[論文レビュー] A Lower Growth Rate from Recent Redshift Space Distortions than Expected from Planck

E. Macaulay, I. K. Wehus+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 26, 2013

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、複数の銀河赤方偏移調査から得られた最近の赤方偏移空間歪み（RSD）測定値を分析し、PlanckのΛCDMモデルが予測するよりも低い宇宙論的成長率 f(z)σ₈(z) を発見した。この乖離は複数の調査にわたり継続しており、予想される分散よりも低いことから、非線形モデル化の問題や標準宇宙論との緊張の兆候の可能性が示唆される。

ABSTRACT

We perform a meta-study of recently published Redshift Space Distortion (RSD) measurements of the cosmological growth rate, f(z) \sigma_8(z). We analyse the latest results from the 6dFGS, BOSS, LRG, WiggleZ and VIPERS galaxy redshift surveys, and compare the measurements to expectations from Planck. In this Letter we point out that the RSD measurements are consistently lower than the values expected from Planck, and the relative scatter between the RSD measurements is lower than expected. A full resolution of this issue may require a more robust treatment of non-linear effects in RSD models, although the trend for a low \sigma_8 agrees with recent constraints on \sigma_8 and \Omega_m from Sunyaev-Zeldovich cluster counts identified in Planck.

研究の動機と目的

• 最近のRSD測定値がPlanckのΛCDM予測と整合するかどうかを評価すること。
• 複数の調査にわたって観測された低い成長率 f(z)σ₈(z) が、系統的誤差かモデルの限界を示しているかどうかを調査すること。
• RSD測定値の低分散が理論的期待と整合しているかどうかを評価すること。
• RSDモデリングにおける非線形効果が乖離を解消できる可能性があるかどうかを検討すること。
• 低σ₈値が、Planckのクラスターカウントなど他の独立した制約と整合するかどうかを検討すること。

提案手法

• 6dFGS、BOSS、LRG、WiggleZ、VIPERSの銀河赤方偏移調査から得られたRSD測定値のメタアナリシスを実施すること。
• 測定された f(z)σ₈(z) 値を、対応する赤方偏移におけるPlanckのΛCDM予測と比較すること。
• 異なる調査間でのRSD測定値の内部整合性と分散を評価すること。
• 非線形効果がRSDモデリングにおける観測された乖離の原因である可能性を評価すること。
• RSDから導かれたσ₈を、Planckのサニャエフ＝ゼルドビッチクラスターカウントからの制約と照合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 最近のRSD測定値 f(z)σ₈(z) はPlanckのΛCDM予測と整合するか？
• RQ2 なぜ測定された成長率は常にPlanckの予想よりも低いか？
• RQ3 RSD測定値間の低分散は統計的に理論的期待と整合しているか？
• RQ4 非線形効果のモデリングの不正確さが、観測された緊張を説明できるか？
• RQ5 RSDから得られた低σ₈値は、Planckのクラスターカウントなどの他の独立した宇宙論的プローブと整合するか？

主な発見

• 6dFGS、BOSS、LRG、WiggleZ、VIPERSのRSD測定値は、すべてPlanckの予測よりも低い成長率 f(z)σ₈(z) を一貫して示している。
• RSD測定値間の相対的分散は予想よりも低く、不確実性の系統的過小評価または共通のバイアスの可能性を示唆している。
• RSDから得られた低σ₈値は、最近のPlanckのサニャエフ＝ゼルドビッチクラスターカウントからの制約と整合している。
• 乖離は、現在の赤方偏移空間歪みの非線形モデリングの限界を示唆している可能性がある。
• 低分散にもかかわらず、RSDとPlanckの予測との間の緊張は継続しており、堅固で、おそらく重要な宇宙論的異常である可能性がある。