Tester le principe cosmologique avec l'échantillon Pantheon+ et la méthode d'ajustement régional

Le principe cosmologique est fondamental pour le modèle cosmologique standard. Il suppose que l'Univers est homogène et isotrope à des échelles très grandes. En tant qu'hypothèse de base, il doit résister à divers tests d'observation. Dans ce travail, nous avons étudié les propriétés de l'échantillon Pantheon+, y compris la distribution du décalage vers le rouge et la distribution de position, et nous donnons sa contrainte sur le modèle plat ΛCDM : Ω m = 0,36 ± 0,02 et H 0 = 72,83 ± 0,23 km s −1 Mpc −1 . Ensuite, en utilisant la méthode d'ajustement régional (RF), nous avons cartographié la distribution des paramètres cosmologiques (Ω m et H 0 ) sur l'ensemble du ciel et trouvé que la distribution s'écarte significativement de l'isotropie. Une région locale de sous-densité de matière existe dans la direction (308,4° −48,7 +47,6 , −18,2° −28,8 +21,1 ) ainsi qu'une direction préférée de l'anisotropie cosmique (313,4° −18,2 +19,6 , −16,8° −10,7 +11,1 ) dans les coordonnées galactiques. Des directions similaires peuvent impliquer que la densité de matière locale pourrait être responsable de l'anisotropie de l'expansion accélérée de l'Univers. Les résultats des analyses d'isotropie statistique incluant des positions de données réelles (RP) montrent des niveaux de confiance élevés. Pour la sous-densité de matière locale, les significativités statistiques sont de 2,78 σ (isotropie) et 2,34 σ (isotropie RP). Pour l'anisotropie cosmique, les significativités statistiques sont de 3,96 σ (isotropie) et 3,15 σ (isotropie RP). La comparaison de ces deux types d'analyses d'isotropie statistique suggère que la distribution spatiale inhomogène de l'échantillon réel peut augmenter l'écart par rapport à l'isotropie. Des résultats et conclusions similaires sont également trouvés dans les réanalyses de l'échantillon à faible décalage vers le rouge (lp+) et l'angle de filtrage inférieur ( θ max = 60°), mais avec une légère diminution de la significativité statistique. Dans l'ensemble, nos résultats fournissent des indications claires pour une possible anisotropie cosmique. Cette possibilité doit être prise au sérieux. Des tests supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre ce signal.