利用SDSS-III/BOSS DR12类星体样本对精细结构常数随时间变化的限制

我们利用斯隆数字巡天（SDSS）数据发布12期（覆盖了完整的重子振荡光谱巡天（BOSS）区域），探究精细结构常数在宇宙学时间尺度上可能的变分。我们分析了迄今文献中考虑的最大类星体样本，包含13175条光谱（10363条来自SDSS-III/BOSS DR12 + 2812条来自SDSS-II DR7），红移 $z<\,$1。我们对[O III]双线（4960, 5008 A）应用发射线方法，得到精细结构常数相对变分 $\Delta\alpha/\alpha= \left(0.9 \pm 1.8\right)\times10^{-5}$。我们还研究了系统误差的可能来源：谱线误认、天空OH线、H$\,\beta$与宽线污染、高斯和Voigt拟合轮廓、高斯拟合的最佳波长范围、连续谱所取多项式阶数、信噪比以及拟合的良好质量。测量的不确定性主要由天空背景扣除主导。本工作呈现的结果受系统误差限制，但具有足够的统计量来稳健地约束过去7.9 Gyr内红移区间（$\Delta z\approx$ 0.06）中精细结构常数的变分。此外，我们研究了462个类星体光谱中存在的[Ne III]双线（3870, 3969 A），并讨论了使用这些发射线约束精细结构常数变分的系统效应。借助高分辨率光谱和大样本星系/类星体巡天，利用发射线方法可望对 $\Delta\alpha/\alpha\$（$<$10$^{-6}$）给出更好的限制。