用高红移标准烛光甄别暗能量模型

继 Ia 型超新星在较低红移 $(z\lesssim2)$ 约束宇宙学方面取得成功之后，人们一直在努力确定是否能在更高红移处找到一种同样有用的可标准化烛光。{在这项工作中，我们确定了对于高红移标准烛光 $(z\gtrsim2)$，常数暗能量 $\Lambda$CDM 宇宙学与暗能量状态方程 $w(z)$ 为红移函数的宇宙学之间可能存在的最大星等差}。我们讨论了一些具有两个自由参数的流行 $w(z)$ 参数化形式，即 $w_z$CDM 宇宙学，包括 Chevallier-Polarski-Linder 及其推广 $n$CPL，以及 Jassal-Bagla-Padmanabhan 参数化。对于每一种参数化，我们计算并找出 $\Delta \mu$ 的极值，$\Delta \mu$ 是 $w_z$CDM 宇宙学与基准 $\Lambda$CDM 宇宙学的距离模数之差，作为红移的函数，给定参数 $P=(\Omega_{m,0}, w_0, w_a)$ 的 68% 似然约束。参数利用宇宙微波背景、重子声学振荡和 Ia 型超新星数据，通过 CosmoMC 进行约束。我们发现，在高红移处，所有被检验的宇宙学与基准 $\Lambda$CDM 宇宙学的偏离均不超过 0.05 mag，这意味着高红移标准烛光无助于区分 $w_z$CDM 宇宙学与基准 $\Lambda$CDM 宇宙学。反之，这意味着如果发现高红移标准烛光在高红移处与 $\Lambda$CDM 不一致，那么这不仅对 $\Lambda$CDM 是个问题，对整个 $w_z$CDM 宇宙学家族也是如此。