迈向宇宙加速度的直接测量
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v1
摘要
我们呈现了精确的HI 21 cm吸收线红移，在多个历元观测，以直接约束红移漂移dz/dt_o或宇宙加速度dv/dt_o。文献模拟谱与当代数字谱的比较显示显著的加速度可能归因于系统仪器误差。然而，我们主要使用格林班克望远镜数字数据获得了稳健约束。10个天体跨越z=0.09-0.69，在13.5年内观测，得到dz/dt_o = (-2.3 +/- 0.8) x 10^-8 yr^-1或dv/dt_o = -5.5 +/- 2.2 m/s/yr。来自单个天体3C286（<z> = 0.692153275(85)）的最佳约束是dz/dt_o = (1.6 +/- 4.7) x 10^-8 yr^-1或dv/dt_o = 2.8 +/- 8.4 m/s/yr。这些测量值比z=0.5处理论预期的加速度dz/dt_o = 2 x 10^-11 yr^-1或dv/dt_o = 0.3 cm/s/yr大三个数量级，但它们证明了吸收线系统中缺乏本征加速度以及现代射电望远镜的长期频率稳定性。将UV金属吸收线与21 cm线比较改进了对物理常数宇宙变化的约束：在红移范围z=0.24-2.04内，Delta(alpha^2 g_p mu)/(alpha^2 g_p mu) = (-1.2 +/- 1.4) x 10^-6。过去10.4 Gyr内的线性演化为(-0.2 +/- 2.7) x 10^-16 yr^-1，与无变化一致。宇宙加速度可以在约125年内使用当前望远镜直接测量，或约5年内使用平方千米阵，但系统效应将在1 cm/s/yr水平出现。
引用
@article{arxiv.1211.4585,
title = {Toward a Direct Measurement of the Cosmic Acceleration},
author = {Jeremy Darling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4585},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 4 figures. Accepted for publication by ApJ Letters