宇宙“共同模型”的另一种选择
天体物理学
2011-02-16 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
对宇宙微波背景辐射的精密测量被认为已确立了一个平坦、以 Lambda 为主的宇宙，其由近似尺度不变且准绝热的原始涨落幅度种植。然而，通过放宽涨落谱能否用单一 power law 描述的假设，我们展示了一个以零宇宙常数 (cosmological constant) 形式存在的 Einstein-de Sitter 宇宙，其能与最佳共同模型相当地拟合数据。与以 Lambda 为主的宇宙不同，此类宇宙不存在显著的集成撒科尔-沃尔效应 (integrated Sachs-Wolfe effect)，因此更符合 WMAP 所观察到的低偶极模 (low quadrupole) 的结果。主要问题在于需要将哈勃常数设为较低值: H_0 ~ 46 km/s/Mpc;我们讨论了这是否可能与观测结果一致。此外，对于仅由质子和冷暗物质组成的宇宙，簇尺度物质涨落的振幅过大，这似乎是普遍问题。然而，若引入少量额外物质 (Omega_X ~ 0.1)，其不在小尺度上聚集，例如质约为 eV 量级的余弦神经或一种 w ~ 0 的“quintessence”，可缓解此问题。此类模型能够很好地描述来自 2dF 星系红移测量 survey 以及 Ly-alpha 林谱观测得到的能谱。我们得出结论，Einstein-de Sitter 模型确实能够容纳宇宙大尺度结构的所有数据，因而遥远 Type Ia 超新星的哈勃曲线仍是唯一直接的证据，表明存在非零宇宙常数。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0304237,
title = {An alternative to the cosmological 'concordance model'},
author = {Alain Blanchard and Marian Douspis and Michael Rowan-Robinson and Subir Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0304237},
year = {2011}
}
备注
Revised version, accepted by A&A. New section and figures added