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第一年威廉姆森微波各向异性探测器(WMAP)观测:宇宙参数确定

天体物理学 2009-05-11 v3

摘要

WMAP的精密数据使我们能够对宇宙模型进行精确检验。我们发现,新兴的宇宙标准模型——一个由 nearly scale-invariant(近尺度不变)adiabatic(绝热)高斯随机扰动种子,支配着平坦的Lambda主导宇宙——能够贴合WMAP数据。仅凭WMAP数据固定参数,我们便能够贴合更细尺度的CMB测量以及大尺度结构(星系 surveys 和 Lyman α 林)的测量。这一简单模型也与大量其他天文测量结果相一致。随后,我们将模型参数拟合到WMAP数据与其他更细尺度CMB实验(ACBAR和CBI)、2dFGRS测量以及Lyman α林数据的组合中,以确定模型的最佳拟合宇宙参数:h=0.71+0.04-0.03,Omega_b h^2=0.0224+-0.0009,Omega_m h^2=0.135+0.008-0.009,tau=0.17+-0.06,n_s(0.05/Mpc)=0.93+-0.03,sigma_8=0.84+-0.04。WMAP对tau=0.17+-0.04的最佳确定性直接来自TE数据,而非来自本模型拟合,但两者一致。这些参数暗示宇宙年龄为13.7+-0.2 Gyr。数据倾向于但不要求 slowly varying(缓变)谱指数。通过将WMAP数据与其他天文数据集合起来,我们约束了宇宙的几何结构,Omega_tot = 1.02 +- 0.02,暗能量方程状态w < -0.78(在w >= -1的假设下,置信区间为95%),以及稳定中子的能量密度,Omega_nu h^2 < 0.0076(置信区间为95%)。对于3个退化中子种,此限制意味着其质量小于0.23 eV(置信区间为95%)。WMAP对早期复合的检测排除了温暖暗物质。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0302209,
  title  = {First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters},
  author = {D. N. Spergel and L. Verde and H. V. Peiris and E. Komatsu and M. R. Nolta and C. L. Bennett and M. Halpern and G. Hinshaw and N. Jarosik and A. Kogut and M. Limon and S. S. Meyer and L. Page and G. S. Tucker and J. L. Weiland and E. Wollack and E. L. Wright},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0302209},
  year   = {2009}
}

备注

Replaced with version accepted by ApJ. One of thirteen companion papers on first-year WMAP results; 51 pages, 17 figures; a version with higher quality figures is available at http://lambda.gsfc.nasa.gov/