DESI 2024 VII: 우주론적 제약

본 연구는 암흑 에너지 분광 장비(DESI)의 첫 해 관측 데이터(DR1)를 활용하여 은하, 퀘이사, 라이먼-알파 숲 추적자의 클러스터링 측정에서 얻은 우주론적 결과를 제시한다. 우리는 적색편이 공간 왜곡 효과를 포함하는 파워 스펙트럼의 전체 형상(FS) 모델링을 적용했으며, 이는 일련의 보조 논문들을 통해 철저히 검증되었다. 이 전체 형상 정보는 DESI DR1의 중입자 음향 진동(BAO) 제약과 결합되었다. 평탄한 ΛCDM 우주 모델에서, DESI (FS+BAO) 데이터는 빅뱅 핵합성(BBN)의 중입자 밀도 사전 정보 및 스칼라 스펙트럼 지수에 대한 약한 사전 정보를 통합하여 물질 밀도(Ωm = 0.2962 ± 0.0095)와 질량 요동의 진폭(σ8 = 0.842 ± 0.034)을 결정한다. 우주 마이크로파 배경(CMB) 데이터를 추가하면 이 제약은 더욱 강화되며, 암흑 에너지 탐사(DESY3) 데이터의 클러스터링 및 렌즈 분석을 추가하면 허블 상수(H0 = (68.40 ± 0.27) km s-1 Mpc-1)를 0.4% 정밀도로 결정할 수 있다. 시간 변화하는 암흑 에너지 상태 방정식 모델(w0 및 wa로 매개변수화)에서, DESI (FS+BAO)와 CMB 및 Ia형 초신성 데이터를 결합한 결과는 DESI DR1 BAO 분석에서 이전에 발견된 w0 > -1 및 wa < 0 경향을 유사한 유의 수준으로 지속적으로 보여준다. 또한, DESI 데이터는 CMB와 결합하여 중성미자 질량 합의 상한을 ∑mν < 0.071 eV (95% 신뢰도)로 개선한다. 마지막으로, 본 연구는 일반 상대론으로부터의 편차를 나타내는 두 가지 수정된 중력 매개변수에 대한 제약을 설정한다. DESI (FS+BAO) 데이터만으로도 질량 입자의 클러스터링을 제어하는 매개변수 μ0 = 0.11 +0.45 -0.54 를 측정하였으며, 이는 일반 상대론의 예측과 일치한다.