宇宙距离定标过程中相关问题的研究

项目名称： 宇宙距离定标过程中相关问题的研究

项目编号： No.11505008

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李正祥

作者单位： 北京师范大学

项目金额： 18万元

中文摘要： 天体的距离测量在观测宇宙学中占有非常重要的地位。然而，人们通常采用在标准宇宙学模型下将计算距离的待定参数和模型参数进行等权重的全局拟合的方式来实现距离定标。这种处理方法存在明显的对标准模型的偏向性和对宇宙学模型的依赖。在精确宇宙学时代，这些问题会产生重要的影响。本项目中，我们首先将研究包括非标准暗能量模型在内的不同宇宙学模型框架下距离定标的过程，得到各模型中观测数据所给出的距离红移关系，并进一步分析它们的宇宙学含义。这样可以避免定标得到的距离红移关系在应用于宇宙学研究时结果总是先验地接近标准宇宙学模型的情形，从而克服由处理方法导致的对标准模型的偏向性问题。其次，我们将借助于不同类型的宇宙距离所满足的基本对偶关系来探寻它们之间直接相互校准的可能性，从而克服距离定标过程对宇宙学模型的依赖。这些研究有助于我们更加合理和准确地从距离测量的观测数据中得到它们宇宙学含义方面的结果。

中文关键词： 距离定标；标准模型；全局拟合；偏向性；模型依赖

英文摘要： Distance measurement for celestial objects plays an important role in observational cosmology. However, distances are usually determined from a global fit in the context of standard cosmological model, where the parameters accounting for distance estimation and model parameters are left free on the same weight. This treatment may lead to the standard model-bias and the dependence of distance estimation on cosmological models. In the era of precise cosmology, the influence of these problems cannot be neglected. In this program, we will first investigate distance calibration in the context of nonstandard dark energy models and then construct corresponding Hubble diagrams in these frameworks. And then, cosmological implications of these Hubble diagrams will also be studied. These analyses ensure that the obtained results are model-unbiased. Furthermore, with the help of the duality relation between the luminosity distance and angular diameter distance, we will study the direct calibration between different kinds of distance measurements without involving any assumption for the cosmology to get rid of the dependence of distance estimation on cosmological models. In summary, these analysis proposed in our program will help us draw more accurate and reasonable cosmological implications from observations.

英文关键词： distance calibration;standard model;global fit;bias;model-dependence