BAO signatures in the 2-point angular correlations and the Hubble tension

Abstract

Abstract An observational tension on estimates of the Hubble parameter, $$H_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math> , using early and late Universe information, is being of intense discussion in the literature. Additionally, it is of great importance to measure $$H_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> </mml:math> independently of CMB data and local distance ladder method. In this sense, we analyze 15 measurements of the transversal BAO scale, $$\theta _\mathrm{BAO}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mi>BAO</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> , obtained in a weakly model-dependent approach, in combination with other data sets obtained in a model-independent way, namely, Big Bang Nucleosynthesis (BBN) information, 6 gravitationally lensed quasars with measured time delays by the H0LiCOW team, and measures of cosmic chronometers (CC). We find $$H_0 = 74.88_{-2.1}^{+1.9}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>74</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>88</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2.1</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>1.9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> km s $${}^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> Mpc $${}^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> and $$H_0 = 72.06_{-1.3}^{+1.2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>H</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>72</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>06</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1.3</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>1.2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> km s $${}^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> Mpc $${}^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow/> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:math> from $$\theta _{BAO}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>BAO</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> +BBN+H0LiCOW and $$\theta _{BAO}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>BAO</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> +BBN+CC, respectively, in fully accordance with local measurements. Moreover, we estimate the sound horizon at drag epoch, $$r_\mathrm{d}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>r</mml:mi> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:msub> </mml:math> , independent of CMB data, and find $$r_\mathrm{d}=144.1_{-5.5}^{+5.3}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>r</mml:mi> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>144</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>5.5</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>5.3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> Mpc (from $$\theta _{BAO}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>BAO</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> +BBN+H0LiCOW) and $$r_\mathrm{d} =150.4_{-3.3}^{+2.7}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>r</mml:mi> <mml:mi>d</mml:mi> </mml:msub> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>150</mml:mn> <mml:mo>.</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>4</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>3.3</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>2.7</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math> Mpc (from $$\theta _{BAO}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>θ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>BAO</mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> +BBN+CC). In a second round of analysis, we test how the presence of a possible spatial curvature, $$\Omega _k$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>Ω</mml:mi>

Topics & Concepts