基于最大弛豫星系团Chandra X射线观测对暗能量的改进约束
摘要
我们利用Chandra对跨越红移范围0.05<z<1.1的42个高温(kT>5keV)、X射线明亮且动力学弛豫的星系团的X射线气体质量分数(fgas)的测量结果，对平均物质密度Omega_m、暗能量密度Omega_de以及暗能量状态方程参数w给出了约束。仅使用z<0.15的6个最低红移星系团的fgas数据（暗能量对这些测量影响可忽略），我们测得Omega_m=0.28+-0.06（68%置信度，使用了Hubble常数H_0和平均重子密度Omega_bh^2的标准先验）。在仅对H_0和Omega_bh^2采用弱先验的情况下分析所有42个星系团的数据，我们在Omega_m上获得了相似结果，并在约99.99%的置信度下探测到暗能量对星系团距离的影响，对于非平直LCDM模型得到Omega_de=0.86+-0.21。该暗能量的探测显著性与近期的SNIa研究相当，代表了宇宙加速膨胀的有力独立证据。尽管距离测量的加权平均统计散布仅约5%，fgas数据中仍未探测到系统散布。对于常量w的平直宇宙学模型，我们测得Omega_m=0.28+-0.06且w=-1.14+-0.31。将fgas数据与来自CMB和SNIa研究的独立约束相结合，消除了对Omega_bh^2和H_0先验的需求，并得出更严格的约束：对于相同的常量w模型，Omega_m=0.253+-0.021且w=-0.98+-0.07。在我们放宽平直性假设和/或允许w演化的更一般分析中，结果依然与宇宙学常数范式一致。我们的分析包含了对系统不确定度的保守容限。微小的系统散布与严格的约束为未来使用fgas方法进行暗能量研究带来了良好前景。（节选）
引用
@article{arxiv.0706.0033,
title = {Improved constraints on dark energy from Chandra X-ray observations of the largest relaxed galaxy clusters},
author = {S. W. Allen and D. A. Rapetti and R. W. Schmidt and H. Ebeling and G. Morris and A. C. Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.0033},
year = {2010}
}
备注
Published in MNRAS. 20 pages, 11 figures. The data and analysis code (in the form of a patch to CosmoMC) are now available at http://www.stanford.edu/~drapetti/fgas_module/