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用CatWISE类星体检验宇宙学原理:数计数偶极子的贝叶斯分析

宇宙学与河外天体物理 2023-08-08 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

宇宙学原理认为宇宙在足够大尺度上均匀且各向同性,它是标准宇宙学模型的基础。然而,最近一项基于136万红外选类星体的分析发现,数计数偶极子的振幅与由CMB导出的结果存在显著张力,从而对宇宙学原理提出挑战。本文我们对同一类星体样本进行贝叶斯分析,利用贝叶斯证据检验多种假设。我们发现了类星体分布中存在偶极子的明确证据,其方向与CMB中识别出的偶极子一致。但发现该偶极子振幅比CMB偶极子常规运动学解释所预期的大2.7倍,统计显著性为5.7σ5.7\sigma。为将这些结果与理论预期比较,我们考量若干观测与理论系统误差,锐化了Λ\LambdaCDM对振幅概率分布的预言。特别地,我们表明银河系平面掩膜会因功率泄漏到更高多极矩而导致偶极信号相当程度的损失,加剧了振幅上的差异。相反,我们用概率论证表明类星体的源演化可缓解该差异,但程度有限。这些结果支持了原初关于异常大类星体偶极子的发现,且与所用统计方法无关。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.07733,
  title  = {Testing the Cosmological Principle with CatWISE Quasars: A Bayesian Analysis of the Number-Count Dipole},
  author = {Lawrence Dam and Geraint F. Lewis and Brendon J. Brewer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07733},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 7 figures; accepted for publication in MNRAS