非均匀宇宙学的观测方面

宇宙学中最大的谜团之一是暗能量，在标准模型中需要它来解释宇宙的加速膨胀。但也许无需引入新物理，只需退一步重新审视宇宙学的基本概念之一——均匀性，即可解释观测结果。在标准宇宙学中，假设宇宙是均匀的，但这在小尺度 (<200 Mpc) 上并不成立。由于作为现代宇宙学基础的广义相对论是一个非线性理论，人们可以预期在非均匀物质分布的情况下会产生一些后向反应（backreactions）。对这些后向反应（反馈）幅度的估计范围从不显著到完全能够解释宇宙加速膨胀不等。最终，确证的唯一方法是将非均匀宇宙学理论（如 timescape 宇宙学）的预测与观测数据进行对比。如果这些理论能提供对宇宙的有效描述，除了其他效应外，人们预期哈勃参数会依赖于视线方向上的物质分布。位于特定距离的星系的红移，如果其视线环境主要是高密度（星系团），预计会比主要是低密度环境（空洞）时更小。在此，我们利用从 SDSS DR8 数据获得的椭圆星系红移和基本平面距离，对该预测进行了检验。为了获得能够处理距离估计不确定性以及由本动速度引起的自然弥散的可靠统计数据，必须系统地研究大量星系。因此，SDSS 构成了检验 timescape 宇宙学及类似理论的完美基础。本文展示了此次宇宙学检验的初步结果。