在巴罗可变光速框架下分析潘瑟伦超新星Ia数据

我们分析Ia型超新星的潘瑟伦合并样本（Combined Pantheon Sample），同时允许光速随尺度因子变化为 $c\propto a^{-\zeta}$，正如Barrow [Phys. Rev. D 59, 043515 (1999)] 所开创的。光速的变化产生了类似于波在速度变化的介质中传播时所发生的折射现象的效果。我们阐明了引力束缚区域的局部尺度在助长折射效应显现中的作用。折射效应改变了红移公式（Lemaitre公式、距离-红移公式、光度距离-红移公式），因而需要对潘瑟伦数据集进行新的分析。在对距离-红移关系重新表述后，我们实现了潘瑟伦数据集对可变光速方法的高质量拟合；该拟合与标准 $\Lambda CDM$ 模型中所获拟合同样稳健。我们发现潘瑟伦数据集与如下函数形式的可变光速一致：$a\propto t^{\mu}$ 且 $c\propto a^{1-1/\mu}$，其中（i）宇宙年龄 $t_{0}\approx 13.9$ Gy 为自由参数，而 $\mu$ 未指定；（ii）引力束缚天体（适用于发射源与基于太阳系的设备/观测者）的局部尺度单调变化。由于（ii）中的因素，潘瑟伦数据集的高红移部分将产生比该数据集低红移部分所获 $H_{0}$ 估计低10%的“有效” $H_{0}$ 估计。我们通过可变光速给出了加速膨胀的另一种解释，并作为（ii）中所揭示因素的副产品，对“解决”当前哈勃常数估计中的张力提出了一种试探性建议。