基于高斯过程的宇宙曲率零检验

决定宇宙空间几何的宇宙曲率 $\Omega_{K,0}$ 是现代宇宙学中的重要参数。任何偏离 $\Omega_{K,0}=0$ 的情况都将对原初暴胀范式与基础物理产生深远影响。本文中，我们采用一种宇宙学模型无关的方法来检验 $\Omega_{K,0}$ 是否偏离零。我们利用高斯过程从观测数据重构约化哈勃参数 $E(z)$ 与距离导数 $D'(z)$，进而通过零检验关系确定 $\Omega_{K,0}$。我们考虑了宇宙计时（CC）哈勃数据、重子声学振荡（BAO）哈勃数据与超新星Pantheon样本。我们的结果在重构域 $0<z<2.3$ 内、在 $1\sigma$ 置信水平上与空间平坦宇宙一致。在红移区间 $0<z<1$ 内结果偏向平坦宇宙，而在 $z>1$ 时倾向于闭合宇宙。就此意义而言，宇宙仍为闭合宇宙仍有可能。我们还利用模拟引力波标准汽笛、CC+BAO与红移漂移哈勃数据在 $0<z<4.5$ 上进行了宇宙曲率零检验。结果表明，未来在多重高质量观测协同下，我们可严格约束空间几何或排除平坦宇宙。