130 亿年前精细结构常数的四次直接测量
宇宙学与河外天体物理
2020-03-18 v1 星系天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
利用红移 z=7.085 类星体 J1120+0641 的观测，在红移 5.5 至 7.1 范围内搜寻精细结构常数 alpha 的变化。z=7.1 处的观测探测了宇宙仅 8 亿岁时的物理。这些是迄今最遥远的直接 alpha 测量，也是近红外光谱仪作出的首次测量。我们采用了一种新的 AI 分析方法。来自欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）上 X-SHOOTER 光谱仪的四次测量直接约束了 alpha 相对于地球上测量值（alpha_0）的任何变化。该红移范围内此宇宙位置电磁力的加权平均强度为 da/a = (alpha_z - alpha_0)/alpha_0 = (-2.18 +/- 7.27) X 10^{-5}，即由 4 次新的极高红移测量未发现随时间变化的证据。当 4 次新测量与大量已有的低红移测量结合时，可能空间变化的 da/a 新极限以 3.7 sigma 水平略微优于无变化模型。
引用
@article{arxiv.2003.07627,
title = {Four direct measurements of the fine-structure constant 13 billion years ago},
author = {Michael R. Wilczynska and John K. Webb and Matthew Bainbridge and Sarah E. I. Bosman and John D. Barrow and Robert F. Carswell and Mariusz P. Dabrowski and Vincent Dumont and Ana Catarina Leite and Chung-Chi Lee and Katarzyna Leszczynska and Jochen Liske and Konrad Marosek and Carlos J. A. P. Martins and Dinko Milakovic and Paolo Molaro and Luca Pasquini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07627},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in Science Advances