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
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
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
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
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
Magnified or multiply imaged? - Search strategies for gravitationally lensed supernovae in wide-field surveys
强透镜超新星可以通过多次成像或高度放大的瞬变来探测。为了比较这两种观测策略的性能，我们计算预期的发现率作为调查深度的函数，在五个grizy过滤器和不同类别的超新星（Ia，IIP，IIL，IBC和IIn）。我们发现，通过放大检测是唯一有效的策略，相对较浅的前LSST调查。对于LSST容量的调查深度，这两种策略产生了相当数量的透镜超新星。这两种方法的超新星样本在很大程度上是独立的，将它们结合起来可以使探测率提高约50%。虽然通过放大可以探测到的透镜超新星的数量在LSST的极限星等下饱和，但多重成像超新星的探测率仍然在增加调查深度时急剧上升。比较潜在的发现空间，我们发现，通过图像多重性发现的透镜超新星表现出更长的时间延迟和更大的图像分离，使它们更适合宇宙学的约束比通过放大发现的同行。我们发现，ZTF将发现约2 Ia型和4核心坍缩透镜超新星每年在20.6的极限星等的r波段。应用混合方法，结合搜索高度放大或多重成像的瞬变，我们发现，LSST将检测89 Ia型和254核心坍缩透镜超新星每年。在所有的情况下，透镜核心塌陷超新星将占主导地位的IIn型超新星占总数的80%，尽管这一预测非常依赖于这类超新星的光谱模板。重新审视透镜超新星iPTF 16geu的情况，我们发现它与iPTF测量的预测红移和放大率的2σ等值线一致。
2019-06-03 astro-ph.CO
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
Dynamic or Systematic? Bayesian model selection between dark energy and supernova biases
Astrophysics Group, Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室天体物理组）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）；Institute of Astronomy（天文学研究所）
研究通过贝叶斯方法比较暗能量模型，发现低红移Ia型超新星的亮度偏移影响了模型选择结果，同时测试了嵌套桥采样与序列蒙特卡洛方法计算贝叶斯因子的可行性。
2026-07-30 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
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
Correlated Supernova Systematics and Ground Based Surveys
超新星距离提供了宇宙加速的直接探测，限制了暗能量。这种杠杆增加调查红移深度的系统不确定性的限制率。我们调查的影响，波长依赖性，全球相关模型的系统学相比，标准的本地红移相关模型。这可能是由于超新星光谱红移的特征超出了观测者的光度滤波器或光谱范围而产生的子类不确定性。我们探讨了这样一个系统的地面超新星调查，如暗能量调查和LSST的影响，发现独特的影响。通过“极红”CCD将波长灵敏度扩展到1.05微米，可以将暗能量品质因数提高到2倍。
2011-02-09 astro-ph.CO
The Effect of a Single Supernova Explosion on the Cuspy Density Profile of a Small-Mass Dark Matter Halo
一些星系的观测，特别是矮星系，表明核心密度分布的存在与暗物质N体模拟预测的尖点分布明显矛盾。我们构建了一个分析模型，使用粒子分布函数（DFs），以显示超新星（SN）爆炸如何可以将小质量暗物质晕中的尖点密度轮廓转换为核心。考虑到SN有效地从第一晕的中心去除物质的事实，我们研究了通过SN扰动的DF质量去除的效果。我们发现，从一个尖点到核心配置文件的转换是存在的，即使是小到0.5%的总能量的晕，可以产生由一个单一的SN爆炸所造成的物质驱逐的变化。
2011-04-14 astro-ph.CO
A Revised SALT2 Surface for Fitting Type Ia Supernova Light Curves
我们提出了一个修订的SALT 2表面（“SALT 2 - 2021”），以拟合Ia型超新星（SNe Ia）的光变曲线，其中包括零点校准偏移和银河系消光的新测量。新曲面中最显著的变化发生在UV区域。这个新的表面改变了SNe~Ia的距离测量，可以通过探测宇宙的膨胀历史来研究暗能量的性质。利用暗能量巡天超新星计划前三年的公开数据（结合外部低$z$超新星Ia样本）上的修正SALT 2表面，结合宇宙微波背景约束，我们发现暗能量状态方程参数$Δw = 0.015 \pm 0.004$发生了变化。这一结果突出了控制和减少系统不确定性的持续重要性，特别是下一代超新星分析旨在改善对暗能量属性的约束。
2021-04-01 astro-ph.CO
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
Nonparametric Dark Energy Reconstruction from Supernova Data
理解宇宙加速膨胀的起源是当今物理学面临的最大挑战之一。由于缺乏令人信服的基本理论来检验，观测工作的目标是更好地描述根本原因。如果一种新的质能形式，即暗能量，正在推动加速，那么状态方程参数w（z）的红移演化将为它的起源提供重要线索。为了最好地利用来自观测的数据，有必要为w（z）开发具有受控误差的鲁棒且准确的重建方法。我们介绍了一种新的，非参数的方法来解决相关的统计逆问题的基础上高斯过程建模和马尔可夫链蒙特卡罗抽样。应用这种方法对最近的超新星测量，我们重建了连续的历史w出红移z=1.5。
2010-11-13 astro-ph.CO
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
A Pilot Search for Population III Supernova Candidates in the Spitzer/IRAC Dark Field
我们已经进行了一个系统的搜索候选超新星从高红移第三族恒星在一个领域，已观察到重复成像的节奏为2-3周，超过2.2年的基线，斯皮策/IRAC暗场。各个时期在IRAC通道1（3.6 μ m）中达到1 μ m的典型5-sigma深度。需要至少四个历元的覆盖范围，搜索的总有效面积为214平方弧分。这些数据的前所未有的深度和多时代的性质使其成为探测瞬变物体的第一次尝试的理想选择，这些瞬变物体可能是来自原始金属丰度第一恒星的候选发光对不稳定超新星。在广泛的时间范围内进行搜索，允许假定候选人的光曲线平台期的不同持续时间。所有候选人都通过检查斯皮策成像数据以及整个领域的深层HST/ACS F814 W成像进行了审查。虽然发现了许多具有斯皮策变率的解析源天体，但没有瞬变天体可以被确定为高红移超新星候选者。由此产生的95%的置信水平上限为23/平方度/年，与高原时间尺度下的400/（1+z）天和亮度以上的源~1 uJy。
2009-05-27 astro-ph.CO
Constraining Dark-Matter Ensembles with Supernova Data
非最小的暗部门涉及合奏不稳定的暗物质物种的限制是建立和相当严格的情况下，这些物种衰变到可见扇区粒子。然而，在这种情况下，这些合奏专门衰减到其他，更轻的暗区状态，相应的约束是不太好建立。在本文中，我们研究如何在低红移的宇宙膨胀率的信息收集从Ia型超新星的观测可以用来约束合奏的不稳定粒子衰变主要为暗辐射。
2020-03-18 astro-ph.CO hep-ph
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
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 Matter Capture in Supernovae Modifies Dark Photon Cooling Bounds
Krea University（克里亚大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
研究超新星中暗物质捕获对暗光子冷却界限的影响，通过纳入捕获暗物质的影响重新审视冷却界限，对湮灭和不对称DM情景进行自洽分析，发现不对称DM可改变冷却约束，重新开放部分参数空间区域。
2026-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Supernova Cooling in a Dark Matter Smog
在暗物质理论中，一种与普通光子动力学混合的轻隐规范玻色子是一种流行的设置。超新星冷却通过辐射隐藏的玻色子是已知的对混合的重要约束。我考虑了暗物质在冷却过程中可能扮演的角色，在合理的假设下，暗物质自然存在于超新星内部。由于隐藏的规范玻色子和DM之间的相互作用可能是未受抑制的，即使是与超新星内部的质子相比数量很少的暗物质也可以大大缩短隐藏玻色子的自由流长度。详细讨论了超新星内部暗物质“烟雾”的图片，该图片大大放松了冷却约束。
2014-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Boosted dark matter from diffuse supernova neutrinos
XENON合作最近报道了在低能量区域中的电子反冲事件，其意义约为$3.3σ$。用热暗物质来解释这种过剩似乎很有挑战性。我们提出了一个方案，银河系晕中的暗物质得到提升，作为散射的结果与弥漫的超新星中微子背景。这种相互作用可以将暗物质加速到半相对论速度，而这种通量反过来可以与探测器中的电子散射，从而提供更好的数据拟合。我们确定的暗物质质量和相互作用截面满足过剩的参数空间中的区域。此外，考虑到只有数据的假设，我们还施加界限的暗物质散射截面，这是竞争与其他实验的界限。
2022-03-03 astro-ph.CO hep-ph
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
Supernova Bounds on the Dark Photon Using its Electromagnetic Decay
假设的大质量暗光子（$γ'$）与SM光子有动力学混合，如果它的质量$m$超过$2m_e$，它可以电磁衰变为$e^+e^-$对，否则衰变为三个SM光子。这些衰变产生了宇宙学和超新星相关的特征。我们简要地讨论这些签名，特别是与超新星SN 1987 A和描绘的额外的约束，然后可能会出现的质量和混合参数的暗光子。特别是，我们发现，暗光子质量$m_{γ'}$在5-20兆电子伏的范围内，参数的基础上超新星1987年A的观测导致的约束$ε$，这是约300倍，比目前现有的边界的基础上能量损失的论点。
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics of millicharged dark matter in supernova remnants
暗物质可能带有少量的电磁荷，只要其荷质比远小于电子或质子的荷质比。这种候选物质，通常被称为毫荷电暗物质（mDM），将形成等离子体，并与星系内的星际介质和电磁场相互作用。一般来说，理解MDM的动力学需要考虑集体等离子体效应。有人提出，mDM可以在超新星遗迹中加速，形成暗宇宙射线群，留下独特的实验特征。在这项工作中，我们研究了一个微物理模型，其中mDM是由超新星遗迹和各向同性的膨胀流体的框架冲击。我们发现，对于$|q_χ/m_χ| \gtrsim 10^{-13} e / {\rm MeV}$，电磁等离子体不稳定性的各向同性长度远小于超新星遗迹的大小。这是形成费米加速的mDM组件的必要但不充分的第一步，并且确定该组件的大小需要进一步研究。我们讨论了超新星遗迹中的MDM相互作用的其他影响。
2020-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Core-collapse Supernova Constraint on the Origin of Sterile Neutrino Dark Matter via Neutrino Self-interactions
新的中微子自相互作用可以为无菌中微子暗物质（S $ν$ DM）的残余丰度开辟可行的参数空间。在这项工作中，我们使用核心坍缩超新星来约束遗迹目标，这与S $ν$ DM主要产生时的早期宇宙时代具有相同的基本过程和相似的环境。我们提出了一个详细的计算上的超新星冷却速率的大规模标量介导的中微子自相互作用的影响，包括推导的热势存在的非零化学势从等离子体物种。我们的研究结果表明，超新星冷却的论点可以涵盖中微子自相互作用参数空间，补充地球和宇宙学探测。
2022-07-28 astro-ph.CO astro-ph.SR 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
Dips in the Diffuse Supernova Neutrino Background
标量（费米子）暗物质的质量在兆电子伏范围内耦合到普通中微子和另一个费米子（标量）的动机是建立辐射产生的中微子质量和暗物质遗迹密度之间的联系。有了这样的耦合，宇宙超新星中微子在向我们飞来的途中，可能会与背景暗物质粒子发生共振相互作用，从而导致它们的红移积分光谱下降。目前和未来的中微子探测器，如Super-Kamiokande，LENA和Hyper-Kamiokande，可能能够探测到这种扭曲。
2014-01-27 astro-ph.CO hep-ph
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
Markov Walk Exploration of Model Spaces: Bayesian Selection of Dark Energy Models with Supernovae
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
Supernova light-curve fitters and Dark Energy
我们表明，当一个程序，以消除超新星Ia（SN Ia）数据集和观测BAO和CMB之间的紧张关系，可能会有这样的情况下，同一个SN Ia集建立两个不同的光变曲线拟合表现为两个独立的和不同的超新星集，和超新星集之间的紧张关系，一些作者发现实际上可能是由于紧张关系或不一致的拟合。我们还表明，在SN Ia数据集中使用的拟合器的信息可能是相关的，以确定是否幻影型模型是有利的或不当这样的一组与BAO/CMB联合参数相结合。
2010-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark sector interaction and the supernova absolute magnitude tension
人们已经深入讨论了宇宙动力学在晚期的变化是否能够解决$H_0$张力。另一方面，也有人认为$H_0$张力实际上是超新星绝对星等$M_B$的张力。在这项工作中，我们鲁棒地约束$M_B$使用Pantheon超新星Ia（SN）的样品，重子声学振荡（BAO），和大爆炸核合成（BBN）的数据，并评估$M_B$张力通过比较三个理论模型，即标准的$Λ$ CDM，$w$ CDM和暗能量（DE）和暗物质（DM）之间的非引力相互作用（IDE）。我们发现，IDE模型可以解决$M_B$张力与耦合不为零，在95\% CL，确认所获得的结果使用$H_0$前。
2021-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cosmology with Type II Supernovae
随着II型超新星研究的进展，我们试图研究是否存在超越标准宇宙学范式的新物理，即，宇宙学常数$Λ$加上冷暗物质（$Λ$ CDM）。在$1σ$置信水平下，用标准色法标定的II型超新星、Ia型超新星、重子声学振荡、宇宙微波背景辐射和宇宙计时器的数据组合约束四种不同的宇宙学模型，我们发现：（i）非平坦$Λ$ CDM模型支持空间平坦宇宙;（ii）对于$ω$为自由参数的$ω$ CDM模型，暗能量$ω$的约束状态方程与$Λ$ CDM假设一致;（iii）对于衰变真空模型，没有证据表明宇宙暗区中暗物质与暗能量之间存在相互作用;（iv）对于暗能量密度参数化方案，也没有动力学暗能量的暗示。很明显，如果我们希望得出关于宇宙形成和演化的明确结论，就需要更大的II型超新星样本。
2019-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Verifying the failing supernova constraint on dark photons with two-dimensional hydrodynamic simulations
Keio University（庆应义塾大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Institute of Particle and Nuclear Studies, KEK（高能加速器研究机构粒子核研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
通过二维流体模拟验证暗光子对超新星失败的约束，发现ε大于3×10^-9时可排除，结果与先前研究相符。
2026-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
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
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
Model Independent Analysis of Supernova Data, Dark Energy, Trans-Planckian Censorship and the Swampland
在这封信中，我们考虑的膨胀和增长函数的模型无关的重建从万神殿超新星数据。该方法依赖于开发的扩展函数的移位切比雪夫多项式和确定的多项式的系数的最大似然拟合的数据。在以独立于模型的方式获得扩展函数之后，我们还可以在不假设特定模型的情况下确定增长函数。然后，我们将结果与两类暗能量模型的预测进行比较，首先是一类与trans-Planckian审查和沼泽地结构一致的精粹标量场模型，其次是一类广义Proca矢量场模型。我们确定这些模型中出现的参数的约束。
2020-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supernova cooling from neutrino-devouring dark matter
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
本研究首次探讨核心坍缩超新星内吞噬中微子的费米子暗物质产生过程，利用先进模拟数据推导出对暗物质相互作用的严格限制，比直接探测改进多达七个数量级，并关闭了大部分相关参数窗口。
2026-10-30 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting Supernova 1987A Constraints on Dark Photons
我们重新审视超新星1987 A观测中质量低于~ 100 MeV的暗光子的约束。如果产生足够数量的暗光子，它们就会减少以中微子形式发射的能量，这与观测结果相冲突。对于第一次，我们包括有限的温度和密度的动力学混合参数，在这种环境中，的影响。这导致暗光子质量低于~ 15 MeV时，暗光子的约束减弱。对于足够大的λ值，暗光子可以在超新星内部被重新吸收。由于再吸收过程的速率随着暗光子能量的增加而降低，我们指出，具有高于维恩峰的能量的暗光子可以在没有散射的情况下逃逸，从而比假设黑体光谱更可能导致能量损失。此外，我们估计系统的不确定性的冷却边界推导约束假设一个分析和四个不同的模拟的原始中子星的温度和密度分布。最后，我们还估计了系统的不确定性的约束，通过改变的距离跨越暗光子必须传播从他们的生产点，能够影响到恒星。这项工作澄清了SN 1987 A在暗光子参数空间上的界限。
2019-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Stress testing the dark energy equation of state imprint on supernova data
这项工作确定了基于Ia型超新星的标准Lambda-CDM分析可以识别与红移相关的暗能量状态方程w（z）形式的宇宙学常数的偏差的程度。我们引入并应用一种新的随机曲线生成器来模拟来自约束族的w（z）实例，这些约束族与宇宙学常数的区别越来越大。在产生了一系列对应于每个w（z）曲线的Ia型超新星的模拟目录之后，我们进行了标准的Lambda-CDM分析，以估计Ia型超新星的绝对星等、现今物质密度和状态方程参数的相应后验密度。使用后验密度之间的Kullback-Leibler发散作为差异度量，我们证明了标准Ia型超新星宇宙学分析对暗能量状态方程的广泛红移依赖性的敏感性有限。此外，我们报告说，较大的红移依赖偏离宇宙学常数不一定表现出与λ CDM模型的可检测的不兼容性。我们的研究结果表明，超越标准模型的物理可能只是隐藏在普通的视线。
2019-07-06 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.AP
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
Dark Matter Pollution in the Diffuse Supernova Neutrino Background
Hyper-Kamiokande（HyperK）实验预计将精确测量漫射超新星中微子背景（DSNB）。这就要求对相关能量范围内的背景有充分的了解。一个迄今尚未被考虑的可能背景是低质量暗物质（DM）湮灭为中微子。我们在HyperK中对DSNB信号和背景进行了模拟，并量化了DM湮灭产物污染DSNB信号的程度。我们发现，DM的存在可能会影响DSNB物理学感兴趣的参数，如有效中微子温度和恒星形成率的正确值的确定。虽然这开启了同时表征DNSB和通过间接探测发现暗物质的可能性，但我们认为，由于缺乏低能量下可用的角度信息，很难将这两种贡献分开。
2022-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Heating the dark matter halo with dark radiation from supernovae
本文研究了超新星能量以暗辐射形式释放到暗物质晕中，将其从尖核转变为平坦核，并在四个基准模型中验证了该机制对矮星系暗物质晕的显著影响。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Using Pantheon and DES supernova, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter data to constrain the Hubble constant, dark energy dynamics, and spatial curvature
我们使用Pantheon Ia型超新星（SN Ia）的视星等、DES-3年分仓的SN Ia视星等、哈勃参数和重子声学振荡测量来约束六个空间平坦和非平坦的宇宙学模型。这些数据集提供了相互一致的宇宙学约束，在我们研究的六个宇宙学模型。对这些数据集的联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0=68.8\pm1.8\ \rm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}$和非相对论物质密度参数$Ω_{\rm m_0}=0.294\pm0.020$的估计。虽然联合约束更倾向于温和的暗能量动力学和一点空间曲率，但它们并不排除暗能量是一个宇宙学常数和平坦的空间超曲面。我们还添加类星体的角尺寸和H II星暴星系的测量组合的数据集，并找到更多的限制性约束。
2021-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disentangling Sub-GeV Dark Matter from the Diffuse Supernova Neutrino Background using Hyper-Kamiokande
本文研究Hyper-Kamiokande探测DSNB时亚GeV暗物质湮灭中微子造成的背景干扰，提出利用信号方向性差异的开关分析方法来缓解该效应。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Diffuse neutrino supernova background as a cosmological test
未来对弥散中微子超新星背景的探测和测量将揭示宇宙中超新星事件的速率，恒星形成速率和每个超新星的中微子光谱。关于这些测量将告诉我们宇宙的膨胀历史，人们说得很少。本文的目的是表明，弥漫超新星中微子背景的检测将是一个补充工具的研究和可能的宇宙学模型的歧视。特别是，我们研究了三种不同的宇宙学模型：$Λ$冷暗物质模型，Logotropic宇宙和一个散装粘性物质占主导地位的宇宙。通过拟合每个模型的自由参数与超新星Ia探测器，我们发现，$Λ$ -冷暗物质模型和Logotropic模型的最佳拟合参数计算的预测事件数是相同的，而大体积粘性物质占主导地位的宇宙学模型预测$\sim 3$倍的事件。我们表明，目前的限制设置的超级神冈上的弥漫超新星中微子背景通量给互补约束的自由参数的大体积粘性物质为主的宇宙。此外，这个极限意味着，在$Λ$冷暗物质模型中，宇宙应该以$H_0 > 21.5 ~\rm{Km/sec/Mpc}$膨胀，而与暗物质$Ω_m$的含量无关。
2017-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
