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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Avoiding unrealistic priors: The case of dark energy constraints from the time variation of the fine-structure constant

P. P. Avelino

Resumo
We critically assess recent claims suggesting that upper limits on the time variation of the fine-structure constant tightly constrain the coupling of a dark energy scalar field to the electromagnetic sector, and, indirectly, the violation of the weak equivalence principle. We show that such constraints depend crucially on the assumed priors, even if the dark energy was described by a dynamical scalar field with a constant equation-of-state parameter w linearly coupled to the electromagnetic sector through a dimensionless coupling ζ . We find that, although local atomic clock tests, as well as other terrestrial, astrophysical and cosmological data, put stringent bounds on |ζ |√{|w +1 | } , the time variation of the fine-structure constant cannot be used to set or to improve upper limits on |ζ | or |w +1 | without specifying priors, consistent with but not favored by current data, which disfavor low values of |w +1 | or |ζ |, respectively. We briefly discuss how this might change with a new generation of high-resolution ultrastable spectrographs, such as ESPRESSO and ELT-HIRES, in combination with forthcoming missions to map the geometry of the Universe, such as Euclid, or to test the equivalence principle, such as MICROSCOPE or STEP.

Physical Review D
Volume 93
abril 2016

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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