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利用Type Ia超级星系和BAO观测测试宇宙距离二色性关系

宇宙学与河外天体物理 2025-02-11 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在本工作中,我们提出利用从射电波束振荡(BAO)数据中观测到的球面平均距离与声学尺度之比,用于通过比较来自Type Ia超级星系(SNIa)观测得到的光度距离(LDs)与从这些比率测得的角径距离(ADDs),以 cosmological-model-independent的方法测试宇宙距离二色性关系(CDDR)。为确保LDs与ADDs在相同的红移处匹配,我们采用两种方法:一种是压缩形式的Pantheon样本,另一种是将分箱方法与人工神经网络(ANN)结合的混合方法。从观测到的哈勃参数数据中利用ANN重建任意红移处的哈勃参数H(z),以推导ADD。为避免由SNIa的绝对星 magnitudes MBM_{\rm B} 和BAO测量的声学尺度 rdr_{\rm d} 所致的特定先验值可能导致的偏差,我们引入fiducial参数 κ10MB5rd32\kappa\equiv10^{M_{\rm B} \over 5}\, r_{\rm d}^{3 \over 2} ,通过将其视为具有平坦先验分布的 nuisance参数来边缘化其影响。随后,我们更新了来自暗能量光谱仪合作伙伴(DESI)最新发布BAO数据中,对横向径向距离与声学尺度之比的测量,以用于CDDR测试。我们的结果表明,BAO观测为测试CDDR提供了强大的工具,独立于绝对星 magnitudes MBM_{\rm B} 和声学尺度 rdr_{\rm d},也不依赖于任何宇宙学模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.05417,
  title  = {Testing the cosmic distance duality relation using Type Ia supernovae and BAO observations},
  author = {Fan Yang and Xiangyun Fu and Bing Xu and Kaituo Zhang and Yang Huang and Ying Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05417},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by EPJC 22 pages, 4 figures