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在 ΛCDM 宇宙学中 $S_8$ 随有效红移增大

宇宙学与河外天体物理 2023-12-06 v3 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

在平坦 ΛCDM 宇宙学中,由 Planck 合作组推断的早期宇宙值相比,晚期宇宙中哈勃常数 H0H_0 和物质涨落加权振幅 S8S_8 的测定分别偏向更高和更低的值。如果这些异常是物理性的,即非系统误差所致,它们粗略表明 H0H_0 随有效红移减小而 S8S_8 随有效红移增大。在此,对今日物质密度 Ωm\Omega_{m} 施加对应于 Planck CMB 与 BAO 数据组合的先验,我们对 Planck-ΛCDM 宇宙学进行一致性检验,并表明由 fσ8(z)f \sigma_8(z) 约束得到的 S8S_8 测定值随有效红移增大。由于红移演化,在低红移处与 Planck 的 S8S_8 参数约 3σ3 \sigma 张力在高红移处显著变为与 Planck 在 1σ1 \sigma 内一致。这为物理起源的 S8S_8 差异提供了佐证。我们进一步确认平坦 ΛCDM 模型优于在给定红移处 S8S_8 有跳变的特设理论模型。在无 CMB+BAO 的 Ωm\Omega_m 先验时,我们发现低红移数据与 Planck 的 >3σ>3 \sigma 张力通过高红移数据参数的偏移而缓解。此处及别处的结果表明 ΛCDM 宇宙学参数依赖于红移。拟合随红移演化的参数是模型失效的明显标志。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.06928,
  title  = {$S_8$ increases with effective redshift in $\Lambda$CDM cosmology},
  author = {Shahnawaz A. Adil and Özgür Akarsu and Mohammad Malekjani and Eoin Ó Colgáin and Saeed Pourojaghi and Anjan A. Sen and M. M. Sheikh-Jabbari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.06928},
  year   = {2023}
}

备注

4 pages, 6 figures; v2 references updated, discussion on complementary weak and CMB lensing observations added; v3 added plots and discussion, accepted at MNRAS letters