본 연구는 아타카마 우주론 망원경(ACT)의 DR6 데이터를 활용하여 우주 마이크로파 배경(CMB) 온도 및 편광 비등방성의 파워 스펙트럼을 제시한다. 19,000 deg²에 달하는 넓은 하늘 영역을 98, 150, 220 GHz 대역에서 관측했으며, 편광 백색 잡음 수준은 플랑크 위성보다 3배 낮다. 10,000 deg² 영역에서 측정된 ACT 각 파워 스펙트럼은 CMB와 전경 방출의 합으로 잘 설명되며, CMB 스펙트럼은 ΛCDM 모델과 부합한다.
ACT 데이터를 플랑크 위성 데이터와 결합한 P-ACT 데이터셋은 우주의 구성 요소, 팽창률, 초기 조건에 대한 강력한 제약을 제공한다. 플랑크 파워 스펙트럼 단독 또는 ACT와 WMAP 데이터의 조합, 그리고 P-ACT 데이터셋 내 온도 및 편광 데이터 모두에서 일관된 결과를 얻었다. ACT 및 플랑크의 CMB 렌즈 효과와 DESI DR1의 중입자 음향 진동 데이터를 통합하여, 중입자 밀도, 차가운 암흑 물질 밀도, 허블 상수, 스펙트럼 지수, 밀도 요동 진폭을 정밀하게 측정했다.
DESI DR2 데이터를 추가했을 때 허블 상수는 H₀ = 68.43 ± 0.27 km/s/Mpc로 더욱 정밀해졌으며, ΛCDM 매개변수는 P-ACT 및 DESI DR2 데이터 간에 1.6σ 수준에서 일치한다. 파워 스펙트럼에서 과도한 렌즈 효과나 공간 평탄도 이탈의 증거는 발견되지 않았다. 수냐에프-젤도비치(SZ) 비등방성의 기여는 높은 유의미성으로 검출되었으며, 기준 SZ 템플릿 스펙트럼에 비해 작은 규모에서 억제된 기울기가 관측되었는데, 이는 피드백을 포함한 유체역학 시뮬레이션 결과와 일치한다.
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 FS 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 정보와 결합되어 물질 밀도 Ωm = 0.2962 ± 0.0095, 질량 요동의 진폭 σ8 = 0.842 ± 0.034를 결정했다. 우주 마이크로파 배경(CMB) 데이터를 추가하면 이 제약은 Ωm = 0.3056 ± 0.0049, σ8 = 0.8121 ± 0.0053으로 강화된다. 암흑 에너지 서베이(DESY3)의 클러스터링 및 렌즈 분석을 추가하면 허블 상수 H0 = (68.40 ± 0.27) km s-1 Mpc-1를 0.4% 정밀도로 측정할 수 있었다.
시간 변화하는 암흑 에너지 상태 방정식(w0, wa) 모델에서, DESI (FS+BAO)와 CMB 및 Ia형 초신성 데이터의 조합은 DESI DR1 BAO 분석에서 이전에 발견된 w0 > -1 및 wa < 0에 대한 선호를 유사한 유의 수준으로 계속 보여준다. DESI 데이터는 CMB와 결합하여 중성미자 질량의 합에 대한 상한을 ∑mν < 0.071 eV (95% 신뢰도)로 개선했다. 또한, 일반 상대성 이론의 편차를 나타내는 수정된 중력 매개변수 μ0 = 0.11 +0.45 -0.54를 측정하여 0과 일치함을 확인했다.
이 연구는 DESI의 초기 데이터가 제공하는 강력한 우주론적 제약들을 보여주며, 이는 표준 우주 모델 매개변수의 정밀도를 크게 향상시키고 암흑 에너지 및 수정된 중력 모델에 대한 중요한 통찰력을 제공한다. 이러한 결과는 향후 DESI 관측을 통한 우주론 연구의 기반을 마련한다.
본 연구는 DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) DR2 (Data Release 2)의 3년간 관측 데이터를 활용하여 1,400만 개 이상의 은하와 퀘이사로부터 얻은 중입자 음향 진동(BAO) 측정 결과를 제시한다. 이 은하 측정값은 동반 논문에서 발표된 DESI 라이먼-알파 숲 BAO 결과와 결합되어 우주론적 추론에 사용되었다.
DESI DR2 BAO 결과는 이전 DESI DR1 및 슬론 디지털 전천 탐사(SDSS) 결과와 일치하며, 거리-적색편이 관계는 동일한 적색편이 범위 내의 최근 초신성(SNe) 데이터와도 부합한다. 이 결과는 평탄한 람다-차가운 암흑 물질(ΛCDM) 모델로 잘 설명되지만, BAO가 선호하는 매개변수는 우주 마이크로파 배경(CMB)에서 결정된 값과 2.3σ의 약한 불일치를 보인다. 그러나 DESI 결과는 플랑크 위성이 정밀하게 측정한 음향 각도 스케일(θ*)과는 일치한다.
이러한 불일치는 시간 진화하는 상태 방정식(w0 및 wa로 매개변수화)을 갖는 암흑 에너지 모델을 도입함으로써 완화된다. 이 모델은 데이터에 더 나은 적합성을 제공하며, 특정 사분면에서 선호되는 해를 제시한다.
