The neutrino mass bound from WMAP-3, the baryon acoustic peak, the SNLS supernovae and the Lyman-alpha forest
我们已经研究了中微子质量的界限,使用新的数据从WMAP 3年的数据,斯隆数字巡天测量的重子声峰,Ia型超新星从SNLS,和莱曼α森林。我们发现,即使在最一般的模型与运行的光谱指数,其中中微子的数量和暗能量状态方程是允许变化的,95%C. L。束缚在中微子质量总和上的是sum m_nu < 0.62 eV(95% C.L.),我们认为这个界限是稳健的。在更常用的约束分析中,N_nu =3,w =-1,alpha_s = 0,我们发现在不使用莱曼α数据的情况下,边界为0.48 eV。如果使用莱曼α数据,则结合收缩至\sum m_nu < 0.2-0.4 eV(95% C.L.),这主要取决于所使用的莱曼-α分析。
2006-05-29 astro-ph hep-ph
Exploring the Properties of Dark Energy Using Type Ia Supernovae and Other Datasets
我们从两个互补的超新星数据集-新发布的黄金+HST样本和SNLS重建暗能量属性。虽然Gold+HST数据比SNLS更倾向于演化暗能量,但得到的结果在$2σ$误差条内与标准$Λ$ CDM模型一致。利用重子声学振荡和宇宙微波背景辐射的互补数据来约束暗能量,我们发现在这种情况下我们的结果强烈依赖于物质密度$Ω_m$的当前值.因此,除非$Ω_m$的值能精确到百分之几,否则仅从这些数据中无法得出关于暗能量密度恒定性或可变性的确切结论。然而,如果将这些数据与超新星数据结合使用,可能的变异性就会受到很大的限制。
2006-12-14 astro-ph
Probing Shock Breakout with Serendipitous GALEX Detections of Two SNLS Type II-P Supernovae
我们报告了GALEX偶然探测到超新星遗产调查发现的两颗z=0.185和0.324的II型平台(II-P)超新星(SNe)的快速(<1天)上升(>1等)紫外辐射。光学光度学和VLT光谱2周后,GALEX检测链接的紫外线发射的冲击爆发的时间开始。使用辐射流体动力学和非LTE辐射转移模拟,并从一个标准的红超巨星(RSG; II-P型SN祖星)恒星自洽地从主序演化到铁芯坍塌,我们模拟了冲击爆发阶段和随后的55小时。我们的RSG大气模型的小尺度高度表明,突破签名是一个热软X射线爆发(λ_peak ~ 90 μ m),持续时间<~ 2000 s。更长的持续时间是可能的,但需要一个扩展的和脆弱的非标准的信封,或一个非常密集的RSG风与\dot{M} ~ 10^(-3)Msun yr^(-1)。GALEX观测错过了发光(M_FUV ~-20)紫外爆发的峰值,但明确地捕捉到了发射的上升和随后长达2天的平台期。爆发后的紫外线明亮平台是我们模型的预测,其中光谱能量分布(SED)峰值从~100到~ 1000 μ m的移动和喷出物的膨胀都抵消了在此期间热光度从~10^11到~10^9 L_sun的下降。根据我们的研究观察到的检测效率,我们预测的突破检测率的GALEX时域调查。
2008-07-31 astro-ph
SNLS -- the Supernova Legacy Survey
Ia型超新星提供了宇宙加速膨胀的直接证据,以及驱动这种膨胀的“暗能量“的存在。超新星遗产调查(SNLS)将在未来5年内提供数百个SNIa探测和良好采样的g 'r' i 'z'光变曲线。利用这些数据,我们将获得宇宙学参数(Omega_mass,Omega_Lambda)的精确测量;我们的目标是确定宇宙学状态方程参数w,精度优于± 0.10,从而测试宇宙加速度起源的理论。SNLS使用CFHT MegaCam成像仪(400兆像素,1度),在4个滤光器中对天空周围的4个区域进行成像,典型的时间采样为3- 4个夜晚。在接下来的5年里,共有202个夜晚的CFHT时间被分配用于这些观测;一个大型的后续光谱学计划正在VLT、双子座、凯克和麦哲伦进行。SNLS自2003年8月以来一直在运行。现在有大约330个可靠的SN探测器,其光变曲线超过红移0.9,其中大约80个已经被光谱鉴定为Ia型。有关最新SN发现的最新信息,请访问http://www.cfht.hawaii.edu/SNLS。
2004-06-09 astro-ph
Type Ia Supernovae Rates and Galaxy Clustering from the CFHT Supernova Legacy Survey
加拿大-法国-夏威夷望远镜超新星遗产巡天(SNLS)建立了一个大型的中等红移(0.2 < z < 1.0)Ia型超新星(SNe Ia)同质数据库。SNLS团队已经证明了超新星Ia速率、性质和宿主星系恒星形成速率之间存在相关性。SNLS SN Ia数据库现在已经与光度红移星系目录和光学星系团目录相结合,以调查星系聚集对SN Ia速率的可能影响,超过预期的效果,由于SFR对聚集的依赖,通过形态-密度关系。我们确定了三个星系团SNe Ia,加上另外三个可能的星系团SNe Ia,并发现在中等红移的星系团中单位质量的SNe Ia率与场早型星系中单位质量的SNe Ia率和低红移星系团定向巡天的SNe Ia率是一致的。我们还发现,在集群环境中的SNe Ia的数量是在两个因素的预期从两个组件SNIa率模型。
2008-01-31 astro-ph
We present a method for selecting high-redshift type Ia supernovae (SNe Ia) located via rolling SN searches. The technique, using both color and magnitude information of events from only 2-3 epochs of multi-band real-time photometry, is able to discriminate between SNe Ia and core collapse SNe. Furthermore, for the SNe Ia, the method accurately predicts the redshift, phase and light-curve parameterization of these events based only on pre-maximum-light data. We demonstrate the effectiveness of the technique on a simulated survey of SNe Ia and core-collapse SNe, where the selection method effec…
2005-10-31 astro-ph
Photometric Calibration of the Supernova Legacy Survey Fields
超新星遗产巡天计划(SNLS)为期5年,每年提供红移范围为$0.3 < z < 1.0$的$\sim 100$ Ia型超新星(SNe Ia),具有良好采样的$g'r'i'z'$光变曲线。SNLS合作使用安装在3.6米加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)上的1度$^2$ Megacam成像仪(36个$2048 \times 4612$薄型CCD),在四个滤光片中观察天空周围的四个场。该项目的主要目标是测量暗能量状态方程,最终统计精度为$\pm 0.05$。我们已经表明,使用第一年的数据集,校准的不确定性是目前的主要贡献的系统误差预算。SNLS数据集的校准在几个方面具有挑战性。首先,Megacam是一种宽视场成像仪,其36个CCD中只有少数可以直接使用标准恒星观测进行校准。第二,测量Ia型超新星在$0.3<z<1.0$红移范围内的静止帧$B$带光度,需要Megacam带的极好的通量互校。最后,超新星Ia的SED与恒星的SED有很大的不同,将恒星定标转换到超新星LS数据需要精确的超新星Ia光谱和仪器传输的知识。我们提出并讨论了SNLS校准策略用于分析第一年的数据集。我们提出的校准方面,影响大多数宇宙学测量。我们还讨论了相互校准的SNLS与其他调查,如CFHTLS-Wide和SDSS。
2006-10-13 astro-ph
A Model-Independent Photometric Redshift Estimator for Type Ia Supernovae
使用Ia型超新星(SNe Ia)作为宇宙学标准烛光是现代观测宇宙学的基础。在这封信中,我们推导出一个简单的经验光度红移估计超新星Ia使用训练集的超新星Ia与多波段($griz$)光变曲线和光谱红移获得的超新星遗产调查(SNLS)。该估计器是分析和模型独立的;它不使用频谱模板。我们使用所有可用的SNe Ia从SNLS与$griz$(共40 SNe Ia)近最大光度训练和测试我们的光度红移估计。估计的红移$z_{phot}$和光谱红移$z_{spec}$之间的差,$(z_{phot}-z_{spec})/(1+z_{spec})$,对于训练集中使用的20个SNe Ia具有0.031的均方根色散,对于训练集中未使用的20个SNe Ia具有0.050的均方根色散。色散与Ia型超新星峰值亮度时的通量不确定性具有相同的数量级。没有外人。这种光度红移估计器应该显着提高观测者的能力,以准确地瞄准高红移超新星Ia光谱在正在进行的调查。它还将极大地提高未来非常大的超新星调查的宇宙学影响,例如计划用于天体物理学,宇宙学和小行星的先进液体镜探测器(ALPACA)和大型综合巡天望远镜(LSST)。
2006-11-17 astro-ph
The Rise Time of Type Ia Supernovae from the Supernova Legacy Survey
我们比较了附近和遥远的Ia型超新星(SNe Ia)的上升时间,作为使用73高红移光谱确认的SNe Ia的进化测试,从五年超新星遗产调查(SNLS)的前两年和附近SN的已发表的观测。由于SNLS的“滚动”搜索性质,我们的测量比以前的研究精确约6倍,从而可以对附近和遥远超新星之间的演化进行更灵敏的测试。采用一个简单的$t^2$早期模型(如在以前的研究),我们发现,在高和低红移的基准超新星Ia的休息帧$B$上升时间是一致的,值$19.10^{+0.18}_{-0.17}({stat}) \pm 0.2 ({syst})$和$19.58^{+0.22}_{-0.19}$天,分别,这种差异的统计意义只有1.4 \sg。误差表示平均值的不确定性,而不是单个SN之间的任何变化。我们还比较了我们的高红移数据集的下降率,宿主星系恒星形成率和红移的基础上的子集,发现任何子样本依赖没有实质性的证据。
2006-09-20 astro-ph
The type Ia supernova SNLS-03D3bb from a super-Chandrasekhar-mass white dwarf star
宇宙膨胀的加速和对暗能量的需求是从Ia型超新星(SNe Ia)的观测中推断出来的。人们一致认为Ia超新星是一种热核爆炸,它摧毁了从伴星吸积物质的碳氧白矮星,尽管这颗伴星的性质仍然不确定。超新星Ia被认为是可靠的距离指示器,因为它们有标准的燃料量和统一的触发器--当白矮星的质量接近克拉塞卡质量-- 1.4个太阳质量时,它们将爆炸。在这里,我们表明,高红移超新星SNLS-03 D3 bb具有异常高的光度和低动能,这两者都意味着一个超克拉塞卡质量祖星。超克拉塞卡质量的Ia超新星应该优先出现在年轻的恒星星族中,因此这可能为观测到的Ia超新星只出现在年轻环境中的趋势提供了一个解释。由于这颗超新星不符合标准烛光的关系式,而且在低红移时还没有发现对应的超新星,未来的宇宙学研究将不得不考虑这类事件的污染。
2006-09-21 astro-ph
Bayesian Single-Epoch Photometric Classification of Supernovae
(删节)正在进行的超新星(SN)调查发现了数百个候选者,需要确认它们的使用。传统的分类基础上的后续光谱的所有候选人几乎是不可能的这些大样本。提出了一种超新星的自动贝叶斯分类算法SN-ABC。我们仅仅依靠单历元多波段测光和主星系(测光)红移信息排序SN候选人分为两个主要类型,Ia和核心塌陷超新星。我们测试的SN-ABC性能的公布样本的SNE从SNLS和GOODS项目,具有宽带测光和光谱分类(所以真正的类型是已知的)。SN-ABC正确分类高达97%(85%)的Ia(II-P)SNe在SNLS中,和类似的分数的GOODS SNe,这取决于光度红移的质量。使用模拟与大型人工样本,我们发现同样高的成功率为Ia型和II-P,和合理的(~75%)成功率分类Ibc型SNe核心崩溃。然而,IIn型SNe常常被误认为Ia型。在深度探测中,Ia超新星的最佳分类是在红移z >~ 0.6或接近最大值时,成功率为95%。核心塌陷SNe最好在最大值后几周或在z <~ 0.6时识别,成功率接近80%。假设SNe是年轻的,就像滚动巡天的情况一样,成功率会提高,在一定程度上取决于类型和红移。SN-ABC还允许拒绝SN“冒名顶替者”,如活动星系核(AGN),我们模拟的AGN中有一半被算法拒绝。我们的算法还提供了一个很好的衡量分类的质量,这是有价值的错误估计。
2007-06-18 astro-ph
Quantitative Spectroscopy of Supernovae for Dark Energy Studies
Ia型超新星(SNe~Ia)的详细定量光谱学提供了重要的信息,以尽量减少系统的影响,在两个正在进行的SNe Ia观测计划,如附近的超新星工厂,ESSENCE和超新星遗产调查(SNLS)和拟议的JDEM任务,如SNAP,JEDI和DESTINY。定量光谱学是强制性的量化和理解的观察策略比较"喜欢与喜欢“。它使我们能够探索进化的影响,从祖先金属丰度的变化,在祖先年龄的变化,在宇宙学时代的尘埃变化。它还使我们能够解释和量化非球面性的影响,以及热核爆炸中不同的混合量。
2005-10-06 astro-ph
The Supernova Legacy Survey
Ia型超新星(SNe Ia)目前提供了宇宙加速膨胀和未知的“暗能量“驱动这种膨胀的最直接证据。为期5年的超新星遗产巡天(SNLS; http://cfht.hawaii.edu/SNLS/)将提供约1000个超新星Ia探测,并具有良好采样的g 'r' i 'z'光变曲线。使用这个确定的数据集,我们将获得宇宙学参数(Omega_m,Omega_lambda)的精确测量;我们的目标是确定宇宙学状态方程参数“w”到+/-0.07的统计精度,测试宇宙加速度起源的理论。在本报告中,我们总结了第一个完整年度的调查工作进展。
2004-10-25 astro-ph
Probing Dark Energy Inhomogeneities with Supernovae
我们讨论的可能性,以确定各向异性和/或不均匀的宇宙模型使用Ia型超新星的数据。在大范围的角尺度上搜索电流Ia型峰值幅度的相关性产生零结果。然而,同样的分析仅限于低红移的超新星,在大约40度的角标度下,在2 σ水平上显示出微弱的π关系。即将到来的数据,例如,SNLS(超新星遗留巡天)和SDSS-II(SDSS:斯隆数字巡天)超新星搜索将在不久的将来改善我们对可能的相关性的大小限制--或者可能检测到--在高红移的百分比水平上。利用建议的SNAP(超新星加速探测器)卫星的数据,我们将能够在小于一度的尺度上检测到Ia型峰值幅度上的引力透镜引起的相关性。
2008-06-30 astro-ph
Magnitude-Redshift Relation for SNe Ia, Time Dilation, and Plasma Redshift
我们以前已经证明了Riess等人的Ia型超新星数据与等离子体红移宇宙学中星等-红移关系的预测相匹配。在这篇文章中,我们还表明,最近的SNLS数据,其中有一个稍微窄的分布报告Astier等人。在2005年,等离子体红移宇宙学的预测相匹配。SNLS幅度与预测曲线的标准偏差仅为约0.14。这些数据表明,宇宙中没有时间膨胀。因此,大爆炸宇宙学似乎是错误的。等离子体红移,这是从光子与热的稀疏电子等离子体相互作用的精确评估,导致一个准静态的,无限的,永恒的宇宙。它不需要大爆炸、暗能量或暗物质来描述观测结果。它预测的星系固有红移与观察到的一致。最适合SNLS数据的哈勃常数约为每秒63公里/百万秒差距。这相当于星系际空间中平均电子密度约为每立方厘米0.0002。这个密度与等离子体红移加热到星系际空间的平均等离子体温度约300万K一起解释了观测到的各向同性宇宙微波背景(CMB)和宇宙X射线背景。
2006-02-22 astro-ph
SALT2: using distant supernovae to improve the use of Type Ia supernovae as distance indicators
本文提出了Ia型超新星分光光度随时间演化的经验模型。该模型是使用一个大型数据集,包括附近和遥远超新星的光变曲线和光谱,后者由SNLS合作观察。本文导出了Ia型超新星的平均光谱序列及其主要的光谱变化分量,包括光谱颜色的变化规律。该模型使我们能够测量距离模量在光谱范围2500-8000 A与可计算的不确定性,包括那些所产生的光谱特征的变化。由于使用高红移SNe来模拟静止帧UV光谱能量分布,我们能够在红移范围0.8<z<1.1内获得改进的SNe Ia距离估计。该模型也可以用于改进光谱识别算法,并推导遥远的Ia型超新星的光度红移。
2007-01-29 astro-ph
Verifying the Cosmological Utility of Type Ia Supernovae: Implications of a Dispersion in the Ultraviolet Spectra
我们分析了平均静止帧紫外(UV)光谱的Ia型超新星(SNe Ia)和它的色散使用高信噪比的RESIK-I/LRIS-B光谱的36个事件中红移(z=0.5)发现的加拿大-法国-夏威夷望远镜超新星遗产调查(SNLS)的样本。我们介绍了一种新的方法,用于消除我们的光谱中的宿主星系污染,利用全面的光度覆盖的SNLS SNe和他们的宿主星系,从而提供了第一个定量的紫外光谱特性的大样本的遥远的SNe Ia。虽然平均超新星Ia光谱在过去40%的宇宙历史中没有显著的演化,但精确的演化约束受到缺乏高质量局部光谱可比样本的限制。在高红移样本中,我们发现了显着的紫外光谱变化,并排除尘埃消光的主要原因,通过检查与光学SN颜色的趋势。虽然祖先金属丰度可能会推动其中一些趋势,但我们看到的变化比最近模型中预测的要大得多,并且不遵循预期的模式。一个有趣的新结果是所选UV特征的波长随相位的变化。我们还展示了系统的差异,在SN Ia光谱特征与SN光曲线宽度在紫外和光学。我们表明,这些内在的变化可能代表了一个统计限制,在未来使用高红移超新星Ia精密宇宙学。我们的结论是,需要进一步的详细研究,无论是在本地和中等红移的静止帧紫外线可以精确地研究,以便未来的任务可以有信心地计划充分利用SNe Ia作为宇宙学探测器[ABRIDGED]。
2007-10-22 astro-ph
Model-independent determination of the cosmic expansion rate. I. Application to type-Ia supernovae
目的:鉴于暗能量的可能动力学存在很大的不确定性,我们的目标是在不参考特定弗里德曼模型及其参数的情况下约束宇宙的膨胀率。研究方法:我们表明,宇宙学观测值的宇宙膨胀率集成可以转换成一个Volterra积分方程,这是已知的诺依曼级数有一个唯一的解决方案。将Ia型超新星的光度距离等观测量展开为一系列正交函数,可以求解积分方程,并在数据精度允许的范围内恢复宇宙膨胀率。结果:我们证明了该方法的性能,将其应用于日益复杂的合成数据集,并在第一年的SNLS数据。特别是,我们表明,该方法是能够再现一个假设的扩展函数包含一个突然的过渡。
2008-03-13 astro-ph
Transition Redshift: New Kinematic Constraints from Supernovae
通过将减速参数在其当前值附近扩展到一阶,讨论了跃迁红移(减速/加速)。详细研究了两种不同的参数化:$q=q_0 + q_1z$和$q=q_0 + q_1 z(1+z)^{-1}$,并利用3个不同的超新星样本约束了相应的自由参数($q_o, q_1$). Riess { \it{et al.} } [ApJ 607,665,2004]使用第一次扩展进行的先前分析略有改进,并根据其最新数据({ \emph{Gold} }07样本)得到证实。然而,通过用超新星遗产巡天(SNLS)的Ia型样本拟合模型,我们发现最适合红移跃迁的是$z_t = 0.61$,而不是高z超新星搜索(HENGNS)团队推导的$z_t = 0.46$。基于SNLS样本的该结果也与Davis { \it{et al.} }样本$z_t=0.60^{+0.28}_{-0.11}$($1σ$)非常一致。这一结果与一些独立的分析结果一致,并且更容易适应协调平面模型($Λ$ CDM)。对于这两个参数化,三个SNe Ia型样本认为有利于最近的加速和过去的减速具有高度的统计置信水平。这里给出的所有运动学结果既不依赖于广义相对论的有效性,也不依赖于宇宙的物质能量含量。
2008-07-02 astro-ph gr-qc
Confronting quintessence models with recent high-redshift supernovae data
我们面对不同的精髓模型的预测与最近的测量光度距离从两组Ia型超新星。特别是,我们考虑了Gold数据集中z<1.7的157个超新星Ia,以及超新星遗产巡天(SNLS)获得的z<1的包含71颗超新星的最新数据。数值求解了Ratra-Peebles逆幂律模型、双指数模型和双曲余弦模型的演化方程。我们从两个数据集在Ω_M-α和Ω_M-w_∞平面上获得了不同模型的置信区域,并将它们的预测与具有常数状态方程的暗能量模型进行了比较。
2006-10-13 astro-ph hep-ph
Reducing the gravitational lensing scatter of Type Ia supernovae without introducing any extra bias
由于引力透镜的放大和缩小作用,将对Ia型超新星的亮度散射产生贡献。本文的目的是调查的可能性,以减少这种散射校正个别超新星Ia星系的观测前景,而不引入任何额外的偏见。我们模拟了大量的超新星Ia星系的视线。对于每个视线,计算真实放大因子及其估计。估计的放大系数对应于观察者从SNLS等调查中推断的结果。使用模拟数据,我们调查的可能性,以估计放大率的个别超新星有足够的精度,能够纠正其亮度的引力透镜与可忽略不计的偏差。我们的模拟表明,由单个超新星Ia的引力透镜校正所产生的偏差对于当前和下一代的调查是可以忽略的,并且来自透镜的散射可以减少大约2倍。对于0.13等的本征色散,Ia超新星星等的总散射可以减少4%。对于0.09等的本征色散,这对于未来的调查可能不是不切实际的,总散射可以减少6%。这将使从超新星数据得出的宇宙学参数的误差减少4- 8%。因此,校正透镜效应的前景非常好。
2008-10-23 astro-ph
Testing Cosmic Acceleration with Type Ia Supernovae
我们讨论了最近的证据,从测量Ia型超新星在高红移加速宇宙,并描述了各种系统的影响,如灭绝和演化,可能是偏置的宇宙学结果的测试。对这些天体的持续观测,无论是在更宽的波长范围内还是在更高的红移下,都应该为支持或反对宇宙加速假说提供强有力的证据。
2001-01-30 astro-ph
Model Independent Reconstruction of the Expansion History of the Universe and the Properties of Dark Energy
我们改进了平滑超新星数据的方法,使用两个最新的数据集,黄金和SNLS重建宇宙的膨胀历史,h(z)。重建过程不采用任何参数化,是独立于任何暗能量模型。用重构的h(z)导出了红移至0.35的距离因子“A”,并与探测到的重子声学振荡峰(BAO)的A值进行了比较。我们发现超新星观测与BAO的结果非常吻合,Ω_{0 m} \approx 0.276 \pm 0.023。Ω_{0 m}的估计值完全与模型无关,仅基于观测数据。然后用导出的Ω_{0 m}值重建了暗能量的状态方程w(z)。使用我们的平滑方法,我们可以证明,虽然SNLS数据是非常好的协议与LCDM,黄金样品稍微喜欢演变的暗能量。我们还表明,适当的估计状态方程的暗能量在高红移将是不可能的,在目前的观测状态。
2007-10-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing the multiple supernovae versus gamma-ray burst scenarios for giant HI supershells
附近星系和我们星系中巨大的HI超壳层的能量来源仍然是一个悬而未决的问题。产生近乎完整的环状超壳层的可能性是多重超新星(SNe)和伽马射线暴(GRB)。在进化的后期阶段,很难区分这些模型。我们表明,如果一个超级壳层已经由多个SNe供电,特殊的金属丰度应该被发现在泡沫内的介质中。我们提出的线诊断,可以检测这种不寻常的丰度,如异常高的比值[O]/[Fe]和[Ne]/[Fe]。在同一元素的离子中,预计来自高电离态的谱线比来自低电离态的谱线具有更高的增强。HI超壳层能量来源的确定将对GRB的速率和能量学以及它们在星系中的位置设置强有力的限制。
2000-03-23 astro-ph
Nonparametric determination of redshift evolution index of Dark Energy
提出了一种确定暗能量红移演化指数γ符号的非参数方法。这对于区分正能量模型(一个宇宙学常数)和通常所说的鬼模型是很重要的。我们的方法是基于几何性质,是更宽容的其他宇宙学参数的不确定性比拟合方法在什么关系到γ的符号。同样的参数化也可用于通过拟合确定$γ$及其红移依赖性。我们将这种方法应用于SNLS超新星和Riess等人2004年重新分析的超新星数据的黄金样本。两个数据集都显示出负γ的强烈迹象。如果这一结果得到更广泛和更精确的数据的证实,那么许多暗能量模型,包括简单的宇宙学常数模型、不考虑经典标量场与物质相互作用的标准经典模型和标度模型都将被排除。
2007-02-20 astro-ph
Testing dark matter with high-redshift supernovae
宇宙中的暗物质由宏观物体组成,如原始黑洞,可能会导致遥远物体的引力透镜。与透镜效应相关的放大率将导致标准烛光接收到的通量中的额外散射,而观测到的散射太小可能完全排除致密的暗物质。在这封信中,我们展示了如何在遥远的1a型超新星的通量散射可以用来区分模型与不透镜的宏观暗物质。如果系统误差得到控制,拟议的SNAP项目,在$0.1\ls z\ls 1.7$范围内的$\sim 2400$超新星,应该能够以99.9%的置信度识别模型。注意,这个检验与超新星平均光度随红移的任何演化无关。目前超新星宇宙学计划样本的差异并不排除致密透镜是暗物质:形式上他们支持这样的群体,但意义很低,从样本中移除一颗微弱的超新星推翻了结论。
2001-04-17 astro-ph
Towards testing interacting cosmology by distant type Ia supernovae
本文研究了用物质与能量相互作用检验宇宙学模型的可能性。我们假设标准的FRW模型,而所谓的能量守恒条件是解释本地的能量转移。我们分析了两种形式的暗能量扇区:宇宙学常数和幻影场。我们找到了一个简单的精确解的模型中,能量转移描述的卡达西项的关系$H^{2}(z)$,其中$H$是哈勃函数和$z$是红移。所考虑的模型有两个额外的参数$(Ω_{\text{int}},n)$(除了$Λ$ CDM模型的参数),可以使用SNIa数据进行测试。在模型参数的估计Riess等人。的样本。我们还面临的质量统计适合的$Λ$ CDM模型和相互作用的模型的帮助下,赤池和贝叶斯信息标准。我们从标准最佳拟合方法得出的结论是,相互作用模型更好地解释了宇宙的加速,但它们产生了一个高物质密度的宇宙。然而,使用信息准则的工具,我们发现,这两个新的参数在改善SNIa数据的拟合和标准的$Λ$ CDM模型仍然是首选的发挥不足的作用。我们的结论是,高红移超新星的高精度探测可以提供数据,能够证明采用新的参数。
2005-11-22 astro-ph
The Supernova Legacy Survey: Measurement of Omega_M, Omega_Lambda and w from the First Year Data Set
我们目前的距离测量71高红移Ia型超新星发现在第一年的5年超新星遗产调查(SNLS)。这些事件被探测到,并使用加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)的MegaPrime/MegaCam仪器测量它们的多色光变曲线,通过在四个波段重复成像四个一平方度的场。后续的光谱学是在VLT、双子座和凯克望远镜上进行的,以确认超新星的性质并测量它们的红移。有了这个数据集,我们已经建立了一个扩展到z=1的哈勃图,所有的距离测量都涉及至少两个波段。利用CFHT获得的多波段光度法评估系统不确定度。宇宙学拟合这一第一年的SNLS哈勃图给出以下结果:对于平坦的LambdaCDM模型,Omega_M = 0.263 +/-0.042(stat)+/- 0.032(sys);和w = -1.023 +/- 0.090(stat)+/- 0.054(sys)当结合最近斯隆数字巡天测量的重子声学振荡的约束时,对于具有常数状态方程w的平坦宇宙学。
2005-10-14 astro-ph astro-ph.CO
Cosmology with Supernovae
本文介绍了Ia超新星在宇宙学中的最新应用,以及从局部宇宙到高z宇宙测试其性质所取得的进展。从高Z超新星到银河系Ia超新星的宇宙学道路是为了寻找关于它们的性质和它们作为宇宙学指标的有效性的长期问题的答案。
2003-04-07 astro-ph
Rates and properties of type Ia supernovae as a function of mass and star-formation in their host galaxies
我们证明了Ia型超新星(SNe Ia)在非常年轻和年老的恒星星族中形成,观测到的速率取决于恒星质量和宿主星系的平均恒星形成速率(SFR)。超新星Ia速率仅取决于宿主星系恒星质量的模型以99%的置信度被排除。我们的分析是基于100个光谱证实的Ia超新星,加上24个光度分类的事件,所有这些事件都来自超新星遗产调查(SNLS),分布在0.2<z<0.75。使用多波段测光,我们估计恒星质量和SFR的超新星Ia宿主星系拟合其宽带光谱能量分布与星系光谱合成代码,PEGASE。2。我们表明,每单位质量的SN Ia率是成比例的特定的SFR的母星系-更积极的恒星形成星系主机更多的SNe Ia每单位恒星质量,大致相当于增加SN Ia率在后来的类型的星系在本地宇宙中看到的趋势。根据早先的建议,一个简单的“两个组件”模型近似的超新星Ia速率,我们发现双变量线性依赖的超新星Ia速率上的恒星质量和平均SFR的主机系统。我们还证明了遥远的超新星Ia光变曲线形状对宿主星系中恒星形成的依赖性,类似于当地观察到的趋势。被动星系,没有恒星形成,优先主机快速下降/调光的超新星Ia,而缓慢下降/明亮的事件只发现在正在进行的恒星形成的系统。我们的模型的光变曲线宽度分布在恒星形成的星系作为一个年轻的组成部分,和一个老的组成部分从非恒星形成的星系的分布的总和。
2006-05-18 astro-ph
Natural Phantom Dark Energy, Wiggling Hubble Parameter $H(z)$ and Direct $H(z)$ Data
最近的直接$H(z)$数据表明参数$H(z)$可能相对于$z$摆动。另一方面,由于积分效应,超新星的光度距离数据使$H(z)$的摆动变平。由于超新星的数据高度退化到允许摆动的$H(z)$模型中,因此可以预期拟合结果会非常不同。作为一个例子,本文研究了自然幻象中的暗能量。研究了该模型的动力学性质。模型分别用直接$H(z)$数据集和SNLS数据集拟合。结果完全不同,正如预期的那样。对该模型的量子稳定性也进行了讨论。我们发现,如果我们把它看作是一个有效的理论截断的上限,它是一个可行的模型。
2008-05-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Living in a Void: Testing the Copernican Principle with Distant Supernovae
现代宇宙学的一个基本前提是哥白尼原理;我们不在宇宙的中心或其他特殊区域。对Ia型超新星的研究,加上哥白尼原理,导致了宇宙正在加速膨胀的推论。对此通常的解释是,必须存在一种“暗能量”,以驱动加速。另一种情况是,哥白尼原理是无效的,并且数据是在不适当的理论框架内解释的。如果我们生活在宇宙中一个特殊的地方,靠近一个空洞的中心,那里的局部物质密度很低,那么超新星的观测就可以在不增加暗能量的情况下得到解释。我们发现,本地红移的光度距离的依赖性,可以作为一个明确的判别这两种范式之间。未来对Ia型超新星的观测将集中在~0.1-0.4的红移范围内,这将非常适合于检验这一假设,从而在新的尺度上通过观测确定哥白尼原理的有效性,以及探测暗能量在多大程度上必须被认为是宇宙中的必要成分。
2008-09-29 astro-ph gr-qc
Testing the Supernova, Cepheid, and Early-type Galaxy Distance Scales
我总结了最近的工作比较相对距离测量个别星系与独立的方法。这些比较包括:地基表面亮度波动(SBF)和基本面距离到170个星系,距离预测星系速度和推断的重力场,HST SBF测量到七个早期类型的主机Ia型超新星,和关系的造父变星距离尺度到早期类型星系。一些方法的独立校准提供了有趣的限制造父零点。
2001-12-14 astro-ph
Testing the Friedmannian magnitude-redshift relation with SNIa data
标准宇宙学是建立在我们宇宙的“大尺度”均匀性的假设(通常是隐含的)之上的。现在,随着观测距离的增加,结构的尺度变得越来越大。然而,均匀的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型仍然是一个宇宙学范式,弗里德曼关系通常被用来计算模型,隐含地假设均匀性假设在所研究的尺度下是有效的。这就是从SNIa数据分析中得出的一致性(Lambda-CDM)模型的方式。由于这个模型暗示了弗里德曼星等-红移关系在超新星巡天所跨越的红移范围内的有效性,几年前就有人提出了一个非常简单的测试方法来检验这种可能的有效性,前提是SNIa应该被确认为标准烛光。由于我们希望在未来几年内观测到的超新星的红移将允许进行这样的测试,因此在SNIa社区内找到一些准备进行测试的合作者将是有趣的。
2005-04-21 astro-ph
Testing the Primary Origin of Be and B in the Early Galaxy
两种类型的模型已被提出来解释的Be和B丰度的线性上升的铁贫金属晕星中观察到的功能。在这两种情况下,这种线性表明,新合成的C和O被II型超新星加速,随后分裂成Be和B。一种机制主张在由集体SNII爆炸挖掘的超级气泡的气相中的冲击加速。由于它们的寿命很短,只有质量最大的恒星(初始质量大于60 \msun)不会从超级气泡中漂移出来,并参与BeB的生产。第二种机制是基于所有SNII的喷出物中形成的颗粒碎片的加速(起源于初始质量大于8 \msun的恒星)。在这里,新鲜的C和O被冲击加速为宇宙射线能量。我们提出了一个可能的测试来区分这两种情况。如果所有质量的超新星都参与了BeB的产生,Be/Fe的比例是恒定的,因为这两种元素都是在同一事件中产生的。另外,当只有最大质量的恒星参与Be的生产时,Be/Fe在很早的时候就增强了,因为这些恒星的寿命较短。Be/Fe行为的这种预测差异可以通过[Fe/H] $\lsim -3$的高质量观测来检验。我们还注意到,只调用最大质量的超新星的解决方案模仿一个平坦的演化的Be/H和B/H作为Fe/H在低金属丰度的函数,因此可能类似于一个“高原”,尽管缺乏一个原始的大爆炸核合成起源的这些元素。因此,如果发现一个平台期,可能没有必要援引非均匀大爆炸模型来解释BeB的最初产生。
1998-06-05 astro-ph
Testing the DGP model with ESSENCE
我们使用最近的超新星数据集从ESSENCE合作与数据相结合的超新星遗产调查和附近的超新星来测试DGP膜世界模型及其概括。将该数据与平坦度先验和CMB的峰值位置相结合,略微不利于DGP模型。包含斯隆数字巡天的重子声峰增加了DGP模型与数据的张力,尽管不清楚如果不在DGP宇宙学的框架内重新分析巡天数据,这个过程将如何自洽。的DGP模型的泛化进行了测试,并获得相关参数的约束。
2007-05-10 astro-ph
Time Dilation in Type Ia Supernova Spectra at High Redshift
我们提出了13个高红移Ia型超新星(SNe Ia)的多历元光谱,这些光谱来自文献、ESSENCE和SNLS项目以及我们自己在ESO超大望远镜上的单独专用程序。我们使用Blondin & Tennis的超新星识别(SNID)代码来确定超新星静止框架中的光谱年龄。与观测到的经过时间相比较,产生了一个表观的老化速率,与均匀、各向同性、膨胀宇宙中预期的1/(1+z)因子(其中z是红移)相一致。因此,这些测量结果证实了膨胀假说,同时明确排除了预测没有时间膨胀的模型,例如Zwicky的“疲劳光”假说。我们还测试了幂律依赖性的老化率对红移。这些模型的最佳拟合指数与预期的1/(1+z)因子一致。
2008-04-22 astro-ph
Testing non-standard cosmological models with supernovae
本文研究了非标准宇宙学模型的星等-红移关系。所考虑的模型首先在度量仿射重力(MAG)的特殊情况下进行了研究,最近由另外两个小组通过不同的方法进行了恢复。除了通常的无压物质$Ω_{\rm m}$、宇宙学常数/暗能量$Ω_λ$和辐射$Ω_{\rm r}$的宇宙学参数外,出现了一个新的密度参数$Ω_ψ$。该模型的场方程简化为一个系统,该系统有效地由广义相对论中通常的弗里德曼方程给出,并由$Ω_ψ$形式的能量密度和压力修正提供,该修正与底层时空的非黎曼结构有关。我们使用最近的超新星Ia数据集搜索最佳拟合参数,并限制在低红移的一个新的暗能量样组件的可能贡献,从而我们把一个上限的存在下,在宇宙的后期阶段的非黎曼量。此外,将数据在不同大小的红移箱的影响进行了研究。这项工作的数值结果也适用于几个各向异性的宇宙模型,在场方程的水平上,表现出类似的标度行为的密度参数像我们的非黎曼模型。
2004-02-04 astro-ph gr-qc
Testing the Copernican Principle via Cosmological Observations
对Ia型超新星距离的观测可以用宇宙学模型来解释,这些模型包括一个千兆秒差距尺度的空洞,或者一个宇宙流,而不需要暗能量。这些非均匀模型并没有激发出暗能量,反而违反了哥白尼原理。我们指出,目前的宇宙学观测(超新星、重子声学振荡和基于最老恒星年龄的哈勃参数估计)不能排除非均匀的反哥白尼模型。下一代的重子声学振荡测量将足够精确,以验证哥白尼原理或确定局部Gpc尺度不均匀性的存在。
2009-01-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing the running of the cosmological constant with Type Ia Supernovae at high z
在量子场论的背景下,“宇宙学常数“随时间演化的概念看起来很自然,因为它正好反映了真空能量随宇宙典型能量的变化。在Ref的特定帧中。[30]在普朗克尺度M_P附近的一般量子效应可能引起低能的“运行CC”,只要M_P以下的所有大质量粒子都是平滑的退耦。CC的变化率保持缓慢,没有微调,与H^2 M_P^2相当。它可以用单个参数ν来描述,该参数可以从已经计划的实验中使用高z下的SNe Ia来确定。ν的允许值范围主要来自核合成限制。目前Ia型超新星的样本还不能区分“恒定”CC或“运行”CC。在这项工作中提出的数值模拟表明,SNAP可以探测预测的CC的变化,要么排除这种想法或确认以后预期的演变。
2004-02-10 astro-ph gr-qc hep-ph