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众多 $H_0$ 的故事

宇宙学与河外天体物理 2023-11-23 v1

摘要

哈勃参数 H0H_0 并非一个明确定义的量:它在近邻宇宙中关联红移与距离,但同时也是 Λ\LambdaCDM 标准宇宙学模型的一个关键参数。因此,H0H_0 影响着不同宇宙时期的若干物理过程以及多种观测量。我们已统计出十余个 H0H_0,若 a) 数据及其解释中无显著系统误差,且 b) 所采用的宇宙学模型正确,则这些 H0H_0 应当一致。除少数例外(恰印证了规律)外,这些测定值在统计显著性上并不相符;其数值聚为两派:低值派(68 km/s/Mpc)与高值派(73 km/s/Mpc)。这似乎是一个锚点问题:宇宙膨胀史的形状与模型相符,分歧在于归一化。除数据/分析中的系统误差外,若模型有误,仅有两条可行途径来“修正”它:改变早期(z1100z\gtrsim 1100)物理从而改变早期归一化,或进行全局修正,可能触及模型的基本假设(如均匀性、各向同性、引力)。这三种方案均未取得学界共识。研究界二十年来一直在积极寻找偏离 Λ\LambdaCDM 的证据;我们可能发现的这一偏离,却让人但愿能将精灵收回瓶中。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.13305,
  title  = {A tale of many $H_0$},
  author = {Licia Verde and Nils Schöneberg and Héctor Gil-Marín},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13305},
  year   = {2023}
}

备注

To appear in Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics