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基于 SDSS 低红移早型星系恒星考古学的宇宙学

宇宙学与河外天体物理 2025-11-05 v1 星系天体物理

摘要

宇宙计时器通过测定被动演化天体的年龄,提供了一种独立于模型的方式来追踪宇宙的膨胀历史。这使得我们能够在不对宇宙模型能量内容做出具体假设的情况下检验其有效性。本研究的主要目标是利用对被动演化星系中 Lick 指数吸收线拟合得到的恒星年龄,推导出在 z0.4z \sim 0.4 范围内对哈勃参数的无模型约束。与近期依赖有限差分在平均红移处获得离散宇宙膨胀测量的相关工作不同,我们的目标是使用哈勃常数 (H0H_0)、减速参数 (q0q_0) 和加速度参数 (j0j_0) 对 H(z)H(z) 进行宇宙学拟合。我们从 SDSS Legacy Survey 中仔细挑选了大质量、被动演化星系的谱。在应用叠加程序以确保高信噪比后,使用两个恒星种群模型(TMJ 和 Knowles)拟合 Lick 指数的强度,以推导恒星种群参数。对恒星年龄进行了宇宙学拟合,从而能够在所考虑的红移范围内对哈勃参数进行采样。基线结果来自使用 TMJ 模型年龄,得出的哈勃常数值为 H0=70.07.6+4.1 km s1 Mpc1H_0 = 70.0^{+4.1}_{-7.6} \text{ km s}^{-1} \text{ Mpc}^{-1},其中不确定性仅指数据的统计处理。在 0.05<z<0.350.05 < z < 0.35 范围内对哈勃参数的采样与文献中的离散无模型测量结果具有竞争力。最后,我们提请注意若干关键指数随红移出现的意外振荡模式,这转化为 tzt-z 关系中的类似行为。这些特征以前从未被讨论过,尽管它们存在于先前的测量中。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.04224,
  title  = {Cosmography via stellar archaeology of low-redshift early-type galaxies from SDSS},
  author = {Carlos A. Álvarez and Marcos M. Cueli and Alessandro Bressan and Lumen Boco and Balakrishna S. Haridasu and Michele Bosi and Luigi Danese and Andrea Lapi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04224},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics (01/09/2025) Main text: 20 pages, 13 figures, 1 table Appendices: 7 pages, 10 figures, 1 table