[论文解读] Hubble constant from lensing in plasma-redshift cosmology, and intrinsic redshift of quasars

Ari Brynjolfsson|arXiv (Cornell University)|Nov 24, 2004

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 10被引用 4

一句话总结

本文提出，等离子体红移宇宙学——即光子在高温、低密度等离子体中能量损失解释宇宙红移——为大爆炸宇宙学提供了一种一致的替代方案。该理论重新诠释引力透镜数据，无需宇宙膨胀即可推导出哈勃常数，表明类星体因其致密的日冕而具有较大的本征红移，并得出 H₀ ≈ 64–76 km s⁻¹ Mpc⁻¹，具体取决于本征红移假设，且无需引入时间膨胀或暗能量参数。

ABSTRACT

In a series of articles, we have shown that the newly discovered plasma-redshift cosmology gives a simpler, more accurate and consistent explanation of many cosmological phenomena than the big-bang cosmology. The SNe Ia observations are in better agreement with the magnitude-redshift relation predicted by the plasma redshift than that predicted by the multi-parameter big-bang cosmology. No deceleration or expansion parameters are needed. The plasma-redshift cosmology is flat and quasi-static on a large scale. The Hubble constant is no longer an expansion parameter, but is instead a measure of the average electron density along the line of sight towards an object. Perusal of the SNe Ia data and quasar data has shown that there is no time dilation. The conventional estimates of the Hubble constant from gravitational lensing observations use the big-bang cosmology for interpreting the observations. This has lead to a large spread and discordant estimates of the Hubble constant. The purpose of the present article is to show that the gravitational lensing observations are in agreement with the plasma-redshift cosmology, and to show how to evaluate the lensing observations based on the new plasma-redshift cosmology. The lensing observations also indicate that the quasars have large intrinsic redshifts.

研究动机与目标

• 将引力透镜观测与等离子体红移宇宙学而非大爆炸宇宙学相协调。
• 证明哈勃常数可仅从透镜观测推导，而无需假设宇宙膨胀或时间膨胀。
• 表明类星体因高温致密日冕而具有大本征红移，从而解释其异常亮度与快速变异性。
• 通过消除对大爆炸假设（如减速参数与暗能量）的依赖，解决 H₀ 估计中的差异。
• 仅通过等离子体相互作用，为宇宙红移、宇宙微波背景（CMB）和光度距离提供物理解释。

提出的方法

• 使用等离子体红移距离关系 R = (c/H₀) ln(1+z) 计算光度距离与角直径距离。
• 应用等离子体红移截面，模拟光子在星系际与星系内等离子体中的能量损失，能量转移使等离子体加热。
• 在无宇宙膨胀、准静态平坦宇宙模型下，重新解释超新星 Ia 与透镜数据，避免时间膨胀效应。
• 通过从观测红移 z 中减去本征红移 δz′（尤其对类星体）来校正基于透镜的 H₀ 估计。
• 利用透镜系统（如 B0218+357）中的观测时延与红移，推导等离子体红移宇宙学下的 H₀。
• 应用康普顿散射与红移效应，建模观测通量减少，强度按 1/[R²(1+z)³] 缩放。

实验结果

研究问题

• RQ1 引力透镜观测是否可与等离子体红移宇宙学一致解释，而非大爆炸宇宙学？
• RQ2 在透镜系统中考虑类星本征红移后，哈勃常数的真实值是多少？
• RQ3 超新星 Ia 与类星体数据是否显示时间膨胀的证据？等离子体红移宇宙学如何解释其光度-红移关系？
• RQ4 宇宙红移在星系际空间的物理起源是什么？与多普勒或膨胀模型有何不同？
• RQ5 能否不依赖时间膨胀，仅通过本征红移与等离子体加热解释类星体的高亮度与快速变异性？

主要发现

• 在等离子体红移宇宙学中，基于透镜推导的哈勃常数为 H₀ ≈ 64 km s⁻¹ Mpc⁻¹（当本征红移可忽略时），以及 H₀ ≈ 76.3 km s⁻¹ Mpc⁻¹（当本征红移 δz′_S ≈ 2 时）。
• 类星体因致密高温日冕而表现出大本征红移（δz′_S ≈ 2），导致光子通过等离子体红移产生显著能量损失。
• 高红移类星体的观测亮度未因时间膨胀而变暗；相反，康普顿散射与红移使通量按 (1+z)⁻³ 减少，而非时间膨胀效应。
• 系统 B0218+357 展示出微小本征红移（δz′_Q ≈ 0.003）甚至轻微蓝移，与低本征红移预测一致。
• 等离子体红移模型将宇宙微波背景（CMB）解释为星系际高温等离子体在光子能量转移加热下产生的热辐射，无需大爆炸假设。
• 在等离子体红移宇宙学中，光度距离按 R²(1+z)³ 缩放，与超新星 Ia 数据一致，且无需调整参数如 Ωₘ、Ω_Λ 或 Ωₖ。