Einschränkung der selbstwechselwirkenden Neutrino-Interpretation der Hubble-Spannung

Große, nichtstandardisierte Neutrino-Selbstwechselwirkungen haben sich als Lösung für die ∼4σ Spannung in Messungen der Hubble-Konstante und eine mildere Spannung in der Amplitude von Materieschwankungen erwiesen. Wir zeigen, dass Wechselwirkungen der erforderlichen Größe die Existenz eines Kraftträgers mit einer großen Neutrino-Kopplung (>10^-4) und einer Masse im Bereich von keV-100 MeV implizieren. Dieser Vermittler unterliegt strengen kosmologischen und labormäßigen Grenzen, und wir stellen fest, dass fast alle Realisierungen eines solchen Teilchens durch bestehende Daten ausgeschlossen sind, es sei denn, es trägt Spin 0 und koppelt fast ausschließlich an τ-flavored Neutrinos. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die leichten Neutrinos Majorana-Teilchen sein müssen und dass ein UV-vollständiges Modell einen nicht-minimalen Mechanismus erfordert, um gleichzeitig Neutrino-Massen und merkliche Selbstwechselwirkungen zu erzeugen.