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膨胀场:$H_0$ 的值

天体物理学 2009-11-13 v1

摘要

任何对当前哈勃常数 H0H_0 的校准都需要星系的退行速度和距离。虽然将观测速度转换为真实退行速度对结果影响甚微,但推导基于坚实零点且覆盖约 4-30 Mpc 有用范围的无偏距离至关重要。本文列出了 279 个此类星系距离(v<2000v<2000 km/s),它们分别源自红巨星支顶端(TRGB)、造父变星和 Ia 型超新星(SNe Ia)。相互比较表明,其随机误差不超过 0.15 星等。它们在 v=250v=250 至至少 2000 km/s 的狭窄范围内描绘出一个线性膨胀场。另外 62 个遥远的 SNe Ia 证实了这种线性关系至少延伸至 20,000 km/s。哈勃线周围的弥散主要由随机本动速度主导,局部小于 100 km/s,但向外逐渐增加。由于膨胀场的线性特性,哈勃常数 H0H_0 可在任何大于 4.5 Mpc 的距离处求得。利用 RR Lyrae 星校准的 TRGB 距离,对 78 个超过此限值的星系得出 H0=63.0±1.6H_0=63.0\pm1.6(有效距离为 6 Mpc)。它们凭借巨大的数量补偿了本动速度的影响。28 颗独立校准的造父变星支持这一结果,其在 15 Mpc 处给出 H0=63.4±1.7H_0=63.4\pm1.7。这也与来自遥远且经造父变星校准的 SNe Ia 得出的大尺度值 H0=61.2±0.5H_0=61.2\pm0.5 一致。本文采纳的平均值为 H0=62.3±1.3H_0=62.3\pm1.3。由于该值依赖于距离尺度的两个独立零点,其系统误差估计为 6%。H0H_0 的典型误差源于使用了普遍但缺乏正当理由的造父变星周光关系(P-L relation)、忽略了限星等样本中的选择偏差,或是所采用模型固有的误差。

关键词

引用

@article{arxiv.0806.3018,
  title  = {The expansion field: The value of H_0},
  author = {G. A. Tammann and A. Sandage and B. Reindl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0806.3018},
  year   = {2009}
}

备注

44 pages, 4 figures, 6 tables, accepted for publication in the Astronony and Astrophysics Review 159