宇宙膨胀速率振荡的观测检验

我们利用Ia型超新星、宇宙微波背景各向异性和重子声学振荡数据，研究了振荡标量场模型的观测约束。根据傅里叶分析，来自红移$z$数据的星系计数$N$表明星系具有优先的周期性红移间隔。我们将标量场的质量固定为$m_\phi=3.2\times 10^{-31}h$ ${\rm eV}$，使得标量场模型能够解释红移间隔，并通过将模型与精确观测数据比较来约束其他基本参数。我们得到以下约束：$\Omega_{m,0}=0.28\pm 0.03$ (95% C.L.)，$\Omega_{\phi,0} < 0.035$ (95% C.L.)，$\xi > -158$ (95% C.L.) (在$\xi \le 0$范围内)。标量场能量密度参数和耦合常数的最佳拟合值分别为$\Omega_{\phi,0}= 0.01$和$\xi= -25$。$\Omega_{\phi,0}$的值接近但不等于$0$。因此，在标量场模型中，星系计数的振幅不能很大。然而，由于$\Omega_{\phi,0}$和$\xi$的最佳拟合值不为$0$，标量场模型有可能解释星系$N$-$z$关系中的周期结构。标量场模型中有效引力常数的变化与观测约束并不矛盾。