标准尺与标准烛光对暗能量模型约束的比较

我们比较了利用近期标准尺数据（z=0.2 和 z=0.35 处的重子声学振荡 (BAO) 以及宇宙微波背景 (CMB) 位移参数 R 和 l_a）获得的暗能量模型约束，与利用近期 Ia 型超新星 (SnIa) 标准烛光数据（来自 Davis 等人的 ESSENCE+SNLS+HST）获得的相应约束。我们发现，尽管两类数据在 2\sigma 水平上均与 $\Lambda$CDM 模型一致，但两类数据之间存在系统性差异。特别是，我们发现对于 3 年 WMAP 数据 (WMAP3) 最佳拟合的 2\sigma 范围内 practically 所有的参数值 ($\Omega_0m,\Omega_b$)，$\Lambda$CDM 模型与 SnIa 数据的一致性显著高于与 CMB+BAO 数据的一致性。例如，对于对应于 WMAP3 最佳拟合值的 ($\Omega_0m,\Omega_b$)=(0.24,0.042)，使用 SnIa 数据时暗能量状态方程参数化 $w(z)=w_0 + w_1 (z/(1+z))$ 的最佳拟合距离 $\Lambda$CDM ($w_0=-1,w_1=0$) 为 0.5\sigma，而使用 CMB+BAO 数据时则为 1.7\sigma。早期数据（SNLS 与 z=0.35 处的 CMB+BAO）中也存在类似趋势。这种趋势表现为：标准尺 CMB+BAO 数据显示出对穿越幻影分界线 $w=-1$ 的轻微偏好，而近期 SnIa 数据则倾向于 $\Lambda$CDM。尽管存在这种轻微的趋势差异，但我们未发现违反宇宙距离对偶关系 $\eta \equiv d_L(z)/(d_A(z) (1+z)^2)=1$ 的统计显著证据。例如，使用 $\Omega_0m=0.24$ 的先验，我们在红移范围 0<z<2 内发现 $\eta=0.95 \pm 0.025$，这与 2\sigma 水平上的距离对偶一致。