利用最终 BOSS 数据中的空洞进行精确宇宙学测量

我们报道了从最终 BOSS DR12 数据集中宇宙学空洞获得的新宇宙学约束。它们源于对红移空间中平均空洞形状（即堆叠空洞-星系互相关函数）的几何与动力学畸变的联合分析。我们的模型使用层析去投影推断实空间空洞轮廓，并在不对宇宙学或结构形成作任何先验假设的情况下自洽地考虑 Alcock-Paczynski (AP) 效应与红移空间畸变（RSD）。该模型由第一性物理原理导出，并在线性扰动阶对数据给出了极好的描述。我们借助模拟星表验证了此模型，并将其应用于最终 BOSS 数据以约束 RSD 与 AP 参数 $f/b$ 和 $D_AH/c$，其中 $f$ 为线性增长率，$b$ 为线性星系偏袒，$D_A$ 为共动角直径距离，$H$ 为哈勃率，$c$ 为光速。此外，我们在分析中引入两个 nuisance 参数以边际化潜在的系统误差。在平均红移 $z=0.51$ 的完整空洞样本中，我们得到 $f/b=0.540\pm0.091$ 与 $D_AH/c=0.588\pm0.004$。在平坦 $\Lambda$CDM 宇宙学中，这意味着当前物质密度参数 $\Omega_\mathrm{m}=0.312\pm0.020$。当我们利用巡天模拟的额外信息来校准模型时，约束改善为 $f/b=0.347\pm0.023$、$D_AH/c=0.588\pm0.003$ 以及 $\Omega_\mathrm{m}=0.310\pm0.017$。然而，我们强调该校准依赖于模拟中所假设的特定宇宙学与结构形成模型，因此校准结果应视为稳健性较弱。尽管如此，我们与校准无关的约束是迄今同类中最紧的之一，展示了在当前与未来数据中利用宇宙学空洞进行宇宙学研究的巨大潜力。