利用星系团与精质模型探测精细结构常数的时间演化

我们利用星系团的 Sunyaev-Zel'dovich 效应测量及其 X 射线观测，探究精细结构常数（$\alpha \equiv e^2/\hbar c$）的可能时间演化。具体而言，积分 Compton-y 参数 $Y_{SZ}D_A^2$ 与其 X 射线对应量 $Y_X$ 的比值被用作观测量以约束 $\alpha$ 演化的界限。考虑宇宙距离对偶关系的破缺，该比值依赖于精细结构常数，关系为 $\sim \alpha^3$。我们采用精质（quintessence）模型为 $\alpha$ 的时间演化提供起源。为对 $\alpha$ 演化给出稳健检验，我们收集了两组星系团样本进行分析：Planck 合作组提供的 61 个星系团，以及南极望远镜探测的 58 个星系团。其 X 射线观测由 XMM-Newton 巡天给出。我们的结果为 Planck 样本给出 $\zeta=-0.203^{+0.101}_{-0.099}$，为 SPT 样本给出 $\zeta=-0.043^{+0.165}_{-0.148}$，表明对两样本而言 $\alpha$ 分别在 $3\sigma$ 与 $1\sigma$ 内不随红移变化。