利用测光数据的宇宙计时器：$H(z)$ 的一条新路径

我们提出了一种基于原理验证的从测光数据确定 Hubble 参数 $H(z)$ 的方法，在有效红移 $z=0.75$（$0.65<z<0.85$）处获得的测定值为 $H(0.75) =105.0\pm 7.9(stat)\pm 7.3(sys)$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$，其统计不确定度为 7.5\%，系统不确定度为 7\%（统计与系统不确定度按平方根合成后为 10\%）。该结果是以不依赖宇宙学模型的方式获得的，但在相关红移范围内假设了线性年龄-红移关系，因此，只要 $H(z)$ 在红移上可被视为缓慢变化，它就可用于约束任意宇宙学模型。具体而言，我们应用在一个包含 140 个天体的深入研究光谱样本上训练的神经网络，对 {\tt COSMOS2015} 巡天数据进行处理，构建了一组包含 1.9 万个近被动演化星系的样本，并建立了年龄-红移关系。Hubble 参数由年龄-红移关系的红色包络线的导数给出。这是首次以低于 10\% 的精度从测光数据确定 Hubble 参数。精确的 $H(z)$ 测定有助于阐明 Hubble 张力；本研究表明，测光数据在不确定度仅降低两倍的情况下，即可为该张力提供新的视角。