基于星系团的宇宙时钟：多探针宇宙学的新方法

我们提供了在 $z=0.54$ 处的宇宙膨胀历史的新测量，采用星系团 (CC) 方法，利用对三组星系团的高质量光谱 VLT/MUSE 数据进行分析：SDSS J2222+2745 ($z=0.49$)、MACS J1149.5+2223 ($z=0.54$) 和 SDSS J1029+2623 ($z=0.59$)。其中心星系团 MACS J1149.5+2223 已知携带超级新星 'Refsdal'，该现象曾用于通过时间延迟 cosmography (TDC) 进行 $H_0$ 测量。这标志着一种自洫的探针组合的第一步，其中不同方法应用于同一数据样本。 After 选择最被动且质量最大的成员星系 (38 个 CC)，我们通过完全光谱拟合推导其年龄和物理参数。我们使用专为去除年龄 cosmological 先验而修改的 Bagpipes 代码。 CC 样本平均显示超太阳金属度 $Z/Z_{\odot} = 1.3 \pm 0.7$、低尘埃衰减 $A_{\rm{V}} = 0.3 \pm 0.3$ mag，并在短脉冲中形成 $\tau = 0.6 \pm 0.2$ Gyr。我们还观察到红移处于年龄趋势和质量downsizing 现象。从年龄-红移趋势出发，通过 bootstrap 方法实现 CC 方法，我们推导出新的 $H(z)$ 测量：$H$($z$=0.542) = $66_{-29}^{+81}$ (stat) $\pm$13 (syst) km/s/Mpc。我们还模拟了增加统计数量和扩展红移覆盖范围的影响，发现 $H$($z$) 不确定性可通过约 100 个 CC 以及略微更宽的红移范围 (d$z\sim$0.2) 降低最高可达 4 倍。