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基于红移空间相关函数的断层 Alcock-Paczynski 检验:暗能量状态方程参数 w>-1 的证据

宇宙学与河外天体物理 2023-08-16 v1

摘要

星系成团性的视形状依赖于将观测红移转换为共动距离所采用的宇宙学,即 r(z)r(z) 关系,因为它沿视线与跨视线的线元改变方式不同。Alcock-Paczyński (AP) 检验利用这一性质约束宇宙的膨胀历史。我们对以往 AP 检验研究进行了广泛回顾。我们采用 Park 等人 (2019) 提出的扩展 AP 检验方法,该方法使用红移空间两点相关函数(CF)的完整形状作为标准形状,并将其应用于 SDSS DR7、BOSS 和 eBOSS LRG 样本,覆盖红移范围直至 z=0.8z=0.8。我们使用 Multiverse 模拟对 CF 形状的非线性宇宙学相关系统演化校准了该检验。我们重点检验平坦 Λ\LambdaCDM“共识”模型是否与观测一致。仅由我们的 AP 检验约束的平坦 wwCDM 模型为 w=0.8920.050+0.045w=-0.892_{-0.050}^{+0.045}Ωm=0.2820.023+0.024\Omega_m=0.282_{-0.023}^{+0.024},比 BAO 或 SNe Iaa 方法的约束紧 3–6 倍。当 AP 检验结果近期 BAO 和 SNe Iaa 结果结合时,我们得到 w=0.9030.023+0.023w=-0.903_{-0.023}^{+0.023}Ωm=0.2850.009+0.014\Omega_m=0.285_{-0.009}^{+0.014}。这与 w=1w=-1 的平坦 Λ\LambdaCDM 模型在 4.2σ4.2\sigma 水平上存在强烈张力。仅当结合 Planck CMB 观测时才与 w=1w=-1 一致。低红移星系分布观测与退耦时期 CMB 各向异性之间的这一张力是否会在未来研究中加剧并引领宇宙学新范式,尚待观察。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.00206,
  title  = {Tomographic Alcock-Paczynski Test with Redshift-Space Correlation Function: Evidence for the Dark Energy Equation of State Parameter w>-1},
  author = {Fuyu Dong and Changbom Park and Sungwook E. Hong and Juhan Kim and Ho Seong Hwang and Hyunbae Park and Stephen Appleby},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.00206},
  year   = {2023}
}

备注

21 pages, 11 figures, accepted by ApJ