哈勃参量相关宇宙学研究

Based the current measurement method and theories of Hubble parameter H(z), we intend to study the following several related cosmological problems on H(z)..(1). Using the spectrum data of SDSS, we try to measure H(z) and its error evaluation by differential age so that the sample of Hubble paramter observational data(OHD) could be extended for constraint on model parameters; (2). We directly perform constraints on the sum of neutrino masses, the effective number of neutrino species using only current updated OHD by MCMC method; (3). we calculate the angular correlation function and power spectrum of mock and observational data of Hubble parameter to explore the spatial inhomogeneity and anisotropy of Dark Energy; (4). We reconstruct the non-parameter dynamic equation of state of dark energy using current updated OHD by smoothing of wavelet method.

基于目前哈勃参量H(z)的理论和观测方法，我们计划研究下列其相关宇宙学问题。.(1). 利用SDSS星系巡天光谱数据，采用微分年龄方法测量哈勃参量H(z)及其误差估计，扩大哈勃参量观测数据(OHD)的样本，进一步更有效地限制宇宙学模型；(2).利用更新的哈勃参量观测数据采用MCMC统计方法直接限制中微子的总质量及其有效代数；(3). 计算模拟和观测的H(z)的角相关函数和功率谱，探讨暗能量的空间变化特性和不同视线方向上宇宙膨胀的特性；(4). 应用小波于模拟和真实的哈勃参量观测数据中进行平滑，重构非参数化暗能量动力学状态方程w(z)。

近10年来日益引起国际同行关注并在宇宙学参量限制上得到广泛应用的观测是哈勃参量。与超新星光度距离的观测一样它也是零阶宇宙动力学的直接结果，它表征了宇宙的膨胀率，它是所有宇宙学观测量中唯一能够对宇宙膨胀历史直接测量的物理量。因此这种方法开辟了除SN、BAO、CL 和WL 等观测数据之外限制宇宙学参量尤其是暗能量的另一条有效途径。基于哈勃参量数据，在宇宙学模型的简并和分立性质、暗能量动力学方程的重构、基于天河2号高精度中微子宇宙学数值模拟、射电望远镜FAST中性氢21厘米线盲寻、Backreaction效应检验、f(R)力的Statefinder诊断、two-point diagnostic的可行性验证、宇宙距离对偶关系分模型依赖限制、中微子质量的直接限制、H_0 tention问题、深度网络学习在暗能量状态方程的比较、利用Pade Approximation进行了空间曲率的模型无关限制、基于双中子星引力波标准汽笛观测的哈勃参量和利用主成分方法重构暗能量状态方程、Rh = ct宇宙的哈勃参量检验、暗能量和暗物质相互作用宇宙中简并断裂点和分形宇宙的地外文明理论方面做了研究。共计发表SCI文章20篇，第一标注10篇，第二标注7篇，其中包括 Nature天文子刊1篇，文章入选2017年度“十大天文科技进展”。这些研究成果引起国内外同行广泛关注和引用，我们首先命名的哈勃参量观测数据的缩写OHD 也被国内外同行广泛使用, 并且也被wikipedia 百科引用。目前 OHD还没有像SN、BAO、CL 和WL 等观测数据受到国际同行的极大重视, 并且国际上研究OHD 的团组也较少, 所以它也许恰恰是目前宇宙学研究领域的―价值洼地。我们2014年发表的哈勃参量数据文章(Zhang, C., Zhang,H., Yuan,S., Zhang, Tong-Jie . et al. 2014, RAA, 14, 1221)被评委2019年度高被引文章，因此我们的研究在国际上此领域已经占据了领先地位。