关于测量重子声学振荡的绝对尺度
宇宙学与河外天体物理
2012-10-12 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
星系分布中的重子声学振荡（BAO）特征提供了一个基本的标准尺，被广泛用于约束宇宙学参数。在大多数分析中，该标准尺的共动长度是通过结合CMB观测和理论推断出来的。然而，这个推断的长度可能受到早期宇宙物理中各种非标准效应的影响而产生偏差；这可能导致对宇宙学参数（如H_0、Ω_m和w）的推断产生偏差，因此通过结合星系红移巡天和合适的直接低红移距离测量来测量绝对BAO长度将是有价值的。一个障碍是低红移BAO巡天主要约束比值r_S / D_V(z)，其中D_V是一个膨胀尺度，标准烛光无法直接观测。这里，我们找到了一个新的近似关系D_V(z) ≃ (3/4) D_L(4z/3) (1+ 4z/3)^{-1} (1 - 0.02455 z^3 + 0.0105 z^4)，它将D_V与稍高红移处的标准光度距离D_L联系起来；该近似对于所有与WMAP相容的Friedmann模型在z < 0.4时非常精确（相对误差<0.2%），且对宇宙学参数H_0、Ω_m、Ω_k、w的依赖性非常弱。这提供了一条仅利用z < 0.3的观测（包括Ia型超新星，以及未来可能的无H_0物理距离指示器，如引力透镜或引力波标准汽笛）来测量绝对BAO长度的途径。这将为10^3 < z < 10^5范围内的标准宇宙学提供一个零参数检验，并且可以比CMB更少简并地约束相对论性粒子种类数N_eff。
引用
@article{arxiv.1205.0715,
title = {On measuring the absolute scale of baryon acoustic oscillations},
author = {Will Sutherland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.0715},
year = {2012}
}
备注
Latex, 13 pages, 3 figures. Version 2 matches MNRAS published; minor changes from v1