利用最新超新星样本研究宇宙曲率与暗能量模型的关系

我们利用最近的Ia型超新星（以下简称SNe Ia）数据，即包含1048个红移$0.01 < z < 2.3$的SNe Ia的Pantheon样本，研究宇宙曲率与暗能量模型（以下简称DE）之间的关系。我们在$\Lambda$CDM、$\phi$CDM（即标量场暗能量）、$\omega$CDM和$\omega_0\omega_a$CDM模型的情景下，分别在68%置信水平（CL）获得了当今无量纲空间曲率密度，即$\Omega_{k0} = -0.062^{+0.189}_{-0.169}, -0.004^{+0.228}_{-0.134}, 0.127^{+0.280}_{-0.276}$和$0.422^{+0.213}_{-0.338}$的测量值。在$\Lambda$CDM模型情景下，Pantheon样本偏好一个闭合宇宙，这与来自Planck CMB谱的结果一致。然而，Pantheon SNe样本给出的$\Omega_{k0}$不确定度约为Planck数据的8倍，因此前者支持闭合宇宙的置信水平远低于后者。在$\omega$CDM和$\omega_0\omega_a$CDM模型中，Pantheon样本分别在约32%和约78%的CL下支持开放宇宙。在这些模型中，$\phi$CDM模型是最强烈支持平坦宇宙的模型。这表明$\Omega_{k0}$显著依赖于所采用的暗能量模型，且$\Omega_{k0}$与DE的状态方程之间存在负相关。