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一种重构宇宙学中光速的随机方法

宇宙学与河外天体物理 2024-09-06 v1

摘要

光速可变(VSL)模型描述了真空中光速如何随宇宙学红移而变化。尽管已有众多模型,但关于这种变化的观测证据寥寥。虽然光速可以通过物理手段精确测量,但很少使用宇宙学方法。先前的研究利用高斯过程量化了特定红移处的光速,并重构了与红移相关的函数 c(z)c(z)。量化不同红移下的光速至关重要。我们使用了红移区间 z[0.07,1.965]z\in[0.07,1.965] 内来自重子声学振荡(BAO)和宇宙计时器测量的角直径距离 DA(z)D_A(z) 和哈勃参数 H(z)H(z) 的最新数据。利用高斯过程和深度高斯过程重构 H(z)H(z)DA(z)D_A(z)DA(z)D^{\prime}_A(z) 以确定光速 c(z)c(z)。此外,我们在三个不同的模型之间进行了比较,包含两个著名的 VSL 模型。我们获得了各模型中的参数约束结果:(1)对于“cc-c”模型,c0=29492.6±5.36.2kms1c_0=29492.6 \pm^{6.2}_{5.3} \mathrm{km} \mathrm{s}^{-1}。(2)对于“cc-cl”模型,c0=29665.5±11.411.2kms1c_0=29665.5 \pm^{11.2}_{11.4}\mathrm{km} \mathrm{s}^{-1}n=0.05535±0.000070.00008n=0.05535 \pm^{0.00008}_{0.00007}。(3)对于“cc-CPL”模型,c0=29555.7±13.213.3kms1c_0=29555.7 \pm^{13.3}_{13.2} \mathrm{km} \mathrm{s}^{-1}n=0.0607±0.0001n=-0.0607 \pm 0.0001。基于我们的研究结果,可以推断 Barrow 的经典 VSL 模型并不适合我们的数据。相比之下,广泛认可的 Chevallier-Polarski-Linder(CPL)VSL 模型在某些情况下,以及普适的“c 为常数”模型,均展现出令人满意的解释我们研究结果的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.03248,
  title  = {A Stochastic Approach to Reconstructing the Speed of Light in Cosmology},
  author = {Cheng-Yu Zhang and Wei Hong and Yu-Chen Wang and Tong-Jie Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03248},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 9 figures; Accepted for publication in MNRAS