利用BOSS DR12类星体样本对宇宙均匀性的14 $h^{-3}$ Gpc$^3$研究

BOSS类星体样本被用于通过红移范围$2.2<z<2.8$内的三维巡天研究宇宙均匀性。我们测量了球内计数$N(<\! r)$(即给定天体周围天体的平均数目)及其对数导数——分形关联维度$D_2(r)$。对于均匀分布，有$N(<\! r) \propto r^3$且$D_2(r)=3$。由于示踪物密度演化的不确定性，三维巡天只能探测到红移依赖意义上的均匀性，即它们探测所谓的“空间各向同性”。我们的数据以与模型无关的方式、独立于任何FLRW假定宇宙学，证明了红移范围$2.2<z<2.8$内类星体分布的空间各向同性，得到在$250<r<1200 \, h^{-1}$Mpc范围内类星体分布的$3-\langle D_2 \rangle < 1.7 \times 10^{-3}$ (2 $\sigma$)。如果我们假设类星体偏置不小于1太多，则意味着大尺度上物质分布的空间各向同性。进而结合哥白尼原理，我们最终得到大尺度上物质分布的均匀性。另一种方式，使用具有CMB导出参数的平坦$\Lambda$CDM假定宇宙学，并测量相对于该$\Lambda$CDM模型的类星体偏置，我们的数据就该宇宙学在不同尺度上的均匀程度提供了模型一致性检验。$D_2(r)$在整个$10<r<1200 \, h^{-1}$Mpc范围内与我们的$\Lambda$CDM模型相容。对于物质分布，我们在$250<r<1200 \, h^{-1}$Mpc范围内得到$3-\langle D_2 \rangle < 5 \times 10^{-5}$ (2 $\sigma$)，与大尺度均匀性一致。