Наблюдения Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) за первый год: определение космологических параметров

Прецизионные данные WMAP позволяют точно проверять космологические модели. Мы обнаруживаем, что формирующаяся стандартная космологическая модель — плоская Вселенная, доминируемая лямбда-членом и зарождённая почти масштабно-инвариантными адиабатическими гауссовскими флуктуациями, — согласуется с данными WMAP. При параметрах, определённых только по данным WMAP, эта модель описывает измерения реликтового излучения на меньших масштабах и измерения крупномасштабной структуры (обзоры галактик и лес Лайман-альфа). Простая модель также согласуется с множеством других астрономических измерений. Затем мы подгоняем параметры модели по совокупности данных WMAP, других экспериментов по измерению реликтового излучения на меньших масштабах (ACBAR и CBI), измерений 2dFGRS и данных по лесу Лайман-альфа, чтобы определить наилучшие космологические параметры модели: h=0.71+0.04-0.03, Omega_b h^2=0.0224+-0.0009, Omega_m h^2=0.135+0.008-0.009, tau=0.17+-0.06, n_s(0.05/Mpc)=0.93+-0.03 и sigma_8=0.84+-0.04. Наилучшая оценка WMAP для tau=0.17+-0.04 непосредственно следует из данных TE, а не из этой подгонки модели, однако результаты согласуются. Эти параметры означают, что возраст Вселенной составляет 13.7+-0.2 млрд лет. Данные указывают на медленно меняющийся спектральный индекс, но не требуют его. Объединяя данные WMAP с другими астрономическими наборами данных, мы ограничиваем геометрию Вселенной: Omega_tot = 1.02 +- 0.02, параметр состояния тёмной энергии w < -0.78 (95%-ный доверительный предел при условии w >= -1), а также плотность энергии стабильных нейтрино: Omega_nu h^2 < 0.0076 (95%-ный доверительный предел). Для 3 вырожденных видов нейтрино этот предел означает, что их масса менее 0.23 эВ (95%-ный доверительный предел). Обнаружение WMAP ранней реионизации исключает тёмную материю из тёплого типа.