Cosmological implications of baryon acoustic oscillation measurements
Eric Aubourg
(1)
,
Stephen Bailey
,
Julian E. Bautista
(1)
,
Florian Beutler
,
Vaishali Bhardwaj
,
Dmitry Bizyaev
,
Michael Blanton
,
Michael Blomqvist
,
Adam S. Bolton
,
Jo Bovy
,
Howard Brewington
,
J. Brinkmann
,
Joel R. Brownstein
,
Angela Burden
,
Nicols G. Busca
(1)
,
William Carithers
,
Chia-Hsun Chuang
,
Johan Comparat
(2)
,
Rupert A. C. Croft
,
Antonio J. Cuesta
,
Kyle S. Dawson
,
Timothee Delubac
(3)
,
Daniel J. Eisenstein
,
Andreu Font-Ribera
,
Jian Ge
,
J. -M. Le Goff
,
Satya Gontcho A. Gontcho
,
J. Richard Gott
,
James E. Gunn
,
Hong Guo
(4)
,
Julien Guy
(5)
,
Jean-Christophe Hamilton
(6, 1)
,
Shirley Ho
(7)
,
Klaus Honscheid
,
Cullan Howlett
,
David Kirkby
(8)
,
Francisco S. Kitaura
,
Jean-Paul Kneib
(9)
,
Khee-Gan Lee
,
Dan Long
,
Robert H. Lupton
,
Mariana Vargas Magana
(1)
,
Viktor Malanushenko
,
Elena Malanushenko
,
Marc Manera
,
Claudia Maraston
,
Daniel Margala
(8)
,
Cameron K. Mcbride
,
Jordi Miralda-Escude
,
Adam D. Myers
,
Robert C. Nichol
,
Pasquier Noterdaeme
(10)
,
Sebastian E. Nuza
,
Matthew D. Olmstead
,
Daniel Oravetz
,
Isabelle Pâris
(11)
,
Nikhil Padmanabhan
,
Nathalie Palanque-Delabrouille
(12)
,
Kaike Pan
,
Marcos Pellejero-Ibanez
,
Will J. Percival
,
Patrick Petitjean
(10)
,
Matthew M. Pieri
,
Francisco Prada
,
Beth Reid
,
James Rich
(13)
,
Natalie A. Roe
,
Ashley J. Ross
,
Nicholas P. Ross
,
Graziano Rossi
(12)
,
Jose Alberto Rubino-Martin
,
Ariel G. Sanchez
,
Lado Samushia
,
Ricardo Tanausu Genova Santos
,
Claudia G. Scoccola
,
David J. Schlegel
(14)
,
Donald P. Schneider
,
Hee-Jong Seo
,
Erin Sheldon
,
Audrey Simmons
,
Ramin A. Skibba
,
Anze Slosar
,
Michael A. Strauss
,
Daniel Thomas
,
Jeremy L. Tinker
,
Rita Tojeiro
,
Jose Alberto Vazquez
,
Matteo Viel
(15)
,
David A. Wake
,
Benjamin A. Weaver
,
David H. Weinberg
,
W. M. Wood-Vasey
,
Christophe Yeche
(12)
,
Idit Zehavi
,
Gong-Bo Zhao
(16)
,
Boss Collaboration
1
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
2 Departamento de FisicaTeorica e IFT-UAM/CSIC
3 EPFL Laboratoire d’astrophysique
4 Research Institute of Forest Resource Information Techniques
5 CHU Dijon - Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand
6 PCC (UMR 7553) - Physique Corpusculaire et Cosmologie
7 McMaster University [Hamilton, Ontario]
8 Department of Physics and Astronomy [Irvine]
9 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
10 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
11 UCHILE - Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
12 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
13 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
14 LBNL - Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley]
15 OAT - INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste
16 Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials
2 Departamento de FisicaTeorica e IFT-UAM/CSIC
3 EPFL Laboratoire d’astrophysique
4 Research Institute of Forest Resource Information Techniques
5 CHU Dijon - Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand
6 PCC (UMR 7553) - Physique Corpusculaire et Cosmologie
7 McMaster University [Hamilton, Ontario]
8 Department of Physics and Astronomy [Irvine]
9 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
10 IAP - Institut d'Astrophysique de Paris
11 UCHILE - Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
12 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
13 DPhP - Département de Physique des Particules (ex SPP)
14 LBNL - Lawrence Berkeley National Laboratory [Berkeley]
15 OAT - INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste
16 Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials
Eric Aubourg
- Fonction : Auteur
- PersonId : 14010
- IdHAL : eric-aubourg
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Stephen Bailey
- Fonction : Auteur
Julian E. Bautista
- Fonction : Auteur
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Florian Beutler
- Fonction : Auteur
Vaishali Bhardwaj
- Fonction : Auteur
Dmitry Bizyaev
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765523
- ORCID : 0000-0002-3601-133X
Michael Blanton
- Fonction : Auteur
Michael Blomqvist
- Fonction : Auteur
Adam S. Bolton
- Fonction : Auteur
Jo Bovy
- Fonction : Auteur
Howard Brewington
- Fonction : Auteur
J. Brinkmann
- Fonction : Auteur
Joel R. Brownstein
- Fonction : Auteur
Angela Burden
- Fonction : Auteur
William Carithers
- Fonction : Auteur
Chia-Hsun Chuang
- Fonction : Auteur
Rupert A. C. Croft
- Fonction : Auteur
Antonio J. Cuesta
- Fonction : Auteur
Kyle S. Dawson
- Fonction : Auteur
Daniel J. Eisenstein
- Fonction : Auteur
Andreu Font-Ribera
- Fonction : Auteur
Jian Ge
- Fonction : Auteur
J. -M. Le Goff
- Fonction : Auteur
Satya Gontcho A. Gontcho
- Fonction : Auteur
J. Richard Gott
- Fonction : Auteur
James E. Gunn
- Fonction : Auteur
Hong Guo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 885027
Jean-Christophe Hamilton
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 116048670
Klaus Honscheid
- Fonction : Auteur
Cullan Howlett
- Fonction : Auteur
Francisco S. Kitaura
- Fonction : Auteur
Jean-Paul Kneib
- Fonction : Auteur
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- IdRef : 069878765
Khee-Gan Lee
- Fonction : Auteur
Dan Long
- Fonction : Auteur
Robert H. Lupton
- Fonction : Auteur
Viktor Malanushenko
- Fonction : Auteur
Elena Malanushenko
- Fonction : Auteur
Marc Manera
- Fonction : Auteur
Claudia Maraston
- Fonction : Auteur
Cameron K. Mcbride
- Fonction : Auteur
Jordi Miralda-Escude
- Fonction : Auteur
Adam D. Myers
- Fonction : Auteur
Robert C. Nichol
- Fonction : Auteur
Pasquier Noterdaeme
- Fonction : Auteur
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Sebastian E. Nuza
- Fonction : Auteur
Matthew D. Olmstead
- Fonction : Auteur
Daniel Oravetz
- Fonction : Auteur
Isabelle Pâris
- Fonction : Auteur
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Nikhil Padmanabhan
- Fonction : Auteur
Kaike Pan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765528
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Marcos Pellejero-Ibanez
- Fonction : Auteur
Will J. Percival
- Fonction : Auteur
Matthew M. Pieri
- Fonction : Auteur
Francisco Prada
- Fonction : Auteur
Beth Reid
- Fonction : Auteur
Natalie A. Roe
- Fonction : Auteur
Ashley J. Ross
- Fonction : Auteur
Nicholas P. Ross
- Fonction : Auteur
Jose Alberto Rubino-Martin
- Fonction : Auteur
Ariel G. Sanchez
- Fonction : Auteur
Lado Samushia
- Fonction : Auteur
Ricardo Tanausu Genova Santos
- Fonction : Auteur
Claudia G. Scoccola
- Fonction : Auteur
Donald P. Schneider
- Fonction : Auteur
Hee-Jong Seo
- Fonction : Auteur
Erin Sheldon
- Fonction : Auteur
Audrey Simmons
- Fonction : Auteur
Ramin A. Skibba
- Fonction : Auteur
Anze Slosar
- Fonction : Auteur
Michael A. Strauss
- Fonction : Auteur
Daniel Thomas
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Jeremy L. Tinker
- Fonction : Auteur
Rita Tojeiro
- Fonction : Auteur
Jose Alberto Vazquez
- Fonction : Auteur
David A. Wake
- Fonction : Auteur
Benjamin A. Weaver
- Fonction : Auteur
David H. Weinberg
- Fonction : Auteur
W. M. Wood-Vasey
- Fonction : Auteur
Idit Zehavi
- Fonction : Auteur
Boss Collaboration
- Fonction : Auteur
Résumé
We derive constraints on cosmological parameters and tests of dark energy models from the combination of baryon acoustic oscillation (BAO) measurements with cosmic microwave background (CMB) data and a recent reanalysis of Type Ia supernova (SN) data. In particular, we take advantage of high-precision BAO measurements from galaxy clustering and the Lyman-alpha forest (LyaF) in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Treating the BAO scale as an uncalibrated standard ruler, BAO data alone yield a high confidence detection of dark energy; in combination with the CMB angular acoustic scale they further imply a nearly flat universe. Adding the CMB-calibrated physical scale of the sound horizon, the combination of BAO and SN data into an “inverse distance ladder” yields a measurement of H-0 = 67.3 +/- 1.1 km s(-1) Mpc(-1), with 1.7% precision. This measurement assumes standard prerecombination physics but is insensitive to assumptions about dark energy or space curvature, so agreement with CMB-based estimates that assume a flat Lambda CDM cosmology is an important corroboration of this minimal cosmological model. For constant dark energy (Lambda), our BAO + SN + CMB combination yields matter density Omega(m) = 0.301 +/- 0.008 and curvature Omega(k) = -0.003 +/- 0.003. When we allow more general forms of evolving dark energy, the BAO + SN + CMB parameter constraints are always consistent with flat Lambda CDM values at approximate to 1 sigma. While the overall chi(2) of model fits is satisfactory, the LyaF BAO measurements are in moderate (2-2.5 sigma) tension with model predictions. Models with early dark energy that tracks the dominant energy component at high redshift remain consistent with our expansion history constraints, and they yield a higher H-0 and lower matter clustering amplitude, improving agreement with some low redshift observations. Expansion history alone yields an upper limit on the summed mass of neutrino species, Sigma m(nu) \textless 0.56 eV (95% confidence), improving to Sigma m(nu) \textless 0.25 eV if we include the lensing signal in the Planck CMB power spectrum. In a flat Lambda CDM model that allows extra relativistic species, our data combination yields N-eff = 3.43 +/- 0.26; while the LyaF BAO data prefer higher N-eff when excluding galaxy BAO, the galaxy BAO alone favor N-eff approximate to 3. When structure growth is extrapolated forward from the CMB to low redshift, standard dark energy models constrained by our data predict a level of matter clustering that is high compared to most, but not all, observational estimates.