超新星样本的有效体积与样本方差

基于本地 SN Ia 的哈勃常数测量与来自 CMB 或 BAO+BBN 测量之间的张力来源是现代宇宙学最有趣的未知问题之一。样本方差构成本地测量误差的关键组分，并且随着未来观测到更多 SNe Ia，它将主导误差预算。许多方法已被提出用于在不同情形下估计样本方差，我们在先前论文中将若干近似方法的结果与 N 体模拟估计进行比较，确认 Pantheon SNe Ia 样本的样本方差并不能解决哈勃张力。我们现在扩展该分析以包含基于计算 SNe Ia 径向本动速度间相关性的更精确解析方法，并将此技术与数值模拟结果比较。我们考虑这些误差对线性功率谱的依赖性以及非线性速度如何贡献于误差。利用此技术并匹配更近似方法的样本方差误差，我们可定义 SNe Ia 样本的有效体积，发现 Pantheon 样本等价于半径 $\sim220~h^{-1}$Mpc 的平顶帽球。我们利用样本方差误差间的这一联系计算具有特定 SNe Ia 角分布的理想化巡天的 $\Delta H_{0}$。例如，Pantheon 深度的半天巡天有潜力将 $H_{0}$ 的样本方差抑制到 $\sim0.1$ km s$^{-1}$Mpc$^{-1}$，相较当前结果有显著改进。最后，我们考虑用以通过样本方差解释哈勃张力所需的大尺度速度功率谱强度，发现其需要一个远超其他观测所允许范围的极端模型。