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椭球宇宙中最古老天体物体的年龄

宇宙学与河外天体物理 2024-08-02 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)自发射以来的观测表明,在宇宙早期可能存在非常大且巨大的星系以及巨大的类星体,这与 Λ\LambdaCDM 模型的预期相冲突。所谓的“不可能早期星系问题”要求最早期星系的恒星形成速度比 Λ\LambdaCDM 模型允许的更快。事实上,这可能不是一个高质量问题,而是一个“时间压缩问题”:观测到的大型和大质量结构从初始种子形成所需的时间太短。一个能为最早期大型结构形成分配更多时间的宇宙学模型,将比 Λ\LambdaCDM 模型更符合数据。在这项工作中,我们将讨论最近提出的 γδ\gamma\deltaCDM 模型如何缓解甚至可能解决时间压缩问题。在 γδ\gamma\deltaCDM 模型中,不同的能量密度以不同的权重贡献于哈勃参数。此外,在哈勃参数公式中,能量密度随红移的变化方式与其物理性质所决定的方式不同。这种将宇宙能量内容与哈勃参数联系起来的新方法导致了宇宙时间与红移之间关系的修正。我们通过结合最古老天体物体(OAO)的年龄、宇宙计时器(CC)哈勃数据以及低红移晚期宇宙的 Pantheon+ Ia 型超新星数据来约束其参数,从而测试 γδ\gamma\deltaCDM 模型对年龄问题的观测相关性。我们发现,得益于修正的时间 - 红移关系,γδ\gamma\deltaCDM 模型在高红移处为大型和大质量星系及巨大类星体的形成提供了更合理的时间段,而当今宇宙的年龄并未发生显著改变。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.16646,
  title  = {The Ages of the Oldest Astrophysical Objects in an Ellipsoidal Universe},
  author = {Selinay Sude Binici and Cemsinan Deliduman and Furkan Şakir Dilsiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16646},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 5 figures, 2 tables. v2: final version