Bulletin. Vol.81–3, p.368

АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2026, том 81, № 3, страницы 368–377

КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ТЕСТЫ В ЭПОХУ JWST. II: ТЕСТ ТОЛМЕНА

¹Институт астрономии Российской академии наук, Москва, 119017 Россия
²Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук, Нижний Архыз, 369167 Россия
³Санкт-Петербургский филиал Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук, Санкт-Петербург, 196140 Россия
⁴Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук, Санкт-Петербург, 196140 Россия
⁵Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия
⁶Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, 190008 Россия
^*E-mail: n.lovyagin@spbu.ru

УДК 524.82-17

Поступила в редакцию 24 сентября 2025 года; после доработки 9 июня 2026 года; принята к публикации 19 июля 2026 года

В данной работе рассматривается космологический тест: зависимость поверхностной яркости от красного смещения \(z\) (тест Толмена). Анализ наблюдаемых величин выполнен на базе каталога ASTRODEEP–JWST. Для расчетов использованы 6860 галактик с надежно определенным спектральным красным смещением. Полученные результаты анализа подтверждают уменьшение средней поверхностной яркости галактик с расстоянием. Однако наблюдаемый тренд существенно отличается от предсказанного стандартной космологической моделью: вместо ожидаемого закона убывания \({(1+z)^{-4}}\) на больших \(z\) наблюдается линейная зависимость.

Ключевые слова: космология: ранняя Вселенная — космология: расширение — космология: наблюдения

PDF

Финансирование Список литературы

А. А. Райков и В. В. Цымбал выполнили работу в рамках государственного задания САО РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации. В. В. Цымбал также участвовал в выполнении государственного задания Института астрономии РАН. Н. Ю. Ловягин провел исследования без привлечения дополнительного финансирования.

Список литературы

1. N. Aghanim et al. (Planck Collab.), Astron. and Astrophys. 641, id. A6 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201833910
2. E. Di Valentino, O. Mena, S. Pan, et al., Classical and Quantum Gravity 38 (15), id. 153001 (2021). DOI:10.1088/1361-6382/ac086d
3. A. D. Dolgov, Physics-Uspekhi 188 (2), 121 (2018). DOI:10.3367/UFNe.2017.06.038153
4. M. Geller and P. Peebles, Astrophys. J., 174, 1 (1972). DOI:10.1086/151462
5. M. Kamionkowski and A. G. Riess, Annual Rev. Nuclear and Particle Science 73 (1), 153 (2023). DOI:10.1146/annurev-nucl-111422-024107
6. A. Leauthaud and A. Riess, Nature Astronomy 9 (8), 1123 (2025). DOI:10.1038/s41550-025-02627-2
7. L. M. Lubin and A. Sandage, Astron. J. 121 (5), 2289 (2001a). DOI:10.1086/320401
8. L. M. Lubin and A. Sandage, Astron. J. 122 (3), 1071 (2001b). DOI:10.1086/322133
9. L. M. Lubin and A. Sandage, Astron. J. 122 (3), 1084 (2001c). DOI:10.1086/322134
10. F. Melia, Astron. and Astrophys. 689, id. A10 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202450835
11. E. Merlin, P. Santini, D. Paris, et al., Astron. and Astrophys. 691, id. A240 (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202451409
12. J. B. Muñoz, J. Mirocha, J. Chisholm, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 535 (1), L37 (2024). DOI:10.1093/mnrasl/slae086
13. V. Orlov and A. Raikov, Astronomy Reports 60, 477 (2016). DOI:10.1134/S1063772916030112
14. A. Raikov, V. Tsymbal, and N. Y. Lovyagin, Astrophysical Bulletin 80 (3), 337 (2025). DOI:10.1134/S1990341325600383
15. A. Sandage, Annual Rev. Astron. Astrophys. 26, 561 (1988). DOI:10.1146/annurev.aa.26.090188.003021
16. A. Sandage, Astron. J. 139 (2), 728 (2010). DOI:10.1088/0004-6256/139/2/728
17. A. Sandage and L. M. Lubin, Astron. J. 121 (5), 2271 (2001). DOI:10.1086/320394
18. R. C. Tolman, Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 16 (7), 511 (1930). DOI:10.1073/pnas.16.7.511
19. S. Weinberg, Cosmology (Oxford University Press, Oxford, 2008).

Cosmological Observational Tests in the JWST Era. II: Tolman Test

¹Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119017 Russia
²Special Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences, Nizhnii Arkhyz, 369167 Russia
³Saint Petersburg Branch of the Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 196140 Russia
⁴Central (Pulkovo) Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, 196140 Russia
⁵St. Petersburg University, St. Petersburg, 199034 Russia
⁶St. Petersburg State Marine Technical University, St. Petersburg, 190008 Russia
^*E-mail: n.lovyagin@spbu.ru

We examine a cosmological test: the dependence of surface brightness on redshift \(z\) (the Tolman surface brightness test). The analysis of observed values was performed using the ASTRODEEP–JWST photometric catalog. The calculations were performed for 6 860 galaxies with reliably determined spectroscopic redshifts. The results confirm a decrease in the average surface brightness of galaxies with distance. However, the observed trend differs significantly fromthat predicted by the standard cosmological model: a linear dependence is observed instead of the expected law of decrease with \({(1+z)^{-4}}\) at large \(z\).

Keywords: cosmology: early Universe, cosmology: expanding Universe, cosmology: observations

К содержанию номера