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基于QSO吸收线探测细结构常数变化的可能证据:动机、分析与结果

天体物理学 2008-11-26 v5 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论 核理论 原子物理

摘要

对基本耦合常数变化的实验搜索在现代高能物理理论中受到强烈动机。将准星吸收线光谱与实验光谱进行比较,可对基本细结构常数α在宇宙时间尺度上的变化进行灵敏探测。我们先前发展并应用的新方法相较于先前的光学天体物理约束提高了一个数量级的精度。本文通过包含新的滞销尔曼-亚吸收系统的准星光谱,扩展了这项工作。我们也重新分析了先前的低红移数据并确认了初始结果。α的约束来自对以下物种吸收线子集进行同时拟合:Mg I、Mg II、Al II、Al III、Si II、Cr II、Fe II、Ni II和Zn II。我们基于分析49个准星吸收系统(覆盖28颗QSOs,红移范围0.5 < z < 3.5)的结果,详细描述了方法与结果。我们发现α在更早时期的值显著小于当前值:da/a = (-0.72 ± 0.18) × 10⁻⁵。新样本和原始样本均为独立,但分别给出与零偏离具有显著性的非零da/a值。我们总结了对系统效应进行彻底调查的结果,该调查已在附录论文中发表。所引述的数值是原始值,未对任何系统效应进行校正。迄今为止唯一显著的系统效应若从数据中去除,将导致da/a偏离零的偏离更为显著。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0012419,
  title  = {Possible evidence for a variable fine structure constant from QSO absorption lines: motivations, analysis and results},
  author = {M. T. Murphy and J. K. Webb and V. V. Flambaum and V. A. Dzuba and C. W. Churchill and J. X. Prochaska and J. D. Barrow and A. M. Wolfe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0012419},
  year   = {2008}
}

备注

17 pages, 3 figures, MNRAS in press, corrected small typos and added an acknowledgment