Исследование несоответствий наблюдательных данных в космологии на примере параметра Хаббла

Бесплатный доступ

В работе рассматривается актуальная и к настоящему времени нерешенная проблема современной астрономии и космологии, связанная с определением величины современного значения параметра Хаббла 𝐻0, который характеризует темп расширения Вселенной. Существует необъясненное статистически значимое несоответствие в наблюдательных данных, относящихся к “ближней Вселенной” при малых красных смещениях, и к “дальней Вселенной” (поверхность последнего рассеяния). Во введении к работе дан большой обзор состояния проблемы (проблема “Hubble tension”). В работе введены и исследованы модификации уравнения состояния темной энергии, полученные путем введения нелинейной зависимости параметра уравнения состояния от времени, что обобщает современные подходы по объяснению расхождения величины 𝐻0. Исключен ряд моделей, что дает ограничения на вид параметра уравнения состояния.

Еще

Наблюдательная космология, параметр хаббла, ускоренное расширение вселенной

Короткий адрес: https://sciup.org/142234545

IDR: 142234545

Список литературы Исследование несоответствий наблюдательных данных в космологии на примере параметра Хаббла

  • Вайнберг С. Космология. Москва: УРСС, 2013. 608 с.
  • Pruzhinskaya M. V., Gorbovskoy E. S., Lipunov V. M. “Pure” supernovae and accelerated expansion of the Universe // Astronomy Letters. 2011. Vol. 37. P. 663–669.
  • Rubakov V. A., Vlasov A. D. What do we learn from the CMB observations? // Physics of Atomic Nuclei. 2012. Vol. 75. P. 1123–1141.
  • Blinnikov S. I., Dolgov A. D., Cosmological acceleration // Physics-Uspekhi. 2019. Vol. 62. P. 529–567.
  • Засов А.В., Постнов К.А. Общая астрофизика. Москва: Фрязино. 2006. 496 с.
  • Weinberg D. H., Mortonson M. J., Eisenstein D. J., et al. Observational probes of cosmic acceleration // Physics Reports. 2013. Vol. 530. № 2. P. 87–255.
  • Freedman W. L., Madore B. F., Gibson B. K., et al. Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant // The Astrophysical Journal. 2001. Vol. 553. № 1. P. 47–72.
  • Bonamente M., Joy M. K., LaRoque S. J., et al. Determination of the Cosmic Distance Scale from Sunyaev-Zel’dovich Effect and Chandra X-Ray Measurements of High-Redshift Galaxy Clusters // The Astrophysical Journal. 2006. Vol. 647. P. 25–54.
  • Bennett C. L., Larson D., Weiland J. L., et al. NINE-YEAR WILKINSON MICROWAVE ANISOTROPY PROBE (WMAP) OBSERVATIONS: FINAL MAPS AND RESULTS // The Astrophysical JournalSupplement Series. 2013. Vol. 208. № 20.
  • Tully R. B., Courtois H. M., Sorce J. G. COSMICFLOWS-3 // The Astronomical Journal. 2016. Vol. 152. № 2. P. 50.
  • Grieb J. N., Sanchez A. G., Salazar-Albornoz S., et al. The clustering of galaxies in the completed SDSSIII Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: cosmological implications of the Fourier space wedges of the final sample // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2017. Vol. 467. № 2. P. 2085–2112.
  • Bonvin V., Courbin F., Suyu S. H., et al. H0LiCOW-V. New COSMOGRAIL Time Delays of HE 0435-1223: 𝐻0 to 3.8 Percent Precision from Strong Lensing in a Flat Λ𝐶𝐷𝑀 Model // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2016. Vol. 465. P. 4914–4930.
  • The LIGO Scientific Collaboration et al. A gravitational-wave standard siren measurement of the Hubble constant // Nature. 2017. Vol. 551. P. 85–88.
  • Hotokezaka K., Nakar E., Gottlieb O., et al. A Hubble constant measurement from superluminal motion of the jet in GW170817. 2018. arXiv:1806.10596.
  • Riess, A. G., Casertano, S., Yuan, W., et al. Milky Way Cepheid Standards for Measuring Cosmic Distances and Application to Gaia DR2: Implications for the Hubble Constant // The Astrophysical Journal. 2018. Vol. 861. № 2. P. 126.
  • Mooley K. P., Deller A. T., Gottlieb O., et al. Superluminal motion of a relativistic jet in the neutron-star merger GW170817 // Nature. 2018. Vol. 561. P. 355–359.
  • Planck Collaboration, Aghanim N., Akrami Y., et al. Planck 2018 results VI. Cosmological parameter // Astronomy and Astrophysics. 2020. Vol. 641. 67 p.
  • Riess A. G., Casertano S., Yuan W., Macri L. M., Scolnic D. Large Magellanic Cloud Cepheid Standards Provide a 1% Foundation for the Determination of the Hubble Constant and Stronger Evidence for Physics beyond Λ𝐶𝐷𝑀 // The Astrophysical Journal. 2019. Vol. 876. № 1. P. 85.
  • Dom´ nguez A., Wojtak R., Finke J., et al. A New Measurement of the Hubble Constant and Matter Content of the Universe Using Extragalactic Background Light 𝛾-Ray Attenuation // The Astrophysical Journal. 2019. Vol. 885. P. 137.
  • Macaulay E., Nichol R. C., Bacon D., et al. First cosmological results using Type Ia supernovae from the Dark Energy Survey: measurement of the Hubble constant // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2019. Vol. 486. № 2. P. 2184–2196.
  • Freedman W. L., Madore B. F., Hatt D., et al. The Carnegie-Chicago Hubble Program. VIII. An Independent Determination of the Hubble Constant Based on the Tip of the Red Giant Branch // The Astrophysical Journal. 2019. Vol. 882. № 1. P. 34.
  • Ryan J., Chen Y., Ratra B. Baryon acoustic oscillation, Hubble parameter, and angular size measurement constraints on the Hubble constant, dark energy dynamics, and spatial curvature // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2019. Vol. 488. P. 3844–3856.
  • Dutta K., Roy A., Ruchika, Sen A. A., Sheikh-Jabbari M. M. COSMOLOGY WITH LOW-REDSHIFT OBSERVATIONS: NO SIGNAL FOR NEW PHYSICS // Physical Review D. 2019. Vol. 100. № 10. P. 103501.
  • Wong K. C., Suyu S. H., Chen G. C.-F., et al. H0LiCOW – XIII. A 2.4 per cent measurement of H0 from lensed quasars: 5.3𝜎 tension between early- and late-Universe probes // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2019. Vol. 498. № 1. P. 1420–1439.
  • Reid M. J., Pesce D. W., Riess A. G. An Improved Distance to NGC 4258 and Its Implications for the Hubble Constant // The Astrophysical Journal. 2019. Vol. 886. № 2. L27.
  • Pesce D. W., Braatz J. A., Reid M. J., et al. The Megamaser Cosmology Project. XIII. Combined Hubble Constant Constraints // The Astrophysical Journal Lett. 2020. Vol. 891. № 1.
  • Wei J.-J., Melia F. Cosmology-independent Estimate of the Hubble Constant and Spatial Curvature using Time-delay Lenses and Quasars // The Astrophysical Journal. 2020. Vol. 897. № 2. P. 127.
  • de Jaeger T., Stahl B. E., Zheng W., et al. A measurement of the Hubble constant from Type II supernovae. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2020. Vol. 496. P. 3402–3411.
  • Mukherjee S., Ghosh A., Graham M. J., et al. First measurement of the Hubble parameter from bright binary black hole GW190521. 2020. arXiv:2009.14199.
  • Pogosian L., Zhao G.-B., Jedamzik K. Recombination-independent Determination of the Sound Horizon and the Hubble Constant from BAO // The Astrophysical Journal. 2020. Vol. 904. № 2. L17.
  • Baxter E. J., Sherwin B. D. Determining the Hubble constant without the sound horizon scale: measurements from CMB lensing // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2020. Vol. 501. P. 1823–1835.
  • Denzel P., Coles J. P., Saha P., Williams L. L. R. The Hubble constant from eight time-delay galaxy lenses // Monthly Notices ofthe Royal Astronomical Society. 2020. Vol. 501. P. 784–801.
  • Soltis J., Casertano S., Riess A. G. The Parallax of 𝜔 Centauri Measured from Gaia EDR3 and a Direct, Geometric Calibration of the Tip of the Red Giant Branch and the Hubble Constant // The Astrophysical Journal. 2021. Vol. 908. № 1. L5.
  • Riess A. G., Casertano S., Yuan W., et al. Cosmic Distances Calibrated to 1% Precision with Gaia EDR3 Parallaxes and Hubble Space Telescope Photometry of 75 Milky Way Cepheids Confirm Tension with Λ𝐶𝐷𝑀 // The Astrophysical Journal. 2021. Vol. 908. № 1. L6.
  • Горбунов Д. С., Рубаков В. А. Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого Взрыва. Москва: ЛКИ. 2008. 464 с.
  • Aghanim N., Akrami Y., Ashdown M., et al. Planck 2018 results VI. Cosmological parameters // Astronomy and Astrophysics. 2020. Vol. 641. № A6.
  • Avsajanishvili O. Cosmological models of dark energy: theory andobservations. 2019. arXiv:1909.00366
  • Efstathiou G. To 𝐻0 or not to 𝐻0? 2021. arXiv:2103.08723v3
  • Di Valentino E., Mena O., Pan S. et al. In the Realm of the Hubble tension a Review of Solutions. 2021. arXiv:2103.01183v2
Еще
Статья научная