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当前数据与 $\Lambda$CDM 宇宙学模型的平坦空间超曲面一致但比模型预测更倾向于更多透镜效应

宇宙学与河外天体物理 2023-03-29 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了三对倾斜 Λ\LambdaCDM 宇宙学模型的性能,其中两对允许非平坦空间超曲面,使用了来自 Planck 的 CMB 温度和偏振功率谱数据(P18)、P18 透镜(lensing)和非 CMB 数据(non-CMB)。对于这六个模型,我们测量了宇宙学参数,并研究了在这些模型中这些数据集对是否相互一致。其中一半模型允许透镜一致性参数 ALA_L 作为附加自由参数,而另外三个模型有 AL=1A_L = 1。倾斜空间平坦模型假设通常的 primordial 空间不均匀性功率谱。倾斜非平坦模型假设 Planck 小组分析中使用的 primordial 功率谱 [Planck P(q)P(q)] 或最近计算的功率谱 [new P(q)P(q)]。在 AL=1A_L=1 的倾斜非平坦模型中,我们发现 P18 数据与非 CMB 数据的宇宙学参数约束之间存在差异,其大到足以在 3σ\sigma 水平排除 Planck P(q)P(q) 模型,但不能排除 new P(q)P(q) 模型。虽然 P18 数据和非 CMB 数据单独都倾向于闭合几何,但当 P18+non-CMB 数据联合分析时,支持非平坦超曲面的证据减弱。当允许 ALA_L 变化时,P18 数据与非 CMB 数据的宇宙学约束差异减弱。从最具限制性的 P18+lensing+non-CMB 数据组合中,我们得到几乎与模型无关的约束,并发现 AL>1A_L>1 选项比 Ωk<0\Omega_k<0 选项更受偏好,且对于所有模型,ALA_L 参数均大于 1 约 2.5σ2.5\sigma。根据偏差信息准则,在 P18+lensing+non-CMB 分析中,可变 ALA_L 选项正处于被强烈偏好于 AL=1A_L=1 选项的边缘,这可能表明标准倾斜平坦 Λ\LambdaCDM 模型存在问题(删节摘要)。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.04268,
  title  = {Current data are consistent with flat spatial hypersurfaces in the $\Lambda$CDM cosmological model but favor more lensing than the model predicts},
  author = {Javier de Cruz Perez and Chan-Gyung Park and Bharat Ratra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.04268},
  year   = {2023}
}

备注

83 pages, 39 figures. PRD accepted version, minor changes only