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利用 Pantheon$+$ 类型 Ia 超级新星检测局部宇宙中的整体流动

宇宙学与河外天体物理 2024-06-04 v2

摘要

局部宇宙的 {\em bulk flow} 是由于物质结构的特殊运动所导致的集体现象,这些运动不像随机方向那样运动,而是呈现出约�一个偶极子速度流动。我们应用方向性分析来通过 Hubble-Lema\^{\i}tre 图谱,调查 Pantheon+ 目录中局部宇宙 (0.015z0.060.015 \le z \le 0.06) 类型 Ia 超级新星样本的哈勃常数 H0H_0 的角度依赖性。我们进行的方向性分析揭示了 H0H_0 的统计上显著偶极子变化,置信水平超过 99.9%99.9\%,表明物质结构沿着指向 (l,b)=(326.1±11.2,27.8±11.2)(l,b) = (326.^\circ1 \pm 11.^\circ2,27.^\circ8 \pm 11.^\circ2) 的偶极子流动,靠近 Shapley 超星系团 (l\scalebox0.6Shapley,b\scalebox0.6Shapley)=(311.5,32.3)(l_{\scalebox{0.6}{Shapley}},b_{\scalebox{0.6}{Shapley}}) = (311.^\circ5, 32.^\circ3),其速度为 132.14±109.3132.14 \pm 109.3 km s1^{-1},有效距离为 102.83±10.2102.83 \pm 10.2~Mpc。有趣的是,这个偶极子的反向指向靠近 Dipole Repeller 结构。我们的分析确认,引力偶极子系统 Shapley-Dipole Repeller 能很好地解释局部宇宙观测到的整体流动速度场。此外,我们进行了稳健性测试以支持我们的结果。此外,我们的方法提供了哈勃常数 H0=70.39±1.4H_0 = 70.39 \pm 1.4~\text{km s1^{-1} Mpc1^{-1}}},有效距离为 102.8102.8~Mpc,z0.025z \simeq 0.025。注意到该值是通过因我们的做法是模型独立的而使用一阶哈勃定律近似获得的。如果一个人假设例如以第二阶 cosmography 加上 Λ\LambdaCDM 值 q0=0.55q_0 = -0.55(这是一个模型依赖的假设),则 H0=72.6±1.5H_0 = 72.6 \pm 1.5 km s1^{-1} Mpc1^{-1},但我们的結果:整体流动速度、偶极子方向及其统计显著性保持不变。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.11077,
  title  = {Bulk Flow Motion Detection in the Local Universe with Pantheon$+$ Type Ia Supernovae},
  author = {Maria Lopes and Armando Bernui and Camila Franco and Felipe Avila},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11077},
  year   = {2024}
}

备注

To avoid potential misunderstandings regarding our estimate of the Hubble constant, we have added a comment in the abstract and corrected a typo in the text