基于 ELT 与 SKAO 测量的红移漂移宇宙学描图

绘制宇宙膨胀历史是物理宇宙学的一项引人注目的任务，尤其在宇宙近期加速的观测证据背景下，这表明宇宙学与粒子物理的标准理论并不完备，仍有新物理尚待发现。宇宙学描图是宇宙学的一种唯象方法，其中（带某些注意事项）物理量被展开为宇宙学红移 $z$ 的泰勒级数，或类似参数如重定标红移 $y=z/(1+z)$ 或对数红移 $x=\ln{(1+z)}$。此外，遵循宇宙膨胀的物体的红移漂移提供了一种模型无关可观测量，可由当前在建设备探测，即极大望远镜（Extremely Large Telescope）与平方公里阵列天文台（Square Kilometre Array Observatory，至少在其完整配置下）。此处我们使用来自两台设备的模拟红移漂移测量，评估红移漂移宇宙学描图的宇宙学影响与模型判别能力。我们发现两台设备测量的联合可对 $\Lambda$CDM 范式提供严格检验，且总体上基于对数的光谱速度漂移展开是最可靠的，表现优于红移或重定标红移中的类似展开：前者在名义上给出宇宙学系数更小的误差棒，但易受高阶项偏差影响（换言之，仅在低红移可靠），而后者始终表现不佳。