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来自无自由参数动态暗能量的局域距离阶梯哈勃参数

宇宙学与河外天体物理 2024-08-26 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们的宇宙学包含大爆炸遗迹涨落,这是由于在哈勃时间尺度上时间平移对称性的破缺所致。对真空的贡献被识别为动态暗能量 ΛαpΛ0\Lambda\simeq \alpha_p\Lambda_0,其中裸宇宙学常数 Λ01\Lambda_0\sim\hbar^{-1} 通过一个红外耦合 αp\alpha_p\sim \hbar 与普朗克常数 \hbar 相关,这与广义相对论一致。通过由规范全局相位的路径积分公式推导出的Schouten张量的迹 J=(1q)H2J=(1-q)H^2 来描述,我们提出的 JJCDM模型超越了冻结 J=ΛJ=\LambdaΛ\LambdaCDM极限。在 JJCDM中,哈勃常数 H0H_0 实际上是 6/5\sqrt{6/5} 倍于 Λ\LambdaCDM分析CMB时的 {\em Planck} 值,根据 H(z)=H01+(6/5)ΩM,0Z5(z)+Ωr,0Z6(z)/(1+z)H(z)=H_0\sqrt{1+(6/5)\Omega_{M,0} Z_5(z) + \Omega_{r,0}Z_6(z)}/(1+z),其中 Zn=(1+z)n1Z_n=(1+z)^n-1ΩM,0\Omega_{M,0}Ωr,0\Omega_{r,0} 分别为物质和辐射的密度。在无自由参数的情况下,JJCDM由此在满足 {\em Planck} 测量的BAO时,与局域距离阶梯一致。在此宇宙学背景下,由于在德西特加速度尺度 adS=cHa_{dS}=cHcc 为光速)以下惯性减小,星系经历了一个本质上是 C0C^0 连续的向异常动力学的转变。这在SPARC数据中得到证实,该数据在 Λ\LambdaCDM星系模型中存在6σ\sigma的张力,指向质量 mDc2<3×1021m_Dc^2<3\times 10^{-21}eV的超轻冷暗物质。对这种宇宙学背景的敏感性解释了JWST在宇宙黎明时期观测到的“不可能星系”的快速引力坍缩。我们评论了未来通过 {\em Euclid} 与观测进行对比的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.13121,
  title  = {The Hubble parameter of the Local Distance Ladder from dynamical dark energy with no free parameters},
  author = {Maurice H. P. M. van Putten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13121},
  year   = {2024}
}

备注

29 pages, 6 figures, Invited talk at the Corfu2023 Workshop on Tensions in Cosmology