宇宙学 FRW 模型中空间曲率的不同表现形式

Meir Shimon; Yoel Rephaeli

宇宙学 FRW 模型中空间曲率的不同表现形式

宇宙学与河外天体物理 2024-11-04 v1

作者: Meir Shimon , Yoel Rephaeli

摘要

我们发现，来自入射光子的测地线方程中全局空间曲率参数 $K$ 与决定背景时空及其扰动演化的 Friedmann 方程中的相应参数之间存在统计证据表明存在不匹配。这种不匹配被称为\'curvature-slip\'，在假设 SH0ES 对当前膨胀率的 prior 时尤为明显。这一结果基于对宇宙微波背景 (CMB) 观测（P18）与首次年Dark Energy Survey (DES) 结果、Baryonic Oscillation (BAO) 数据以及（在较低显著性水平上）也针对 Pantheon SNIa (SN) 目录的联合分析。例如，当考虑 P18+SH0ES、P18+DES+SH0ES 和 P18+BAO+SH0ES 时，针对 Null 假设的赌注 odds 分别超过 $10^7$ :1、1400:1 和 1000:1。涉及 SNIa 的数据集显著削弱了这种曲率滑移。值得注意的是，即使不施加 SH0ES prior，P18+DES 和 P18+BAO 的情况下的 Null 假设被拒绝的赌注 odds 分别为 70:1 和 160:1。当施加 SH0ES prior 时，允许非零\'curvature-slip\'的修改模型与 $\Lambda$ CDM 的全局拟合表现显著优于后者，体现在显著的 Deviance Information Criterion (DIC) 增益中，增益范围为 7 到 23，取决于所考虑的数据组合。即使在不包括 SN 数据的情况下，与 K $\Lambda$ CDM 相比，该模型也表现出显著但较小的 DIC 增益。我们的发现可能被解释为 FRW 度规中最大对称性的 (理想化的) 性质，与基于广义相对论的均匀各向同性 $\Lambda$ CDM 模型的动力学演化之间固有的不一致性（abridged）

关键词

空间曲率 FRW 模型宇宙学参数 CMB 观测曲率滑移

引用

@article{arxiv.2411.00080,
  title  = {Differing Manifestations of Spatial Curvature in Cosmological FRW Models},
  author = {Meir Shimon and Yoel Rephaeli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.00080},
  year   = {2024}
}

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宇宙学 FRW 模型中空间曲率的不同表现形式

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