高红移类星体哈勃图

最近的两项发现使我们能够开始利用高红移类星体作为标准烛光，构建 z > 6 的哈勃图 (HD)。这两项发现是：(1) 通过反响映射认识到光学/紫外光度与线发射气体距中心电离源的距离之间存在关系。因此，结合对线发射气体速度的测量（例如通过 Mg II 等宽发射线区 (BLR) 谱线的宽度），单次观测原则上即可确定黑洞质量；(2) 发现了红移 z = 7.085 的类星体 ULAS J1120+0641，这显著扩展了此类源的红移范围，为将理论光度距离拟合到数据提供了必要的杠杆作用。在本文中，我们利用这些源的观测流量和 Mg II 线宽表明，可以合理地检验预测的高红移距离与红移关系，并为此汇编了 20 个当前可用的高红移类星体样本。我们发现理论与观测吻合良好，表明更全面、高质量的巡天最终确实可能产生一个哈勃图，以补充目前已在较低红移处进行的详细研究（例如利用 Ia 型超新星、伽马射线暴和宇宙计时器）。利用我们现有的有限样本，我们表明$R_h=ct$宇宙和$\Lambda$CDM 模型都能很好地拟合数据，尽管前者具有较少的自由参数，在使用赤池信息量准则 (Akaike)、库勒巴克信息量准则 (Kullback) 和贝叶斯信息量准则 (Bayes) 计算似然度时产生了更有利的结果。这三种统计工具得出的概率相似，表明$R_h=ct$宇宙比$\Lambda$CDM 更可能是正确的，比例约为 85% 对 15%。