果真平坦？宇宙学钟对空间曲率与宇宙一致性的看法

Planck 的宇宙微波背景（CMB）温度与偏振数据是否倾向于一个具有曲率参数 $\Omega_K<0$ 的空间闭合宇宙，近来成为激烈讨论的话题。为打破几何简并而将 Planck 数据与重子声学振荡（BAO）测量等外部数据集相结合的尝试，均指向一个空间平坦的宇宙，但代价是与 Planck 存在显著张力，使得所得的数据集组合存在问题。解决这一问题需要找到一个能够打破几何简并而又不引发这些张力的数据集。我们认为宇宙学钟（CC）——即由大质量早型被动演化星系的相对年龄测得的膨胀率 $H(z)$——正是我们所寻求的数据集。此外，CC 还具有几乎不依赖宇宙学模型假设的额外优势。将 Planck 2018 CMB 温度与偏振数据与最新的 CC 测量相结合，我们打破了几何简并，得到 $\Omega_K=-0.0054 \pm 0.0055$，与空间平坦宇宙一致，且与 Planck+BAO 约束相当。我们的结果在最小参数空间扩展和 CC 系统误差下均稳定，并且我们发现在一个非平坦宇宙中 Planck 与 CC 数据之间不存在显著张力，使得所得组合可靠。我们的结果使我们能够自信地断言宇宙在空间上是平坦的，精度达 ${\cal O}(10^{-2})$ 量级，这一发现可能解决正在进行的空间曲率之争，并为已经非常成功的暴胀范式提供更多支持。