레드시프트 구간별 허블 상수 추정: ΛCDM·CPL·Padé 우주론 비교 분석

초록

본 연구는 Pantheon+ 초신성, DESI BAO, 우주 연대 측정기, 물 메가마이저 데이터를 8개의 레드시프트 구간으로 나누어 ΛCDM, CPL, Padé 우주론 모델에서 허블 상수 H₀를 동시에 추정한다. 모든 모델에서 낮은 진폭의 진동형 변동이 나타났지만, 통계적 유의성은 1.7–1.9σ 수준에 머물며 실질적인 H₀(z) 진화 증거는 아니다. 변동은 다중 파라미터 간 퇴화와 구간별 파라미터 자유도에 기인함을 확인하였다.

상세 분석

이 논문은 최근 제시된 “H₀의 레드시프트 의존성” 주장에 대해 체계적인 검증을 시도한다. 먼저 Pantheon+ 초신성, DESI BAO, 우주 연대 측정기(CC), 물 메가마이저 네 개의 늦은 우주 관측치를 동일한 8구간 레드시프트 구간(A0)으로 나누어, 각 구간별로 H₀를 독립적으로 추정한다. 모델은 (1) 평탄 ΛCDM (H₀, Ω_m), (2) CPL 파라미터화 (H₀, Ω_m, w₀, w_a), (3) Padé 2‑1 코스모그래피 (H₀, q₀, j₀) 로 구성된다. 모든 구간에서 M, r_d 등 보조 파라미터를 동시에 자유롭게 두고 MCMC(EMCEE)로 후방 확률을 샘플링하였다.

결과는 세 모델 모두 비슷한 형태의 “진동형” H₀(z) 패턴을 보였으며, 이를 Fourier‑like 함수 H₀(z)=H̄₀