哈勃常数与减速参数的局域测定

Planck 合作组 [Aghanim et al. 2018] 从宇宙微波背景辐射测定的哈勃常数 $H_0$ 与 SH0ES 合作组 [Reid et al. 2019] 对 $H_0$ 的局域测定之间存在 $4.2\sigma$ 的张力。本文改进了局域测定方法，该方法将减速参数固定为标准 $\Lambda$CDM 模型值 $q_0=-0.55$，即使用了来自局域宇宙之外的观测信息。首先，我们推导出 Ia 型超新星绝对星等 $M_B$ 的有效校准先验，该先验可用于宇宙学分析，以避免对低红移超新星的双重计数。我们得到 $M_B = -19.2334 \pm 0.0404$ mag。然后，我们使用上述 $M_B$ 先验来获得局域 $H_0$ 的测定值，该测定仅使用局域观测数据，并仅假设宇宙学原理，即大尺度均匀性和各向同性。这是通过在光度距离的宇宙图景展开中对 $q_0$ 采用无信息平坦先验来实现的。我们使用最新的 Pantheon 样本，得到 $H_0= 75.35 \pm 1.68 \text{ km s}^{-1} {\rm Mpc}^{-1}$，其不确定性为 2.2%，接近 SH0ES 合作组获得的 1.9% 误差。我们的测定值与 Planck 合作组假设 $\Lambda$CDM 模型的最新结果之间存在更高的 $4.5\sigma$ 张力。此外，我们还将减速参数约束为 $q_0= -1.08 \pm 0.29$，这与 Planck 结果在 $1.9\sigma$ 水平上不一致。这些估计仅使用红移范围 $0.023\le z\le 0.15$ 内的超新星。