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星系距离指示器误差引起的哈勃常数偏差

宇宙学与河外天体物理 2021-09-22 v2 广义相对论与量子宇宙学 数据分析、统计与概率

摘要

本文讨论了现代宇宙中哈勃参数与哈勃常数测定中的偏差。该偏差可能源于对星系红移和基于某些有限精度统计关系估计的距离数据进行统计处理。这导致若干效应,使得在使用任何统计处理方法(主要是最小二乘法(LSM))时,哈勃参数被低估或高估。处理整个样本时哈勃常数被低估;当样本按距离约束(尤其从上界约束)时,由于数据选择,其值被显著高估。该偏差显著超过由 LSM 公式算出的哈勃常数误差值。这些效应通过解析方式和蒙特卡洛模拟得以展示,后者在由哈勃定律描述的原始数据集中引入速度和估计距离的偏差。偏差特征与真实观测相似。估计距离误差达 20%。这导致使用 LSM 处理同一模拟样本时,处理整个样本可得真实值 96% 的哈勃常数估计,而处理距离从上界约束的子样本可得 110%。这些效应的影响可导致真实数据所得哈勃常数的偏差及该值确定精度的 overestimation(高估)。这可能质疑哈勃常数确定的准确性,并显著缓解去年被积极讨论的早期与现代宇宙观测值之间的张力。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.09645,
  title  = {Bias of the Hubble constant value caused by errors in galactic distance indicators},
  author = {S. L. Parnovsky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09645},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 8 figures. Accepted for publication at Ukr. J. Phys