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不依赖声视界尺度的哈勃常数测定:来自 CMB 透镜的观测

宇宙学与河外天体物理 2021-01-18 v2

摘要

在平坦 Λ\LambdaCDM 宇宙学模型假设下,来自宇宙距离阶梯的哈勃常数 H0H_0 测量值与根据 Planck 对 CMB 的观测及其他高红移数据集推断的值目前存在张力。少数有希望的理论解决方案之一是引入改变早期宇宙声视界尺度的新物理;这可以使 CMB 和 BAO 对 H0H_0 的约束与本地测量更好地一致。在本文中,我们讨论如何在不使用声视界尺度 rsr_s 信息的情况下,从 CMB 得到哈勃常数的测量。具体而言,我们展示了当与约束物质密度参数的超新星或星系弱透镜测量相结合时,CMB 透镜功率谱的测量如何用于对 H0H_0 给出有意义的约束。这些约束源于 CMB 透镜功率谱对物质-辐射相等时视界尺度(在投影下)的敏感性;该尺度对新物理的依赖可能与声视界不同。根据对当前来自 Planck 的 CMB 透镜数据和 Pantheon 超新星数据并结合保守外部先验的分析,我们推导出与 rsr_s 无关的约束 H0=73.5±5.3H_0 = 73.5\pm 5.3 km/s/Mpc。对未来 CMB 巡天的预测表明,利用 CMB 透镜将约束改善至误差小于 σ(H0)=3\sigma(H_0) = 3 km/s/Mpc 是困难的,尽管将类似方法应用于星系功率谱可能允许进一步改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.04007,
  title  = {Determining the Hubble Constant without the Sound Horizon Scale: Measurements from CMB Lensing},
  author = {Eric J. Baxter and Blake D. Sherwin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04007},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 6 figures; minor revision to match version accepted by MNRAS