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Ia型超新星宇宙学的非高斯似然:对暗能量与 $H_0$ 的启示

宇宙学与河外天体物理 2023-12-05 v1

摘要

Ia型超新星目录在规模和校准方面的最新改进,使我们能够通过暗能量对宇宙膨胀历史的影响来约束其具体性质与演化。我们展示了在 SNe~Ia 目录 Pantheon+ 上进行贝叶斯宇宙学模型比较的结果,其中数据在所有其他模型中更偏好 Flat Λ\LambdaCDM,我们发现有中等证据(ΔlogZ2.5\Delta \log \mathcal{Z} \sim 2.5)拒绝若干替代暗能量模型。我们分析了 peculiar velocity corrections 对模型比较的影响,并表明去除 peculiar velocity corrections 会导致非 Λ\LambdaCDM 参数的拟合发生变化。除了比较宇宙学模型外,贝叶斯方法还被扩展用于比较数据的散射模型,以检验 Pantheon+ Hubble 残差中的非高斯性。我们发现,在 Pantheon+ 协方差中添加尺度参数,或者交替使用多元 Student's t-分布,比基准分析能更好地拟合数据,分别产生了与宇宙学无关的证据增加 ΔlogZ=2.29\Delta \log \mathcal{Z} = 2.292.462.46。这种对散射的改进处理减小了 Hubble 常数约束的不确定性,得到 H0=73.67±0.99H_0 = 73.67 \pm 0.99 km s1^{-1} Mpc1^{-1},与 Planck 存在 5.7σ 5.7 \sigma 的冲突。我们还探索了 MBM_B 跃迁模型作为 Hubble 冲突的潜在解决方案,发现在 SNe 数据中没有支持这些模型的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.02075,
  title  = {Non-Gaussian Likelihoods for Type Ia Supernovae Cosmology: Implications for Dark Energy and $H_0$},
  author = {Toby Lovick and Suhail Dhawan and Will Handley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02075},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 13 figures