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Subaru 望远镜对精细结构常数宇宙学变化的限制

宇宙学与河外天体物理 2017-08-02 v1 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

以往的大样本类星体吸收光谱表明,精细结构常数(Δα/α\Delta\alpha/\alpha)在天空中存在相对变化的某些证据。然而,这些结果可能受到波长定标的长程畸变影响,因此从多台望远镜建立一个更可靠结果的统计样本非常重要。在此,我们将 Subaru 望远镜的 Δα/α\Delta\alpha/\alpha 测量样本增加了两倍,这些样本经过了“超定标”以校正长程畸变。对两条 Subaru 类星体光谱中 6 个介入吸收系统内的金属离子进行的盲分析没有发现 α\alpha 变化的证据,加权平均值为 Δα/α=3.0±2.8stat±2.0sys\Delta\alpha/\alpha=3.0\pm2.8_{\rm stat}\pm2.0_{\rm sys} ppm(1σ\sigma 统计和系统不确定性)。目前剩余的主要系统效应是长程畸变校正的不确定性、吸收轮廓模型误差,以及将多次类星体曝光重新色散到公共波长网格上的误差。该结果还假设吸收体中存在地球同位素丰度;假设仅存在主要的地球同位素会显著降低 Δα/α\Delta\alpha/\alpha,尽管它仍与零一致。鉴于这两颗类星体在天空中的位置,我们的结果不支持空间 α\alpha 变化的证据,特别是当与其他 21 项已校正或免受长程畸变影响的近期测量结果结合时。我们的光谱和吸收轮廓拟合已公开提供。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.00014,
  title  = {Subaru Telescope limits on cosmological variations in the fine-structure constant},
  author = {Michael T. Murphy and Kathy L. Cooksey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.00014},
  year   = {2017}
}

备注

16 pages, 11 figures. Accepted by MNRAS. Quasar spectra and absorption profile fits are available at https://doi.org/10.5281/zenodo.574904