Constraints on Newton’s constant from cosmological observations
Ke Wang, Lu Chen
Abstract
Abstract Newton’s constant has observational effects on both the CMB power spectra and the light curves of SNIa. We use Planck data, BAO data and the SNIa measurement to constrain the varying Newton’s constant G during the CMB epoch and the redshift ranges of PANTHEON samples, and find no evidence indicating that G is varying with redshift. By extending the $$\Lambda $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>Λ</mml:mi></mml:math> CDM model with one free parameter G , we get $$G =(6.65635_{-0.18560}^{+0.18766} ) \times 10^{-11} \text {m}^3\,\text {kg}^{-1}\,\text {s}^{-2}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:msubsup><mml:mn>65635</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.18560</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.18766</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mspace/><mml:msup><mml:mtext>kg</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace/><mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math> and $$H_0=67.62^{+1.24}_{-1.25}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>67</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:msubsup><mml:mn>62</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1.25</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1.24</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math> km s $$^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math> Mpc $$^{-1}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math> at 68 $$\%$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mo>%</mml:mo></mml:math> CL from Planck $$+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math> BAO $$+$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math> uncalibrated PANTHEON. The results show the value of G is consistent with CODATA 2018, but the $$H_0$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math> tension can’t be solved in this way.