[论文解读] 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 6

一句话总结

本研究分析了来自多个星系巡天的近期红移空间畸变（RSD）测量结果，发现其宇宙学增长速率 f(z)σ₈(z) 低于普朗克 ΛCDM 模型的预测。该差异在不同巡天中持续存在，且测量值的离散度低于预期，表明非线性建模可能存在缺陷，或暗示与标准宇宙学存在张力。

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.

研究动机与目标

• 评估近期 RSD 测量结果与普朗克 ΛCDM 预测的一致性。
• 探究不同巡天中观测到的较低增长速率 f(z)σ₈(z) 是否源于系统误差或模型局限性。
• 评估 RSD 测量结果之间低离散度是否与理论预期一致。
• 探讨 RSD 建模中的非线性效应是否可缓解该差异。
• 检验 RSD 所得 σ₈ 值是否与其他独立约束（如普朗克星系团计数）一致。

提出的方法

• 对 6dFGS、BOSS、LRG、WiggleZ 和 VIPERS 星系红移巡天的 RSD 测量结果进行元分析。
• 将测得的 f(z)σ₈(z) 值与对应红移下普朗克 ΛCDM 模型的预测值进行比较。
• 评估不同巡天之间 RSD 测量结果的内部一致性与离散度。
• 评估非线性效应在 RSD 建模中是否可能为观测差异的来源。
• 将 RSD 推导出的 σ₈ 与普朗克太阳-泽尔多维奇星系团计数结果进行交叉比对。

实验结果

研究问题

• RQ1 近期 RSD 测量的 f(z)σ₈(z) 是否与普朗克 ΛCDM 预测一致？
• RQ2 为何测得的增长速率系统性地低于普朗克的预期？
• RQ3 RSD 测量结果之间的低离散度在统计上是否与理论预期一致？
• RQ4 非线性效应建模的不准确性是否可解释观测到的张力？
• RQ5 RSD 所得的低 σ₈ 值是否与其他独立宇宙学探针（如普朗克星系团计数）一致？

主要发现

• 6dFGS、BOSS、LRG、WiggleZ 和 VIPERS 的 RSD 测量结果一致显示，f(z)σ₈(z) 低于普朗克的预测值。
• RSD 测量结果之间的相对离散度低于预期，提示误差估计可能系统性偏低，或存在共同偏差。
• RSD 所得的低 σ₈ 值与近期普朗克太阳-泽尔多维奇星系团计数的约束一致。
• 该差异可能指向当前红移空间畸变非线性建模的局限性。
• 尽管离散度较低，RSD 与普朗克预测之间的张力依然存在，表明这可能是一个稳健且具有潜在重要性的宇宙学异常。