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用真实星系形成模型检验宇宙学常数的人择推理

宇宙学与河外天体物理 2016-11-15 v2 高能物理 - 理论

摘要

人择原理是宇宙学常数(Λ\Lambda)问题的可能解释之一。在先前的研究中,必须在星系形成中假设一个与我们银河系相当的暗晕质量阈值,才能得到观测到如此小值的合理大概率 P(<P(<Λobs)\Lambda_{\rm obs}),尽管在更小的星系中也发现了恒星。本文我们使用一个宇宙学星系形成的半解析模型来检验人择论证,该模型能够再现诸如星系光度函数等许多观测结果。我们通过在广泛的 Λ\Lambda 范围内运行模型代码来计算 Λ\Lambda 的概率分布,同时保持其他宇宙学参数和星系形成中重子过程的模型参数不变。假设先验概率分布在每单位 Λ\Lambda 上是平坦的,并且观测者的数量与恒星质量成正比,我们发现 P(<P(<Λobs)=6.7%\Lambda_{\rm obs}) = 6.7 \%,无需引入任何星系质量阈值。我们还研究了金属丰度的影响;如果观测者仅存在于金属丰度高于太阳丰度的星系中,我们发现 P(<P(<Λobs)=9.0%\Lambda_{\rm obs}) = 9.0 \%。如果观测者的数量与金属丰度成正比,我们发现 P(<P(<Λobs)=9.7%\Lambda_{\rm obs}) = 9.7 \%。由于这些概率并非极小,我们得出结论:如果宇宙中观测到的 Λ\Lambda 值是由概率分布决定的,那么人择论证是一个可行的解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.00180,
  title  = {Testing anthropic reasoning for the cosmological constant with a realistic galaxy formation model},
  author = {Takahiro Sudoh and Tomonori Totani and Ryu Makiya and Masahiro Nagashima},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.00180},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 4 figures, accepted for publication in MNRAS