Snowmass2021宇宙前沿白皮书:来自三维大尺度结构的宇宙学与基本物理
宇宙学与河外天体物理
2022-09-13 v2 高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
实验技术的进展使得在不久的将来以高保真度三维绘制高红移宇宙成为可能。这将使观测体积增加数倍,同时提供对非常大尺度的前所未有的获取能力,这些尺度蕴含着关于原初物理的关键信息。近期发展的理论技术,加上高红移处非线性的较小规模,使得可重建的"原初模式"数量增加一个数量级,并应通过原初非高斯性与原初功率谱中特征的测量增进我们对早期宇宙的理解。除了探测首个加速膨胀时期外,此类测量还能探测暗物质主导时期的暗能量密度,从而严格约束广泛的动力学暗能量模型类别。物质功率谱的形状本身有潜力探测到红移处亚百分级的早期暗能量比例,将暗能量探测一直推进到宇宙仅几岁的时期。这些测量的精度与CMB观测相结合,还有望大幅改进我们对相对论物种有效数目、中微子质量、空间曲率量与引力滑移的约束。目前,利用红移巡天与CMB对线性或准线性大尺度结构的研究提供了我们对宇宙学与基本物理最严格的约束。推进红移与体积前沿将以易于预测与优化的方式,对最先进水平带来确定的、显著的改进。
引用
@article{arxiv.2203.07506,
title = {Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Cosmology and Fundamental Physics from the three-dimensional Large Scale Structure},
author = {Simone Ferraro and Noah Sailer and Anze Slosar and Martin White},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07506},
year = {2022}
}
备注
26 pages, 8 figures; Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper