A distância angular máxima do diâmetro na cosmologia

Ao contrário de outras assinaturas observacionais na cosmologia, a distância angular dA (z) atinge de forma única um máximo (em zmax) e depois encolhe para zero em direção ao big bang. A localização desse ponto de inflexão depende sensivelmente do modelo, mas tem sido difícil de medir. Neste artigo, estimamos e usamos zmax inferido a partir de núcleos de quasar: (1) empregando uma amostra de 140 objetos que resultam em uma dispersão muito reduzida devido a limites pré-construídos em seu índice espectral e luminosidade, (2) reconstruindo dA (z) usando processos gaussianos, e (3) comparando as previsões de sete cosmologias diferentes e mostrando que o valor medido de zmax pode efetivamente discriminar entre elas. Descobrimos que zmax = 1. 70 ± 0. 20 – uma nova sonda importante da geometria do Universo. O modelo mais fortemente favorecido é Rh = ct, seguido por PlanckΛCDM. Vários outros, incluindo Milne, Einstein-de Sitter e Luz estática cansada são fortemente rejeitados. De acordo com esses resultados, o universo Rh = ct, que prevê zmax = 1. 718, tem uma probabilidade de | 92. 8{\ por\ cento}| de ser a cosmologia correta. Para consistência, também realizamos seleção de modelo com base em dA (z) em si. Este teste confirma que Rh = ct e PlanckΛCDM estão entre os poucos modelos que contabilizam melhor os dados de tamanho angular do que aqueles que são desfavorecidos por zmax. No entanto, a comparação dA (z) é menos discernente do que a com zmax, devido ao parâmetro livre adicional, H0. Descobrimos que H0 = 63. 4 ± 1. 2 km s−1 Mpc−1 para Rh = ct, e 69. 9 ± 1. 5 km s−1 Mpc−1 para ΛCDM. Ambos são consistentes com valores previamente medidos em cada modelo, embora diferem entre si por mais de 4σ. Em contraste, a seleção de modelo com base em zmax é independente de H0.