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利用 SDSS-IV eBOSS 进行模型无关的宇宙学推断:同时探测背景宇宙与扰动宇宙

宇宙学与河外天体物理 2025-12-02 v2 机器学习 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在此,我们探索了已完成的 Sloan Digital Sky Survey IV (SDSS-IV) extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) 数据中印刻的某些微妙特征,作为对背景宇宙和扰动宇宙的联合探测。我们仅使用 SDSS 的测量结果,将重子声学振荡 (BAO) 和红移空间畸变 (RSD) 观测量重构为红移的函数。我们应用多任务高斯过程 (MTGP) 框架对宇宙学观测量 DM(z)/rdD_M(z)/r_dDH(z)/rdD_H(z)/r_dfσ8(z)f\sigma_8(z) 的相互依赖性进行建模,并追踪它们在不同红移处的演化。随后,我们获得了包含 SDSS-IV eBOSS 巡天探测的不同红移处 DM(z)/rdD_M(z)/r_dDH(z)/rdD_H(z)/r_dfσ8(z)f\sigma_8(z) 的受约束的三维相空间。此外,假设 Λ\LambdaCDM 模型,我们在 SDSS-IV eBOSS 探测的每个红移处获得了模型参数 Ωm\Omega_{m}H0rdH_{0}r_{d}σ8\sigma_{8}S8S_{8} 的约束。这表明在 Λ\LambdaCDM 模型中 H0H_0Ωm\Omega_mσ8\sigma_8S8S_8 存在依赖于红移的趋势,暗示 Λ\LambdaCDM 模型可能存在不一致性。我们的研究是一个利用单一星系巡天提取背景宇宙和扰动宇宙信息的模型无关模板,考虑了背景观测量和扰动观测量之间所有现有的相关性,并且可以很容易地扩展到未来的 DESI-3YR 以及 Euclid 结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.13973,
  title  = {Model-Agnostic Cosmological Inference with SDSS-IV eBOSS: Simultaneous Probing for Background and Perturbed Universe},
  author = {Purba Mukherjee and Anjan A. Sen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13973},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 7 sets of figures, 3 tables. Comments are welcome. New references added