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初始奇点能否被宇宙学测试所探测?

天体物理学 2009-11-11 v2

摘要

本文我们提出初始宇宙奇点能否从宇宙学测试中被证明的问题。经典的广义相对论预言如果满足某些能量条件,奇点将在过去存在。另一方面,最新的量子引力应用到宇宙学中,表明可能避免奇点并将其替换为弹跳。使用遥远的Ia型超新星数据对弹跳演化场景进行约束,其中平方的哈勃函数H^2由公式H^2=H^2_0[Omega_{m,0}(1+z)^{m}-Omega_{n,0}(1+z)^{n}]给出,其中Omega_{m,0},Omega_{n,0}>0是密度参数且n>m>0。我们显示,基于SNIa数据,标准弹跳模型可在4倍置信水平下被排除。如果我们在标准弹跳模型中加入宇宙常数,则得到的最佳拟合结果表明参数Omega_{n,0}等于零,这意味着Ia型超新星数据不支持模型中的弹跳项。弹跳项在当前时代是统计上无关紧要的。我们还展示了BBN提供获取Omega_{n,0}严格约束的可能性。其他观测测试方法如CMB和宇宙中最古老天体的年龄也被使用。我们还使用Akaike信息准则根据拟合度选择模型,并得出结论,该项应被奥卡姆的刀锋所排除,这使得大爆炸优于弹跳场景。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0504464,
  title  = {Can the initial singularity be detected by cosmological tests?},
  author = {Marek Szydlowski and Wlodzimierz Godlowski and Adam Krawiec and Jacek Golbiak},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0504464},
  year   = {2009}
}

备注

30 pages, 7 figures improved version