[論文レビュー] The type Ia supernovae and the Hubble's constant

Ari Brynjolfsson|arXiv (Cornell University)|Jul 20, 2004

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 2被引用数 6

ひとこと要約

この論文は、ハッブル定数が普遍的定数ではなく、視線方向の電子密度に起因するプラズマ赤方偏移によって変動すると提案している。Ia型超新星の観測データを用いて、平均ハッブル定数は59.44 km s⁻¹ Mpc⁻¹、標準偏差は0.6 km s⁻¹ Mpc⁻¹と算出された。一方、観測された偏差（1回の測定あたり±8.2 km s⁻¹ Mpc⁻¹）は、銀河系および宿主銀河内の固有赤方偏移に起因するとされ、標準ビッグバンモデルではなくプラズマ赤方偏移理論を支持するものである。

ABSTRACT

The Hubble's constant is usually surmised to be a constant; but the experiments show a large spread and conflicting estimates. According to the plasma-redshift theory, the Hubble's constant varies with the plasma densities along the line of sight. It varies then slightly with the direction and the distance to a supernova and a galaxy. The relation between the magnitudes of type Ia supernovae and their observed redshifts results in an Hubble's constant with an average value in intergalactic space of 59.44 km per s per Mpc. The standard deviation from this average value is only 0.6 km per s per Mpc, but the standard deviation in a single measurement is about 8.2 km per s per Mpc. These deviations do not include possible absolute calibration errors. The experiments show that the Hubble's constant varies with the intrinsic redshifts of the Milky Way galaxy and the host galaxies for type Ia supernovae, and that it varies with the galactic latitude. These findings support the plasma-redshift theory and contradict the contemporary big-bang theory. Together with the previously reported absence of time dilation in type Ia supernovae measurements, these findings have profound consequences for the standard cosmological theory.

研究の動機と目的

• 標準的ビッグバン宇宙論の代わりにプラズマ赤方偏移理論を用いてハッブル定数を再評価すること。
• 観測されたハッブル定数の測定値のばらつきが、視線方向の電子密度勾配に起因するものであることを説明すること。
• 銀河系および宿主銀河内の固有赤方偏移が、超新星の距離モジュラス測定値の不一致を説明できるかを検証すること。
• 時間膨張と系統的誤差の観点から、超新星データがプラズマ赤方偏移理論と標準モデルのどちらに整合するかを評価すること。
• 銀河系コロナおよび銀河間空間内の電子密度の積分量を補正することで、H₀の系統的不確実性を低減すること。

提案手法

• 赤方偏移と電子密度・距離の関係を表すプラズマ赤方偏移断面積式 ln(1+z) ≈ 3.3262×10⁻²⁵ ∫₀ᴿ Nₑ dx を用いる。
• 式 (3): H₀ = 3.0764×10⁵ × (Nₑ)ₐᵥ を用いて、視線方向の平均電子密度から H₀ を導出する。
• Riessら [1] の超新星データ（z ≤ 1.755）を用い、固有赤方偏移および緯度依存性のあるプラズマ効果を補正する。
• 式 (9) および (10) を用いて、吸収および固有赤方偏移の補正を加えた明るさ-赤方偏移関係を調整する。
• 超新星光曲線から仮定された時間膨張を除外した場合、明るさが顕著に増加することを評価する。
• 観測された銀経度依存性の赤方偏移偏差を用いて、プラズマ赤方偏移モデルが標準宇宙論よりも妥当であることを検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 観測されたハッブル定数推定値のばらつきが、視線方向の電子密度勾配に起因するプラズマ赤方偏移によるものかどうか？
• RQ2 銀河系および宿主銀河の固有赤方偏移が、超新星の距離モジュラス測定値の不一致を説明できるか？
• RQ3 Ia型超新星の光曲線に観測された時間膨張の欠如が、ビッグバン宇宙論の予測とは対照的に、プラズマ赤方偏移理論と整合するか？
• RQ4 銀経度依存性の赤方偏移偏差が、標準的宇宙論モデルよりもプラズマ赤方偏移モデルを支持するか？
• RQ5 銀河系コロナおよび銀河間空間内の電子密度積分量を補正することで、H₀の系統的誤差を低減できるか？

主な発見

• 固有赤方偏移を補正したIa型超新星データから導かれた平均ハッブル定数は59.44 km s⁻¹ Mpc⁻¹であり、標準偏差はわずか0.6 km s⁻¹ Mpc⁻¹である。
• 1回の測定あたりの観測標準偏差は約8.2 km s⁻¹ Mpc⁻¹であり、主に視線方向の電子密度の変動に起因する。
• 銀河系および宿主銀河の固有赤方偏移は Δz = 0.000925 に相当し、電子密度積分量は2.78×10²¹ cm⁻² に一致しており、独立した観測と整合的である。
• 赤方偏移偏差の銀経度依存性は明確に観測されており、プラズマ赤方偏移理論と整合的である。これは低緯度でコロナプラズマを通過するパス長が増加することを示唆している。
• プラズマ赤方偏移を用いて補正した場合、超新星光曲線に時間膨張が観測されないことは、モデルを支持するものであり、ビッグバン理論の予測とは矛盾する。
• 固有赤方偏移および電子密度勾配を補正することで、H₀の系統的不確実性が顕著に低減され、距離スケールの校正を改善する道筋が示唆される。