Kozmológiai megfigyelések

A $\Lambda$CDM modell jelenlegi paramétereit a rendelkezésre álló megfigyelésekből lehet meghatározni. A kozmikus háttérsugárzás, az akusztikus barionoszcillációs (Baryon Acoustic Oscillations, BAO) csúcsok és az Ia típusú szupernóvák pontos megfigyelésének eredményeképp (6.3 ábra) a kozmológiai paraméterek

$$\Omega _{K,0} = -0.004\pm 0,006 ,\qquad$$

$$\Omega _{M,0} = 0,278\pm 0,014 ,$$

$$\qquad \Omega _{\Lambda ,0} = 0.726\pm 0,020$$ (6.23)

értékűnek adódnak (lásd [2] 10. táblázatát; itt $\Omega _{\Lambda ,0}$ értéke (6.22) egyenletből következik). A fenti adatok a dimenziótlan Hubble-állandó

$$h_{0}=0,742\pm 0,036$$ (6.24)

értéke [3] esetén érvényesek, melyet Ia típusú szupernóvák segítségével állapítottak meg.

A $h_{0}$ pontos meghatározását célzó újabb vizsgálat szerint [4]:

$$h_{0}=0,738\pm 0,024 .$$ (6.25)

Ebben a vizsgálatban a Hubble-űrtávcső segítségével 8 közelmúltban megfigyelt Ia típusú szupernóva galaxisaiban 600 cefeidát elemeztek infravörös és látható tartományban, melyek segítségével 254 Ia típusú szupernóva luminozitás-vöröseltolódás összefüggését kalibrálták.

6.3. Ábra: A kozmikus háttérsugárzás (CMB), a barionikus akusztikus csúcsok (BAO) és az Ia típusú szupernóvák (SNe) megfigyelése kijelöli az $\Omega _{\Lambda }$ és $\Omega _{M}$ kozmológiai paraméterek jelenlegi értékét a $% \Lambda$CDM modellben ($w=-1$ sötét energia állapotegyenlet feltevés mellett). A szaggatott vonalak a 68,3%, 95,4% és 99,7% konfidenciatartományokat jelölik ki [2]. Látható, hogy a háttérsugárzás által preferált paraméter tartomány közel esik a $K=0$ sík (Flat) univerzumhoz.

A dimenziótlan Hubble-állandóra a kisebb

$$h_{0}=0,6932\pm 0,0080$$ (6.26)

érték adódik amennyiben egyéb megfigyeléseket is számításba veszünk [5]. Ezt az értéket a kozmikus háttérsugárzás anizotrópiáit vizsgáló WMAP űrszonda 9 évig tartó méréseinek, a BAO megfigyelések [6]-[9] és az Ia típusú szupernóvákból a $h_{0}$-ra kapott [4] statisztikai korlátokkal való kombinációja adja.

A szintén a kozmikus háttérsugárzást vizsgáló Planck űrszonda első 15 hónapjának és a WMAP polarizációs mérései alapján

$$h_{0}=0.673\pm 0,012 ,$$ (6.27)

$$\qquad \Omega _{M,0} = 0,315_{-0,018}^{+0,016} ,$$

$$\qquad \Omega _{\Lambda ,0} = 0.685_{-0,016}^{+0,018}$$ (6.28)

kozmológiai paraméterek adódnak sík $\Lambda$CDM modellre [10].

Látható, hogy a kozmológiai értelemben közeli megfigyelések (szupernóvák és cefeidák) és a háttérsugárzásból kapott eredmények között eltérés van, ennek okai egyelőre nem tisztázottak.