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${\rm S{\scriptsize IM}BIG}$:来自非高斯与非线性星系成团性的首个宇宙学约束

宇宙学与河外天体物理 2023-10-25 v1

摘要

星系的三维分布编码了关于宇宙膨胀和增长历史的详细宇宙学信息。我们展示了首个利用星系成团性中非线性尺度上的非高斯宇宙学信息的宇宙学约束,这些信息是当前标准分析无法触及的。我们使用 SIMBIG{\rm S{\scriptsize IM}BIG} 分析 BOSS 星系巡天的一个子集,SIMBIG{\rm S{\scriptsize IM}BIG} 是一个利用高保真模拟和深度生成模型进行宇宙学推断的新框架。我们使用了标准功率谱之外的两种成团性统计量:双谱和基于卷积神经网络的星系场摘要。我们推断了 Λ\LambdaCDM 参数 Ωb\Omega_bhhnsn_sΩm\Omega_mσ8\sigma_8 的约束,比功率谱分析分别紧 1.6、1.5、1.7、1.2 和 2.3×\times。凭借这一提高的精度,我们推导了哈勃常数 H0H_0S8=σ8Ωm/0.3S_8 = \sigma_8 \sqrt{\Omega_m/0.3} 的约束,即使样本仅覆盖完整 BOSS 体积的 10%,也与其它宇宙学探测具有竞争力。我们的 H0H_0 约束在重子密度上施加大爆炸核合成先验,与宇宙微波背景(CMB)的早期约束一致。同时,我们的 S8S_8 约束与弱引力透镜实验一致,且同样低于 CMB 约束。最后,我们给出预测,表明未来将 SIMBIG{\rm S{\scriptsize IM}BIG} 扩展到即将到来的光谱星系巡天(DESI、PFS、Euclid)的工作将产生领先的 H0H_0S8S_8 约束,弥合早期与晚期测量的差距,并阐明当前的宇宙学张力。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.15246,
  title  = {${\rm S{\scriptsize IM}BIG}$: The First Cosmological Constraints from Non-Gaussian and Non-Linear Galaxy Clustering},
  author = {ChangHoon Hahn and Pablo Lemos and Liam Parker and Bruno Régaldo-Saint Blancard and Michael Eickenberg and Shirley Ho and Jiamin Hou and Elena Massara and Chirag Modi and Azadeh Moradinezhad Dizgah and David Spergel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15246},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 5 figures, submitted to Nature Astronomy, comments welcome