利用 BAO 和 CMB 数据检验早期与晚期宇宙学参数的一致性

最近对哈勃常数 $H_0$ 的局部测量表明，与从宇宙微波背景（CMB）的 \textit{Planck} 观测推断出的值相比，存在超过 5$\sigma$ 的显著差异。在本文中，我们试图通过检验同一观测数据中早期和晚期宇宙学参数的一致性来理解这种张力的起源。在实践中，我们利用重子声波振荡（BAO）测量同时推导早期和晚期参数，因为 BAO 同时提供低红移和高红移信息。为了解决参数简并问题，分析中包含了来自 CMB 观测的互补数据。通过使用参数 $\omega_m = \Omega_mh^2$，我们引入了 ${\rm ratio}(\omega_m)$，定义为分别从高红移和低红移测量中约束的 $\omega_m$ 之比，以量化早期和晚期参数之间的一致性。我们获得了 ${\rm ratio}(\omega_m) = 1.0069\pm0.0070$ 的值，表明在 $\Lambda$CDM 模型框架下早期参数和晚期参数之间不存在张力。因此，哈勃张力可能源于数据集的差异或当前数据中未知的系统误差。此外，我们利用几个星系红移巡天和 21 cm 强度映射巡天预测了未来对 ${\rm ratio}(\omega_m)$ 的 BAO 测量，并发现这些测量可以显著提高宇宙学参数的精度。