利用模型无关功率谱与双谱提升宇宙学的精度与准确度

近期发展出一种利用模型无关方法分析大尺度结构数据的新且有前景的途径，其中线性功率谱形状由大量自由变化的波段参数化，而非假设特定宇宙学模型。我们称此方法为 FreePower。本文采用 Fisher 矩阵方法表明，对于单圈功率谱情形，纳入树级双谱可大幅提升该方法的精度。我们还表明，采用其结构完全由对称性决定、而非由特定模型（如通常的爱因斯坦-德西特近似）中有效演化方程决定的微扰论核，可类似地提升准确度。主要结果是：借助 Euclid 巡天，可在 $z\in [0.6,\, 2.0]$ 范围内七个红移 bin 中精确测量哈勃函数、距离与（$k$ 无关的）增长率 $f(z)$。最低红移 bin 的典型误差约为 1%（对 $H$）、0.5–1%（对 $D$）和 1–3%（对 $f$）。通用微扰论的使用使我们首次能够研究对宇宙学微扰非线性核（即超出线性增长因子）的约束，表明它们可在 10–20% 水平被探测。我们发现，功率谱与双谱的结合在约束线性与二阶微扰参数方面尤为有效。