普遍膨胀的托尔曼表面亮度检验，及Abell 2390和Abell 851星系团中椭圆星系的演化

我们使用椭圆星系半径-表面亮度（SB）关系在固定度量半径处的截距作为普遍膨胀的托尔曼SB检验的标准条件。我们对Abell~2390（$z=0.23$）和Abell~851（$z=0.41$）中的椭圆星系进行光学和近红外的面积光度测量，并与约为$0$的Coma星系团进行比较。每个星系团的数据均可用Kormendy关系 $r_e \propto \Sigma_e^{A}$ 描述，其中在光学波段$A=-0.9$，在近红外波段$A=-1.0$。最高红移处的散点仅为$0.076$（以$\log r_e$计），这远小于低红移处的散点，表明在$z=0.41$时，星系团中椭圆星系的群聚性非常均匀。我们使用这些固定斜率相关关系在$R_e = 1$~kpc处的截距（假设$H_0=75$~km~s$^{-1}$~Mpc$^{-1}$，$\Omega_0=0.2`，且$\Lambda_0=0$，其中结果对宇宙学假设仅弱依赖）构建托尔曼SB检验。数据完全符合普遍膨胀模型（假设椭圆星系的被动演化），但在$z=0.41$处的$5\sigma$置信水平下与非膨胀几何（疲劳光 cosmology）不一致。这些结果表明从$z = 0.41$到现在，K波段的椭圆星系亮度演化为$0.36 \pm 0.14$~mag，并且与椭圆星系在高红移时形成相吻合。因此，椭圆星系相关图中在固定半径处的SB截距是研究其在显著光程时间内演化的强大工具。