从古老天体物理天体年龄探究哈勃张力与空间曲率

我们利用红移范围$0\lesssim z\lesssim 8$内114个古老天体物理天体（OAO）的年龄测量来探究哈勃张力。任意红移$z$处宇宙年龄与哈勃常数$H_0$成反比，因此要求宇宙在任一$z$处均老于其所含OAO，将给出$H_0$的上限。假设平坦$\Lambda$CDM并采用由{\it Planck}给出的物质密度参数$\Omega_{\rm m}=0.315\pm0.007$的高斯先验，我们得到95%置信水平上限$H_0<70.6 \rm{~km} \rm{~s}^{-1} \rm{~Mpc}^{-1}$，与局距离阶梯测量的结果存在$2\sigma$张力。然而我们发现，推断出的$H_{0}$上限对$\Omega_{\rm m}$的先验相当敏感，且$H_{0}$早期与局地测量间的哈勃张力可能部分源于{\it Planck}对$\Omega_{\rm m}$与$H_0$的同时推断，而局地测量仅用$H_{0}$。年龄-红移数据也可用于宇宙学模型比较。我们发现$R_{\rm h}=ct$宇宙能很好解释数据，并对$H_{0}$给出合理上限，而爱因斯坦-德西特宇宙未能通过宇宙年龄检验。最后，我们利用61个星系的年龄与1048颗Pantheon Ia型超新星的光度距离，给出空间曲率的模型无关估计。该分析表明宇宙几何在$1.6\sigma$置信水平下与空间平坦边际一致，表征为$\Omega_{k}=0.43^{+0.27}_{-0.27}$。