基于类星体引力红移检验爱因斯坦等效原理及其宇宙学演化

我们提出并应用了一种基于类星体中心超大质量黑洞在其周围吸积盘中诱导的引力红移来检验爱因斯坦等效原理（EEP）的新方法。具体而言，我们将类星体中Fe III$\lambda\lambda$2039-2113发射线混合物的观测引力红移与广阔未探明宇宙区域（$0 \lesssim z_{cosm}\lesssim3$）中的理论预测值进行比较。我们首次在$1 \lesssim z_{cosm}\lesssim3$范围内以10个独立的宇宙学红移区间，以可与太阳系外其他经典方法相当或更优的统计不确定度，测量了观测引力红移与理论预测值之比。该宇宙学红移区间内测量值与预测引力红移之比的平均值为$\langle z^m_g/z_g^p\rangle=1.05\pm 0.06$，散布为$0.13\pm 0.05$，表明在此限度内EEP无宇宙学演化。该方法可受益于具有更优信噪比（S/N）的更大测量样本，从而为宇宙学尺度上EEP的高精度检验（低于1%）铺平道路。