结合Lyman-alpha森林与CMB、星系聚类和超新星约束的宇宙学参数
摘要
我们将来自Sloan数字天文台(SDSS)的Lyman-alpha森林功率谱(LYA)与高分辨率光谱结合，以及包括3年WMAP的宇宙微波背景(CMB)，以及超新星(SN)和星系聚类约束，以推导新的宇宙学参数约束。现有的LYA功率谱分析通过对准星连续光谱进行原理成分分析来推导均值flux递减的约束，改进了LYA对线性功率的约束。我们发现，在约2个σ水平上，WMAP3和LYA功率谱振幅之间存在某种张力，这通过包括其他观测结果部分缓解：我们发现sigma_8=0.85 +/- 0.02与不包括LYA的sigma_8=0.80 +/- 0.03形成对比。对于斜率我们发现ns=0.965 +/- 0.012。我们发现没有证据表明光谱指数的变化，即dn/dlnk=-(1.5 +/- 1.2) x 10^-2，符合气动模型。对 neutrino质量之和的限制得到了显著改善：sum m_nu <0.17 eV (95%置信区间)，当结合大气和太阳 neutrino混合约束时，这要求neutrino质量不能是退化的，m_3/m_1>1.3 (95%置信区间)。假设热化的第四种neutrino，我们发现m_s<0.26 eV (95%置信区间)，这种neutrino不可能是LSND结果的解释。在无neutrino质量的限制下，我们得到有效neutrino数N_nu^eff=5.3^{+0.4}_{-0.6}^{+2.1}_{-1.7}^{+3.8}_{-2.5}，且N_nu^eff=3.04仅在2.4个σ置信区间内被允许。对暗能量方程状态的限制为w=-1.04 +/- 0.06。对曲率的限制为Omega_k=-0.003 +/- 0.006。宇宙弦的限制为G mu <2.3 x 10^-7 (95%置信区间)，且相关等温性模型也受到严格的约束。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0604335,
title = {Cosmological parameters from combining the Lyman-alpha forest with CMB, galaxy clustering and SN constraints},
author = {Uros Seljak and Anze Slosar and Patrick McDonald},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0604335},
year = {2009}
}
备注
11 pages, 3 figures; v4: matches published version; v3: A numerical error found and corrected, significantly affects constraints on number of neutrino families and sterile neutrino mass, other constraints unaffected