基于 BOSS 与 eBOSS 数据对百亿年宇宙演化的模型无关解释

我们提出了对斯隆数字巡天 III (BOSS) 和 IV (eBOSS) 亮红星系与类星体成团性完整星表的首次模型无关分析，红移范围为 $0.2\leq z \leq 2.2$（百亿年宇宙演化），该分析一致地包含了重子声学振荡 (BAO)、红移空间畸变 (RSD) 以及傅里叶空间中重建前与重建后星表的转移函数特征形状。该方法补充了仅关注 BAO 和 RSD 特征的标准分析技术，以及假设特定底层宇宙学模型进行分析的全建模方法。这些模型无关结果随后可轻易地在所选宇宙学模型的框架下进行解释。特别地，当与 $z>2.1$ 的 Ly-$\alpha$ BAO 测量结合时，成团性 BAO、RSD 和 {\it Shape} 参数可在平坦-$\Lambda$CDM 模型内解释，在重子密度的大爆炸核合成 (BBN) 先验下给出 $h=0.6816\pm0.0067$、$\Omega_{\rm m}=0.3001\pm0.0057$ 和 $10^{9}\times A_s= 2.43\pm0.20$（或 $\sigma_8=0.858\pm0.036$）。在没有任何外部数据集的情况下，仅 BOSS 和 eBOSS 数据意味着 $\Omega_{\rm m}=0.2971\pm 0.0061$ 和 $10^{9}\times A_s=2.39^{+0.24}_{-0.43}$（或 $\sigma_8=0.857\pm0.040$）。对于超越 $\Lambda$CDM 的模型，仅 eBOSS 数据（与 Planck 结合）在 95% 置信水平下将中微子质量总和限制为 $\Sigma m_\nu< 0.40$ eV（BBN 先验下 $\Sigma m_\nu <0.082$ eV），曲率能量密度限制为 $\Omega_\mathrm{k} = -0.022_{-0.038}^{+0.032}$（$\Omega_\mathrm{k} = 0.0015\pm 0.0016$），暗能量状态方程参数限制为 $w=-0.998_{-0.073}^{+0.085}$（无 BBN 先验下 $w=-1.093_{-0.044}^{+0.048}$）于 68% 置信水平。