结合 WMAP 与 SDSS 引力透镜数据对复辟制约束宇宙参数及星形成效率
摘要
我们基于将威廉氏微波各向异性探测器 (WMAP) 与来自西南天网抽样测绘 (SDSS) 的高红移类星体观测相结合，给出对宇宙和星形成参数的约束。我们采用半分析模型描述复辟 (Chiu 和 Ostriker 2000)，该模型考虑了在坍缩 halo 内部以及星际介质中的若干重要物理过程。假设产生紫外光子的效率 per 质子数为常数，我们推导出 sigma_8 Omega_0^0.5~0.33 的约束，适用于一个平坦、以 Lambda 为主的宇宙，其中 h=0.72, n=0.99，且 Omega_b h^2=0.024。然而，计算得到的电子散射光学深度 tau_es~0.06，显著低于 WMAP 得到的 0.17+/-(0.04~0.07) (Spergel 等 2003)。由于 WMAP 对 tau_es 的约束与谱系指数 n 的值存在一定的退化，我们随后允许原始谱系指数 n 自由浮动，并固定 Omega_0 h^2=0.14，同时以 WMAP 数据为基准规范能谱。此外，我们允许紫外光子效率具有时间依赖性。将 WMAP 约束与类星体传输数据相结合后，我们的分析表明该模型偏好 tau_es=0.11^{+0.02}_{-0.03}, n=0.96^{+0.02}_{-0.03}$, 推导出 sigma_8=0.83^{+0.03}_{-0.05} (95% 置信区间)，且有效紫外光子效率在 z >> 6 时至少比当前大约 10 倍。这一结果表明类星体和 WMAP 观测是一致的。如果未来的观测证实光学深度 tau_es~0.1，则似乎不需要更多“非凡”来源的紫外光子，如微型类星体或星系活动性黑洞；但我们的分析表明，若 tau_es>~0.17，则需要更为激进的解决方案。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0304234,
title = {Combining WMAP and SDSS Quasar Data on Reionization Constrains Cosmological Parameters and the Star Formation Efficiency},
author = {Weihsueh A. Chiu and Xiaohui Fan and Jeremiah P. Ostriker},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0304234},
year = {2009}
}
备注
31 pages, 7 figures, 5 tables