基于高红移类星体有效光学深度的双子密度约束

本文在 $\Lambda$CDM 模型框架下，给出对双子物质密度参数 $\Omega_b$ 的约束。我们的分析利用了高红移类星体的有效光学深度观测数据。为参数化光子间离子化速率 $\Gamma_{-12}$，我们采用 B\'{e}zier 曲线。此外，我们将高红移处的哈勃参数近似为 $H(z)\approx 100h\Omega_m^{1/2} (1+z)^{3/2}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$。以 $h=0.701\pm0.013$ 和 $\Omega_m = 0.315$（以 Planck 任务优化）为依据，得到置信区间。最佳拟合值为 $\Omega_b =0.043^{+0.005}_{-0.006}$（对应旧数据集）和 $\Omega_b = 0.045^{+0.004}_{-0.006}$（对应新数据集）。我们还测试了 $\Gamma_{-12}$ 的非参数形式，得到 $\Omega_b = 0.048^{+0.001}_{-0.003}$。这些结果在 1 $\sigma$ 置信水平下与 Planck 的发现相符。我们的发现凸显了类星体数据集在约束 $\Omega_b$ 方面的有效性，无需独立的光子间离子化速率数据。该方法为双子密度和星际介质光子间离子化历史提供了详细的宇宙信息。