基于距离测量的稳健且模型无关的宇宙学约束

我们对 Scolnic 等人（2018）编制的 redshift 范围 $0.01<z<2.3$ 内 1048 颗 Ia 型超新星（SNe Ia）的“Pantheon 样本”给出的宇宙学约束进行了系统分析。应用用于探测未知系统效应的流量平均方法，我们发现“Pantheon”样本已得到良好校准，且由未知系统误差引起的偏差已被最小化。我们给出了由 SNe Ia 测量的距离估计并重构了宇宙的膨胀历史。结果与简单的宇宙学常数模型一致，并揭示了未来来自 WFIRST 和 LSST 的 SN Ia 观测可针对的潜在改进。我们利用 Planck 2018 最终数据发布的 CMB 数据推导了距离先验，并将其与 SNe Ia 和 BAO 数据结合，以探索 SNe Ia 的系统误差对联合宇宙学参数约束的影响。使用 SNe Ia、BAO 和 CMB 距离先验的联合数据集，我们将暗能量密度函数 $X(z)=\rho_X(z)/\rho_X(0)$ 作为自由函数（定义为其于 $z=0.33, 0.67, 1.0$ 处值的三次样条）与宇宙学参数（$\Omega_k$、$\Omega_m$、$\Omega_b$、$H_0$）一同测量。我们发现没有偏离由宇宙学常数主导的平坦宇宙（$X(z)=1$），且 $H_0=68.4\pm 0.9\text{km s}^{-1}\text{Mpc}^{-1}$，介于 Planck 团队的测量值 $H_0=67.4\pm 0.5\text{km s}^{-1}\text{Mpc}^{-1}$ 与 Riess 等人（2018）的测量值 $H_0=73.52\pm 1.62\text{km s}^{-1}\text{Mpc}^{-1}$ 之间。将 $H_0=73.52\pm 1.62\text{km s}^{-1}\text{Mpc}^{-1}$ 作为先验加入联合数据集导致在 68% 置信水平下 $z\sim 0.33$ 处暗能量密度的时间依赖性。不包含 SNe Ia 上的系统误差对暗能量密度测量具有类似但更大的影响。