Advertisement

Model-independent determination on H 0 using the latest cosmic chronometer data

  • Deng Wang
  • XinHe Meng
Article

Abstract

We perform the updated constraints on the Hubble constant H 0 by using the model-independent method, Gaussian processes. Utilizing the latest 30 cosmic chronometer measurements, we obtain H 0 = 67.38 ± 4.72 km s−1 Mpc−1, which is consistent with the Planck 2015 and Riess et al. analysis at 1σ confidence level. Different from the results of Busti et al. by only using 19 H(z) measurements, our reconstruction results of H(z) and the derived values of H 0 are insensitive to the concrete choice of covariance functions of Matérn family.

Keywords

Hubble constant cosmic chronometers model-independent method 

References

  1. 1.
    E. Hubble, Proc. Natl. Acad. Sci. 15, 168 (1929).ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    R. P. Kirshner, Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 8 (2004).ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    W. L. Freedman, B. F. Madore, B. K. Gibson, L. Ferrarese, D. D. Kelson, S. Sakai, J. R. Mould, R. C. Kennicutt, H. C. Ford, J. A. Graham, J. P. Huchra, S. M. G. Hughes, G. D. Illingworth, L. M. Macri, and P. B. Stetson, Astrophys. J. 553, 47 (2001).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    J. R. Gott III, M. S. Vogeley, S. Podariu, and B. Ratra, Astrophys. J. 549, 1 (2001).ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    G. Chen, J. R. Gott, and B. Ratra, Publ. Astron. Soc. Pac. 115, 1269 (2003).ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    G. Chen, and B. Ratra, Publ. Astron. Soc. Pac. 123, 1127 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    A. G. Riess, L. Macri, S. Casertano, H. Lampeitl, H. C. Ferguson, A. V. Filippenko, S. W. Jha, W. Li, and R. Chornock, Astrophys. J. 730, 119 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    A. G. Riess, J. Fliri, and D. Valls-Gabaud, Astrophys. J. 745, 156 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    W. L. Freedman, B. F. Madore, V. Scowcroft, C. Burns, A. Monson, S. E. Persson, M. Seibert, and J. Rigby, Astrophys. J. 758, 24 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    R. Chávez, E. Terlevich, R. Terlevich, M. Plionis, F. Bresolin, S. Basilakos, and J. Melnick, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 425, L56 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    P. A. R. Ade, et al. (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 571, A16 (2014).CrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    J. L. Sievers, et al. (Atacama Cosmology Telescope Collaboration), J. Cosmol. Astropart. Phys. 2013, 060 (2013).CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    C. L. Bennett, et al. (WMAP Collaboration), Astrophys. J. Suppl. Ser. 208, 20 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    G. Hinshaw, et al. (WMAP Collaboration), Astrophys. J. Suppl. Ser. 208, 19 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    D. N. Spergel, R. Flauger, and R. Hlozek, Phys. Rev. D 91, 023518 (2015).ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    G. Fiorentino, I. Musella, and M. Marconi, Mon. Not. R. Astron. Soc. 434, 2866 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    G. A. Tammann, and B. Reindl, Astron. Astrophys. 549, A136 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    G. Efstathiou, Mon. Not. R. Astron. Soc. 440, 1138 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    E. M. L. Humphreys, M. J. Reid, J. M. Moran, L. J. Greenhill, and A. L. Argon, Astrophys. J. 775, 13 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    M. Rigault, G. Aldering, M. Kowalski, Y. Copin, P. Antilogus, C. Aragon, S. Bailey, C. Baltay, D. Baugh, S. Bongard, K. Boone, C. Buton, J. Chen, N. Chotard, H. K. Fakhouri, U. Feindt, P. Fagrelius, M. Fleury, D. Fouchez, E. Gangler, B. Hayden, A. G. Kim, P. F. Leget, S. Lombardo, J. Nordin, R. Pain, E. Pecontal, R. Pereira, S. Perlmutter, D. Rabinowitz, K. Runge, D. Rubin, C. Saunders, G. Smadja, C. Sofiatti, N. Suzuki, C. Tao, and B. A. Weaver, Astrophys. J. 802, 20 (2015).ADSCrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    E. Aubourg, S. Bailey, J. E. Bautista, F. Beutler, V. Bhardwaj, D. Bizyaev, M. Blanton, M. Blomqvist, A. S. Bolton, J. Bovy, H. Brewington, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, A. Burden, N. G. Busca, W. Carithers, C. H. Chuang, J. Comparat, R. A. C. Croft, A. J. Cuesta, K. S. Dawson, T. Delubac, D. J. Eisenstein, A. Font-Ribera, J. Ge, J. M. Le Goff, S. G. A. Gontcho, J. R. Gott, J. E. Gunn, H. Guo, J. Guy, J. C. Hamilton, S. Ho, K. Honscheid, C. Howlett, D. Kirkby, F. S. Kitaura, J. P. Kneib, K. G. Lee, D. Long, R. H. Lupton, M. V. Maga˜na, V. Malanushenko, E. Malanushenko, M. Manera, C. Maraston, D. Margala, C. K. McBride, J. Miralda-Escudé, A. D. Myers, R. C. Nichol, P. Noterdaeme, S. E. Nuza, M. D. Olmstead, D. Oravetz, I. Paris, N. Padmanabhan, N. Palanque-Delabrouille, K. Pan, M. Pellejero-Ibanez, W. J. Percival, P. Petitjean, M. M. Pieri, F. Prada, B. Reid, J. Rich, N. A. Roe, A. J. Ross, N. P. Ross, G. Rossi, J. A. Rubio-Martin, A. G. Sánchez, L. Samushia, R. T. G. Santos, C. G. Scóccola, D. J. Schlegel, D. P. Schneider, H. J. Seo, E. Sheldon, A. Simmons, R. A. Skibba, A. Slosar, M. A. Strauss, D. Thomas, J. L. Tinker, R. Tojeiro, J. A. Vazquez, M. Viel, D. A. Wake, B. A. Weaver, D. H. Weinberg, W. M. Wood-Vasey, C. Yéche, I. Zehavi, and G. B. Zhao, Phys. Rev. D 92, 123516 (2015).ADSCrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    V. V. Lukovic, R. D’Agostino, and N. Vittorio, Astron. Astrophys. 595, A109 (2016).ADSCrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    C. Cheng, and Q. G. Huang, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 58, 599801 (2015).CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    C. L. Bennett, D. Larson, J. L. Weiland, and G. Hinshaw, Astrophys. J. 794, 135 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    D. J. Eisenstein, et al. (SDSS Collaboration), Astrophys. J. 633, 560 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    J. Simon, L. Verde, and R. Jimenez, Phys. Rev. D 71, 123001 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    D. Stern, R. Jimenez, L. Verde, M. Kamionkowski, and S. A. Stanford, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2010, 008 (2010).Google Scholar
  28. 28.
    M. Longhetti, P. Saracco, P. Severgnini, R. Della Ceca, F. Mannucci, R. Bender, N. Drory, G. Feulner, and U. Hopp, Mon. Not. R. Astron. Soc. 374, 614 (2007).ADSCrossRefGoogle Scholar
  29. 29.
    I. Ferreras, A. Pasquali, S. Malhotra, J. Rhoads, S. Cohen, R. Windhorst, N. Pirzkal, N. Grogin, A. M. Koekemoer, T. Lisker, N. Panagia, E. Daddi, and N. P. Hathi, Astrophys. J. 706, 158 (2009).ADSCrossRefGoogle Scholar
  30. 30.
    M. Bonamente, M. K. Joy, S. J. LaRoque, J. E. Carlstrom, E. D. Reese, and K. S. Dawson, Astrophys. J. 647, 25 (2006).ADSCrossRefGoogle Scholar
  31. 31.
    J. A. S. Lima, and J. V. Cunha, Astrophys. J. 781, L38 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  32. 32.
    E. De Filippis, M. Sereno, M. W. Bautz, and G. Longo, Astrophys. J. 625, 108 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  33. 33.
    R. F. L. Holanda, V. C. Busti, and G. Pordeus da Silva, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 443, L74 (2014).Google Scholar
  34. 34.
    P. X. Wu, Z. X. Li, and H. W. Yu, Front. Phys. 12, 129801 (2017).CrossRefGoogle Scholar
  35. 35.
    N. Suzuki, D. Rubin, C. Lidman, G. Aldering, R. Amanullah, K. Barbary, L. F. Barrientos, J. Botyanszki, M. Brodwin, N. Connolly, K. S. Dawson, A. Dey, M. Doi, M. Donahue, S. Deustua, P. Eisenhardt, E. Ellingson, L. Faccioli, V. Fadeyev, H. K. Fakhouri, A. S. Fruchter, D. G. Gilbank, M. D. Gladders, G. Goldhaber, A. H. Gonzalez, A. Goobar, A. Gude, T. Hattori, H. Hoekstra, E. Hsiao, X. Huang, Y. Ihara, M. J. Jee, D. Johnston, N. Kashikawa, B. Koester, K. Konishi, M. Kowalski, E. V. Linder, L. Lubin, J. Melbourne, J. Meyers, T. Morokuma, F. Munshi, C. Mullis, T. Oda, N. Panagia, S. Perlmutter, M. Postman, T. Pritchard, J. Rhodes, P. Ripoche, P. Rosati, D. J. Schlegel, A. Spadafora, S. A. Stanford, V. Stanishev, D. Stern, M. Strovink, N. Takanashi, K. Tokita, M. Wagner, L. Wang, N. Yasuda, and H. K. C. Yee, Astrophys. J. 746, 85 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  36. 36.
    A. G. Riess, L. M. Macri, S. L. Hoffmann, D. Scolnic, S. Casertano, A. V. Filippenko, B. E. Tucker, M. J. Reid, D. O. Jones, J. M. Silverman, R. Chornock, P. Challis, W. Yuan, P. J. Brown, and R. J. Foley, Astrophys. J. 826, 56 (2016).ADSCrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    N. Aghanim, et al. (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 596, A107 (2016).CrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    C. Zhang, H. Zhang, S. Yuan, S. Liu, T. J. Zhang, and Y. C. Sun, Res. Astron. Astrophys. 14, 1221 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  39. 39.
    R. Jimenez, L. Verde, T. Treu, and D. Stern, Astrophys. J. 593, 622 (2003).ADSCrossRefGoogle Scholar
  40. 40.
    M. Moresco, A. Cimatti, R. Jimenez, L. Pozzetti, G. Zamorani, M. Bolzonella, J. Dunlop, F. Lamareille, M. Mignoli, H. Pearce, P. Rosati, D. Stern, L. Verde, E. Zucca, C. M. Carollo, T. Contini, J. P. Kneib, O. L. F`evre, S. J. Lilly, V. Mainieri, A. Renzini, M. Scodeggio, I. Balestra, R. Gobat, R. McLure, S. Bardelli, A. Bongiorno, K. Caputi, O. Cucciati, S. Torre, L. Ravel, P. Franzetti, B. Garilli, A. Iovino, P. Kampczyk, C. Knobel, K. Kovac, J. F. L. Borgne, V. L. Brun, C. Maier, R. Pelló, Y. Peng, E. Perez-Montero, V. Presotto, J. D. Silverman, M. Tanaka, L. A. M. Tasca, L. Tresse, D. Vergani, O. Almaini, L. Barnes, R. Bordoloi, E. Bradshaw, A. Cappi, R. Chuter, M. Cirasuolo, G. Coppa, C. Diener, S. Foucaud, W. Hartley, M. Kamionkowski, A. M. Koekemoer, C. López-Sanjuan, H. J. McCracken, P. Nair, P. Oesch, A. Stanford, and N. Welikala, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2012, 006 (2012).Google Scholar
  41. 41.
    M. Moresco, L. Pozzetti, A. Cimatti, R. Jimenez, C. Maraston, L. Verde, D. Thomas, A. Citro, R. Tojeiro, and D. Wilkinson, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2016, 014 (2016).CrossRefGoogle Scholar
  42. 42.
    M. Moresco, Mon. Not. R. Astron. Soc.-Lett. 450, L16 (2015).ADSCrossRefGoogle Scholar
  43. 43.
    V. C. Busti, C. Clarkson, and M. Seikel, Mon. Not. R. Astron. Soc.- Lett. 441, L11 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  44. 44.
    R. Jimenez, and A. Loeb, Astrophys. J. 573, 37 (2002).ADSCrossRefGoogle Scholar
  45. 45.
    M. Seikel, C. Clarkson, and M. Smith, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2012, 036 (2012).CrossRefGoogle Scholar
  46. 46.
    T. Holsclaw, U. Alam, B. Sansó, H. Lee, K. Heitmann, S. Habib, and D. Higdon, Phys. Rev. Lett. 105, 241302 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  47. 47.
    T. Holsclaw, U. Alam, B. Sansó, H. Lee, K. Heitmann, S. Habib, and D. Higdon, Phys. Rev. D 82, 103502 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  48. 48.
    S. Santos-da-Costa, V. C. Busti, and R. F. L. Holanda, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2015, 061 (2015).CrossRefGoogle Scholar
  49. 49.
    A. Shafieloo, A. G. Kim, and E. V. Linder, Phys. Rev. D 85, 123530 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  50. 50.
    S. Yahya, M. Seikel, C. Clarkson, R. Maartens, and M. Smith, Phys. Rev. D 89, 023503 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar
  51. 51.
    T. Yang, Z. K. Guo, and R. G. Cai, Phys. Rev. D 91, 123533 (2015).ADSCrossRefGoogle Scholar
  52. 52.
    P. Wang, and X. H. Meng, Class. Quantum. Grav. 22, 283 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  53. 53.
    O. Farooq, F. R. Madiyar, S. Crandall, and B. Ratra, Astrophys. J. 835, 26 (2017).ADSCrossRefGoogle Scholar
  54. 54.
    D. Wang, and X. H. Meng, Phys. Rev. D 95, 023508 (2017).ADSCrossRefGoogle Scholar
  55. 55.
    G. Bruzual, and S. Charlot, Mon. Not. R. Astron. Soc. 344, 1000 (2003).ADSCrossRefGoogle Scholar
  56. 56.
    C. Maraston, E. Daddi, A. Renzini, A. Cimatti, M. Dickinson, C. Papovich, A. Pasquali, and N. Pirzkal, Astrophys. J. 652, 85 (2006)[Erratum ibid. 656, 1241 (2006)].ADSCrossRefGoogle Scholar
  57. 57.
    T. Delubac, et al. (BOSS Collaboration), Astron. Astrophys. 574, A59 (2015).CrossRefGoogle Scholar
  58. 58.
    A. Font-Ribera, D. Kirkby, N. Busca, J. Miralda-Escudé, N. P. Ross, A. Slosar, J. Rich, S. Bailey, V. Bhardwaj, J. Bautista, F. Beutler, D. Bizyaev, M. Blomqvist, H. Brewington, J. Brinkmann, J. R. Brownstein, B. Carithers, K. S. Dawson, T. Delubac, G. Ebelke, D. J. Eisenstein, J. Ge, K. Kinemuchi, K. G. Lee, V. Malanushenko, E. Malanushenko, M. Marchante, D. Margala, D. Muna, A. D. Myers, P. Noterdaeme, D. Oravetz, N. Palanque-Delabrouille, I. Paris, P. Petitjean, M. M. Pieri, G. Rossi, D. P. Schneider, A. Simmons, M. Viel, C. Yeche, and D. G. York, J. Cosmol. Astropart. Phys. 2014, 027 (2014).CrossRefGoogle Scholar
  59. 59.
    C. Ma, and T. J. Zhang, Astrophys. J. 730, 74 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  60. 60.
    Y. Chen, S. Kumar, and B. Ratra, Astrophys. J. 835, 86 (2017).ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Science China Press and Springer-Verlag GmbH Germany 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Theoretical Physics Division, Chern Institute of MathematicsNankai UniversityTianjinChina
  2. 2.Department of PhysicsNankai UniversityTianjinChina

Personalised recommendations