利用宇宙星际形成历史约束宇宙学与天体物理参数

在现代宇宙学中，识别新的观测探针以约束宇宙学参数已成为重要目标。本文探讨了以 redshift 范围 $z \in [0, 15]$ 编译的宇宙星际形成率密度（SFRD）作为基本参数（包括 $\Omega_{\rm m}$、$H_0$ 和暗能量方程状态参数 $w$）的补充探针。我们在 $\Lambda$CDM 框架下，将SFRD与BBN数据联合分析，可得 $H_0 = 65\pm11$ km\,s$^{-1}\,Mpc^{-1}$，反映出与天体物理参数显著的退化。通过联合分析SFRD与最新的 BAO 和 Type Ia 超新星（SNIa）数据，这些退化被有效打破，得到更紧密的约束，例如 \texttt{SFRD + BBN} + \texttt{DESI-DR2} 给出 $H_0 = 68.28 \pm 0.18$ km\,s$^{-1}\,Mpc^{-1}$。我们对SFRD随红移的统计重构，发现峰值位于 $z_{\rm peak} = 2.600^{+0.114}_{-0.087}$。我们的结果表明， 将SFRD与既定宇宙学探针联合，不仅改善了宇宙学参数的约束，还降低了支配星际形成的天体物理参数的不确定性。我们进一步扩展到 $w$CDM 模型，凸显SFRD作为不同暗能量情景下稳健的补充宇宙学探针的前景。