利用 BOSS 星系四点关联函数探测宇称破缺

早期宇宙中的宇称破缺物理可在晚期观测中留下可探测的痕迹。虽然矢量与张量型宇称破缺可在宇宙微波背景的 $B$ 模中观测到，但标量型信号仅在四点关联函数（4PCF）及更高阶中可见。本工作对 BOSS CMASS 样本 4PCF 中的宇称破缺进行了盲测，考虑星系间距范围 $[20,160]h^{-1}\mathrm{Mpc}$。宇称奇 4PCF 不含标准 $\Lambda$CDM 物理的贡献，且可利用近期发展的估计量高效测量。数据分析采用非参数秩检验（将 BOSS 4PCF 与真实模拟的 4PCF 比较）与压缩 $\chi^2$ 分析，前者避免了高斯似然假设。二者结果相似，秩检验给出 $99.6\%$（$2.9\sigma$）的探测概率。这为宇称破缺提供了显著证据，可能来自宇宙学源或系统误差。我们进行了若干系统误差检验：虽未揭示任何观测伪影，但我们不能排除探测结果由模拟未能忠实表征 BOSS 数据统计性质所致。我们的测量可用于约束宇称破缺的物理模型。作为示例，我们考虑暴胀子与 $U(1)$ 规范场间的耦合，并对后者能量密度给出界限，比先前报道强数个量级。DESI 与 Euclid 等即将到来的探测将揭示我们的宇称破缺探测是否源于新物理，并加强对多种模型的界限。