Nancy Grace Roman 太空望远镜对夸克质量约束的预测

我们对 Nancy Grace Roman 太空望远镜对基本宇宙参数的约束力量进行了现实主义的预测，特别强调对绝对夸克质量尺度的约束，使用完整形状的星系功谱分析。我们分析了跨越红移范围 $0.5 < z < 2$、覆盖 $2400\ \mathrm{deg}^2$ 的 H$\alpha$ 发射线星系的模拟 lightcone mock 目录，这些目录旨在再现 Roman High Latitude Wide Area Spectroscopic Survey 的预期属性。我们对星系功谱多极使用两种互补的理论框架进行参数推断：一种基于 $\Lambda$CDM 中的有效大尺度结构理论 (EFT of LSS) 的模型依赖方法，以及不做背景宇宙模型假设的模型独立现象学方法。在 $\Lambda$CDM 分析中，我们发现 $m_\nu < 0.380(0.162)\ \mathrm{eV}$ 在 $95(68)\%$ 置信区间使用 BBN 先验和对 $n_s$ 的宽先验，加入对 $\omega_b$, $\omega_\mathrm{cdm}$ 和 $n_s$ 的 Planck 先验后紧缩至 $m_\nu < 0.276(0.121)\ \mathrm{eV}$。我们的预测显示，Roman 还能以 $1.3\%$、$4.3\%$ 和 $2.9\%$ 的精度约束 $H_0$、$\Omega_m$ 和 $\sigma_8$，与 Stage IV 星系调查测量和预测一致。在模型独立分析中，我们证明了现象学模型能够在与 EFT 模型相同的尺度范围内稳健地恢复无偏的角径距、哈勃参数和结构增长测量，获得 $m_\nu < 0.63(0.36)\ \mathrm{eV}$ 在 $95(68)\%$ 置信区间使用 Planck 先验。