BAO vs. SN evidence for evolving dark energy
本文批判性审查了BAO与超新星观测中关于时变暗能量的证据,发现该证据主要由低红移超新星数据驱动,且在DES5Y中对星等偏移进行边缘化处理后,演化暗能量的证据会显著减弱。
2024-11-18 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the maximal number of dark degrees of freedom from black hole evaporation, cosmic rays, colliders, and supernovae
本文系统更新并分析了黑洞蒸发、宇宙射线、对撞机直接引力产生及超新星能量损失等渠道对暗扇区自由度数量的约束,尤其关注轻或无质量自由度情形。
2024-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A model of interacting dark fluids tested with supernovae and Baryon Acoustic Oscillations data
我们比较超新星和重子声学振荡的数据相互作用的暗物质和暗能量的宇宙学模型的预测。这个理论模型可以从Einstein-Cartan引力的有效场论导出,有两个标度指数$δ_G$和$δ_Λ$,与暗物质和暗能量之间的相互作用有关。我们对数据进行$χ^2$拟合,以将其与标准$Λ$ CDM模型进行比较和对比。然后,我们探索的参数范围内的模型,它给出了一个更好的$χ^2$比标准的宇宙学模型。所有这些结果导致严格的约束模型的标度指数。我们的结论是,这类模型,提供了一个体面的替代$Λ$ CDM模型。
2019-02-01 astro-ph.CO
Forecasts for warm dark matter from weakly lensed Type Ia supernovae
我们研究了在所有的暗物质都是暖的情况下,从宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)观测的预期数据中对热暖暗物质(WDM)粒子的质量进行约束的可能性。为此,我们考虑基于暖暗物质的大尺度结构对超新星Ia视星等的透镜效应。我们使用HALOFIT作为非线性物质的功率谱和PDF的方差。我们进行了Fisher矩阵分析,得到了$m_{\rm WDM}>0.167$ keV的下界。
2019-05-18 astro-ph.CO
Probing Ricci dark energy model with perturbations by using WMAP seven-year cosmic microwave background measurements, BAO and Type Ia supernovae
本文通过对现有宇宙学数据的联合约束,从动力学和几何的角度研究了具有微扰的Ricci暗能量模型。我们使用完整的宇宙微波背景信息从WMAP 7年的数据,重子声学振荡从斯隆数字巡天和2度星系红移巡天,和Ia型超新星从超新星宇宙学项目合作联盟2汇编。采用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行全局约束。利用最佳拟合的结果,给出了宇宙学常数模型和Ricci暗能量模型在微扰下的宇宙微波背景功率谱和背景演化的差异。
2011-10-19 astro-ph.CO
Characterising Dark Energy through supernovae
Ia型超新星是一个强大的宇宙学探测器,它首次提供了宇宙正在加速膨胀的有力证据。在这里,我们提供了一个概述如何超新星可以进一步揭示信息是什么导致加速,无论是暗能量或一些修改我们的引力定律。我们首先总结了许多不同的方法来解释或测试的加速度,包括参数模型(如标准模型,LambdaCDM),非参数模型,暗流体模型,如quintessence,并扩展到标准重力。我们还展示了如何超新星数据可以使用超越哈勃图,提供信息的引力透镜和特殊的速度,可以用来区分模型,预测相同的膨胀历史。最后,我们回顾了常用的统计推断方法,强调将参数估计与模型选择分离。
2016-10-29 astro-ph.CO
Response to: "Isotropic deceleration and near-zero baseline acceleration in Pantheon+ supernovae: new arguments in the dark energy debate''
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);University of Oxford(牛津大学)
该研究回应Pantheon+超新星相关的暗能量辩论,指出Ray等人混淆坐标搞错CMB偶极子方向,其否定SRS26各向异性论点的结论无依据。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Optimising Gaussian processes for reconstructing dark energy dynamics from supernovae
高斯过程是一种完全贝叶斯平滑技术,允许直接从观测数据重建函数及其导数,而无需假设特定模型或选择参数化。这对于限制暗能量是理想的,因为物理模型通常是现象学的,动机很差。对暗能量的模型无关约束是参数化模型的一个特别重要的替代方案,因为所涉及的先验具有完全不同的来源,因此可以用于检查从模型或参数化制定的约束。高斯过程重构的一个关键先验在于协方差函数的选择。我们展示了协方差函数的选择如何影响重建的结果,并提出了一个选择,导致可靠的结果,目前的超新星数据。我们还介绍了一种方法来量化高斯过程重建模型的偏差。
2013-11-26 astro-ph.CO
Cosmography approach to dark energy cosmologies: new constrains using the Hubble diagrams of supernovae, quasars and gamma-ray bursts
在宇宙学方法的框架下,利用超新星、类星体和伽马射线暴的哈勃图数据,研究了DE参数化和$Λ$ CDM宇宙的一致性。使用不同的数据样本组合,包括({ \it i})超新星(Pantheon),({ \it ii})万神殿+类星体和({ \it iii})Pantheon +类星体+伽马射线暴,并在马尔可夫链蒙特卡罗方法的背景下应用数据样本距离模的$χ^2$函数的最小化,我们首先在模型无关宇宙学场景中获得宇宙学参数的约束值。然后,我们调查我们的分析,为不同的一致性$Λ$ CDM宇宙学,$w$ CDM,CPL和帕德参数化。通过比较DE方案和模型无关方法得到的宇宙学参数的数值,我们发现,当我们在分析中涉及类星体和伽马射线暴数据时,协调的$Λ$ CDM模型存在严重的张力。虽然高红移类星体和伽马射线暴可以证伪这个一致性模型,但我们的宇宙学方法的结果表明,其他DE参数化仍然与这些观测结果一致。
2020-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Linear dark energy equation of state revealed by supernovae?
在这封信中,我们提出了一个测试,以检测的线性暗能量状态方程,并将其应用到两个不同的Ia型超新星(SN Ia)的数据集,联盟2.1和SNLS 3。我们发现:a.当前的SN Ia数据由在宇宙标度因子a中线性的暗能量状态方程很好地描述,至少直到红移z = 1,与为线性关系选择的枢轴点无关; b.没有明显的证据表明存在任何线性偏差。这种明显的线性关系可能反映了从目前的Ia超新星数据中提取的暗能量信息的局限性。
2014-12-17 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Supernovae: Simulations and Survey Strategy
我们目前的模拟暗能量调查(DES)使用一个新的代码套件(SNANA),产生现实的超新星光变曲线占大气看到的条件和内在的超新星光度变化,使用MLCS2k2或SALT 2模型。误差包括来自照片统计的统计噪声和天空噪声。我们应用SNANA来模拟DES超新星观测,并采用基于MLCS的拟合器来获得每个模拟光变曲线的距离模量。我们利用光变曲线来研究高红移超新星的选择偏差,并使用暗能量任务组的优值来约束最佳DES观测策略。
2009-06-16 astro-ph.CO
Fundamental Cosmology from Precision Spectroscopy: II. Synergies with supernovae
在之前的工作中[Amendola { \it等人},D86(2012)063515],使用Ia型超新星和其他低红移探测器约束暗能量状态方程的基于主成分分析的方法被扩展到稳定性基本耦合的光谱测试,其可以探测更高的红移。在这里,我们使用它们来量化通过将VLT的ESTERO和E-ELT的高分辨率超稳定光谱仪(称为ELT-HIRES)与未来的超新星调查相结合而获得的光谱测量灵敏度增益。除了模拟的低和中等红移超新星调查,我们评估的暗能量的影响,高红移超新星探测JWST和E-ELT或TMT的特点。我们的研究结果表明,超过加速阶段(即,在物质时代的深处)是可行的,可能达到红移4的深度。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter ignition of type Ia supernovae
最近对低红移Ia型超新星(SNIa)的研究表明,一半的超新星爆炸来自于质量小于克拉塞卡的白矮星,这意味着点火必须来自于克拉塞卡质量SNIa祖先的经典临界性之外的东西。我们发现,$1-100$ PeV质量不对称的暗物质,与迫在眉睫的可检测的核子散射相互作用,可以积累到自引力点在白矮星和崩溃,脱落的引力势能通过散射核,从而加热白矮星和点燃的火焰前SNIA。我们结合数据SNIA质量与数据的年龄SNIA相邻的恒星。这一组合揭示了SNIa质量和点火年龄之间的$2.8 σ$负相关,这可能是由于1.4与1.1太阳质量的白矮星中暗物质捕获量增加所致。未来对银河系中心SNIa的研究将提供暗物质诱导的Ia型点火的额外测试。值得注意的是,玻色子和费米子SNIA点燃的暗物质也通过在银河系中心的$\gtrsim 10$ Myr老恒星中形成黑洞来解决脉冲星失踪的问题。
2015-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Specific Effect of Peculiar Velocities on Dark-Energy Constraints from Type Ia Supernovae
奇异的速度Ia型超新星(SNIa)的宿主星系的影响暗能量参数的限制,在一个小的,但非常具体的方式:参数偏置在一个单一的方向在参数空间,是先验可知的一个给定的SNIa数据集。我们证明了后者的事实,从宇宙学的N体模拟与压倒性的统计数据应用于万神殿SNIa数据集的组合推理,然后确认它由简单的定量参数。我们对目前的分析进行了量化,以确保宇宙学参数的影响基本上可以忽略不计。
2020-12-11 astro-ph.CO
Constraining a variable dark energy model from the redshift-luminosity distance relations of gamma-ray bursts and type Ia supernovae
描述暗能量动力学的模型有很多种。其中,我们采用状态方程(EoS),它随时间变化。我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束我们的模型的五个参数。因此,我们可以显示DE在宇宙演化过程中的特征行为。利用现有的伽马射线暴和Ia型超新星(SNe Ia)的红移-光度距离关系,对DE的EoS进行了约束。结果发现,DE在早期是类精粹的,而在现在或不久的将来是类幻影的,在那里$z\sim0.3$的变化相当迅速。
2016-11-14 astro-ph.CO
Testing Dark Energy models vs $Λ$CDM Cosmology by Supernovae and Gamma Ray Bursts
提出了一种利用伽马射线暴和超新星组合样本约束宇宙学状态方程的新方法。采用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法对状态方程进行参数化,以寻求实现暗能量模型减速/加速相变的现实途径。结果表明,用SNeIa标定的伽玛暴至少可以作为鉴别宇宙学模型与$Λ$ CDM在高红移时的距离指标。此外,GRB +SNeIa组合的红移-距离图更好地显示了通常被称为现今观测到的加速度“信号”的红移$z\sim 0.5$附近斜率的变化。这一特征可以用更标准的方式来解释,即星系团中的红色序列。
2009-06-26 astro-ph.CO
Constraining dark energy cosmologies with spatial curvature using Supernovae JWST forecasting
针对哈勃常数张力与ΛCDM模型的平直性偏离问题,研究利用JWST预测的高红移Ia型超新星数据扩展距离阶梯法,结合现有超新星星表提升了空间曲率暗能量模型中物质密度参数的约束精度。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Solvable potentials in a FLRW+Scalar universe and Fits to type Ia supernovae data
本文在FLRW+标量宇宙模型中给出若干可解势,发现部分势能很好地拟合Ia型超新星数据,并由标量动能和势能解释暗物质与暗能量。
2023-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic slowing down of acceleration for several dark energy parametrizations
利用四组超新星数据,我们进一步研究了暗能量状态方程的五种参数化的宇宙加速减慢的情形。在最大概率分析中,我们还利用了重子声学振荡和宇宙微波背景观测。我们发现的减速参数的低红移过渡出现,独立的参数化,除了联盟2.1样本单独使用超新星数据。一旦我们把超新星数据和高红移数据结合起来,这个特征就消失了。我们得出结论,减速参数的快速变化是独立的参数化。我们还发现了更多的证据,证明超新星样本之间的紧张关系,以及低和高红移数据。
2014-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Can we explain AMS-02 antiproton and positron excesses simultaneously by nearby supernovae without pulsars nor dark matter?
我们解释了过量的反质子分数最近报道的AMS-02实验考虑宇宙射线质子加速的本地超新星遗迹(SNR)和周围的致密云之间的碰撞。同样的“$pp$ -碰撞”提供了正确的子粒子比例,以同时在自然模型参数中拟合观察到的正电子过剩。这颗超新星的金属丰度比主要的宇宙射线源要低。电子的截止能量标志着超新星的年龄为$\sim 10^{5}$年,而反质子过剩可能会延伸到更高的能量。反质子和正电子通量都与我们在Fujita,Kohri,Yamasaki and Ioka(2009)中的预测完全一致。
2015-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A test of cosmic distance duality relation using SPT-SZ galaxy clusters, Type Ia supernovae, and cosmic chronometers
我们使用52个SPT-SZ星系团的样本,以及XMM-牛顿的X射线测量,进行了宇宙距离对偶关系的测试。为了进行这个测试,我们需要在星系团的红移处估计光度距离($D_L$)。为此,我们使用三个独立的方法:直接使用$D_L$从最近的Ia型超新星从联盟2.1样本,非参数重建$D_L$使用相同的联盟2.1样本,最后使用$H(z)$测量宇宙计时器和重建$D_L$使用高斯过程回归。我们使用四个不同的函数来表征与CDDR的偏差。这些($4 \times 3$)分析的所有结果均与CDDR一致,在1 $σ$范围内。
2021-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Self-Interacting Dark Sectors in Supernovae Can Behave as a Relativistic Fluid
研究表明超新星中的毫荷粒子与暗光子暗扇区可形成相对论性流体和暗 QED 火球,并据此修正低能超新星与捕获区的能量约束。
2025-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Study of Supernovae Important for Cosmology
本文简要地评述了测定Ⅰ In型超新星距离的密壳层方法。将我们的方法应用于SN 2006gy,SN 2009ip和SN 2010jl超新星,我们获得了与先前已知的母星系距离非常一致的距离。密壳方法是基于超新星的辐射流体动力学模型。黑体模型的方法,以及其应用的正确性,从观测数据的距离的简单估计,已被证明是合理的。
2015-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A dark matter scaling relation from mirror dark matter
镜像暗物质和其他类似的耗散暗物质候选者需要一个能量源来稳定螺旋星系中的暗物质晕。以前曾有人提出,普通超新星可能提供所需的能量。通过将超新星提供给晕的能量与辐射冷却损失的能量相匹配,我们在这里导出了一个粗略的标度关系$R_{SN} \propto ρ_0 r_0^2$($R_{SN}$是超新星速率,$ρ_0, \ r_0$是暗物质中心密度和核心半径)。这种关系与从晕质量大于$3\times 10^{11} M_\odot$的螺旋星系的研究中推断出的暗物质特性是一致的。我们推测,其他观测到的星系的星系团可能会解释这种耗散的暗物质的框架内。
2013-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Testing the phenomenological interacting dark energy model with gamma-ray bursts and Pantheon+ type Ia supernovae
本文利用GRBs和Pantheon+ SNe Ia数据探索唯象IDE模型,发现能量从暗能量转移至暗物质,缓解巧合问题,H₀值与SH0ES一致,且预测宇宙年龄大于ΛCDM模型,缓解年龄问题。
2024-10-23 astro-ph.CO
Testing the Isotropy of the Universe with Type Ia Supernovae
在各向异性的Bianchi I型宇宙学模型框架下,利用各向异性状态方程的暗能量流体,分析了Union和Union 2汇编中Ia型超新星的星等-红移数据.我们发现,暗能量状态方程偏离各向同性的量、偏度δ和宇宙大尺度几何的当前各向异性水平、实际剪切力δ_0,都限制在-0.16 < δ< 0.12和-0.012 <δ_0 < 0.012(1σ C. L.)Union 2数据超新星的数据与标准的各向同性宇宙(δ= 10_0 = 0)是相容的,但在宇宙的几何结构和暗能量的状态方程中,都允许有很大程度的各向异性。
2011-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Annihilation and Pair-Instability Supernovae
研究湮灭暗物质对对不稳定超新星演化的影响,发现不同暗物质质量会改变核心氦燃烧与包层能量支撑,导致形成的黑洞质量变轻或变重,且所有模型均存在质量间隙。
2024-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints to Holographic Dark Energy Model via Type Ia Supernovae, Baryon Acoustic Oscillation and WMAP
利用WMAP-7 yr全信息的Ia型超新星、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射等宇宙观测数据,对以未来事件视界为红外截止点的全息暗能量(HDE)模型进行了研究.通过马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们得到了具有$1,2,3σ$区域的模型参数$c= 0.696_{- 0.0737- 0.132- 0.190}^{+ 0.0736+ 0.159+ 0.264}$的值。因此,我们可以得出结论,至少在$3σ$水平上,未来的宇宙将被幽灵般的暗能量所主宰。它与正能量条件不一致,但导出全息束缚必须满足正能量条件。这意味着目前的宇宙观测数据点不利于HDE模型。
2012-05-10 astro-ph.CO hep-th
Dynamical Dark Energy Beyond Planck? Constraints from multiple CMB probes, DESI BAO and Type-Ia Supernovae
本研究测试普朗克之外的CMB实验对动力学暗能量(DDE)偏好的支持情况,发现ACT/WMAP与DESI BAO等结合时精度可比普朗克且常恢复宇宙学常数,SPT则弱化DDE证据,普朗克大角尺度数据是DDE偏好的关键。
2025-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the dark energy and smoothness parameter with type Ia Supernovae and Gamma-Ray Bursts
在观测到的宇宙中存在的不均匀性修改了距离红移关系,从而影响了宇宙学测试的结果相比,假设空间均匀的模型。通过Zeldovich-Kantowski-Dyer-Roeder(ZKDR)方法对不均匀性进行建模,并引入一个唯象的光滑参数$α$,我们重新讨论了基于Ia型超新星和伽马射线暴(GRB)数据的宇宙参数约束。目前的分析仅限于一个平面$Λ$ CDM模型与合理的假设,$Λ$不结块。使用来自Union 2 Compilation Data的557个SNe Ia数据的$χ^{2}$分析(Amanullah { \it et al.} 2010)将参数对($Ω_m, α$)约束为$Ω_m=0.27_{-0.03}^{+0.08}$($2σ$)和$α\geq 0.25$。一个仅基于59个Hymphoid GRB的类似分析(Wei 2010)将物质密度参数限制为$Ω_m= 0.35^{+0.62}_{-0.24}$($2σ$),而平滑度参数的所有值都是允许的。通过执行联合分析,发现$Ω_m = 0.27^{+0.06}_{-0.03}$和$α\geq 0.52$。作为一个一般的结果,虽然考虑到目前的伽玛射线暴数据不能单独约束的平滑$α$参数,我们的分析提供了一个有趣的宇宙学探测暗能量,即使在存在的不均匀性。
2012-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Dipole of the luminosity distance as a test for dark energy models
哈勃参数与红移的关系可由Ia超新星的光度偶极距离直接确定。本文研究了利用超新星Ia汇编SDSS、Union2.1、JLA和Pantheon的光度偶极距离数据区分暗能量模型的可能性。
2018-11-03 astro-ph.CO
Genetic Algorithms and Supernovae Type Ia Analysis
我们引入遗传算法作为一种手段来分析超新星Ia型数据和提取独立于模型的约束条件的演变的暗能量状态方程。具体来说,我们将简要介绍遗传算法,并通过一些简单的例子来说明它们的优点,最后我们将把它们应用到超新星Ia型数据。我们发现,遗传算法可以导致符合已经建立的参数和非参数重建方法的结果,并可用作治疗SnIa数据的补充方式。作为一种非参数方法,遗传算法提供了一种独立于模型的方法来分析数据,并且可以最小化由于过早选择暗能量模型而导致的偏差。
2009-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating Cosmology Driven by Gravitational Production of Dark Matter Particles: Constraints from SNe Ia and H(z) data
利用Ia型超新星和观测的H(z)数据,对不含暗能量的平坦加速模型的自由参数进行了约束.在这个修正的爱因斯坦-德西特宇宙学中,目前的加速阶段不是真空占主导地位,而是引力诱导的冷暗物质粒子产生的结果。该模型在低红移时呈现出从减速到加速的转变,并且能够将冷暗物质图像与最新的哈勃常数H_0测量值、超新星观测值(Constitution样本)和H(z)数据相协调。
2011-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Fitting of supernovae without dark energy
有了万神殿的数据,我们就有了1000多颗Ia超新星的样本,覆盖了很宽的红移范围,而且精度很高。在这里,我们使适合相应的哈勃-勒梅特图与各种宇宙学模型,星系际消光,超新星的光度演化,以及由于部分非宇宙学因素的红移分量。数据很好地拟合了标准模型,包括暗能量,但有一个退化的解决方案与其他几个变量。因此,不能单独使用超新星Ia的哈勃-勒梅特图来推断存在暗能量加速膨胀的情况。在这种简并性内,与数据良好拟合的模型包括以下替代解:具有灰色消光的Einstein-de Sitter $a_V=1.2\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有灰色消光的线性Hubble-Lemaittre定律静态欧几里德$a_V=0.4\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有疲劳光和灰色消光的静态欧几里德$a_V=2.8\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有绝对星等演化的Einstein-de Sitter $α=-0.10$ mag Gyr $^{-1}$ ; Friedmann模型,具有$Ω_M=0.07 - 0.29$、$Ω_Λ=0$和部分非宇宙学的疲劳光红移/蓝移,具有衰减/增强$|K_i|<2.2\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$(尽管需要校准与局部SNe测量不兼容的$M$)。
2022-07-28 astro-ph.CO
Feedback Effects of First Supernovae on the Neighboring Dark Matter Halos
$Λ$ CDM宇宙中的第一代恒星被认为是在黑暗的晕中形成的,总质量在$z \sim 20-50$的$\sim 10^{5}-10^{7}M_sun$范围内。这些恒星被认为是非常巨大的,在某些情况下,它们会以第一颗超新星(SNe)的形式结束生命。我们探讨了低质量暗晕(< 10^{7} M_sun)中恒星形成是否被邻近恒星形成晕的SN反馈触发或抑制的问题。我们主要考虑了SN激波的两个作用:一是从晕中抽空气体组分,二是由于激波加热增强电离度而促进H_2的生成。综合上述效应,我们发现当邻近的暗物质晕(M < 10^{7} Msun)靠近SN中心时,由于气体排空效应,其恒星形成活动基本上受到抑制。气体被吹走的临界距离落在$\sim 0.3-1.5$ kpc的范围内,这取决于SN能量和晕质量。此外,我们发现在参数空间中,暗晕中的恒星形成活动被邻近的SN诱导或促进的窗口非常小。
2009-04-15 astro-ph.CO
Dark Matter Admixed Type Ia Supernovae
在牛顿引力场下,我们对具有暗物质(DM)核的大质量白矮星的热核爆炸进行了二维流体动力学模拟。在模拟中,我们采用了一个19同位素的核反应网络,并采用纯湍流爆燃模型作为爆炸机制。我们的数值计算结果表明,爆炸的一般属性依赖于相当敏感的DM核心M $_{\rm DM}$的质量:一个较大的M $_{\rm DM}$通常会导致较弱的爆炸和较低的质量合成的铁尖元素。特别地,当M $_{\rm DM}$从0.01增加到0.03 $M_{\odot}$时,产生的$^{56}$ Ni的总质量可以从约0.3下降到0.03 $M_{\odot}$。我们还构建了从我们的模拟得到的测辐射热光变曲线,发现我们的结果与亚发光Ia型超新星的观测数据相匹配。
2019-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Parametrizing the transition to the phantom epoch with Supernovae Ia and Standard Rulers
研究了由暗能量状态方程参数重构(非)正则标量场拉格朗日量的问题,证明了任何状态方程参数化都可以很好地用标量场重构.研究了EoS参数的几个例子,并重建了特定的标量场拉格朗日量。然后,我们提出了一些新的参数化,可能会出现(快速)过渡到幻影暗能量EoS(其中$w_{DE}<-1$)和标量场拉格朗日也重建数值。进一步利用超新星Ia数据(HST Cluster Supernova Survey)结合标准标尺数据[宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡(BAO)]研究了暗能量EoS的这些参数化性质,并与$Λ$ CDM模型进行了比较分析.然后,获得模型的最佳拟合,其提供关于观测是否可支持幻影转变的一些信息。在这方面,在统计学上允许穿越幻影障碍,但未来奇点的发生似乎不太可能。
2014-09-15 astro-ph.CO gr-qc
The WiggleZ Dark Energy Survey: measuring the cosmic expansion history using the Alcock-Paczynski test and distant supernovae
天文观测表明,今天的宇宙是由未知物理来源的暗能量主导的。在许多模型中最值得注意的结果之一是,暗能量应该会导致宇宙加速膨胀:但膨胀率作为时间的函数已被证明非常难以直接测量。我们提出了一个新的宇宙膨胀的历史相结合的遥远的超新星观测与WiggleZ暗能量调查中的大规模星系集群的几何分析,使用Alcock Paczynski测试来测量标准球的失真。我们的结果构成了哈勃膨胀率作为时间函数的鲁棒和非参数测量,我们在红移范围0.1 < z < 0.9内的四个箱中以10-15%的精度测量。我们证明了宇宙膨胀正在加速,以一种独立于宇宙模型参数化的方式(尽管在我们的数据分析中假设宇宙是均匀的)。此外,我们发现这种膨胀历史与宇宙学常数暗能量是一致的。
2011-08-12 astro-ph.CO
Chasing the phantom: A closer look at Type Ia supernovae and the dark energy equation of state
最近的一些观测为幻影暗能量提供了$> 2σ$证据--暗能量状态方程的值小于$-1$的宇宙常数值。我们专注于约束状态方程结合当前的数据,从最成熟的几何探测的暗能量:Ia型超新星(SNe Ia)的超新星遗产调查(SNLS 3),超新星宇宙学项目(联盟2.1),和泛STARRS 1调查(PS1);宇宙微波背景测量普朗克和WMAP 9;和组合的测量重子声学振荡。合并数据与Union 2.1样本的$w = -1$一致,但当使用SNLS 3或PS 1样本时,它们为体模值提供了中等($\sim 1.9σ$)证据。我们研究了SNe的红移,拉伸,颜色和宿主星系恒星质量的约束的依赖性,但我们没有发现不寻常的趋势。相比之下,约束强烈依赖于任何外部$H_0$先验:直接测量哈勃常数($H_0 \gtrsim 71~\text{km/s/Mpc}$)的更高采用值导致$\gtrsim 2σ$证据幻影暗能量。根据普朗克的数据,我们可以在$2σ$置信度下做出以下声明:SNLS 3和PS1数据中的系统性仍然无法解释,或者哈勃常数低于71 km/s/Mpc;否则,暗能量状态方程确实是幻影。
2014-03-12 astro-ph.CO
Dynamic Dark Energy Equation of State (EoS) and Hubble Constant analysis using type Ia supernovae from Union 2.1 dataset
本文利用Union 2.1数据集的Ia型超新星对动态暗能量状态方程参数进行了约束。本文还讨论了动态暗能量EoS参数对哈勃常数的选择或假设值的依赖性。为了了解哈勃常数值和测得的动态暗能量EoS参数之间的相关性,我们使用了最近的调查正在通过各种技术,如宇宙微波背景研究,引力波,重子声学振荡和标准蜡烛设置值为不同的哈勃常数值作为固定参数与CPL和WCDM模型。然后应用信赖域反射(TRF)和狗腿(dogbox)算法拟合了暗能量密度参数和动态暗能量EoS参数。我们发现固定的哈勃常数参数和测量的EoS参数w 0之间存在显著的负相关性。然后我们使用基于卡方检验的两个最佳拟合的哈勃常数值(70和69.18474)km $s^{-1}$ $Mpc^{-1}$来测试更多的暗能量EoS参数,如:JBP、BA、PADE-I、PADE-II和LH 4模型,并将结果与具有常数$w_{de}$ =-1的$Λ$ -CDM、WCDM和CPL模型进行比较。我们的结论是,平坦的$Λ$ -CDM和WCDM模型显然提供了最好的结果,而使用BIC标准,因为它严重惩罚使用额外的参数。然而,EoS参数对哈勃常数值的依赖性以及使用不同技术测量哈勃常数值时日益增加的张力,需要进一步研究寻找最佳动态暗能量EoS模型,以最佳地模拟宇宙中暗能量的膨胀率和演化之间的关系。
2020-09-29 astro-ph.CO
Confronting Cold New Early Dark Energy and its Equation of State with Updated CMB, Supernovae, and BAO Data
本研究利用更新的CMB、BAO和超新星数据约束冷新型早期暗能量模型及其扩展版本,发现该模型可显著降低哈勃张力,加入DESI新BAO数据后张力降至2.6σ,是解决哈勃张力的 promising 方案。
2025-01-15 astro-ph.CO hep-ph
Monodromic Dark Energy and DESI
本文首次利用DESI DR2 BAO、CMB和超新星数据约束可在幽灵界限附近快速振荡的单周期k-essence暗能量模型,发现其拟合能力与$w_0$-$w_a$相当,且约束结果对DESI DR2 LRG2 BAO距离敏感。
2025-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Weighing dark matter haloes with gravitationally lensed supernovae
高红移的Ia型超新星(SNe Ia)很可能被前景星系的暗物质晕引力透镜化。由于超新星Ia在经过光变曲线形状和颜色校正后色散非常小,它们的亮度可以通过引力放大来测量暗物质晕的性质。利用大天文台起源深度巡天(GOODS)对星系和Ia超新星的观测,测量了星系光度与暗物质晕质量之间的关系。我们研究的关系是速度色散和星系光度之间的标度律在B波段。这种关系的最佳拟合值(速度弥散归一化和指数)分别为136 km/s和0.27。我们发现,在95%的置信水平下,速度弥散归一化小于190公里/秒。这种方法提供了一个独立的交叉检查测量星系星系透镜研究的暗物质晕属性。我们的结果与星系-星系透镜效应的结果一致,但有更大的不确定性。Ia型SNe的GOODS样本相对较小(我们包括24个SNe),因此结果取决于单个Ia型SNe。我们已经研究了一些潜在的系统性影响。光变曲线拟合是影响Ia超新星亮度推断的最重要的方法。使用不同的光变曲线拟合程序获得的结果在68.3%的置信水平上存在差异。
2009-10-21 astro-ph.CO
Markov Walk Exploration of Model Spaces: Bayesian Selection of Dark Energy Models with Supernovae
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天体物理中心,天文计算研究所);Interdisziplinäres Zentrum für wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg(海德堡大学跨学科科学计算中心)
本文提出基于马尔可夫随机游走探索整个模型空间的方法,利用对数证据比进行贝叶斯模型选择,并应用于基于超新星距离-红移关系数据选择暗能量状态方程多项式。
2025-10-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Do supernovae favor tachyonic Big Brake instead de Sitter?
我们调查是否快子标量场,包括暗能量和暗物质的功能,将驱动我们的宇宙走向一个大刹车奇点或德西特膨胀。在此过程中,关键是要建立模型的参数域,这是兼容的Ia型超新星的数据。我们找到了1-sigma等值线,并将快子系统发展到未来。我们的结论是,这两个未来的演变是允许的观测,大刹车变得越来越可能与正模型参数k的增加。
2009-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining neutrino mass and dark energy with peculiar velocities and lensing dispersions of Type Ia supernovae
我们发现,独特的速度Ia型超新星可以用来推导出的中微子质量,$Σm_ν$,和暗能量状态方程,$w = w_0+w_a(1-a)$,从测量的星等红移关系,补充星系红移和弱透镜调查的总和的约束。来自超新星的光通过扰动的宇宙传播,因此光度距离从其均匀预测中修改。这种修正分别正比于引力透镜效应引起的物质密度涨落及其对时间的导数和奇异速度。在低红移时,奇特的速度信号占主导地位,而在高红移透镜。我们表明,使用透镜和特殊的速度从即将到来的调查WFIRST和ZTF超新星,没有其他的观测,我们可以约束$Σm_ν \lesssim 0.31$ eV,$σ(w_0) \lesssim 0.02$,和${σ(w_a)} \lesssim 0.18$($1-σ$ CL)在$Σm_ν$ - $w_0$ - $w_a$参数空间,其中所有其他宇宙学参数是固定的。我们发现,加入特殊的速度信息,从低红移收缩的体积参数椭球在这个空间的$\sim 33$ %。我们还允许$Ω_{\text{CDM}}$变化以及$Σm_ν$,$w_0$和$w_a$,并演示如何降低这些约束的结果。
2019-09-25 astro-ph.CO
Constraints on the Holographic Dark Energy Model from Type Ia Supernovae, WMAP7, Baryon Acoustic Oscillation and Redshift-Space Distortion
在本文中,我们利用由物质密度微扰引起的几何和生长速率的联合测量来约束全息暗能量模型。几何测量包括Ia型超新星(SN Ia)、Union 2.1、WMAP-7 yr的全信息宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡(BAO)。对于物质密度扰动的增长率,采用了由星系功率谱中的红移空间畸变(RSD)测量的$f(z)σ_8(z)$结果。通过马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们试图约束模型的参数空间。联合约束表明$c=0.750_{- 0.0999- 0.173- 0.226}^{+ 0.0976+ 0.215+ 0.319}$和$σ_8=0.763_{- 0.0465- 0.0826- 0.108}^{+ 0.0477+ 0.0910+ 0.120}$具有$1,2,3σ$区域。在边缘化其他无关的模型参数后,我们展示了HDE状态方程相对于红移$z$的演化。虽然目前的宇宙数据点倾向于像HDE宇宙的模型参数的平均值在未来的幻影,它可以表现得像在$3σ$地区的精华。
2013-02-10 astro-ph.CO
Synergies between Vera C. Rubin Observatory, Nancy Grace Roman Space Telescope, and Euclid Mission: Constraining Dark Energy with Type Ia Supernovae
我们回顾了超新星社区的需求,以改善调查协调和数据共享,这将显着提高暗能量的限制,使用样本的Ia型超新星从维拉C。鲁宾天文台、\textit{Nancy Grace Roman Space Telescope}和\textit{Euclid}任务。我们讨论的统计和系统的精度,从这些实验的观察相结合,将使改进。例如,协调将导致改进的光度校准,红移测量,以及超新星距离。我们还讨论了现在应该建立什么样的团队和计划来开始为这些组合数据集做准备。具体而言,我们要求在实地选择和调查操作、光度校准、光谱跟踪、像素级处理和计算方面进行协调努力。这些努力将不仅有利于Ia型超新星的实验,而且有利于所有时域研究,以及具有多信使天体物理学的宇宙学。
2021-04-02 astro-ph.CO
Dark energy constraints from a space-based supernova survey
我们提出了一个预测的暗能量的限制,可以从一个大样本的距离Ia型超新星检测和测量从太空中获得。我们模拟了超新星事件,因为它们将被带有两个成像仪的EUCLID类望远镜观察到,假设这些望远镜配备了4个可见光和3个近红外可更换滤光片。我们占已知的系统的不确定性影响宇宙学的约束,包括通过训练的超新星模型,用于适应超新星的光变曲线所产生的。使用保守的假设和普朗克先验,我们发现,一个18个月的调查将产生约束的暗能量状态方程可比的宇宙剪切方法在EUCLID:一个可变的两参数状态方程可以被限制到~0.03在z~0.3。这些约束条件是从z=1.5处的大约13,000颗超新星的距离中推导出来的,这些超新星是在10度和50度的两个圆锥^[2]中观测到的。这些限制并不需要从地面测量附近的超新星样本。只要EUCLID上能安装可更换的滤光片,就能从太空测量超新星的距离,并有助于获得对暗能量性质的最精确的限制。
2010-10-04 astro-ph.CO
Dark Matter Triggers of Supernovae
原始黑洞穿过白矮星时,通过动力学摩擦,在黑洞轨道周围产生局部加热。对于质量足够大的黑洞,这种热量可以引发失控的热核聚变,导致白矮星爆炸成为超新星。观测到的白矮星分布的形状与质量高达$1.25 M_{\odot}$排除了原始黑洞与质量$\sim 10^{19}$ gm - $10^{20}$ gm作为当地的暗物质密度的主要组成部分。如果最近NuStar合作小组对银河系中心附近的一群白矮星的观测得到证实,那么质量与$10^{24}$ gm一样大的黑洞将被排除在外。质量在$10^{20}$ gm - $10^{22}$ gm范围内的黑洞也受到观测到的超新星速率的限制,尽管这些界限受到天体物理学不确定性的影响。这些界限可以通过在引力波观测站对白矮星双星的测量得到进一步加强。本文提出的机制可以约束各种其他的暗物质的情况下,如Q球,湮灭/碰撞的大型复合态的暗物质和暗物质的吸积导致形成致密的核心内的恒星模型。白矮星,以其天文寿命和大小,因此可以作为大时空体积探测器,使一个独特的探测暗物质的属性,特别是暗物质候选人,具有低数密度。这一机制也提出了一种有趣的可能性,即一类超新星可能是通过暗物质引发的罕见事件而不是传统的吸积白矮星的机制触发的,白矮星在达到克拉塞卡质量时爆炸。
2015-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The $m$-$z$ relation for type Ia supernovae, locally inhomogeneous cosmological models, and the nature of dark matter
Ia型超新星的$m$ - $z$关系是支持$λ_0 \approx 0.7$和$Ω_0 \approx 0.3$宇宙学“和谐模型”的关键证据之一。然而,众所周知,$m$关系不仅取决于$λ_0$和$Ω_0$(以$H_0$作为比例因子),而且还取决于沿视线的物质密度,其不一定与大尺度密度相同。我调查$λ_0$和$Ω_0$的测量在多大程度上取决于这个密度时,它的特点是参数$η$($0 \le η\le 1$),它描述了沿视线的密度比的整体密度。本文还讨论了除了Ia型超新星的$m$-$z$关系外,在有和没有对$λ_0$和$Ω_0$的约束的情况下,对$η$的约束。
2015-08-23 astro-ph.CO
Impact of Calibration Systematics on Dark Energy Constraints from LSST Type Ia Supernovae
Harvard University(哈佛大学);Boston University(波士顿大学)
本文研究LSST Ia型超新星观测中校准系统误差对暗能量参数w0和wa的影响,分析了不同通带系统误差幅度下参数偏移和置信区域变化。
2026-05-12 astro-ph.CO
Number count of Gravitational Waves and Supernovae in Luminosity Distance space for LCDM and Scalar-Tensor theories
本文推导了LCDM和标量-张量理论中光度距离空间下引力波与超新星的数计数完整表达式,包含所有相对论修正,并揭示了这些修正对结构增长和引力理论研究的互补信息价值。
2024-02-19 astro-ph.CO
Principal components of dark energy with SNLS supernovae: the effects of systematic errors
利用超新星遗产巡天(SNLS)的当前数据,研究了Ia型超新星(SNIa)测量中当前系统误差对暗能量(DE)约束的影响。我们考虑SN系统误差如何影响约束组合SN Ia,重子声学振荡(BAO),和宇宙微波背景(CMB)的数据,鉴于SN Ia仍然提供最强的约束DE,但可以说是受到更显着的系统比后两个探头。我们把注意力集中在DE的状态方程的主成分(PC)方面描述的时间演化,虽然我们研究了一些更常见的,更简单的参数化以及。我们发现,SN Ia系统退化的总广义品质因数(FoM),其特征在于在多维DE参数空间中的约束,由两到三个因素。尽管如此,在五个以上的PC上获得的总体限制是非常好的,即使与当前的数据和系统。我们进一步表明,目前的限制是强大的,允许有限的检测意义的BAO功能在星系调查。
2012-07-31 astro-ph.CO