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基于非参数化的哈勃参数重建,从快速射电暴约束宇宙子浦度

宇宙学与河外天体物理 2026-05-05 v1

摘要

本研究使用130个良好定位的快速射电暴(FRB)样本,约束物理子浦度 Ωbh2\Omega_{\rm b}h^2,以及来自宿主星系的天体物理贡献。星际色散测度中涉及的宇宙学依赖项,通过独立于FRB样本的宇宙时计数据采用 \texttt{ReFANN} 神经网络框架进行非参数化哈勃参数 H(z)H(z) 重建。基于贝叶斯分析,我们联合推断 Ωbh2\Omega_{\rm b}h^2 与对数正态宿主星系分布的参数,分别为其中位数 eμe^\mu 和对数散度 σhost\sigma_{\rm host},分别使用真实FRB数据和模拟目录。对于真实样本,我们得到 Ωbh2=0.02236±0.00090\Omega_{\rm b}h^2=0.02236\pm0.00090eμ=178.1516.97+16.51 pccm3e^\mu=178.15^{+16.51}_{-16.97}~\mathrm{pc}\,\mathrm{cm}^{-3}σhost=0.7940.067+0.064\sigma_{\rm host}=0.794^{+0.064}_{-0.067}。对于模拟目录,结果为 Ωbh2=0.02248±0.00018\Omega_{\rm b}h^2=0.02248\pm0.00018eμ=182.366.48+6.83 pccm3e^\mu=182.36^{+6.83}_{-6.48}~\mathrm{pc}\,\mathrm{cm}^{-3}σhost=0.7110.025+0.024\sigma_{\rm host}=0.711^{+0.024}_{-0.025}。来自真实FRB样本的子浦度约束与大爆炸核合成和普朗克CMB推定结果高度一致,仅偏离其中心值约0.05%。模拟分析进一步展示了未来FRB样本的潜力,使 Ωbh2\Omega_{\rm b}h^2 的不确定性降至亚百分之一水平,而仍与早期宇宙约束保持统计一致性。我们的发现表明,结合FRB色散测度与对扩张历史的非参数化重建,提供了一种稳健的路径,以约束两者 cosmological 和天体物理参数,确立FRB作为约束子浦度的补充低红移探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.01990,
  title  = {Constraints on the baryon density from fast radio bursts using a non-parametric reconstruction of the Hubble parameter},
  author = {Lázaro L. Sales and Klecio E. L. de Farias and Amilcar R. Queiroz and Rafael A. Batista and Bruno W. Ribeiro and Raiff H. Santos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01990},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 5 figures, 2 tables