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用 Ia 型超新星、BAO/CMB 和 H(z) 数据约束宇宙减速-加速转变

宇宙学与河外天体物理 2016-03-01 v2

摘要

我们重访减速参数 q(z) 的拐点状参数化,其考虑了在 ztz_t 处从宇宙减速到加速的转捩。在该参数化中,q 参数的初始值(在 zztz \gg z_t 时)为 qiq_i,其终值(z=-1)为 qfq_f,而转变持续时间由 τ\tau 参数化。通过假设平坦空间几何,我们利用来自 Ia 型超新星、BAO、CMB 和哈勃参数 H(z) 的最近数据获得了模型自由参数的约束。H(z) 数据的使用使得合并似然对哈勃参数当前值 H0H_0 产生显式依赖,允许我们在对该参数边际化时探索不同先验的影响。我们还通过考虑来自 WMAP7、WMAP9 和 Planck 的数据研究了 CMB 信息在结果中的重要性。我们表明轮廓和最佳拟合不太依赖于所用不同 CMB 数据,且所考虑的新 BAO 数据对结果的大部分改进负责。假设平坦空间几何、qi=1/2q_i=1/2 并将减速参数当前值 q0q_0 表示为其他三个自由参数的函数,我们得到 zt=0.670.08+0.10z_t=0.67^{+0.10}_{-0.08}τ=0.260.10+0.14\tau=0.26^{+0.14}_{-0.10}q0=0.480.13+0.11q_0=-0.48^{+0.11}_{-0.13}(在 68% 置信水平,对 H0H_0 采用均匀先验)。如果此外我们固定 qf=1q_f=-1,如平坦 Λ\LambdaCDM、DGP 和 Chaplygin quartessence(由我们参数化描述的特殊模型)中那样,我们得到 zt=0.660.04+0.03z_t=0.66^{+0.03}_{-0.04}τ=0.330.04+0.04\tau=0.33^{+0.04}_{-0.04}q0=0.540.07+0.05q_0=-0.54^{+0.05}_{-0.07},与平坦 Λ\LambdaCDM(其中 τ=1/3\tau=1/3)极为一致。我们还对平坦 wCDM(另一个由我们参数化描述的暗能量模型)得到了状态方程参数约束 -1.22 < w < -0.78,置信水平超过 99%。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.03814,
  title  = {Constraining cosmic deceleration-acceleration transition with type Ia supernova, BAO/CMB and H(z) data},
  author = {Marcelo Vargas dos Santos and Ribamar R. R. Reis and Ioav Waga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.03814},
  year   = {2016}
}

备注

21 pages, 8 figures