基于全谱拟合获得的亮红星系年龄 - 红移关系及其宇宙学启示

不同红移处星系的相对年龄可用于推断哈勃参数并约束宇宙学模型。我们从 SDSS DR7 中选择了 23,883 个宁静亮红星系（LRGs），并根据其速度弥散将它们分为四个子样本，每个子样本进一步划分为 12 个红移区间。对每个红移和速度区间内的 LRG 光谱进行叠加，以获得具有相对较高 $S/N$ 的合成光谱。采用 GalexEV/SteLib 模型，我们通过全谱拟合方法从这些合成光谱中估计 LRG 的平均年龄。我们利用蒙特卡洛模拟检查了估计年龄的可靠性，发现估计结果是稳健且可靠的。假设每个子样本和每个红移区间内的 LRG 平均形成于同一时间，我们从每个子样本获得的年龄 - 红移关系估计了当前的哈勃参数 $H_0$，该值与其他方法测得的 $H_0$ 值相容。我们证明，由于 $z\la 0.4$ 时的后期主要并合导致 LRG 中近期恒星形成，可能会给 $H_0$ 估计引入系统性偏差（高达 $\sim 20$），但对于具有大速度弥散的子样本，此偏差可忽略不计。利用从最大速度弥散子样本或两个高速度弥散子样本获得的年龄 - 红移关系，在假设空间平坦 $\Lambda$CDM 宇宙学的情况下，我们发现 $H_0= 65^{+7}_{-3}\kmsmpc$ 或 $H_0= 74^{+5}_{-4}\kmsmpc$。随着即将到来的巡天项目（如重子振荡光谱巡天 BOSS），可能会获得更大规模的宁静大质量 LRG 样本，从而可以通过年龄 - 红移关系高精度地测量哈勃参数。