科技日报记者 杨仑
记者从东北大学获悉，近日该校理学院、辽宁省宇宙学与天体物理重点实验室张鑫教授团队在精确宇宙学与中微子物理交叉研究领域取得重要进展。团队联合多项最新国际宇宙学巡天数据，在动力学暗能量模型下获得中微子总质量约为0.1电子伏特的统计线索，为利用宇宙学观测探索中微子绝对质量提供了新依据。相关成果发表于《中国科学：物理学 力学 天文学》（英文版）。
长期以来，作为探寻宇宙奥秘的“信使”，中微子究竟多重，是科学家长期探索的问题。振荡实验已证明中微子具有非零质量，却只能测出不同质量本征态之间的质量平方差，无法确定其绝对质量。宇宙学提供了另一条研究路径：中微子的自由流动会抑制小尺度宇宙结构形成，研究人员可通过分析它在宇宙演化中留下的印记，间接为其“称重”。
以往，宇宙学研究主要给出中微子质量的上限。此次研究进一步探索其具体取值，重点考察暗能量性质对质量推断的影响。
团队综合暗能量光谱仪巡天第二批数据的重子声学振荡测量、宇宙微波背景、暗能量巡天超新星和弱引力透镜数据，对不同暗能量模型进行比较。结果显示，将暗能量视为宇宙学常数时，联合数据主要给出质量上限；允许暗能量性质随时间演化，并将有效中微子种类数作为自由参数后，中微子总质量估计约为0.098电子伏特，对非零质量的统计偏好达到约2.7σ。
研究团队分析，暗能量演化会改变宇宙膨胀历史，影响宇宙学距离。在此次数据偏好的演化模式下，增加中微子总质量，有助于补偿这一影响，使模型与宇宙微波背景观测相符。弱引力透镜数据偏好较低的物质聚集程度，也进一步增强了对非零质量的统计偏好。
团队采用轮廓似然方法进行交叉检验，得到的最佳拟合总质量约为0.082电子伏特，与主要分析结果较为一致。这项研究揭示了暗能量性质与中微子质量推断之间的密切联系。该团队负责人介绍，未来更高精度的宇宙微波背景、弱引力透镜和大尺度结构观测，将进一步检验这一线索，为解开中微子绝对质量之谜提供更精准的依据。
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