宇宙加速的观测探针
宇宙学与河外天体物理
2015-06-03 v2
摘要
宇宙的加速膨胀是几十年来最令人惊讶的宇宙学发现，它意味着宇宙被某种具有奇异物理性质的“暗能量”所主导，或者爱因斯坦的引力理论在宇宙尺度上失效。宇宙加速的深远意义激发了雄心勃勃的实验努力，旨在以百分之一或更高的精度测量膨胀历史和结构增长。我们详细回顾了进行此类测量的四种最成熟的方法：Ia型超新星、重子声学振荡(BAO)、弱引力透镜和星系团。我们特别关注这些技术中的系统不确定性，以及为达到利用“第四阶段”暗能量设施（如BigBOSS、LSST、Euclid和WFIRST）所需的控制水平而采取的策略。我们简要回顾了其他一些方法，包括红移空间畸变、Alcock-Paczynski检验和H_0的直接测量。我们对暗能量状态方程和广义相对论参数化偏离的约束进行了广泛的预测，这些预测可通过结合超新星、BAO、弱透镜和CMB数据的第三阶段和第四阶段实验计划实现。我们还展示了其他方法为与这些基准计划竞争所需的精度水平。我们强调采用几种最强大方法相结合的平衡计划的价值，既可以交叉检验系统不确定性，也可以利用互补信息。探测宇宙加速的巡天产生具有广泛应用的数据集，并延续了天文学以越来越高的细节和越来越大的尺度绘制宇宙图的悠久传统。
引用
@article{arxiv.1201.2434,
title = {Observational Probes of Cosmic Acceleration},
author = {David H. Weinberg and Michael J. Mortonson and Daniel J. Eisenstein and Christopher Hirata and Adam G. Riess and Eduardo Rozo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.2434},
year = {2015}
}
备注
289 pages, 55 figures. Accepted for publication in Physics Reports. Description of changes since original version --- fractionally small but significant in total --- is available at http://www.astronomy.ohio-state.edu/~dhw/Review