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宇宙加速各向异性的证据

宇宙学与河外天体物理 2019-11-27 v3

摘要

观测揭示了本地宇宙中的一个“整体流动”(bulk flow),其速度比标准 Λ\LambdaCDM 宇宙学中典型观测者周围所预期的更快,且延伸到大得多的尺度。这预计会导致从整体流内天体观测推断出的膨胀率加速出现尺度依赖的偶极调制。通过对 Ia 型超新星的 Joint Lightcurve Analysis (JLA) 星表进行最大似然分析,我们发现减速参数除了一个小的单极项外,确实有一个大得多的、与 CMB 偶极对齐并随红移 zz 指数衰减的偶极分量:q0=qm+qd.n^exp(z/S)q_0 = q_\mathrm{m} + \vec{q}_\mathrm{d}.\hat{n}\exp(-z/S)。对数据的最佳拟合给出 qd=8.03q_\mathrm{d} = -8.03S=0.0262 (d100 Mpc)S = 0.0262~(\Rightarrow d \sim 100~\mathrm{Mpc}),以 3.9σ3.9\sigma 统计显著性拒绝各向同性(qd=0q_\mathrm{d} = 0),而 qm=0.157q_\mathrm{m} = -0.157,且在 1.4σ1.4\sigma 下与无加速(qm=0q_\mathrm{m} = 0)一致。因此,从超新星推断出的宇宙加速可能是我们作为非哥白尼观测者的产物,而非宇宙中“暗能量”主导成分的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.04597,
  title  = {Evidence for anisotropy of cosmic acceleration},
  author = {Jacques Colin and Roya Mohayaee and Mohamed Rameez and Subir Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04597},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 4 figures, 4 tables; Title changed, Bayesian information criterion values added, conclusions strengthened; Results can be reproduced using code at: https://github.com/rameez3333/Dipole_JLA ; Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics Letters