宇宙微波背景观测已能对开放型和临界密度冷暗物质模型中的宇宙参数进行何种限定？
摘要
我们利用最新的宇宙微波背景（CMB）平坦带功率测量结果，对哈勃常数 h 和宇宙总密度 Omega_o 在基于通货膨胀冷暗物质（CDM）模型中进行约束，这些模型不包含宇宙常数。我们采用卡方最小化方法探索 4 维参数空间，自由参数包括 h、Omega_o、功率谱斜率 n 以及在 L=10 处的功率谱归一化。当对 Omega_o=1 进行条件限制时，我们得到 h=0.33 +/- 0.08。允许 Omega_o 作为自由参数时，CMB 数据对 h 的约束能力下降，我们得到 0.26 < h < 0.97，最佳拟合值为 h=0.40。我们得到 Omega_o=0.85，并给出下限 Omega_o > 0.53。对可接受的 h 和 Omega_o 值的强相关性导致了新的约束：Omega_o h^1/2=0.55 +/- 0.10。一个受偏好的开放模型（Omega_o=0.3，h=0.70）与 CMB 数据最佳拟合模型相距约 4 个σ，被排除在 99% 置信区间之外。高元素模型（Omega_b h^2 ~0.026）给出最佳的 CMB 卡方拟合，更符合其他宇宙约束。最佳拟合模型为 n=0.91^{+0.29}_{-0.09}，Q=18.0^+1.2_-1.5 uK。最佳拟合功率谱中主导峰的�幅和位置为 A_peak=76^+3_-7 uK，L_peak = 260^+30_-20。与我们之前考虑的 Omega_o=1 的情况不同，CMB h 结果现在与局部测量得到的较高 h 值一致，但仅当 0.55 >~ Omega_o >~ 0.85 时。使用近似联合似然将我们的 CMB 对 Omega_o h^{1/2} 约束与其他宇宙约束结合时，我们得到 h=0.58 +/- 0.11 和 Omega_o=0.65^{+0.16}_{-0.15}。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9706077,
title = {What Can Cosmic Microwave Background Observations Already Say About Cosmological Parameters in Open and Critical-Density Cold Dark Matter Models?},
author = {Charles H. Lineweaver and Domingos Barbosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9706077},
year = {2009}
}
备注
18 pages with 7 figures, conforms to accepted version in press: Astrophysical Journal, 496, (April 1, 1998). Three of the figures have been modified, references updated, typos corrected. This version includes a table of current CMB measurements