New Constraints on Spatial Variations of the Fine Structure Constant from Clusters of Galaxies
我们已经约束的精细结构常数的空间变化，使用多频测量的热Sunyaev-Zeldovich效应的618 X射线选择的集群。虽然我们的结果与类星体吸收线的结果相比没有竞争力，但我们分别将宇宙微波背景功率谱和星系团的结果改进了10倍和2.5倍。
2016-12-20 astro-ph.CO
Constraints on Spatial Variations in the Fine-Structure constant from Planck
我们利用普朗克的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据来约束精细结构常数α的空间涨落。通过CMB光子的汤普森散射，α的空间各向异性导致CMB各向异性中的高阶相关。我们使用的四点关联函数的CMB温度各向异性的基础上的二次估计提取的精细结构常数的空间变化的角功率谱投影沿视线在最后的散射表面。在数十度角标度及以上的情况下，我们将精细结构常数的均方根波动限制为δα/α_0=（1.34 +/- 5.82）x 10^-2，置信水平为95%，相对于标准值α_0。我们没有发现红移为10^3的空间变化α的证据。
2013-06-05 astro-ph.CO
Gravitational lens time-delay as a probe of a possible time variation of the fine-structure constant
提出了一种基于大尺度结构观测的精细结构常数（$α$）随时间变化的新方法。我们的分析是基于强引力透镜和Ia型超新星观测的时间延迟。考虑一类精细结构常数由$\frac{Δα}α \approx -γ\ln{(1+z)}$给出的逃逸介子模型，得到了模型（$γ$）的物理性质参数在$10^{-2}$（$1σ$）水平上的极限.虽然我们的限制比类星体光谱得到的限制少，这里提出的方法提供了新的界限的可能性$\frac{Δα}α \neq 0$在不同的红移范围。
2021-09-08 astro-ph.CO
Constraining Variations in the Fine Structure Constant in the presence of Early Dark Energy
我们讨论了当前和未来的宇宙学约束的精细结构常数$α$的变化引起的早期暗能量组件具有最简单的允许（线性）耦合到电磁。我们发现，目前的宇宙学数据显示，相对于目前的值，在复合时的精细结构常数没有变化，在95% c.l.时，$α$ / $α_0$ = 0.975 \pm 0.020，将早期暗能量中的能量密度限制为在95% c.l.时$Ω_e$ < 0.060。此外，我们考虑的约束参数量化的耦合强度的标量场。我们发现，目前的宇宙学约束的耦合是约20倍弱于当地可获得的（来自等效原理测试）。然而，即将到来或未来的任务，如普朗克勘测者和CMBPol，可以匹配，甚至可能超过目前的本地测试的灵敏度。
2011-04-05 astro-ph.CO
Transition frequency shifts with fine-structure constant variation for Fe I. Isotope shift calculations in Fe I and Fe II
本文计算了Fe I从奇偶宇称态到基态的跃迁频率（q因子）的相对论修正。我们还进行了Fe I和Fe II的同位素位移计算。据我们所知，Fe I的同位素位移是第一次计算。
2009-03-10 astro-ph.CO
Probing the time variation of fine structure constant using galaxy clusters and quintessence model
利用对星系团的Sunyaev-Zel'dovich效应测量和X射线观测，探讨了精细结构常数（$α\equiv e^2/\hbar c$）随时间的变化。具体而言，积分康普顿电离参数$Y_{SZ}D_A^2$与其X射线对应物$Y_X$的比率用作可观测量以约束$α$的变化上的界限。考虑到宇宙距离对偶关系的破坏，这个比值依赖于精细结构常数$\sim α^3$。我们使用精粹模型来提供$α$时间变化的起源。为了对$α$的变化进行可靠的检验，我们收集了两个星系团的样本，即普朗克合作组提供的61个星系团和南极望远镜探测到的58个星系团。他们的X射线观测结果由XMM-牛顿巡天给出。我们的结果给出了Planck样品的$ζ=-0.203^{+0.101}_{-0.099}$和SPT样品的$ζ=-0.043^{+0.165}_{-0.148}$，表明两个样品的$α$分别在$3σ$和$1σ$范围内随红移是常数.
2021-09-01 astro-ph.CO
The variation of the fine structure constant: testing the dipole model with thermonuclear supernovae
大数假说说明基本常数可以变化。因此，基本常数的时空变化几十年来一直是一个活跃的研究课题。最近，利用大望远镜获得的数据，提出了精细结构常数可能随空间变化的唯象模型。我们测试是否这种假设的空间变化的α，它遵循偶极定律，是与遥远的热核超新星的数据兼容。与以前的工作不同，在我们的计算中，我们不仅考虑了α变化时光度距离的变化，而且还考虑了α变化引起的Ia型超新星峰值光度的变化。这是使用热核超新星的峰值辐射热震级的经验关系，正确地再现了详细的数值模拟的结果。我们发现，这里研究的几个唯象模型与标准模型之间没有显著差异，其中α在空间上不变化。我们的结论是，现有的Ia型超新星数据集不能区分标准模型和偶极子模型，因此不能用来否定或证实所提出的α空间变化。
2014-12-11 astro-ph.CO
Constraining a possible time-variation of the speed of light along with the fine-structure constant using strong gravitational lensing and Type Ia supernovae observations
自狄拉克提出大数假说以来，自然界基本常数随时间的变化一直是一个活跃的研究课题。在本文中，我们提出了一种新的方法来调查可能的时间变化的光速（$c$）随着精细结构常数（$α$）使用强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SNe Ia）的观测。我们假设一个通用的方法来描述透镜型星系的质量分布，一个有利于幂律指数模型（PLAW）。我们还考虑了描述$α$可能随时间变化的逃逸模型。为了深入研究这些结果，我们将SGL样本按照透镜恒星速度色散分为五个子样本，按照透镜红移分为三个子样本。结果表明，单独处理系统是合理的，但没有发现变化的$c$的强烈迹象。
2022-08-26 astro-ph.CO
Variation of the fine structure constant and the electron mass at early Universe
在本论文中，我们着重研究了电子质量$m_e$和精细结构常数$α$在不同宇宙时间的变化。我们分析了复合物理的细节，包括氦复合，以找到物理量对基本常数的依赖关系。使用最新的CMB数据，和最终的2dFGRS功率谱，我们设置限制在重组常数的可能变化。我们分析的$α$和$m_e$独立的变化，在这种情况下，这两种变化是允许的，拟合也是一组宇宙学参数。我们发现$α$的变化和$m_e$的变化之间，解耦和现在的时间之间的现象学关系。我们分析了Barrow-Magueijo现象学模型，该模型提出了时空标量场变化引起的电子质量变化。我们提出了改进的解决方案，我们估计的模型参数，在不同的宇宙时间的电子质量的变化上的界限。另一方面，从弱等效原理的实验结果，我们发现了一个极限模型的参数，这来自于电子质量的变化引起的标量场的空间变化。通过比较这两个极限，我们得出结论，该模型应被排除。最后，我们重新分析了$α$或$m_e$的变化对行星半径的影响。我们解释了为什么电子质量的变化不会引起可观察到的变化的半径。我们提出了一个本地和独立的约束的变化$α$，从非常一般的声明。(TEXT（西班牙文）
2009-06-01 astro-ph.CO
What could the value of the cosmological constant tell us about the future variation of the fine structure constant?
出于对精细结构常数$α$的变化的测量的报道的要求，我们考虑一种理论，其中电荷以及因此$α$不是常数，而是取决于里奇标量$R$。然后，我们展示了如何这可以被认为是一个特殊的情况下的贝肯斯坦理论中，没有必要引入一个额外的动力学项的标量场相关的电荷，因为爱因斯坦的方程是足以确定的几何形状，因此Ricci标量。然后，我们研究这个理论的宇宙学意义，特别是考虑暗能量和宇宙学常数对$α$演化的影响。导出了$α(z)$变化的低红移表达式，显示了暗能量状态方程对$α$的影响，并观察了未来精细结构常数变化的测量如何用于间接确定暗能量状态方程和检验这一理论。在$ΛCDM$宇宙的情况下，根据目前对宇宙学参数的估计，里奇标量的当前值是$\approx 10%$，小于由宇宙学常数的值确定的未来渐近值，也为$α$的未来渐近值设定了一个界限。
2014-03-09 astro-ph.CO
The variation of the fine-structure constant from disformal couplings
我们研究的理论中，电磁场是非形式耦合到一个标量场，除了通常的非最小电磁耦合。我们表明，非正式的耦合修改的精细结构常数，α的表达。因此，我们考虑的理论可以解释非零报告的变化，在进化的阿尔法纯粹考虑非正式耦合。我们还发现，如果物质和光子以相同的方式耦合到标量场，非形式耦合本身不会导致精细结构常数的变化。一些方案进行了讨论，符合目前的天体物理，地球化学，实验室和宇宙微波背景辐射的宇宙学演化的α约束。所提出的模型也符合当前Ia型超新星对有效暗能量状态方程的约束。我们发现，特别是Oklo界提出了强有力的约束模型参数。从我们的数值结果，我们发现，一个非最小的电磁耦合的引入增强了宇宙学的变化α。更好的约束数据预计将报告ALMA和即将到来的一代高分辨率超稳定光谱仪，如PEPSI，ESTERO和ELT-HIRES。此外，分子和核钟灵敏度的预期增加将对目前的实验室测量提出更严格的限制。
2015-10-01 astro-ph.CO
On the Evidence for Cosmic Variation of the Fine Structure Constant (I): A Parametric Bayesian Model Selection Analysis of the Quasar Dataset
我们回顾了最近声称的精细结构常数的空间变化背后的证据来自遥远的类星体的光中的离子吸收线的观测。为此，我们扩大了以前的非贝叶斯分析的限制，一个公正的假设和严格的正态分布的基准类星体数据集的“无法解释的错误”。通过反向逻辑回归技术，我们估计和比较三个竞争假设的边际似然性--（i）零假设（没有宇宙变化），（ii）宇宙变化假说（一个恒定的地球到类星体的偏移量），和（iii）π +偶极子假设（对于地球上的观测者来说，宇宙变化表现为南北发散）-在各种候选参数形式下的无法解释的误差项。我们的分析表明，弱支持怀疑的解释，其中的表观偶极子效应是纯粹由系统误差的相反的符号固有的测量，从两个望远镜获得这些意见。在整个过程中，我们寻求“最佳实践”的方法贝叶斯模型选择与先验敏感性分析，在一个配套文件中，我们扩展这种方法的半参数框架，使用无限维狄利克雷过程。
2013-09-11 astro-ph.CO
Spatial and temporal variations of the fine-structure constant in the Finslerian universe
最近的观测表明，电磁精细结构常数，$α_e$，可能会随着空间和时间的变化。在Finsler时空框架下，我们提出了一个各向异性的宇宙学模型，其中允许$α_e$的时空变化.我们的模型自然地导致$α_e$的偶极子结构，并预测偶极子振幅随时间增加。我们拟合我们的模型，以最新的测量$α_e$从类星体的吸收线。结果表明，在银道坐标系中，偶极方向指向$(l,b)=(330.2^\circ\pm7.3^\circ,-13.0^\circ\pm5.6^\circ)$，各向异性参数为$b_0=(0.47\pm 0.09) \times10^{-5}$，对应于红移为$z=0.015$的偶极振幅$(7.2\pm 1.4)\times 10^{-8}$.这与在银河系中测量到的$α_e$变化的上限很好地一致。我们还将我们的模型与Union2.1 Ia型超新星进行了拟合，发现Union2.1的择优方向与$α_e$的偶极方向一致.
2017-03-29 astro-ph.CO
New bounds on macroscopic scalar-field topological defects from non-transient signatures due to environmental dependence and spatial variations of the fundamental constants
我们指出，在由一个或多个通过标量型耦合与标准模型场相互作用的标量场组成的宏观拓扑缺陷模型中，环境物质对标量场的反作用产生了自然基本常数的环境依赖性，以及由于“气泡状”的形成，在诸如地球的致密天体附近基本常数的空间变化。致密体周围的缺陷结构。在足够密集的环境中，自发对称性破缺可能会被$ϕ^2$相互作用完全抑制，从而可能延迟拓扑缺陷的宇宙学产生。我们推导出的基本常数的非瞬态变化的界限，从扭转摆实验，寻找违反等效原理的力量，实验比较的频率地面和空间为基础的原子钟，以及地面时钟在不同的高度在最近的东京晴空塔实验，和测量比较原子和分子的跃迁频率在陆地和低密度天体物理环境。我们的研究结果限制了当今宇宙的质能分数，由于BBN或CMB时代后不久产生的无限域壁网络是$Ω_{\textrm{walls},0} \ll 10^{-10}$的$ϕ^4$势和$ϕ^2$相互作用的介子模型，提高了CMB四极温度各向异性边界至少5个数量级。我们新推导出的域壁上的界限与$ϕ^2$通过其影响的基本常数的非瞬态变化的相互作用是显着更严格的比以前报道的时钟和基于腔的限制通过瞬态签名和以前的界限从不同类型的非瞬态签名，在同一组的假设下，通过域壁。
2020-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Characterising dark matter haloes with computer vision
这项工作探讨了计算机视觉算法识别在不同结构形成模型中形成的暗物质晕的能力。我们在一套8个数值模拟中产生最大质量晕的表面质量密度图，所有这些模拟都基于相同的初始条件，但采用不同的重力模型。该套件包括一个标准的$Λ$ CDM模型，两个版本的$f(R)$ -重力，两个版本的对称重力和三个Dvali，Gabadadze和Porrati（DGP）模型。我们使用公开可用的WND-CHARM算法提取2919图像特征，无论是从原始像素强度的地图，或从各种图像变换，包括傅立叶，小波，切比雪夫和边缘变换。在丢弃最退化的模型后，我们在区分四种不同的重力模型时实现了超过60%的单图像分类成功率，同时使用简单的加权近邻距离（WND）来定义我们的分类度量。如果包括额外的信息，如晕质量的粗略估计，这个数字可以增加到70%以上。我们发现，当图像中的噪声水平增加时，分类成功率急剧下降，但这种趋势可以通过平滑噪声数据来大大降低。我们发现Zernike矩的傅立叶变换的原始图像或其小波变换是最具描述性的功能，其次是基尼系数的几个变换和Haralick和田村纹理的原始像素数据最终预处理的边缘变换。所提出的方法是通用的，不仅适用于修改后的重力模型的表征，但可以用来分类的任何一组模型，显示其各自的结构在二维形态的变化。
2017-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Fine-structure transitions as a tool for studying variation of alpha at high redshifts
高红移的恒星形成星系是探测精细结构常数α在宇宙学时间尺度上假设变化的理想目标。我们提出了一个修改的碱双峰方法，使我们能够搜索α结合远红外和亚毫米光谱观测的变化。这种变化表现为与实验室波长相比时，所观察到的精细结构和粗结构过渡位置之间的速度偏移。在这里，我们描述了我们的方法，它对α的分数变化的灵敏度极限约为5*10^-7。我们还表明，目前的氢和[C II] 158微米线的光谱观测提供了一个上限，|Delta alpha/alpha| < 6*10^-5，红移z = 3.1和z = 4.7。
2017-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Incompatibility of fine-structure constant variations at recombination with local observations
针对通过复合时期基本常数变化缓解哈勃张力的思路，研究发现局地精细结构常数的高精度约束使标量场模型需极端精细调节，还给出了未经精细调节的单场模型在复合时期的普适约束。
2024-05-21 astro-ph.CO gr-qc
Spatial variation of the fine-structure constant and Hubble's law in anisotropic coordinate of Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker space-time
最近更新的类星体光谱结果表明，精细结构常数的空间变化具有3.9 $σ$的显著性。在理论上，考察作为量子理论基本常数的精细结构常数是否可能随空间和时间变化是很重要的。本文探讨了精细结构常数的空间变化与爱因斯坦广义相对论相容的可能性。也就是说，宇宙中空间相关的精细结构常数可能起源于远离我们的独立局部框架中的不同光速值，因为我们已经知道光线在重力或非惯性运动的情况下必须弯曲。此外，为了进一步了解FLRW时空的各向异性坐标，我们还研究了光度距离与红移的关系。结果表明，在高红移区存在偶极结构，而在低红移区则没有偶极结构。
2020-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Probing variation of the fine-structure constant in runaway dilaton models using Strong Gravitational Lensing and Type Ia Supernovae
为了探索精细结构常数（$α$）可能的时间变化，我们提出了一种新的方法，基于强引力透镜和Ia型超新星的观测。通过考虑一类非线性失控模型，其中$\frac{Δα}α= - γ\ln{(1+z)}$，我们得到了在$γ\approx 10^{-2}$（$γ$捕获模型的物理性质）水平上对$\frac{Δα}α$的约束.由于数据集涵盖的红移范围$0.075 \leq z \leq 2.2649$，这里导出的约束提供独立的界限上可能的时间变化的$α$在低，中，高红移。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sensitivity of the energy levels of singly ionized cobalt to the variation of the fine structure constant
我们用相对论Hartree-Fock方法和组态相互作用方法计算了单电离态钴的跃迁频率与精细结构常数的关系。所得结果可用于研究类星体吸收光谱中精细结构常数的变化。
2010-02-09 astro-ph.CO astro-ph.SR physics.atom-ph
Sensitivity coefficients to $α$-variation for fine-structure transitions in Carbon-like ions
我们计算了类碳离子Cl、N II、O III、Na VI、Mg VII和Si IX的$^3P_J[2s^2 2p^2]$多重峰内精细结构跃迁（1，0）和（2，1）对$α$-变化的灵敏度系数。这些跃迁位于远红外区域，原则上在天体物理学中可以观察到高红移z~10。这使得他们非常有希望的候选人为可能的$α$-宇宙学时标上的变化搜索。在这些研究中，最危险的系统误差来源之一与同位素位移有关。我们计算同位素位移的相对论质量移动算子的帮助下，并表明它可能是显着的C I，但迅速减少沿等电子序列，并成为非常小的Mg VII和Si IX。
2008-12-17 astro-ph.CO physics.atom-ph
Clusters of galaxies and variation of the fine structure constant
我们提出了一种新的方法来探测使用星系团的精细结构常数α的变化，打开了一个新的红移范围的窗口，这样的约束。热团簇在X射线中发光主要是由于韧致辐射，而它们通过Sunyaev-Zel'dovich效应在CMB频谱上留下印记。这两个物理过程可以用积分康普顿化参数Y_SZ DA ^[2]和它的X射线对应参数Y_X来表征。从数值模拟和当前观测结果来看，这两个量的比率预计是恒定的。我们表明，这一事实可以用来约束α，因为这两个参数的比值取决于精细结构常数α ^{3.5}。我们确定当前的限制从普朗克SZ和XMM-牛顿数据的组合，测试不同的模型的变化的α。当拟合α的恒定值时，我们发现当前约束处于1%的水平，与当前CMB约束相当。我们讨论的战略，进一步改善这些限制，几乎一个数量级。
2012-12-05 astro-ph.CO hep-ph
Constraining spatial variations of the fine structure constant using clusters of galaxies and Planck data
我们提出了一种改进的方法来约束空间变化的精细结构常数使用星系团。我们利用{ \it Planck} 2013年的数据测量了618个X射线选择星系团的热Sunyaev-Zeldovich效应。然后，我们使用蒙特卡罗马尔可夫链算法，以获得在每个星系团的位置的宇宙微波背景的温度。当拟合三个不同的唯象参数化允许的精细结构常数的值的振幅和偶极子，我们改善了早期的分析结果，涉及集群和CMB功率谱，我们还发现，最适合的方向的一个假设的偶极子是兼容的方向，其他已知的异常。虽然我们目前的数据集的约束力不允许我们测试通过高分辨率光学/紫外光谱获得的精细结构常数偶极子的迹象，我们的研究结果确实突出了星系团将是一个非常强大的工具，以探测基础物理在低红移。
2016-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Constraint on the time variation of the fine-structure constant with the SDSS-III/BOSS DR12 quasar sample
从斯隆数字巡天（SDSS）数据发布12，其中涵盖了整个重子振荡光谱巡天（BOSS）的足迹，我们调查的精细结构常数在宇宙学时间尺度上的可能变化。我们分析了文献中迄今为止考虑的最大类星体样本，其中包含13175个光谱（10363个来自SDSS-III/BOSS DR 12 + 2812个来自SDSS-II DR 7），红移为$z<\,$ 1。我们应用发射线方法对[O III]的二重态（4960，5008），并获得$Δα/α= \left(0.9 \pm 1.8\right)\times10^{-5}$的精细结构常数的相对变化。我们还调查了可能的来源的系统学：错误识别的线，天空OH线，H $\,β$和宽线污染，高斯和Voigt拟合配置文件，高斯拟合的最佳波长范围，选择的多项式顺序的连续光谱，信噪比和良好的质量的拟合。测量的不确定度主要由天空相减决定。在这项工作中提出的结果，是系统学的限制，有足够的统计约束的变化，有力的精细结构常数在红移箱（$Δz\approx$ 0.06）在过去的7.9 Gyr。此外，我们还研究了462类星体光谱中的[Ne III]双峰（3870，3969 A），并讨论了利用这些发射线来限制精细结构常数变化的系统效应。使用发射线方法对$Δα/α $（$<$ 10 $^{-6}$）进行更好的约束，在高分辨率光谱学和大型星系/类星体巡天中是可能的。
2015-08-13 astro-ph.CO hep-ph
Impact of inhomogeneities on slowly rolling Quintessence: implications for the local variations of the fine-structure constant
我们研究了暗能量精华流体的演化如何被物质不均匀性的存在所改变。为了做到这一点，我们研究了一个平坦的FLRW背景包含灰尘和缓慢滚动的标量场的线性扰动。在球对称和静态密度对比的假设下，\textit{i.e.} $\dotδ=0$，我们得到了简单的解析解的扰动的物质和暗能量占主导地位的时代。因此，我们表明，扰动的标量场，如果耦合\textit{à la}贝肯斯坦假设，触发空间依赖的精细结构的“常数”，然后变化为$Δα\propto 1/r$。最后，我们强调，这种变化可以约束从我们的星系内的恒星的光谱观测，因此提供了一个新的探测暗能量的性质。
2021-07-29 astro-ph.CO gr-qc
Comment on "21-cm Radiation: A New Probe of Variation in the Fine-Structure Constant"
Khatri和Wandelt报告说，α值变化1%会改变CMB的平均亮度温度$T_b$的衰减，这是由于在红移范围z $<$ 50内21 cm吸收的5%。他们的方法的一个缺点是使用了量纲参数。单位的改变会导致效应的大小甚至符号的改变。在大量其他考虑使用维度参数限制α变化的出版物中也可能发现类似的问题。我们提出了一种方法来获得一致的结果，并提供了一个估计的效果。
2010-05-19 astro-ph.CO physics.atom-ph
Atomic transition frequencies, isotope shifts, and sensitivity to variation of the fine structure constant for studies of quasar absorption spectra
统一引力与其他相互作用的理论表明宇宙中基本“常数”的时空变化。精细结构常数α的变化可以通过类星体吸收系统中原子跃迁频率的变化来检测。最近使用凯克望远镜的140个吸收系统和甚大望远镜的153个吸收系统进行的研究表明，α在空间上是变化的。也就是说，在天空的一个方向上，α在吸收时似乎较小，而在相反的方向上，它似乎较大。为了继续这项研究，我们需要精确的实验室测量原子跃迁频率。本文的目的是提供一个汇编的过渡的重要性，以寻找α变化。它们是几种不同原子和离子中到基态的E1跃迁，波长范围在900 - 6000埃左右，要求精度优于10^{-4}埃。我们讨论了同位素位移测量，需要在研究中，以解决系统的影响。还提供了对α-变异（q）的灵敏度系数。
2010-11-18 astro-ph.CO physics.atom-ph
Constraints on variation of fine structure constant from joint SPT-SZ and XMM-Newton observations
我们搜索的电磁精细结构常数（$α\equiv e^2/\hbar c$）的变化使用的样本58 SZ选定的集群在红移范围内（$0.2<z<1.5$）由南极望远镜检测，随着X射线测量使用XMM-牛顿天文台。我们使用集成的SZ Compto电离的X射线对应物的比率作为我们的观测值进行搜索。我们首先得到一个模型无关的约束$α$约0.7%，使用的事实，即上述比例是常数作为红移的函数。然后，我们寻找一个对数依赖的$α$作为红移的函数：$Δα/α= -γ\ln(1+z)$，因为这是预测的失控介子模型。我们发现$γ$ = $-0.046 \pm 0.1$，这表明$α$作为红移的函数不存在对数变化。我们还搜索了偶极变化的精细结构常数使用相同的集群样本。我们没有发现这种空间变化的任何证据。
2020-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on a possible variation of the fine structure constant from galaxy cluster data
提出了一种新的方法来探测精细结构常数$α$的可能的时间演化的气体质量分数（$f_{gas}$）在星系团的X射线和Sunyaev-Zeldovich测量。考虑到$α$的变化与距离-对偶关系的破坏之间的直接关系，我们讨论了一类非线性逃逸模型对$α$的约束。虽然还没有竞争力的边界从高$z$类星体吸收系统，我们的限制，考虑样本的29个测量$f_{gas}$，在红移间隔$0.14 < z < 0.89$，提供了一个独立的估计$α$变化在低和中等红移。此外，当前和计划中的调查将提供更大量的数据，从而可以改善本分析中获得的$α$变化的限制。
2016-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Estimations of the cosmological parameters from the observational variation of the fine structure constant
本文从凯克望远镜和甚大望远镜观测到的精细结构常数的变化，给出了对Quintessence标量场模型的限制。在Bekenstein提出的理论框架下，得到了Quintessence标量场模型参数的约束条件。通过考虑WMAP 7建议的$Ω_{m0}$的先验，我们得到了不同样本的不同结果。在此基础上，我们还计算了耦合常数$ζ$的概率密度函数。最佳拟合值显示了$ζ$与不同实验结果之间的一致关系。在我们的工作中，我们测试了两种不同的潜力模型，即，逆幂律潜力和指数潜力。结果表明，势中参数的大值和强耦合都能引起精细结构常数的变化。
2013-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the simultaneous variation of the fine structure constant and electron mass in light of DESI BAO data
该研究结合最新DESI BAO DR2数据等，分析电子质量$m_e$和精细结构常数$α$的时间变化约束，发现$m_e$或$α$略大于先前数据，且更大的$m_e$是缓解哈勃张力的最有前景选择。
2025-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time Variation of Fine-Structure Constant Constrained by [O III] Emission-Lines at 1.1<z<3.7
本文利用VLT/X-Shooter近红外光谱中1.09<z<3.73的星系与类星体[O III]双线，测得精细结构常数变化与零一致，并指出星暴星系光谱未来可更有效约束α变化。
2023-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Domain wall solution in $F(R)$ gravity and variation of the fine structure constant
我们构造了$F(R)$引力下的畴壁解。我们在标量场理论中重建了静态畴壁解。我们还重建了一个显式的$F(R)$重力模型，其中可以实现静态畴壁解。此外，我们还证明了在$F(R)$引力的框架下，可能存在一个有效的（引力）畴壁。此外，还证明了在$F(R)$引力中电磁场理论的对数非最小引力耦合可能产生随曲率减小而增大的精细结构常数的时变，并且这种模型将被类星体吸收线对精细结构常数时变的约束所排除.我们还提出了宇宙学的后果耦合的电磁场的标量场以及标量曲率和讨论的精细结构常数的变化和破坏的共形不变性的电磁场之间的关系。
2012-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized Second Law Limits on the Variation of Fundamental Constants
广义热力学第二定律适用于在宇宙微波背景中辐射和吸积的黑洞，它所允许的电子电荷的理论最大时间变化与Webb等人声称的精细结构常数的宇宙学变化相匹配。这样的黑洞不能对变化的精细结构常数作出动态响应。
2010-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Constraints on variations of the fine structure constant from CMB anisotropies
我们表明，最近的测量宇宙微波背景温度和极化各向异性的ACBAR，QUAD和BICEP实验大大提高了宇宙学约束的精细结构常数在早期宇宙中可能的变化。该数据与WMAP任务的五年观测结果相结合，在68% c.l.下产生约束α/α_0 = 0.987 \pm 0.012。在哈勃常数上加入新的HST约束进一步提高了精度，在68% c.l.时，α/α_0 = 1.001 \pm 0.007，使与当前值的可能偏差低于1%的水平，并将先前的约束改善3倍。
2009-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Variation in the fine-structure constant, distance-duality relation and the next generation of high-resolution spectrograph
自然界基本常数变化的可能性是一个长期存在的问题，对基础物理学和宇宙学有重要影响。特别是，它已被证明，在精细结构常数，$α$的变化，直接关系到违反的距离对偶关系（DDR），这是真实的，只要光子旅行唯一的零测地线和他们的数量是保守的。在本文中，我们使用目前可用的测量${Δα}/α$施加最严格的约束偏离DDR的日期，这里量化的参数$η$。我们还进行了预测分析，讨论了新一代高分辨率摄谱仪，如ESTRO/VLT和E-ELT-HIRES，约束DDR参数$η$的能力。从目前的数据，我们得到的约束$η$的顺序$10^{-7}$，而预测的约束是两个数量级低。考虑到即将进行的测量的预期不确定性水平，我们还估计了必要的数据点数量，以确认DDR背后的假设。
2019-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Search for transient variations of the fine structure constant and dark matter using fiber-linked optical atomic clocks
我们搜索的精细结构常数的瞬态变化使用的数据从欧洲网络的光纤连接的光学原子钟。通过在整个网络中搜索记录的时钟频率比较中的相干变化，我们显着改善了对精细结构常数的瞬态变化的约束。例如，对于持续时间为10 ^3 s的瞬态，我们将α的变化限制为<5*10^-17。这项分析也提供了寻找暗物质的可能性，这种神秘的物质被假设用来解释星系动力学和其他被认为主导宇宙物质密度的天体物理现象。在目前的灵敏度水平下，我们没有发现暗物质存在拓扑缺陷（或者更一般地说，任何宏观物体）的证据，因此我们对暗物质和标准模型粒子之间的某些潜在耦合进行了限制，大大改善了现有的限制，特别是对大的（>~10^4 km）物体。
2019-07-09 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Updated constraints on spatial variations of the fine-structure constant
Webb { \it et al.}的近期工作提供了精细结构常数$α$的空间变化的指示，在百万分之几的水平。使用293个存档测量的数据集，他们进一步表明偶极子提供了统计学上良好的数据拟合，这一结果随后被其他作者证实。在这里，我们表明，最近的专用测量数据集进一步限制了这些变化：虽然只有10个这样的测量，其不确定性要小得多。我们发现偶极变化仍然很好地拟合组合数据集，但是这样的偶极的幅度必须稍微小一些：完整数据集的$8.1\pm1.7$ ppm，而Webb的$9.4\pm2.2$ ppm { \it et al.}仅数据，均处于$68.3\%$置信水平。对这种偶极子在天空中的方向的约束也得到了显著改善。另一方面，数据还不能区分一个纯粹的空间偶极子和一个额外的红移依赖。
2016-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spacetime variation of $α$ and the CMB power spectra after the recombination
精细结构常数的可能变化可能是由于电磁场与光标量场的非最小耦合，光暗能量可能是候选者。它的动力学性质使得精细结构常数随时间和空间而变化。本文指出精细结构的空间涨落将改变宇宙微波背景的温度和极化功率谱。我们明确地表明，耦合标量场的波动产生新的温度各向异性的线性顺序，并诱导一个$B$模式的偏振在更高的顺序一般。
2010-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Variation in Fine-Structure Constant Using SDSS DR8 QSO Spectra
我们报告了对精细结构常数α = e^2/（hbar*c）的可能变化的一个强有力的限制，α = e^2/（hbar*c）是用O III 4959，5007类星体的星云发射线得到的。我们发现Δ-α/α =-（2.1 +/- 1.6）x 10^（-5）是基于斯隆数字巡天数据第8版中精心挑选的2347个类星体样本，其中0.02 < z < 0.74。我们的结果与在大约7 Gyr的2 x 10^（-5）水平上的不变α相一致。这是迄今为止用于限制阿尔法变化的河外天体的最大样本。虽然这种约束不像使用多重峰方法确定的约束那样严格，但它不受各种系统效应的影响。与之前的研究（Bahcall et al. 2004）相比，此处实现的Δ-α/α改善约为4倍，这与基于此处使用的14倍大样本的预期一致。这表明误差主要由统计不确定性决定。我们还发现对应于O III 5007 A和4959 A谱线的跃迁几率比为2.933+/-0.002，与美国国家标准与技术研究所的测量结果非常一致。
2013-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Avoiding unrealistic priors: the case of dark energy constraints from the time variation of the fine-structure constant
我们批判性地评估最近的索赔表明，精细结构常数的时间变化的上限严格限制耦合的暗能量标量场的电磁部门，并间接地，违反弱等效原理。我们表明，这种约束依赖于假设的先验，即使暗能量是由一个动态标量场与一个常数状态方程参数$w$线性耦合到电磁扇区通过无量纲耦合$ζ$。我们发现，虽然当地的原子钟测试，以及其他的地球，天体物理和宇宙学数据，把严格的界限$|ζ| {\sqrt {|w+1|}}$，精细结构常数的时间变化不能被用来设置或提高上限$|ζ|$或$|w+1|$没有指定的先验，一致的，但不赞成当前的数据，这强烈不赞成低值的$|w+1|$或$|ζ|$，分别。我们简要地讨论了这可能会如何改变与新一代的高分辨率超稳定光谱仪，如ESTERO和ELT-HIRES，结合即将到来的任务，以映射宇宙的几何形状，如欧几里得，或测试等效原理，如显微镜或步骤。
2016-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Variations of the fine-structure constant $α$ in exotic singularity models
人们已经研究了各种奇异奇异模型，作为观测到的宇宙最近加速的可能模拟模型。在这里，我们进一步研究这些类之一，并假设它们是一个基础标量场的行为，也耦合到理论的电磁部门的现象学玩具模型，获得相应的行为的精细结构常数$α$的特定选择的模型参数，以前已被证明是在合理的协议与宇宙学观测。然后，我们将预测的行为与现有的$α$测量结果进行比较，从而将这种假定的耦合约束到电磁学。我们发现，耦合的值，这将提供一个很好的适合光谱测量的$α$是在超过三西格玛张力与本地原子钟的界限。ESTERO和ELT-HIRES的未来测量将为这些模型提供明确的测试。
2014-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Indications of a spatial variation of the fine structure constant
我们以前报告凯克望远镜的观测表明，在高红移的精细结构常数，α值较小。新的甚大望远镜（VLT）数据，探测宇宙中不同的方向，显示了一个相反的演变; α在高红移时增加。虽然这种模式可能是由于尚未发现的系统效应，但根据目前所了解的系统学，组合数据集符合空间偶极子，在4.2西格玛水平上显着，在方向赤经17.5 +/- 0.9小时，赤经-58 +/- 9度。独立的VLT和凯克样品给出一致的偶极方向和振幅，高和低红移样品。使用两台望远镜重复的观测结果进行系统分类研究，发现迄今为止还没有一台望远镜能模拟这一结果。
2011-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Subaru Telescope limits on cosmological variations in the fine-structure constant
以前，类星体吸收光谱的大样本已经表明了一些证据，证明了天空中精细结构常数（$Δα/α$）的相对变化。然而，它们很可能受到波长校准的长距离失真的影响，因此重要的是要建立一个来自多个望远镜的更可靠结果的统计样本。在这里，我们三倍的样本$Δα/α$测量斯巴鲁望远镜已“超校准”，以纠正远程失真。对两个斯巴鲁类星体光谱中6个中间吸收系统中的金属离子进行盲法分析，没有提供$α$变化的证据，加权平均值为百万分之$Δα/α=3.0\pm2.8_{\rm stat}\pm2.0_{\rm sys}$（1 $σ$统计和系统不确定性）。剩下的主要系统效应是长距离畸变校正、吸收剖面模型和将多个类星体曝光重新分散到一个共同波长网格上的误差中的不确定性。结果还假设，陆地同位素丰度占主导地位的吸收;假设只有占主导地位的陆地同位素是本显着降低$Δα/α$，但它仍然是一致的零。考虑到这两个类星体在天空中的位置，我们的结果并不支持空间$α$变化的证据，特别是当与其他21个最近的测量结果相结合时，这些测量结果被校正或抵抗长距离失真。我们的光谱和吸收曲线拟合是公开的。
2017-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
