[论文解读] Magnitude-Redshift Relation for SNe Ia, Time Dilation, and Plasma Redshift

Ari Brynjolfsson|arXiv (Cornell University)|Feb 22, 2006

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 4被引用 7

一句话总结

本文提出，Ia型超新星（SNe Ia）的亮度-红移关系更符合电浆红移宇宙学模型，而非标准大爆炸模型。该文认为，观测数据——尤其是来自SNLS巡天的数据——未显示宇宙时间膨胀的证据，反而与一个准静态、无限的宇宙模型相符，其哈勃常数约为63 km s⁻¹ Mpc⁻¹，其中红移源于光子与高温、稀薄的星际等离子体的相互作用，从而无需引入暗能量、暗物质或大爆炸起源。

ABSTRACT

We have previously shown that the type Ia supernovae data by Riess et al. match the prediction of the magnitude-redshift relation in the plasma-redshift cosmology. In this article, we also show that the recent SNLS data, which have a slightly narrower distribution as reported by Astier et al. in 2005, match the predictions of the plasma-redshift cosmology. The standard deviation of the SNLS-magnitude from the predicted curve is only about 0.14. The data indicate that there is no cosmic time dilation. The big-bang cosmology therefore appears false. The plasma redshift, which follows from exact evaluation of photons interaction with hot sparse electron plasma, leads to a quasi-static, infinite, and everlasting universe. It does not need big bang, dark energy, or dark matter for describing the observations. It predicts intrinsic redshifts of galaxies consistent with what is observed. The Hubble constant that best fits the SNLS data is about 63 km per sec per Mpc. This corresponds to an average electron density of about 0.0002 per cubic centimeter in intergalactic space. This density together with the plasma redshift heating to an average plasma temperature in intergalactic space of about 3 million K explains the observed isotropic cosmic microwave background (CMB) and the cosmic X-ray background.

研究动机与目标

• 检验Ia型超新星的亮度-红移关系，特别是来自SNLS巡天的数据，是否更符合电浆红移宇宙学而非标准大爆炸宇宙学。
• 通过分析不同红移下的光变曲线宽度和拉伸因子，挑战宇宙时间膨胀的存在性。
• 确定星系和宇宙微波背景（CMB）中的本征红移是否可通过电浆红移解释，而无需引入暗能量或暗物质。
• 根据电浆红移模型中最佳拟合的哈勃常数，推导出星际电子密度和温度。

提出的方法

• 分析SNLS数据（117颗SNe Ia），将观测到的m-M星等与电浆红移宇宙学的预测进行比较。
• 使用修正后的红移 z′ = z − 0.00185，以考虑每颗星系约0.000925的本征红移，该值由银河系日冕电子密度测量推导得出。
• 基于拉伸因子s进行星等修正，假设在大爆炸宇宙学中 s ∝ (1+z)，但检验s是否随z保持不变。
• 比较包含与不包含时间膨胀修正的模型：一个模型中光变曲线按(1+z)拉伸，另一个则不拉伸。
• 将哈勃常数H₀拟合至数据，同时考虑星系内本征红移和宿主星系吸收效应的影响。
• 利用电浆红移方程，根据H₀推导出电子密度（Ne）和电浆温度，将其与CMB和X射线背景辐射联系起来。

实验结果

研究问题

• RQ1 SNLS的亮度-红移数据是否支持电浆红移宇宙学而非标准大爆炸模型？
• RQ2 SNe Ia光变曲线中的宇宙时间膨胀是否得到观测数据的支持，还是仅是模型假设的产物？
• RQ3 观测到的各向同性宇宙微波背景和X射线背景是否可由光子在高温、稀薄的星际等离子体中能量损失来解释？
• RQ4 基于电浆红移模型中最佳拟合的哈勃常数，星际空间中的电子密度和温度分别为多少？

主要发现

• SNLS数据在拟合电浆红移模型时，m-M星等的标准差仅为0.14等，表明与预测高度一致。
• 最佳拟合模型得出的哈勃常数为63.2 km s⁻¹ Mpc⁻¹，与电浆红移起源一致，且独立于大爆炸假设。
• 数据未显示宇宙时间膨胀的证据，因为光变曲线宽度并未随红移增加，与大爆炸模型预测不符。
• 星系的本征红移估计为 z ≈ 0.000925，与银河系日冕电子密度的独立测量结果一致。
• 推导出的星际空间平均电子密度为 2.05 × 10⁻⁴ cm⁻³，当与约300万K的电浆温度结合时，可解释各向同性的CMB和X射线背景。
• 在117颗超新星中，最偏离的10颗可能受到宿主星系吸收的影响，尤其是在高银纬区域，表明宿主星系消光可能对标准分析造成偏差。