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H_0 张力还是 M 的高估?

宇宙学与河外天体物理 2022-11-22 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

由 Planck 任务等大尺度观测得到的哈勃参数值 H0PH_0^P 与由低红移超新星(SNe)得到的小尺度值 H0RH_0^R 之间存在强烈差异。在分析观测数据时用作先验的绝对星等 MHomM^{Hom} 值是在假设均匀宇宙的前提下由低红移 SNe 获得的,但用于校准 SNe 以获取 MM 的锚点距离会受到局部不均匀性的影响,这使得使用 MHomM^{Hom} 检验哥白尼原理不一致,因为 MM 的估计本身受局部不均匀性影响。我们利用距离模数定义可导出的 H0H_0MM 之间模型无关的一致性关系,使用对应于不同 H0H_0{H0P,H0R}\{H_0^P,H_0^R\} 的不同 MM{MP,MR}\{M^P,M^R\} 对低红移 SNe 的光度距离进行分析。我们发现 MM 的值会强烈影响局部不均匀性的证据。我们分析 Pantheon 星表数据,使用参数 {MR,H0R}\{M^R,H_0^R\} 未发现局部不均匀性的显著统计证据,证实了先前研究,而使用 {MP,H0P}\{M^P,H_0^P\} 我们发现一个小局部空洞的证据,其导致 MRM^R 相对于 MPM^P 被高估。带有参数 {MP,H0P}\{M^P,H_0^P\} 的非均匀模型比带有 {MR,H0R}\{M^R,H_0^R\} 的均匀模型更好地拟合数据,解决了表观的 H0H_0 张力。使用 {MP,H0P}\{M^P,H_0^P\},我们获得局部不均匀性的证据,其密度对比为 0.140±0.042-0.140 \pm 0.042,延伸至红移 zv=0.056±0.0002z_v =0.056 \pm 0.0002,与近期星系星表分析结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.11852,
  title  = {$H_0$ tension or $M$ overestimation?},
  author = {Brayan Yamid Del Valle Mazo and Antonio Enea Romano and Maryi Alejandra Carvajal Quintero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11852},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 2 figures, 2 tables. Version accepted by EPJC