基于引力透镜时间延迟和 Planck 数据的宇宙学研究

在平坦 Lambda-CDM 宇宙学模型的假设下，来自 Planck 卫星的最新数据指向的哈勃常数与通过引力透镜时间延迟和本地距离阶梯测量的结果存在张力。通俗地说，这种差异可能源于某些测量中未知的系统误差。更有趣的是——如果排除了系统误差——解决这一张力需要偏离平坦 Lambda-CDM 宇宙学模型，例如引入适量的空间曲率或非平凡的暗能量状态方程。为了开始解决这些问题，我们在此呈现对引力透镜 RXJ1131-1231 的分析，其在某一方面有所改进：我们考察了由假设的透镜模型密度分布剖面引入的系统误差问题。我们使用了具有重子物质和暗物质成分的更灵活的引力透镜模型，并发现爱因斯坦环中具有数千个强度像素的哈勃太空望远镜图像以及透镜的恒星速度弥散包含了足够的信息来约束这些更灵活的模型。单个系统的时间延迟距离总不确定度为 6.6%。随后，我们将改进后的时间延迟距离测量值与 WMAP9 和 Planck 的后验分布相结合。在开放 Lambda-CDM 模型中，RXJ1131-1231 的数据与 Planck 数据结合倾向于一个平坦宇宙，Omega_k = 0.00+0.01/-0.02 (68% CI)。在平坦 wCDM 模型中，RXJ1131-1231 与 Planck 数据的结合得出 w = -1.52+0.19/-0.20 (68% CI)。