来自宇宙膨胀与结构增长数据的Starobinsky $f(R)$宇宙学的观测约束

暗能量的未知物理本质促使宇宙学研究中探讨大尺度下的引力理论修正。此类修正之一为考虑一般称为$f(R)$的引力理论。本文中,我们利用观测数据对Starobinsky $f(R)$模型\cite{Starobinsky2007}进行约束与检验,所用数据包括更新的宇宙膨胀动力学测量$H(z)$,以及宇宙结构增长率$[f\sigma_8](z)$——在此处协调模型$\Lambda$CDM与修正引力模型$f(R)$的区别更为清晰。我们使用MCMC似然分析,借助$H(z)$与$[f\sigma_8](z)$数据(单独及联合)探索$f(R)$模型的参数空间,并进一步考察哪些模型对联合数据拟合最佳。为 further检验Starobinsky模型,我们采用Linder \cite{Linder2017}提出的方法,将观测量的数据在红移空间联合分箱。这得以进一步探索相较$\Lambda$CDM模型更拟合数据的模型参数。对$H(z)$与$[f\sigma_8](z)$的联合分析表明,$n=2$–Starobinsky $f(R)$模型良好拟合观测数据。最后,我们确认该联合分析能够打破原工作\cite{Starobinsky2007}提出的修正引力模型间的简并。我们的结果表明,$f(R)$ Starobinsky模型对其一组参数值能良好拟合当前可用数据,因此是$\Lambda$CDM模型的一种可能替代。