陈骏

摘要：用Union2.1数据和重子声学振荡（BAO）数据限制了不同红移位置的宇宙透明度，最佳拟合值表明随着红移的增加宇宙透明度减小并趋于完全透明。然后限制了宇宙的总体透明度，最佳拟合值支持不完全透明的宇宙。

关键词：观测限制；距离对偶关系；宇宙透明度

中图分类号：O412.1

上个世纪末期，佩尔马特、斯米特和瑞斯等人在研究Ia型超新星的观测数据时发现宇宙正在加速膨胀[1，2]，因此他们获得了2011年的诺贝尔物理学奖。当然，这一结论是建立在宇宙是完全透明的前提之上。如果宇宙不是完全透明的，比如光在传播过程中受到星际物质的散射和吸收，或者光在传播过程中受到暗物质的作用，那么从Ia型超新星发出的光子数在传播过程中就会变化，从而使得我们所观测到的Ia型超新星的光度变暗[3，4]。可见用观测数据限制宇宙宇宙透明度有十分重要的意义，因为考虑了宇宙宇宙透明度之后的观测数据可以把各种宇宙学模型的相关参数限制的更加准确。

1 限制宇宙透明度

1933年，爱丁顿推导了角直径距离dA和发光距离dL之间的距离对偶关系（1）式[5]

（1+z）-2dL=dA.

这里z是红移。当光在黎曼空间中沿零测地线运动时不完全透明的宇宙就会破坏这一关系。

因为宇宙不完全透明时，观测到的dL，o就会比实际的dL，t大，从而具有dL，o=e0.5τdL，t，其中τ是不透明度因子，考虑τ=2εz的参数化形式。我们用观测到的Union2.1超新星数据[6]来确定dL，o，用观测到的重子声学振荡数据[7 10]来确定dL，t，如果ε为零，则宇宙是完全透明的。……