Обнаружение барионного акустического пика в корреляционной функции на больших масштабах для ярких красных галактик SDSS

Представлена корреляционная функция на больших масштабах, измеренная по спектроскопической выборке из 46 748 ярких красных галактик Sloan Digital Sky Survey. Область обзора охватывает объём 0,72 h⁻³ Гпк³ на площади 3816 град² в диапазоне 0,16 < z < 0,47, что делает эту выборку наилучшей из имеющихся для изучения крупномасштабной структуры. В корреляционной функции обнаружен хорошо выраженный пик на расстоянии 100 h⁻¹ Мпк, который превосходно согласуется с предсказанными формой и положением отпечатка акустических осцилляций эпохи рекомбинации на кластеризации вещества при малых красных смещениях. Это обнаружение демонстрирует линейный рост структуры вследствие гравитационной неустойчивости в период между z ≈ 1000 и настоящим временем и подтверждает надёжное предсказание стандартной космологической теории. Акустический пик служит стандартной линейкой, позволяющей измерить отношение расстояний до z = 0,35 и z = 1089 с относительной точностью 4%, а абсолютное расстояние до z = 0,35 — с точностью 5%. По общей форме корреляционной функции плотность вещества Ωₘh² измерена с точностью 8%; полученное значение согласуется со значением, выведенным из анизотропии реликтового микроволнового излучения (CMB). Независимо от ограничений, задаваемых акустическим масштабом CMB, получаем Ωₘ = 0,273 ± 0,025 + 0,123(1 + w₀) + 0,137Ωₖ. С учётом акустического масштаба CMB пространственная кривизна составляет Ωₖ = −0,010 ± 0,009, если тёмная энергия представляет собой космологическую постоянную. В более общем случае наши результаты дают измерение космологического расстояния и, следовательно, аргумент в пользу существования тёмной энергии, основанный на геометрическом методе с той же простой физикой, что и анизотропия микроволнового фонового излучения. Стандартная космологическая модель убедительно проходит эти новые и надёжные проверки своих фундаментальных свойств.