DESI DR1 Lyα 林谷: 3D 全形态分析与宇宙学约束

我们对 Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) 第一个数据发布 (DR1) 测量的 Lyman-α (Lyα) forest correlation functions 的 full shapes 进行分析。我们的分析 focus 于 measuring Alcock-Paczynski (AP) effect 和在 $8 h^{-1}\mathrm{Mpc}$ 球中 matter fluctuations 的 cosmic growth rate 乘以振幅 $f\sigma_8$。我们通过 two different sets of mocks、一系列 data splits 以及 large set of analysis variations（首次以 blinded 方式进行）来 validate our measurements。我们的分析约束了 ratio $D_M/D_H(z_\mathrm{eff})=4.525\pm0.071$，其中 $D_H=c/H(z)$ 为 Hubble distance，$D_M$ 为横向 comoving distance，effective redshift 为 $z_\mathrm{eff}=2.33$。这一值比来自同一数据集的 Baryon Acoustic Oscillation (BAO) 约束 tight了 $2.4$ 倍。当将与 DESI DR2 的 Lyα BAO 约束合并时，我们获得 ratios $D_H(z_\mathrm{eff})/r_d=8.646\pm0.077$ 和 $D_M(z_\mathrm{eff})/r_d=38.90\pm0.38$，其中 $r_d$ 为 drag epoch 时的 sound horizon。我们也测量 $f\sigma_8(z_\mathrm{eff}) = 0.37^{+0.055}_{-0.065} (\mathrm{stat}) \pm 0.033 (\mathrm{sys})$，但由于 mocks 验证困难，我们不将其用于宇宙学推断。在 $\Lambda$CDM 框架下，我们的测量值与 cosmic microwave background (CMB) 和 galaxy clustering 约束一致。使用 nucleosynthesis prior 但不包含 CMB anisotropy information，我们测得 Hubble 常数为 $H_0 = 68.3\pm 1.6\; \mathrm{km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$。最后，我们表明 Lyα forest AP 测量有助于 improve 对 dark energy equation of state 的约束，预计将在即将到来的 DESI 分析中发挥重要作用。