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局部测量对宇宙学的重要性

宇宙学与河外天体物理 2013-03-25 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

我们探讨了哈勃常数和宇宙年龄的局部、与宇宙学模型无关的测量如何帮助对当前 favored 的宇宙学模型(平坦Λ\LambdaCDM)提供强有力的自洽性检验,并对宇宙学施加模型无关的约束。我们利用宇宙微波背景(CMB)数据定义依赖模型的宇宙学参数,并加入局部测量以评估自洽性并确定模型扩展是否合理。在当前的精度下,局部测量的哈勃常数和宇宙年龄(误差分别为 3% 和 5%)与从 CMB 导出的相应参数之间没有显著张力。然而,如果局部测量的误差能减小一半,就能明确判断是否存在张力。我们还假设了平坦Λ\LambdaCDM 模型的简单扩展(包括曲率、状态方程参数不等于 -1 的暗能量、非零中微子质量以及非标准的中微子族数),对比了局部数据与 CMB 数据,发现不需要这些额外参数;特别是,我们在 95% 置信度下限制有效中微子种类数Neff<4N_{\text{eff}} < 4。我们表明,局部测量对曲率和暗能量状态方程的约束与 CMB 的约束几乎正交。我们认为,百分之一精度水平的局部量宇宙学无关测量对于以模型无关的方式探索宇宙学非常有用。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.5341,
  title  = {The importance of local measurements for cosmology},
  author = {Licia Verde and Raul Jimenez and Stephen Feeney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.5341},
  year   = {2013}
}

备注

Submitted to Physics of The Dark Universe Journal (minor typos fixed in this version v2)