Supernova Ia Predicted without the Cosmological Constant
目前的大爆炸宇宙学模型需要重新引入爱因斯坦“令人遗憾”的旧宇宙学常数,以适应超新星Ia星等与红移的天文测量。宇宙学常数的物理基础和由此产生的宇宙加速没有得到任何其他物理证据的支持,有些人建议在匆忙接受它时要谨慎。一个全新的宇宙学模型,只有一个可调参数,宇宙的年龄,没有宇宙学常数提供了一个很好的预测超新星测量。用最少的新模型的描述,一个完整的方程组在这里提出足以计算的峰值有效星等的Ia型超新星的输入值的红移Z和年龄t0。模型的完整描述,以及许多更可证伪的预测,在其他地方提出。
2001-02-14 astro-ph
Visibility of Old Supernova Remnants in HI 21-cm Emission Line
我们估计了银河系中HI 21-cm发射线中可探测到的老的辐射超新星遗迹(SNRs)的数量。根据我们的结果,由于银河系背景HI辐射的污染,可见SNR的数量限制在270,或总HI SNR的9%。望远镜的灵敏度进一步限制了数量。我们将结果与观测值进行了比较,发现观测到的HI SNR数(< 25)远低于预期。一个合理的解释是,以前的观测研究,主要是在无线电连续谱中确定的SNR,错过了大多数的HI SNR,因为它们太微弱,在无线电连续谱中不可见。我们建议,在大尺度(l,v)图中,从银河系背景HI发射中突出的微弱的,扩展的HI 21-cm发射线翼可能是HI SNR的可能候选者,尽管我们的初步结果表明,它们的数量远远少于内银河系的预期。我们的结论是,一个可能的解释是,在银河系内部的\schi SNR的数量很少的星际空间有很大程度上充满了一个非常稀薄的气体在三相ISM模型。
2003-12-30 astro-ph
Cosmological Insights from Supernovae
虽然低z Ia型超新星被用来测量宇宙目前的膨胀率,但高z Ia型超新星测量宇宙物质能量含量的变化。这些测定的结果意味着一个低物质密度的宇宙具有非零的宇宙学常数(真空能量分量)。根据这些测定,宇宙的膨胀速度加快了。Ia型超新星的宇宙学研究方法的有效性进行了讨论。一个帐户给出了额外的前景,以进一步调查通过超新星宇宙是由什么。这些尝试的范围从限制大尺度暗物质分布到进一步测试和解释真空能量成分的存在。
1998-10-26 astro-ph
A 700 year-old Pulsar in the Supernova Remnant Kes 75
自30年前发现以来,中子星被认为是出生时快速旋转(~ 10-100 ms)的中子星(NS)。这些中子星被认为是在大质量恒星的超新星爆炸中产生的,爆炸产生了膨胀的超新星遗迹(SNR)。在已知的220多个银河系SNRs(Green 1998)和1200多个射电望远镜(Camilo et al. 2000)的情况下,这两个群体之间的联系很少被确定是非常令人惊讶的。在这里,我们报告的发现一个显着的0.3秒X射线脉冲星,PSR J1846-0258,与超新星遗迹Kes 75。PSR J1846-0258的特征年龄只有723年,与Kes 75的年龄一致,是迄今为止发现的最年轻的脉冲星,它正被一个强度约为5E 13 G的大磁偶极子的扭矩快速旋转,刚好在所谓的量子临界场之上。PSR J1846-0258处于这种过渡状态,其中假设磁场将规则磁星与所谓的磁星分开。PSR J1846-0258显然是一颗类克拉布脉冲星,然而,它的周期、自旋下降速率、自旋下降转换效率都大了一个数量级,可能是它的极端磁场的结果。
2000-08-06 astro-ph
Cosmological-Model-Parameter Determination from Satellite-Acquired Type Ia and IIP Supernova Data
我们研究卫星获得的Ia型和IIP型超新星视星等与红移数据将放置在宇宙模型参数的约束条件,在模型中有和没有一个恒定的或随时间变化的宇宙学常数$Λ$。在不久的将来可能获得的高质量数据将对这些参数产生严格的限制。例如,如果一个具有恒定$Λ$的空间平坦模型的所有其他参数都是已知的,那么超新星数据应该将非相对论性物质密度参数$Ω_0$限制在1 $σ$时优于1%(2%,0.5%),并对数据质量进行中性(最坏情况,最好情况)假设。
2001-01-31 astro-ph
Dimming of supernovae and gamma ray busts by Compton Scattering and its cosmological implications
自由电子通过(逆)康普顿散射耗尽Ia型超新星的光子。这种康普顿变暗随着红移而增加,在$z=1$处达到0.004等,在$z=2$处达到0.01等。虽然远不足以否定暗能量的存在,但它可以使对暗能量的约束偏向于未来超新星调查不可忽略的水平。这种效应是可以修正的,应该纳入超新星分析。康普顿变暗对以伽马射线暴为标准烛光的宇宙学也有类似的影响。
2008-04-10 astro-ph
The cosmological parameters from supernovae
超新星是明亮的发光恒星天体,可观测到的红移接近z~1。它们被用来通过应用不同的方法来探测宇宙的几何形状及其膨胀率。在这篇文章中,我回顾了各种方法用于测量宇宙的膨胀率,$H_{0}$,和路径,以确定其物质密度$Ω_{M}$和一个非零的宇宙学常数$Λ$的可能贡献。根据目前的研究状况,给出了这些宇宙学参数的数值估计。
1997-10-02 astro-ph
The High-Redshift Supernova Search -- Evidence for a Positive Cosmological Constant
通过对高红移Ia型超新星距离的测量,发现了导致宇宙加速膨胀的宇宙新成分。我们描述的方法和结果从遥远的超新星观测。强调了对当地Ia型超新星的理解的依赖性。对导致白矮星爆炸的恒星演化缺乏很好的理解,精确的爆炸物理以及目前计算喷出物发射的困难限制了理论支持。尽管目前对爆炸的一些基本物理学还不了解,但宇宙学的结果是可靠的。经验关系似乎对遥远的超新星和对本地超新星一样成立,光谱表现也是相同的。高红移超新星的距离比在自由滑行的宇宙(即空的宇宙)中预期的要大。从这些测量中推断出一个正的宇宙学常数。
1998-12-02 astro-ph
The Effect of Type Ibc Contamination in Cosmological Supernova Samples
我们探讨了Ibc型超新星对中等红移Ia型超新星样本的污染效应。在一个宇宙学协调模型(Ω_{m}=0.27,Ω_Λ=0.73)下,模拟了Ia和Ibc/Ia混合粒子在一定红移范围内的观测样本,发现即使是很小的污染水平(2-5%)也会使导出的Ω_Λ和Ω_{m}偏向较大的值。因此,我们强调需要干净的样品Ia型超新星的宇宙学参数的精确测量。我们还模拟了类似于基准SNAP检测分布的SN样本(Kim等人,2004),但包括Ibc污染。对于这个分布,我们说明了Ibc污染的影响,距离模量与红移图的低和高精度测量。
2004-10-25 astro-ph
Optimal Extraction of Cosmological Information from Supernova Data in the Presence of Calibration Uncertainties
我们提出了一种新的技术,从高红移超新星数据中提取宇宙学信息的校准误差和灭绝,由于尘埃的存在。虽然在传统技术中,每个超新星的距离模量是单独确定的,但在我们的方法中,我们一次确定所有的距离模量,在一个实现显著程度的自校准的过程中。结果是宇宙学参数对校准不确定性的敏感性大大降低。例如,对于与SNAP卫星提案中概述的任务类似的strawman任务,采用新方法获得的精度提高大致相当于校准不确定性降低五倍。
2005-11-14 astro-ph
Effect of a possible cosmological time dependence of the gravitational parameter G on the peak luminosity of type Ia supernovae
宇宙的宇宙膨胀影响着所有物理系统的行为,在引力束缚的情况下,可以对应或模仿依赖于时间的牛顿常数。在这里,我们讨论的情况下,一个局部球形的质量分布嵌入在一个通用的罗伯逊沃克宇宙。选择最合适的度量张量的问题,并假设当地的时间尺度是远远低于宇宙的,我们表明,G几乎是不受影响的,从而离开Ia型超新星的绝对幅度不变的所有时代。
2008-01-12 astro-ph
Supernovae and Radio Galaxies Probing Gurzadyan-Xue Cosmological Models with Dark Energy
在以前的论文中,我们推导了Gurzadyan-Xue暗能量模型的宇宙学方程,进行了定性分析,特别是,揭示了一个显着的隐藏不变性的模型相对于分界线$Ω_{sep}$在其相图。现在,这些模型的新的解析解,显示在不同的曲率额外的对称性。超新星和射电星系的数据和他们的特点(年龄,减速参数)的可能性分析,再次证明了至关重要的作用的$Ω_{sep}$的所有模型,尽管两者的多样性,初始方程及其解决方案。
2006-04-27 astro-ph
Cosmological constraints from lensing statistics and supernovae on the cosmic equation of state
本文研究了在非相对论物质和奇异流体状态方程$p_x=(m/3 -1)ρ_x$的平坦宇宙学模型上,来自透镜统计和高z Ia型超新星的观测约束。我们表明,协议与这两个测试在68%的置信水平是可能的,如果参数$m$是低的($m \lesssim 0.85$)和$0.24 \lesssim Ω_{m0} \lesssim 0.38$与较低的值对应较高的$m$的$Ω_{m0}$。我们发现,一个传统的宇宙学常数模型与$Ω_{m0}\simeq 0.33$是最好的拟合模型的组合可能性。
1998-11-30 astro-ph
Evidence for a Positive Cosmological Constant from Flows of Galaxies and Distant Supernovae
最近对高红移超新星的观测似乎表明,宇宙的整体几何形状可能受到一个“宇宙学常数”的影响,它的作用是随着时间的推移加速膨胀速率。但是这些数据本身仍然允许一个低质量密度和没有宇宙学常数的开放宇宙。在这里,我们推导出一个独立的约束的质量密度的下限,从一个平滑的宇宙膨胀的星系速度的偏差的基础上。这个限制排除了一个低密度的开放宇宙与一个消失的宇宙学常数,两者结合起来有利于一个几乎平坦的宇宙,其中质量密度和宇宙学常数的贡献是可比的。然而,这种类型的宇宙似乎需要对初始条件进行一定程度的微调,这显然与“常识”相冲突。
1999-09-29 astro-ph
Importance of Supernovae at z<0.1 for Probing Dark Energy
超新星实验表征暗能量需要一个精心设计的低红移计划,我们认为这是正在进行的/近期(如超新星遗产调查)和全面的未来(如SNAP)的实验。导出的标准为:一个以z=0.05为中心的超新星样本,包括150-500(在前一种情况下)和300-900(在后一种情况下)个测量良好的超新星。低红移的Ia型超新星在超新星距离-红移关系的宇宙学应用中扮演两个重要角色:作为哈勃图的锚点,以及作为可能的系统学的指标。宇宙学距离的固有简并性意味着300颗附近的超新星几乎饱和了它们的宇宙学杠杆作用,它们的最佳中心红移是z=0.05。这一结论是加强后,包括速度流和震级偏移系统。由于超新星群体漂移(演化)系统学的限制,宇宙学参数的偏差不可避免地增加了第二次使用的要求,约少于900颗超新星。
2007-02-20 astro-ph
Scrutinizing Exotic Cosmological Models Using ESSENCE Supernova Data Combined with Other Cosmological Probes
ESSENCE超新星巡天(Wood-Vasey et al. 2007)的第一个宇宙学结果被扩展到更广泛的宇宙学模型,包括动力学暗能量和非标准宇宙学模型。我们加入了大量的外部数据集,如最近公布的高红移超新星的Higher-z数据(Riess et al. 2007)以及几个互补的宇宙学探测器。模型比较统计,如贝叶斯和赤池信息标准,以衡量模型的价值。这些统计数据有利于模型,提供了一个很好的拟合与较少的参数。基于这一分析,首选的宇宙学模型是平坦的宇宙学常数模型,其中宇宙的膨胀历史可以充分描述与描述宇宙的能量含量只有一个自由参数。在更奇异的模型,提供良好的拟合的数据,我们注意到一个偏好的模型,其最佳拟合参数减少到宇宙学常数模型。
2007-07-22 astro-ph
Cosmological Studies with Radio Galaxies and Supernovae
扩展射电星系的物理尺寸可以作为宇宙学的“标准尺”,使用以前开发的方法。11个新的射电星系被添加到我们之前的19个源的样本中,形成了30个红移在0和1.8之间的物体的样本。这个样本的射电星系被用来获得最适合的宇宙学参数在一个空间平坦的宇宙,一个宇宙学常数模型,允许非零空间曲率的精髓模型,和一个滚动的标量场模型在空间平坦的宇宙。用射电星系得到的结果与用不同超新星样本得到的结果进行了比较,并与射电星系和超新星组合样本进行了比较。用不同样品得到的结果是一致的,这表明两种方法都不受系统误差的严重影响。在不同的宇宙学模型中确定的最佳拟合射电星系和超新星模型参数几乎是相同的,并且用于确定超新星和射电星系的无量纲坐标距离以及射电星系的距离模量。到射电星系的距离模数可以与超新星样本相结合,以增加样本中的源,特别是高红移源的数量。在滚动标量场模型下,用射电星系加超新星的组合数据集得到的约束是相当强的。最佳拟合参数值表明,ω的值小于约0.35,模型参数α接近于零;也就是说,宇宙学常数提供了对数据的良好描述。我们还获得了新的约束的物理引擎的动力大规模无线电发射。
2008-11-25 astro-ph
Analyses of Type Ia Supernova Data in Cosmological Models with a Local Void
本文在200 Mpc尺度的局部空洞非均匀宇宙学模型中,分析了高Z SN搜索队和超新星宇宙学计划观测到的Ia型超新星数据,得到了模型参数的最佳拟合值和置信度等值线。发现$χ^2$拟合略优于均质模型。结果表明:(1)最佳拟合值对外哈勃常数的比值$R$最为敏感($H_0^{\rm II}$)到内部哈勃常数($H_0^{\rm I}$),(2)最佳拟合外密度参数($Ω_0^{\rm II}$)(和宇宙学常数参数($λ_0^{\rm II}$))增加(3)$(Ω_0^{\rm II}, λ_0^{\rm II})$可为$R \approx 0.8$的$(1, 0)$。此外,它表明,这些模型可能是自然一致的新的超新星数据(SN 1997 ff)的$z = 1.7$。
2001-11-08 astro-ph
Evolution of Type Ia Supernovae on Cosmological Time Scales
由于Ia型超新星的最大亮度和均匀性,它们被广泛用于宇宙学研究,特别是用于估计河外距离和哈勃常数。最近,在高红移位置发现的Ia型超新星的数量有所增加,这为确定质量密度参数、宇宙学常数和减速参数提供了可能。观测到的超新星似乎比预期的更远-即使是一个空的宇宙-这意味着一个低密度的宇宙,而且是一个加速的宇宙。在各种不确定性,我们解决的可能性,老超新星不等于目前的超新星。根据第一原理,可以预期祖细胞随时间的演化。此外,一些观测结果表明,观测到的性质依赖于星系的类型和颜色。我们的目标是研究CO白矮星在不同质量和金属丰度的中质量恒星演化之后的爆炸结果。一旦确定了祖细胞的这种影响,就可以纠正观察结果。在本项目的现阶段,我们无法适当量化这一影响。有一个结果是清楚的,最大值的差异预计很小($\sim$ 0.2等),但这与正宇宙学常数($\sim$ 0.25等)的所有证据是同一量级的。
1999-05-05 astro-ph
Supernovae Ia Constraints on a Time-Variable Cosmological "Constant"
具有势$V(ϕ) \propto ϕ^{-α}$的标量场$ϕ$的能量密度,$α> 0$,表现得像一个随时间变化的宇宙学常数,它对现在的能量密度有很大的贡献。这种空间平坦模型的预测相比,最近Ia型超新星的视星等与红移数据。模型参数空间的一个大区域与当前的观测结果一致。(这些约束是基于精确的标量场模型运动方程,而不是广泛使用的与时间无关的状态方程流体近似运动方程。)我们研究的后果也纳入约束条件,从最近的测量哈勃参数和宇宙的年龄在常数和时间变量宇宙学常数模型。我们还研究了使用非信息先验的密度参数的效果。
1999-10-28 astro-ph
Feasibility of Measuring the Cosmological Constant Lambda and Mass Density Omega using Type Ia Supernovae
我们探讨了恢复"标准烛光“的视星等-红移关系来测量宇宙学常数和质量密度的可行性。我们表明,Ia型超新星,如果测量0.15等的不确定性,z=1的红移,可以提供一个很好的标准蜡烛或校准蜡烛为此目的。最近发现的红移范围在z=0.3到0.5的Ia型超新星(Perlmutter 1994 a和1994 b)表明,这些事件的可见光子通量可以如此精确地测量。迄今为止发现的7颗遥远的超新星本身并不能区分不同的宇宙学模型,然而,在红移范围为$0.5 \leq z \leq 1.0 $的大约50颗Ia型超新星的进一步发现可能会强烈限制这些参数的允许范围。我们估计,后续测光必要的测量将在20 - 70小时的顺序上的时间在一个10米级望远镜在一个网站有很好的看到。
1995-05-04 astro-ph
Spectrum of the relic neutrino background from past supernovae and cosmological models
目前正在建设中的超级神冈探测器(SK)有望探测到过去超新星的残留中微子背景。利用超新星爆炸的模拟结果和合理的超新星速率,系统地计算了SK的光谱和事件率。我们还研究了宇宙学常数$Λ$对光谱的影响,因为最近的一些宇宙学观测强烈表明$Λ$的存在。我们发现以下结果。1)该谱在约3 MeV处有一个峰值,远低于以前的估计值($6 \sim$ 10 MeV)。2)在10 MeV到50 MeV的范围内,来自过去超新星的残余中微子占主导地位,SK的事件率大约是每年$25 \, {h_{50}}^2 \, \left( \frac{R_{SN}}{0.1 {\rm yr^{-1}}} \right) \left(\frac{n_G \, h_{50}^{-3}}{0.02{\rm Mpc}^{-3}}\right)$事件,其中$R_{SN}$是星系中的超新星率,$n_G$是星系的数密度,$h_{50} = H_0 /$(50 km/s/Mpc),其中$H_0$是哈勃常数。3)事件发生率几乎对$Λ$不敏感。随着$Λ$的增加,在低能侧($< 10$ MeV)的通量增加,但在高能侧(10 MeV $<$)的模型中,其中一个星系中的超新星的积分数是固定的。
1995-04-06 astro-ph
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
The Progenitors of Subluminous Type Ia Supernovae
我们发现光谱上奇特的亚亮Ia超新星来自一个古老的星群。在已知的16个亚亮Ia超新星中,有10个在E/S 0星系中发现,其余的在早期螺旋星系中发现。这是偶然发生的概率仅为0.2%。亚亮Ia型超新星与较老的恒星星族有关的发现表明,在足够长的回望时间内(在目前的高红移搜索中已经可以找到),它们是不会被发现的。由于较老的恒星族稀少,氢、氦主序星和经历洛希叶溢出的氦红巨星不太可能是亚亮Ia型超新星的祖先。证实了早期发现的过亮SNe Ia(dM 15(B)< 0.95)来自年轻的祖先群体。亚亮Ia型超新星和过亮Ia型超新星来自不同的祖先群体,也具有不同的性质,这一事实是对CO白矮星合并祖先情景的预测。
2001-05-15 astro-ph
Optical Bumps in Cosmological GRBs as Supernovae
从对伽马射线暴(GRB)光变曲线"凸点“的光度和宽带光谱监测,特别是GRB 011121,一个强有力的超新星(SN)起源的案例。GRB-SN的联系最终被证实,因为发现GRB 030329中的隆起在光谱上与明亮的Ic型SN相似。根据这一结果,我纠正了以前的SN碰撞索赔,并得出结论:1)GRB-SN碰撞峰值幅度的分布与当地Ibc型SNe峰值分布一致,并建议2)所有长持续时间GRB中的晚期碰撞可能是超新星。
2004-03-23 astro-ph
Value of the Cosmological Constant in the Cosmological Relativity Theory
结果表明,宇宙学相对论预言宇宙学常数的值为λ = 1.934 x 10^-35 s^-2。这个λ值与最近由高Z超新星小组和超新星宇宙学计划获得的测量结果非常一致。
2001-10-28 astro-ph
Cosmological implications of old galaxies at high redshifts
古老的高$z$星系是理解结构形成问题的重要工具,可能成为决定宇宙最终命运的关键。在这封{ \it信}中,文献中报道的三个最古老的星系在高红移时的推断年龄被用来限制星系形成的第一个纪元,并重新分析高z时间尺度危机。形成红移的下限$z_f$取决于宇宙中冷暗物质的数量。特别是,如果$Ω_m\geq 0.37$,这些星系不是在没有暗能量的FRW宇宙学中形成的。这一结果与Ia型超新星的测量结果一致,Ia型超新星的测量结果表明,宇宙中的大部分能量是排斥性的,看起来像是一种未知形式的暗能量成分。在一个补充分析,不像最近的主张,有利于结束的年龄问题,它表明,爱因斯坦-德西特模型被排除在高z的$\sim 3σ$。
2002-01-04 astro-ph
High Redshift Supernovae: Cosmological Implications
我们审查的宇宙学参数的值来自高红移SNIa测量的结果。最新的结果证实了一个非空的暴胀宇宙的图像,这与宇宙学常数Ω_λ ~0.7是一致的。这意味着宇宙的膨胀目前正在被某种神秘的暗能量的作用所加速。我们还讨论了SNIa可能不是“完美的”标准烛光的可能性和后果,在这个意义上,早期宇宙的性质与现在的性质有系统的不同。
2005-02-11 astro-ph
Cosmological parameters from lensed supernovae
我们研究了利用高红移超新星的多重透镜图像测量“暗能量”的哈勃常数、分数能量密度分量和状态方程参数的可能性。利用未来的仪器,如SNAP和NGST卫星,将有可能用多幅图像观察数百颗透镜状核心塌陷超新星。对图像分离、通量比、时间延迟和透镜前景星系的精确测量将为宇宙学测试提供补充信息,例如,Ia型超新星的星等-红移关系,特别是关于哈勃参数,它可以在百分之一的统计不确定性水平上测量。假设宇宙是平坦的,则质量密度的统计不确定性为sigma^stat_m <0.05。然而,来自晶状体建模的不确定性的系统性影响可能占主导地位。例如,在一个示例中,如果透镜星系非常紧凑,但(错误地)被建模为奇异的等温球体,则质量密度会有σ ^syst_m =0.1的偏差。我们认为,宽场近红外仪器,如SNAP任务提出的一个是至关重要的收集大量的统计透镜超新星。
2002-07-05 astro-ph
Due to their intrinsic brightness, supernovae make excellent cosmological probes. We describe the SEAM method for obtaining distances to Type IIP supernovae (SNe IIP) and present a distance to SN 1999em for which a Cepheid distance exists. Our models give results consistent with the Cepheid distance, even though we have not attempted to tune the underlying hydrodynamical model, we have simply chosen the best fits. This is in contradistinction to the expanding photosphere method (EPM) which yields a distance to SN 1999em that is 50% smaller than the Cepheid distance. We emphasize the difference…
2004-10-06 astro-ph
Looking for signs of Anisotropic Cosmological Expansion in the High-z Supernova data
宇宙学中的几个有问题的时代,包括最近的结构形成(和加速)时期,要求我们在FRW膨胀的基础,宇宙学原理,不完全成立的时候理解宇宙演化。我们认为,各向同性和均匀性的崩溃,在这样的时间可能是一个重要的关键,了解宇宙的演化。为了研究这一点,我们研究了高z超新星数据的波动,以寻找哈勃膨胀中大尺度各向异性的迹象。使用宇宙模型独立的统计分析,我们发现温和的证据,真正的各向异性在各种情况下。我们认为这些结果的意义,以及进一步寻找违反宇宙学原理的重要性。
2007-02-28 astro-ph
Cosmological Constraints on a Power Law Universe
线性惯性宇宙学与大量的宇宙学观测结果是一致的。令人惊讶的是,这是一个很好的适合超新星Ia观测和老类星体的年龄所产生的限制。在这篇文章中,我们强调了一个开放的线性海岸宇宙学模型的整体可行性。该模型与最新的SNe Ia“金”样本一致,并容纳了一个非常古老的高红移类星体,这是标准的冷暗模型无法做到的。
2005-06-11 astro-ph
SNOC: a Monte-Carlo simulation package for high-z supernova observations
我们提出了一个Monte-Carlo软件包模拟高红移超新星数据,SNOC。来自超新星的光学和近红外光子是从模拟的宿主星系到地球观测者的宇宙学距离上的射线追踪。到源的距离是根据用户提供的Friedmann-Lemaitre宇宙中的宇宙学参数计算的,允许任意形式的“暗能量”。该代码考虑了引力相互作用(透镜效应)和尘埃的消光,无论是在宿主星系还是在视线范围内。用户还可以选择包括奇异效应,如由于光子-轴子振荡引起的假设衰减。SNOC主要用于通过Ia型超新星的视亮度与红移的研究来估计宇宙学参数的不确定性,特别强调潜在的系统效应。它也可以用来计算标准的宇宙学量,如光度距离,回望时间和宇宙年龄在任何弗里德曼-勒梅特模型有或没有精华。
2002-06-24 astro-ph
Value of the Cosmological Constant: Theory versus Experiment
利用最近提出的宇宙学模型计算了宇宙学常数的数值,发现其为2.036 x 10^(-35)s^(-2)。这个宇宙学常数的值与最近由高Z超新星小组和超新星宇宙学计划获得的测量结果非常一致。
2001-02-04 astro-ph
Old Galaxies at High Redshift and the Cosmological Constant
在最近一项惊人的发现中,Dunlop { \bf \it et al}观测到一个红移z=1.55的星系,估计年龄为3.5 Gyr。这是不相容的年龄估计一个平坦的物质占主导地位的宇宙,除非哈勃常数小于$ 45 kms^{-1}Mpc^{-1}$。虽然一个开放的宇宙,和一个宇宙的宇宙学常数减轻这个问题,我认为在这里,这个结果有利于一个非零的宇宙学常数,特别是当考虑到其他宇宙学约束。首先,对于物质密度的有利范围,这个约束比球状星团年龄约束更严格,后者已经倾向于非零的宇宙学常数。此外,单位阶红移的年龄-红移关系意味着,在宇宙学常数占主导地位的宇宙中,红移1.55的年龄与现在年龄的比值通常也比开放宇宙大。此外,低密度宇宙学通常抑制结构形成,反对早期星系形成。新的观测对$h$与$Ω_{matter}$(其中$H= 100 h kms^{-1}Mpc^{-1}$)的参数空间施加的额外约束,推导出两种宇宙学。对于一个宇宙学常数占主导地位的宇宙,这个约束与其他宇宙学约束所允许的范围是一致的,这些约束也倾向于非零值。
1996-07-23 astro-ph
A Supernova at z = 0.458 and Implications for Measuring the Cosmological Deceleration
我们已经开始了一个发现高红移超新星($z \approx$ 0.25--0.5)的计划,并用后续的光度学和光谱学对它们进行研究。我们在这里报告我们的第一个发现,一个超新星在$z = 0.458$。这颗超新星的光度测量与根据附近观测良好的Ia型超新星的模板计算的红移的光变曲线非常吻合。我们讨论的减速参数$q_0$的测量使用这样的高红移超新星,并给出最佳的拟合值,假设这一个超新星是一个正常的,未被破坏的Ia型。我们描述了在这样的测量$q_0$的误差的主要来源,以及减少这些误差的方法。
1995-05-04 astro-ph
High-Redshift Radio Galaxies as a Cosmological Tool: Exploration of a Key Assumption and Comparison with Supernova Results
有许多不同的方法可以使用观测来限制或确定描述我们宇宙的全球宇宙学参数。依赖于确定高红移源的坐标距离的方法是特别有用的,因为它们不涉及关于物质的聚集特性或这种聚集的演化的假设。目前用于确定高红移源坐标距离的两种方法是射电星系法和超新星法。这些方法在它们对坐标距离的依赖性方面是相似的。在这里,无线电星系的方法进行了简要介绍,并提出了结果。该方法的基本假设之一进行了探讨。此外,该方法进行了比较和对比的超新星方法。射电星系对全球宇宙学参数的约束与超新星的约束是一致的。对于一个在空间上平坦的宇宙,非相对论物质的平均质量密度为$Ω_m$,精粹物质的平均质量密度为1- $Ω_m$,射电星系本身就表明宇宙在当前时期正在加速膨胀,置信度为84%。而且,与宇宙在空间上是否平坦无关,仅射电星系就以95%的置信度表明,在当前纪元,$Ω_m$必须小于0. 6。
2002-03-07 astro-ph
Photoionization of Galactic Halo Gas by Old Supernova Remnants
我们提出了新的计算的贡献,从冷却热气体的光电离的温暖的电离气体在银河系。我们发现,在冷却超新星遗迹(SNRs)的热气体是一个重要的光电离源,特别是气体的晕。我们发现,在高纬度的许多地区,这个源是足以占观察到的电离,所以没有必要找到方法来传输恒星光子从磁盘。来自冷却SNR的通量为沿着任何视线的电离设置了一个下限。我们的模型通量也被证明是一致的扩散软X射线背景和软X射线观测的外部星系。我们考虑了对晕星HD 93521观测到的云的电离,因为在视线附近没有O星。我们表明,所观察到的电离可以成功地解释我们的模型EUV/软X射线通量从冷却热气体。特别地,我们可以匹配H α强度、S++/S+比率和C+* 列。通过观测C+* 和S+或H 0的柱的比率,我们能够估计云中的热压。慢速云需要较高的热压力(~10^4 cm^-3 K)来匹配N(C+*)/N(S+)比值。如Reynolds,Hausen & Tufte(1999)所发现的,在这些压力下,缓慢云需要额外的热源来维持其~7000 K的温度。
2000-01-06 astro-ph
Hot Stars: Old-Fashioned or Trendy?
光谱分析的目的是解释最亮恒星的紫外光谱作为个体-超新星-或作为恒星形成区域的组成部分-大质量O星-提供了一个强大的工具,具有巨大的天体物理潜力,用于确定河外距离和恒星形成星系的化学组成,即使在高红移。已经开始的工作与新一代的工具,在过去的二十年中已经开发的热星的定量紫外光谱的角度和状态的持续努力,以构建相应的模型热星大气进行审查。由于热星大气的物理性质受到速度膨胀的强烈影响,在所有波长范围内,O型星的流体动力学模型大气和Ia型超新星的爆炸模型是合成和分析光谱的基础。结果表明,恒星参数,丰度和恒星风的性质可以确定的光谱诊断方法已经开发。此外,它将证明,模型和合成光谱的Ia型超新星所需的质量已经可以解决的问题,是否超新星Ia是标准的蜡烛在宇宙学意义上和SN光度的距离,从而表明宇宙的加速膨胀。
2003-01-16 astro-ph
Cosmological parameter estimation with large scale structure and supernovae data
大多数宇宙学参数估计都是基于同一组观测结果,因此不是独立的。在这里,我们测试的参数估计的一致性,使用组合的大尺度结构和超新星的数据,没有宇宙微波背景(CMB)的数据。结合IRAS 1.2 Jy和Las Campanas红移巡天的观测、星系特有速度和Ia型超新星的测量,得到h=0.57 - 0.14 ^{+0.15},Omega_m=0.28+/-0.05和sigma_8=0.87 - 0.05 ^{+0.04},与WMAP卫星观测CMB各向异性的约束条件一致。我们还比较了不同数据子集的结果,以研究数据中的先验和残差的影响。我们发现,一些参数是一贯的良好约束,而另一些是一贯的不确定,甚至产生不一致的结果,从而说明先验和数据贡献的重要性。
2004-05-06 astro-ph
Do we really see a cosmological constant in the supernovae data ?
星等-红移关系是宇宙学直接观测方法的工具之一。高红移Ia型超新星(SNIa)的发现及其作为“标准烛光”的用途重新引起了人们对这种方法的兴趣。最近收集的数据已被用来解决测量宇宙的宇宙学参数的问题。在均质模型的框架下分析,它们产生了一个严格正的宇宙学常数,这是一个初步的结果。然而,在没有关于哪种模型最能描述我们的宇宙(至少在红移$z\sim 1$以下)的先验概念的情况下,直接阅读已发表的测量结果,并不排除宇宙学原理--以及宇宙学常数--假设的可能性。因此,这里显示了如何在我们过去的光锥上测试宇宙这一部分的大尺度均匀性,使用星等-红移关系,提供足够精确的数据,来自红移接近$z=1$的源将是可用的。给出了再现当前观测的宇宙学常数为零的非齐次模型的一个例子。因此,目前公布的SNIa数据可以解释为要么意味着一个严格的正宇宙学常数在均匀宇宙或大尺度不均匀性没有约束$Λ$。因此,为了在宇宙学原理和宇宙学常数这两个基本问题上取得进展,迫切需要增加在非常高的红移处的候选"标准烛光“的数量和测量精度。
2007-07-11 astro-ph
Gravitational Lensing of Distant Supernovae
我们利用一系列的光线追迹实验来确定高红移源的引力透镜放大率分布。我们确定经验之间的关系放大率和红移,各种宇宙学模型。然后,我们使用这个关系估计透镜的影响,从高Z超新星观测的宇宙学参数的测定。我们发现,对于红移z<1.8的超新星,与测量中的固有不确定性相比,透镜效应的影响可以忽略不计。使用在1.8<z<8范围内的模拟数据,我们表明透镜效应可以变得显著。因此,如果发现了一群非常高z的超新星,在这些SNe可以用来约束宇宙学模型之前,充分理解透镜效应将是至关重要的。
2005-03-21 astro-ph
Cosmology with type-Ia supernovae
我回顾使用Ia型超新星(SNe)的宇宙学研究。在简要回顾了Ia型SNe的主要特点,导致他们使用的宇宙学探测器,我简要介绍了目前和计划的Ia型SNe调查,特别强调其物理范围内存在的系统不确定性,这将是占主导地位的几乎所有情况下。
2007-03-16 astro-ph
Effects of Systematic Uncertainties on the Supernova Determination of Cosmological Parameters
绘制宇宙最近的膨胀历史,为揭示被认为加速膨胀的暗能量的特征提供了最好的希望。在确定宇宙学和暗能量参数的百分比水平,系统的不确定性强加了一个地板的准确性比统计测量精度更严重。我们描绘的分类,模拟和理解所需的约束系统的Ia型超新星方法的特定情况下。利用即将到来的地基调查和建议的天基SNAP任务的模拟数据,我们提出了宇宙学参数确定的剩余不确定性的蒙特卡罗结果。光学和近红外观测的严格系统学控制以及扩展的红移范围允许空间调查将系统学限制在z=1.7的0.02星等以下。对于一个典型的SNAP类超新星调查,这将使总误差保持在统计值的15%以内,并提供估计的欧米茄_m到0.03,w_0到0.07,和w'到0.3;这些可以通过纳入补充数据进一步改善。
2003-10-03 astro-ph
Cosmological Nucleosynthesis in the Big-Bang and Supernovae
最近对宇宙微波背景(CMB)辐射功率谱的观测表明,宇宙学最有可能是平坦的。这表明,普适重子密度参数$Ω_b h^2 \approx 0.022 \sim 0.030$太大,以至于不能接受在同质大爆炸模型中对原始核合成的理论预言$Ω_b h^2 \le 0.017$。理论上限来自原始$^7$ Li丰度的严格限制。为了解决这个问题,我们提出了两个宇宙学模型:轻子非对称大爆炸核合成模型和重子非均匀大爆炸核合成模型。在这些宇宙学模型中,核过程类似于引力坍缩超新星爆炸中的r-过程核合成。大质量恒星$\geq 10 M_{\odot}$的演化以超新星爆炸而告终,超新星爆炸被认为是r过程核合成最可行的候选地点。即使在重元素的核合成中,原中子星表面的初始熵和密度也是如此之高,以至于核统计平衡有利于产生大量的轻核。在这样的爆炸环境中,许多轻到中等质量的富中子放射性核以及重质量核起着重要的作用。
2002-03-13 astro-ph
Type Ia Supernovae, the Hubble Constant, the Cosmological Constant, and the Age of the Universe
宇宙的年龄取决于现今的哈勃常数和宇宙膨胀的历史。对于诸如Omega_m= 1的减速宇宙学,无量纲乘积H_0,t_0 <1 and modestly high values of the Hubble constant H_0 >70将与大于12 Gyr的宇宙年龄t_0不一致。但如果Ω_λ> 0,则H_0,t_0可以取一系列值。从哈勃图上得到的高红移Ia型超新星的证据支持Omega_Lambda~0.7和H_0,t_0 ~ 1。那么,如果H_0在65- 73的范围内,宇宙的年龄t_0是14+/-1.6 Gyr。
2001-05-30 astro-ph
On the Evolution of Cosmological Type Ia Supernovae and the Gravitational Constant
引力常量$G$的变化至少有三种方式会影响对最近高红移Ia型超新星结果的解释。如果遥远超新星时空位置的局部$G$值不同,则会改变超新星爆发的热核能量释放和时间尺度。在这两种情况下,效应均与Ehrasekhar质量$M_{\rm Ch}\propto G^{-3/2}$的变化有关。此外,$G$随时间的积分变化也会影响宇宙演化,从而影响光度距离关系。在这里,我们以一致的方式调查这些不同的影响,不同的$G$可以改变目前的解释哈勃图的Ia型超新星。我们使用标量-张量引力理论,如Jordan-Brans-Dicke理论或其扩展来参数化$G$的变化。值得注意的是,狄拉克关于$G$应随时间减小的假设可以定性地解释观测到的$Δm \simeq 0.2$等在$z\simeq 0.5$处的减小(相对于减速宇宙而言),同时,减少了最近报道的遥远Ia型超新星的上升时间的持续时间。
1999-07-30 astro-ph
Cosmological Implications of the Second Parameter of Type Ia Supernovae
理论模型预测,Ia型超新星(SN Ia)前身的初始金属丰度会影响超新星光变曲线的峰值。这可能会导致偏离标准的光变曲线校准时,使用超新星Ia作为可测量的距离蜡烛,如果有一个系统的演化的超新星Ia祖先的金属丰度,可能会影响宇宙学参数的测定。在这里,我们表明,这种金属丰度的影响可以大大大于已被估计以前,当在CO白矮星的直接爆炸前阶段的中子化被考虑在内,并定量评估的重要性,金属丰度的演变确定宇宙学参数。我们表明,在原则上,一个适度的和合理的量的金属丰度演化可以模仿一个开放的,没有宇宙中的宇宙,宇宙是由宇宙主导的,平坦的。然而,在没有宇宙学常数的情况下,金属丰度演化的影响似乎不足以解释平坦宇宙中的高z Ia超新星数据,对此有很强的独立证据。我们还估计了系统的不确定性引入的金属丰度演化在一个主导的,平坦的宇宙。我们发现,金属丰度演化可能会限制Omega_m和w的测量精度,并且很难将暗能量状态方程的演化与金属丰度演化区分开来,至少从SN Ia数据中是如此。
2006-08-15 astro-ph
Gamma-ray sources as relics of recent supernovae in the nearby Gould Belt
附近的古尔德带的星暴区有3千万到4千万年的历史,已经形成了许多大质量恒星。在其300 pc的半径内,它以增强的速率产生核心坍缩超新星,该速率被证明是75到95百万年{-1}千秒差距{-2},即在过去和未来的几百万年里,比当地银河系的速率高3到5倍。最近在中纬度100兆电子伏以上的地区发现了一群持续存在但未被确认的伽马射线源。它们在天空中的分布显示出与倾斜的古尔德带的相关性比与其他银河系结构的相关性更好。在|b| > 5度时,多达40 +- 5个震源与地震带统计相关。因此,这些来源被认为是带的一部分,是带超新星的遗迹,以百万年前的超新星的形式存在。它们的存在强调了当地介质的活跃程度,以及最近多次爆炸对其加热、富集和塑造的程度。
2000-11-15 astro-ph
Relic neutrino background from cosmological supernovae
超新星遗迹中微子(SRN)的当前和未来观测,即,来自过去核心坍缩超新星爆炸的宇宙学中微子背景,可能为我们提供有关天体物理学,宇宙学和粒子物理学各个领域的有用信息。本文综述了近年来SRN的理论和观测研究进展,特别关注其可探测性以及对宇宙恒星形成历史和中微子物理的意义。
2004-10-19 astro-ph hep-ph
Lensing magnification of supernovae in the GOODS-fields
高红移超新星的引力透镜是从Ia型超新星的测量亮度推导宇宙学参数时潜在的一个重要的不确定性来源,特别是在缺乏统计数据的深度调查中。光度和光谱测量的前景星系沿视线的33超新星发现的哈勃太空望远镜,核心崩溃和Ia型,用于模拟的放大率的概率分布的来源。模拟星系晕SIS或NFW的配置文件,并使用M/L标度律提供的Faber-Jackson和塔利-费舍尔关系,我们发现明确的证据,超新星与透镜(去)放大。然而,用于确定宇宙学距离的Ia型超新星的放大率分布与无偏样本的预期非常匹配,即它们的平均放大因子与1一致。我们的研究结果表明,超新星亮度的透镜畸变可以很好地理解的GOODS样品和校正这种效应对导出的宇宙学参数的影响可以忽略不计。
2005-11-08 astro-ph
Supernova constraints on spatial variations of the vacuum energy density
我们考虑一个非常简单的玩具模型的空间变化的“宇宙学常数”,在这里我们是一个球形的泡沫(与一组给定的宇宙学参数),包围着一个更大的区域,这些参数是不同的。该模型包括了更现实的场景的基本特征,参数数量最少。我们计算的真空能量密度的空间变化的存在下,使用线性微扰理论的光度距离,并讨论了使用Ia型超新星施加约束这种类型的模型。我们发现,目前可用的观测仅限于非常低的红移,但也提供了独立的确认,高红移超新星的数据更喜欢一个相对较大的正宇宙学常数。
2001-06-06 astro-ph
A Radio and X-Ray Study of Historical Supernovae in M83
我们报告了15年的无线电观测的结果,六个历史超新星(SNe)在M83使用甚大阵列。我们注意到SN 1957D的射电辐射几乎呈线性下降,这是一个II型SN,它仍然是一个非热射电辐射源。从SNe 1923 A和1950 B测得的通量密度已经变平,因为它们开始衰减到低于可检测的极限,也就是II型SNe。这三个超新星的光度与其他几十年前的超新星在类似时期的射电光度相当。SNe 1945 B、1968 L和1983 N在最近的观测中没有被检测到,这些未检测到的结果与以前的研究一致。我们报告的X射线未检测到的所有六个历史SNe使用钱德拉X射线天文台,与以前的X射线搜索其他几十年的SNe,和低推断的质量损失率的祖先。
2005-11-07 astro-ph
Constraints on Cosmological Anisotropy out to z=1 from Supernovae Ia
79个高红移和低红移超新星Ia(SNe)的组合样本被用来设置宇宙各向异性程度的限制,以$z\simeq1$。首先,我们导出了物质密度$Ω_M $、宇宙学常数$Ω_Λ$和哈勃常数$H_0$的全局最可几值,并发现它们与Riess等1998(R98)和Perlmutter等1999(P99)的两个数据集的结果一致。然后,我们检查哈勃图(HD,即,亮度-红移关系)在天空上的不同方向上的变化。特别是,通过偶极子各向异性的分析,我们把天空分成两个半球,产生最不一致的三个宇宙学参数,在每种情况下的散射$χ^2_{\rm HD}$。最不一致的值大致沿着轨迹$-4Ω_M +3 Ω_Λ = 1$移动(参见图10)。P99),但不超过$Δ\approx 2.5$沿着这条线。对于一个完美的FRW宇宙,蒙特卡罗实现,模仿当前的一组SNe产量值高于测量的$Δ$在$\sim 1/5$的情况下。我们讨论的宇宙学原理的有效性的影响,并可能在SNe数据集的校准问题。
2000-08-02 astro-ph