸核合成预测的元素丰度作为中微子数和温度的函数，将后者转换为$N_{\rm eff}^{\rm CMB}$的等效值。我们发现，一个值的$N_{\rm eff}^{\rm CMB} \approx 3$可以与$N_ν= 4$一致的降低中微子温度的$\sim 5\%$，而$N_ν= 5$被排除在任何值的$N_{\rm eff}^{\rm CMB}$。$N_{\rm eff}^{\rm CMB}$和$N_ν$的观测允许值不能解决锂问题。

具有秘密相互作用的不育中微子-与宇宙学的持久友谊

Sterile Neutrinos with Secret Interactions - Lasting Friendship with Cosmology

质量约为1 eV的惰性中微子与活性中微子的混合量级为10%，被认为是解决中微子振荡数据异常的一种方法，但受到宇宙学限制。最近的研究表明，如果无菌中微子耦合到一个新的兆电子伏尺度的规范玻色子A '，这些约束是可以避免的。然而，当中微子退耦后，A '介导的碰撞过程导致有效的活性中微子到无菌中微子的转换时，即使这种情况也受到结构形成约束的限制。鉴于此，我们重新评估在本文中的可行性与这种“秘密”的相互作用的不育中微子。我们仔细剖析了它们在早期宇宙中的演化，包括各种生产渠道和预期的修改大尺度结构形成。我们认为，在参数空间中有两个区域-一个在非常小的A'耦合，一个在相对较大的A'耦合-在大爆炸核合成（BBN），宇宙微波背景（CMB），和大尺度结构（LSS）的数据的所有约束都得到满足。有趣的是，如果A'玻色子也与宇宙中的暗物质耦合，那么大的A'耦合区域正是先前被证明对暗物质晕的小尺度结构具有潜在重要影响的区域。