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称量巨人 IV:宇宙学与中微子质量

宇宙学与河外天体物理 2015-06-22 v3

摘要

我们利用稳健的弱引力透镜测量,通过 ROSAT 全天巡天探测到的 X 射线选星系团的质量函数及其演化,改进了宇宙学约束。我们的透镜分析将这些星团的绝对质量尺度限制在 8% 的水平,包括统计和系统不确定性。将其与巡天数据和 X 射线后续观测相结合,我们发现对平均物质密度和物质功率谱晚期归一化组合的严格约束为 σ8(Ωm/0.3)0.17=0.81±0.03\sigma_8(\Omega_m/0.3)^{0.17}=0.81\pm0.03,边缘化的一维约束为 Ωm=0.26±0.03\Omega_m=0.26\pm0.03σ8=0.83±0.04\sigma_8=0.83\pm0.04。对于这两个参数,这代表相较于先前工作精度提高了一倍,主要归功于透镜分析降低了绝对质量校准中的系统不确定性。我们的新结果与宇宙微波背景 (CMB) 数据(包括 WMAP 和 Planck 加 WMAP 偏振)的约束非常吻合,前提是假设具有最小中微子质量的平坦 Λ\LambdaCDM 宇宙学模型。因此,无论使用哪个全天 CMB 数据集(且独立于近期声称在度尺度上检测到 B 模),我们发现结合星系团数据与 CMB、超新星和重子声学振荡测量并未提供非最小中微子质量的证据。我们还提出了对暗能量模型(包括常数型和演化型)、引力修正以及原初非高斯性的改进约束。假设平坦性,仅来自星系团数据的常数暗能量状态方程约束处于 15% 水平,当将星系团数据与其他领先探针结合时,该约束提高至约 6%。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.4516,
  title  = {Weighing the Giants IV: Cosmology and Neutrino Mass},
  author = {Adam B. Mantz and Anja von der Linden and Steven W. Allen and Douglas E. Applegate and Patrick L. Kelly and R. Glenn Morris and David A. Rapetti and Robert W. Schmidt and Saroj Adhikari and Mark T. Allen and Patricia R. Burchat and David L. Burke and Matteo Cataneo and David Donovon and Harald Ebeling and Sarah Shandera and Adam Wright},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.4516},
  year   = {2015}
}

备注

24 pages, 10 figures, 5 tables. v3: typo in table A1 corrected