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基于ISW、CMB、BAO与$H_0$数据的Galileon引力约束

宇宙学与河外天体物理 2017-10-18 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

具有Galileon引力的宇宙学模型是标准ΛCDM\Lambda {\rm CDM}范式的替代方案,其自加速解在膨胀历史以及大尺度结构形成方面具有可检验的预测。在此,我们利用来自宇宙微波背景(CMB)(包括透镜效应)、重子声学振荡(BAO)和积分Sachs-Wolfe (ISW)效应的数据,对这些模型的完整参数空间进行约束。我们特别关注ISW效应,为此我们使用CMB温度图与WISE巡天的前景星系之间的交叉谱CTgC_\ell^{\rm T g}CTgC_\ell^{\rm T g}的符号由星系样本红移范围内透镜势的时间演化决定:如果势衰减(如ΛCDM\Lambda {\rm CDM}中),则为正;如果势加深,则为负。我们分别约束了Galileon引力的三个子集,即已知的三次(Cubic)、四次(Quartic)和五次(Quintic) Galileon。三次Galileon模型预测负的CTgC_\ell^{\rm T g},并与数据存在7.8σ7.8\sigma的张力,这有效地将其排除。对于四次和五次模型,ISW数据也排除了参数空间的显著区域,但允许拟合优度与ΛCDM\Lambda {\rm CDM}相当的区域。数据在这些模型中以 ⁣5σ \sim \! 5\sigma的显著性偏好非零的中微子质量之和(mν0.5\sum m_\nu\approx 0.5eV)。最佳拟合模型的H0H_0值与局部测定一致,从而避免了ΛCDM\Lambda {\rm CDM}中存在的张力。我们还识别并讨论了Galileon引力与近期BAO测量之间的 ⁣2σ \sim \! 2\sigma张力。我们的分析总体表明,当前数据不能排除Galileon宇宙学,但未来的透镜、BAO和ISW数据有很强潜力做到这一点。

关键词

引用

@article{arxiv.1707.02263,
  title  = {Galileon Gravity in Light of ISW, CMB, BAO and $H_0$ data},
  author = {Janina Renk and Miguel Zumalacárregui and Francesco Montanari and Alexandre Barreira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02263},
  year   = {2017}
}

备注

26 pages, 7 Figures; published version