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伽马射线暴作为宇宙学探针:LambdaCDM 与共形引力

宇宙学与河外天体物理 2011-10-13 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

对于当前偏好的宇宙学密度 Omega_0 和宇宙学常数 Omega_Lambda,LambdaCDM 预测宇宙膨胀从早期到红移 z~0.9 减速,并在随后加速。相反,基于共形引力的宇宙学模型预测宇宙膨胀一直在加速。为了区分这两种截然不同的宇宙学,我们求助于伽马射线暴(GRBs),GRBs 已被建议用于探测 z>1 处的宇宙膨胀历史,而在该红移处已确认的 Ia 型超新星(SNe)十分稀少。我们使用完全贝叶斯方法来推断宇宙学参数以及描述文献中可用 GRB 数据所需的附加参数。我们首次在没有任何来自其他数据先验信息的情况下,将 GRBs 用作宇宙学探针。此外,当我们结合 GRB 样本与 SNe 时,我们的方法巧妙地避免了以往众多方法中饱受所谓循环性问题困扰的不一致性。事实上,经过适当分析,当前数据与 GRBs 和 SNe 的距离模数一致,而在共形引力的变体中,它们可以分别比在 LambdaCDM 中暗约 15 和 3 星等。我们的结果表明,当前可用的 SN 和 GRB 样本被 LambdaCDM 和共形引力同等良好地容纳,且并不排除连续的加速膨胀。我们得出结论,GRBs 目前远非有效的宇宙学探针,因为它们无法区分这两种截然不同的膨胀历史。

关键词

引用

@article{arxiv.1103.5501,
  title  = {Gamma-ray bursts as cosmological probes: LambdaCDM vs. conformal gravity},
  author = {Antonaldo Diaferio and Luisa Ostorero and Vincenzo F. Cardone},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1103.5501},
  year   = {2011}
}

备注

31 pages, 12 figures, 4 tables. In the discussion section, we comment on the sensitivity of the Bayes factor on the choice of the priors. This discussion weakens the previous claim that GRBs and SNe decisively favour LambdaCDM over conformal gravity