A Uniform Type Ia Supernova Distance Ladder with the Zwicky Transient Facility: Absolute Calibration Based on the Tip of the Red Giant Branch (TRGB) Method
据报道,目前造父变星校准的距离阶梯测量$H_0$与从宇宙微波背景(CMB)推断的值处于紧张状态,假设标准宇宙学。然而,红巨星分支(TRGB)的一些尖端估计报告$H_0$与CMB更好地一致。因此,减少局部测量中的系统不确定性对于理解哈勃张力至关重要。在本文中,我们提出了一个统一的距离阶梯之间的第二和第三梯级,结合SNe~Ia观测的ZTF与TRGB校准的绝对光度。\emph{same}巡天的校准器和哈勃流量SNe~Ia的一个大的、体积有限的样本最大限度地减少了两个最大的系统学来源:主星系偏差和不均匀的光度校准。我们提出了一个试点研究的结果,使用现有的TRGB距离的宿主星系ZTF SN~Ia SN 2021 rhu(又名ZTF 21 abiuvdk)在NGC 7814。结合ZTF校准器和来自ZTF哈勃流SNe~Ia的第一次数据发布的体积有限的样品,我们推断出$H_0 = 76.94 \pm 6.4\, {\rm km}\,{\rm s^{-1}}\,{\rm Mpc^{-1}}$,一个$8.3 \%$测量。在本次初步研究中,SN~Ia光度的单天体定标误差占主导地位。然而,ZTF样品已经包括了$\sim$ 20 Mpc内的5个其它SNe~Ia,其TRGB距离可以用HST获得。最后,我们提出的前景,建立这个距离阶梯80 Mpc的JWST观测超过100 ZTF SNe~Ia。
2022-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
CATS: The Hubble Constant from Standardized TRGB and Type Ia Supernova Measurements
本文利用优化的无监督 TRGB 算法 CATs 并结合 Pantheon+ Ia 型超新星样本,通过标准化 NGC 4258 多场定标测量哈勃常数,得到 H0=73.22±2.06 km/s/Mpc,并系统评估了算法选择的不确定性。
2023-04-13 astro-ph.CO
Comparing Tip of the Red Giant Branch Distance Scales: An Independent Reduction of the Carnegie-Chicago Hubble Program and the Value of the Hubble Constant
红巨星分支的尖端已经被哈勃太空望远镜用来测量到500个邻近星系的距离,这些星系可以在河外距离数据库(EDD)的红巨星分支的颜色-星等图和尖端(CMD/TRGB)目录中找到。我们建立的方法被用来执行一个独立的减少的目标,提出了一系列的论文最终在Freedman(2021年)中的芝加哥哈勃计划(CCHP)。我们独特的方法包括模拟观测到的红巨星分支和渐近巨星分支恒星的光度函数,这不同于CCHP采用的边缘检测算法。我们发现11个主机与新成像的距离之间非常一致,所有都在D <20 Mpc。然而,我们无法测量5个主机中的4个主机的TRGB,这些主机使用旨在测量造父变星距离的存档数据,所有这些主机都在D> 23 Mpc。在超脉泽宿主NGC 4258的晕中进行了两次新的HST观测,第一次使用了与SN Ia宿主相同的ACS F606W和F814W滤波器和后服务电子设备,然后我们将TRGB距离刻度校准到几何超脉泽距离。使用我们的TRGB距离,我们发现一个值的哈勃常数的$H_{0}$ = 71.5 $\pm$ 1.8 km/s/Mpc时,使用万神殿或卡内基超新星项目(CSP)的超新星样本。未来,詹姆斯·韦伯太空望远镜将把TRGB的测量扩展到更多的Ia超新星宿主,并对通往$H_{0}$的不同路径进行表面亮度波动测量。
2022-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The luminosity of supernovae of type Ia from TRGB distances and the value of H_0
星系晕星族中的红巨星分支(TRGB)顶端的距离-通过RR Lyr星校准,并与依巴谷星相关联,并得到恒星模型的进一步支持-用于确定附近六颗Ia型超新星(SN 2011 fe,2007 sr,1998 bu,1989 B,1972 E和1937 C)的光度。结果是M_V_corr = -19.41 +/-0.05。如果将这个值应用于速度为3000< v <20,000 km/s的62 Ia超新星,则哈勃常数的大尺度值为H_0 = 64.0 +/- 1.6 +/- 2.0。SN HST项目从10个Cepheid校准的SNe Ia中得出H_0 = 62.3 +/- 1.3 +/- 5.0(Sandage等人,2006)。年轻的人口I(造父变星)和老,金属贫人口II(TRGB)距离指标的协议是令人满意的。合并加权结果为H_0 = 63.7 +/- 2.3(即+/-3.6%)。该结果也可以与WMAP 5数据相一致(Reid等人,2010年)。
2012-08-24 astro-ph.CO
The Role of Type Ia Supernovae in Constraining the Hubble Constant
本文系统回顾Ia型超新星在本地距离阶梯中约束哈勃常数的方法、交叉检验与系统误差,并论证超新星相关系统误差或非ΛCDM分量难以解释哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
The Astrophysical Distance Scale III: Distance to the Local Group Galaxy WLM using Multi-Wavelength Observations of the Tip of the Red Giant Branch, Cepheids, and JAGB Stars
当地确定哈勃常数的工作正处于十字路口。目前对宇宙局部膨胀率的估计相差约1.7 sigma,来自造父变星和TRGB的校准,适用于Ia型超新星。为了帮助阐明可能的来源系统误差造成的紧张局势,我们在这项研究中显示,最近开发的距离指标,J-区域渐近巨分支(JAGB)方法(arXiv:2005.10792),可以作为一个独立的交叉检查和比较与其他本地距离指标。此外,我们的情况下,JAGB方法具有很大的潜力,作为一个独立的,精确和准确的校准Ia型超新星的测定H 0。使用本星系群,WLM,我们提出的JAGB方法,在近红外(JHK)波长的TRGB测量,在光学I波段的TRGB测量,和多波长造父变星的周期光度关系测定之间的距离比较。我们发现:$μ_0$(JAGB)= 24.97 +/- 0.02(静态)+/- 0.04(系统)磁,$μ_0$(TRGB NIR)= 24.98 +/- 0.04 stat)+/- 0.07(sys)mag,$μ_0$(TRGB F814 W)= 24.93 +/- 0.02(静态)+/- 0.06(系统)磁场,$μ_0$(造父变星)= 24.98 +/- 0.03(统计)+/- 0.04(系统)磁。所有四种方法都很一致,在3%的水平上确认了四个距离尺度的局部自洽性,并增加了JAGB方法与其他三种基于天体物理学的方法一样准确和精确的距离指标的信心。
2020-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Carnegie-Chicago Hubble Program. VIII. An Independent Determination of the Hubble Constant Based on the Tip of the Red Giant Branch
我们提出了一个新的和独立的本地值的哈勃常数的基础上的校准的尖端的红巨星分支(TRGB)适用于Ia型超新星(SNeIa)。我们发现Ho = 69.8 +/- 0.8(+/-1.1\% stat)+/- 1.7(+/-2.4\% sys)km/sec/Mpc。TRGB方法既精确又准确,与造父变星距离尺度平行,但独立于造父变星距离尺度。我们的值位于当前哈勃张力所定义的范围的中间。它在1.2-sigma水平上与普朗克2018年的估计一致,在1.7-sigma水平上与基于造父变星距离尺度的SHoES测量的Ho一致。TRGB的距离是用哈勃太空望远镜(HST)的高级巡天照相机(ACS)对星系晕成像测量的。TRGB校准的零点设置为距离大麦云云18.477 +/- 0.004(stat)+/-0.020(sys)mag的距离模数,基于20颗晚型分离食双星(DEB)的测量,结合基于斯皮策观测的3.6微米造父变星莱维特定律的HST视差校准。我们锚定TRGB距离的星系,扩大我们的测量到哈勃流使用最近完成的卡内基超新星项目I样本包含约100个观测良好的SNeIa。相对于造父变星,晕TRGB距离测量有几个优点:包括晕红化程度低,光度测量的拥挤或混合效应最小,对I波段金属丰度的敏感性很浅(校准),不需要多个观测时期或关注周期的不同斜率。此外,我们的TRGB宿主星系样本的主机质量平均高于造父变星样本,更好地匹配C…
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Standardized Luminosity of the Tip of the Red Giant Branch utilizing Multiple Fields in NGC 4258 and the CATs Algorithm
本研究利用NGC 4258的11个哈勃空间望远镜天区,通过对比度比率标准化红巨星分支尖端测量,测得全局TCR为-0.021±0.004 mag/R,并校准了TRGB绝对星等,为测量哈勃常数H₀提供了一致性的距离阶梯校准。
2023-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A 5% measurement of the Hubble constant from Type II supernovae
由造父变星校准的Ia型超新星(SNe~Ia)的哈勃-勒梅特常数的最严格的局部测量值不同于由$\sim 5σ$通过宇宙微波背景辐射({ \it Planck} $+Λ$ CDM)推断的值。这种所谓的“哈勃张力”已经被其他独立的方法所证实,因此似乎不是系统误差的可能后果。在这里,我们继续我们以前的工作,使用II型超新星提供另一个,很大程度上独立的方法来测量哈勃-勒梅特常数。从13 SNe~II的几何、造父变星或红巨星分支(TRGB)的主星系距离测量中,我们得到H $_0= 75.4^{+3.8}_{-3.7}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$(仅统计误差),与局部测量一致,但$\sim 2.0σ$与{ \it Planck} $+Λ$ CDM值不一致。仅用造父变星($N=7$),我们得到H $_0 = 77.6^{+5.2}_{-4.8}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$,而仅用TRGB($N=5$),我们得到H $_0 = 73.1^{+5.7}_{-5.3}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$ .通过我们的数据集的13个变体,我们得到了1.5\,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$的系统不确定性估计。从这些变体中导出的中值与我们的基准模型产生的中值仅相差0.3\,km\,s $^{-…
2022-06-13 astro-ph.CO
The Carnegie-Chicago Hubble Program. IV. The Distances to NGC 4424, NGC 4526, and NGC 4536 via the Tip of the Red Giant Branch
芝加哥哈勃计划(CCHP)正在重新校准河外距离尺度,使用与红巨星分支(TRGB)到本地星系的距离有关的Ia型超新星。我们在这里提出深哈勃太空望远镜(HST)ACS/WFC成像的解决恒星星族的贫金属晕的超新星Ia宿主星系NGC 4424,NGC 4526,和NGC 4536。这三个室女座星系是校准河外距离尺度的主要目标,因为它们在本地宇宙中相对接近,而且它们的视线红度很低。通过分离的食双星将TRGB零点与到大麦云云的几何距离进行比较,我们测量了31.00 +/- 0.03(stat)+/- 0.06(sys)mag,30.98 +/- 0.03(stat)+/- 0.06(sys)mag,NGC 4424、NGC 4526和NGC 4536分别为30.99 +/- 0.03(stat)+/- 0.06(sys)mag,或15.8 +/- 0.2(stat)+/- 0.4(sys)Mpc,15.7 +/- 0.2(stat)+/- 0.4(sys)Mpc,和15.8 +/- 0.2(stat)+/- 0.4(sys)Mpc。对于这三个星系,距离是第一个基于TRGB的距离,对于NGC 4424和NGC 4526,它们是迄今为止公布的最高精度距离,每个测量到3%。最后,我们报告了我们的TRGB距离和NGC 4424和NGC 4536的造父变星距离之间的良好一致性,证明了目前从星族I和II恒…
2018-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
A New Uncertainty Scheme for Galaxy Distances from Flow Models
本文提出一种基于四种流量模型与约2000个星系精确距离比较的星系距离不确定度分配方案,提供函数和表格,除室女座星系团外普遍适用。
2025-04-19 astro-ph.CO
The TRGB-SBF Project. I. A Tip of the Red Giant Branch Distance to the Fornax Cluster with JWST
本文利用 JWST 对天炉座星系团三个早型星系进行 TRGB 距离测量,得到距离模数 31.424 ± 0.077 mag,并为独立于造父变星-SN Ia 传统路径的高精度 H0 测量奠定 SBF 标度零点基础。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmicflows-3
第二版中包含8,188个条目的宇宙流星系距离数据库现在扩展到17,669个条目。主要增加的是我们从斯皮策太空望远镜获得的3.6微米测光的星系旋转和光度之间的相关性中推导出的2,257个距离,以及基于6dFGS合作的基本平面方法的8,885个距离。红巨星分支的尖端和Ia型超新星的汇编有轻微的增加。超新星光度的零点校准给出的哈勃常数值为76.2 +-3.4(r)+-2.7(s)km/s/Mpc。另外,对代表全球流入/流出的特殊速度项的限制意味着H_0 = 75 +-2 km/s/Mpc。
2016-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Type II Supernovae as Distance Indicators at Near-IR Wavelengths
出于在近红外波长观测的优势,我们调查II型超新星(SNe II)在这些波长的距离指标,通过光球星等方法(PMM)。为了进行分析,我们使用$BVIJH$测光和光谱的24 SNe II在光球阶段。为了校正消光和红移效应的测光,我们计算总的选择性宽带消光比和$K$-校正高达$z=0.032$。要估计宿主星系的颜色过剩,我们使用的颜色-颜色曲线的方法与$V\!-\!I$与$B\!-\!V$作为颜色组合。我们校准的PMM使用四个SNE II在星系的红巨星分支距离的尖端。在我们的24个SNe II中,有9个位于$cz>2000$ km s $^{-1}$,我们用它来构建哈勃图(HD)。为了进一步探索PMM距离的精度,我们将用于校准的四个SNe和另外两个在造父变星和SNIa距离的星系中包括到HD中。使用一组15个SNe II,我们获得了$J$波段0.13 mag的HD rms,而光学波段的rms为0.15 - 0.26 mag。这反映了用近红外代替光学光度法测量PMM距离的好处。根据我们所掌握的证据,我们可以将PMM距离精度与$J$波段设置为10%以下,置信度为99%。
2018-12-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
A measurement of the Hubble constant from Type II supernovae
通过造父变星校准的Ia型超新星(SNe Ia)测量哈勃常数的精度逐渐提高,这表明与从普朗克卫星测量的宇宙微波背景辐射和标准$Λ$ CDM宇宙学模型推断的当前值有$\sim 4.4σ$的差异。这种分歧似乎不是由于已知的系统误差,因此可能暗示着新的基础物理学。虽然目前的各种方法都有其优点,但进一步改进哈勃常数的约束条件需要发展尽可能多的独立方法。在这项工作中,我们使用SNe II作为标准蜡烛,以获得一个独立的测量的哈勃常数。使用7 SNe II与主星系的距离测量造父变星或红巨星分支的尖端,我们推导出H $_0= 75.8^{+5.2}_{-4.9}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$(仅统计误差)。我们的值有利于从传统的距离阶梯(造父变星+ SNe Ia),并表现出8.4 km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$从普朗克$+Λ$ CDM值的差异。加上系统误差的估计值(2.8 km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$),将$\sim 1.7σ$与普朗克$+Λ$ CDM的差异变为$\sim 1.4σ$。包括系统误差和执行自举模拟,我们确认,本地H $_0$值超过早期宇宙的值,置信水平为95%。由于在这项工作中,我们只交换SNe II为SNe Ia测量河外距离,我们证明,没有证据表明SNe Ia是H $_0$张力的来源。
2020-06-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Carnegie Supernova Project-I and -II: Measurements of $H_0$ using Cepheid, TRGB, and SBF Distance Calibration to Type Ia Supernovae
本研究利用 CSP-I 和 CSP-II 的 Ia 型超新星数据,结合 Cepheid、TRGB 和 SBF 距离校准器测量哈勃常数,发现多校准器结合可减小与早期宇宙测量的张力,并证实宿主外围超新星光度散布更小。
2023-10-25 astro-ph.CO
Tip of the Red Giant Branch Distances with JWST. II. I-band Measurements in a Sample of Hosts of 10 SN Ia Match HST Cepheids
研究以NGC 4258为几何锚点,用JWST I波段TRGB测量8个Ia型超新星宿主星系距离,并与HST造父变星距离比较,结果一致,为距离梯级提供关键系统误差交叉检验。
2024-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmicflows-2: SNIa Calibration and H0
Cosmicflows-2距离纲要的构建涉及到以下方法提供的距离测量的合并:(造父变星)周期亮度,红巨星分支的尖端(TRGB),表面亮度波动(SBF),亮度线宽(TF),基本平面(FP)和Ia型超新星(SNIa)。涉及SNIa的方法处于一个相互连接的阶梯的顶部,提供了精确的距离,远远超出了哈勃流因特殊运动而产生的扭曲的预期范围。在本文中,SNIa的规模是由36个TF螺旋与造父变星或TRGB距离,56个SNIa主机与TF距离,和61组或集群托管SNIa与造父变星,SBF,TF,或FP距离锚定。利用SNIa标度零点集,在红移0.03 < z < 0.5的范围内评估哈勃常数的值,假设宇宙学模型具有Omega_m = 0.27和Omega_Lambda = 0.73。哈勃常数的测定值为H 0 = 75.9 \pm 3.8 km s-1 Mpc-1。
2012-02-17 astro-ph.CO
Extending the cosmic distance ladder two orders of magnitude with strongly lensed Cepheids, carbon AGB, and RGB stars
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)(坎塔布里亚物理研究所);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);School of Earth and Space Exploration, Arizona State University(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院)
利用强引力透镜效应,通过造父变星、碳星和RGB星扩展宇宙距离测量范围两数量级,以验证超新星距离推导。
2025-01-03 astro-ph.CO astro-ph.IM astro-ph.SR
A new measurement of the Hubble constant using Type Ia supernovae calibrated with surface brightness fluctuations
提出了一种基于表面亮度起伏(SBF)方法的Ia型超新星绝对星等的新标定方法,旨在测量哈勃常数的值。我们建立了一个样本的校准锚组成的24 SNe托管在星系SBF距离测量。应用分层贝叶斯方法,我们校准的SNe光度,并将其扩展到哈勃流使用的样本96 SNe Ia的红移范围$0.02 < z < 0.075$,从合并的万神殿样本提取。我们估计的$H_0 = 70.50 \pm 2.37(stat) \pm 3.38(sys)$ $\text{km}\ \text{s}^{-1}\ \text{Mpc}^{-1}$(即$3.4\% stat, 4.8\% sys$)的值,这是在使用红巨星分支校准的尖端获得的值一致,并在误差范围内与从SNe Ia型造父变星校准获得的值和从宇宙微波背景的分析推断的值一致。我们发现,用SBF标定的超新星Ia距离模量比用造父变星标定的平均大0.07等。我们的研究结果指出,SNe在不同类型的星系之间可能存在差异,这可能源于不同的本地环境和/或SNe Ia祖属性。采样不同的宿主星系类型,SBF提供了一个补充的方法,造父变星,这是重要的,在解决可能的系统学。由于SBF方法有能力达到比造父变星更大的距离,LSST和JWST即将进入操作将增加在SBF距离可以测量的星系中的SNe Ia的数量,使得SBF测量对于改善SNe Ia的校准和$H_0$的估计具有吸引力。
2021-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mira Distance Ladder
本文综述Mira变星的性质与周光关系,提出将其作为Ia型超新星替代定标器乃至直接测量H₀的距离阶梯新途径。
2024-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Allan Sandage and the Distance Scale
艾伦·桑德奇在他活跃的一生中一次又一次地回到距离刻度和哈勃常数的校准上,用不同的距离指标进行实验。1952年,他证明了造父变星的高光度,证实了巴德对距离尺度的修正(H 0 ~ 250 km/s/Mpc)。在接下来的25年里,他将价值降低到75和55。在哈勃太空望远镜到达后,他观测造父变星以校准附近Ia型超新星(SNe Ia)的平均光度,并将其用作标准烛光,得出宇宙值H 0 = 62.3 +/- 1.3 +/- 5.0。最后,他转向红巨星分支(TRGB)的尖端,这是一个非常强大的距离指示器。176个TRGB距离的汇编产生了一个平均值,非常局部的值H 0 = 62.9 +/- 1.6,并揭示了本超星系团的流动速度。此外,TRGB距离现在可用于6个Ia型超新星;如果将它们的平均光度应用于遥远的Ia型超新星,则得到H 0 = 64.6 +/- 1.6 +/- 2.0。两次独立的大尺度定标的加权平均值得到H 0 = 64.1 km/s/Mpc,误差在3.6%以内。
2012-11-20 astro-ph.CO
A BayeSN Distance Ladder: $H_0$ from a consistent modelling of Type Ia supernovae from the optical to the near infrared
本文使用 BayeSN 分层贝叶斯模型同时建模光学与近红外 Ia 型超新星光变曲线,结合造父变星或 TRGB 校准哈勃流样本估计哈勃常数,发现联合建模可降低不确定性达 15\\%,对减少 $H_0$ 误差预算至关重要。
2023-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Screened fifth forces lower the TRGB-calibrated Hubble constant too
局部距离阶梯测量的哈勃常数需要在低红移的几何距离之间的连接和Ia型超新星在哈勃流,这可能是通过造父变星的周期-光度关系或光度的尖端红巨星分支(TRGB)功能的赫兹斯普林-罗素图。任何通过改变距离阶梯来解决哈勃张力的潜在方案都必须使造父变星和TRGB $H_0$校准与CMB保持一致。在本文中,我们扩展了我们的屏蔽第五力模型(Desmond et al 2019),以涵盖TRGB框架。第五种力量降低了TRGB的光度,因此推断的$H_0$的减少要求校准光度的恒星--目前在LMC--平均比校准超新星星等的恒星更少被屏蔽。我们表明,即使在悲观的假设灭绝的LMC,完全符合普朗克可以实现第五个力的强度在未屏蔽的RGB星$\sim$ 0.2牛顿引力。这是通过比较造父变星和TRGB与附近星系的距离测量所允许的。我们的研究结果表明,Desmond et al(2019)的框架比最初证明的更通用,能够改善第二战线上的哈勃张力。
2020-06-26 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Cosmicflows-4
使用Cosmicflows-4,收集了55,877个星系的距离,分为38,065组。八种方法,最大的数字来自光度和运动学性质的螺旋星系(TF)和椭圆星系(FP)之间的相关性。超新星起源于退化的祖先(Ia型超新星)是一个重要的重叠组成部分。较小的贡献来自椭圆星系表面亮度波动的距离估计以及核心坍缩超新星(SNII)的光度和膨胀率。造父变星的周期光度关系和红巨星分支的尖端观测建立在当地恒星视差测量以及到NGC 4258的几何脉泽距离的基础上,提供了距离的绝对标度。将星系组合成星系群是这项研究的一个重要特点,有助于各种方法之间的重叠。方法内和方法之间的多个贡献之间的合并是用贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗程序进行的。最后的距离集合与哈勃常数的值是兼容的$H_0=74.6$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,具有小的统计误差$\pm 0.8$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,但具有大的潜在系统误差~3 km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。从测量的距离可以推断出特殊的速度。特殊速度场的解释是复杂的,因为个别组件上的大误差,并邀请超出本研究范围的分析。
2022-12-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Mira Distance to M101 and a 4% Measurement of H0
本研究利用 M101 视场中的 211 颗 Mira 变星和 HST 观测数据,结合周期-光度关系测距,推导出 H0 为 72.37±2.97 km/s/Mpc,证实了局部宇宙 H0 值高于早期宇宙。
2024-01-31 astro-ph.CO
Calibrating the Tully-Fisher Relation to Measure the Hubble Constant
本研究追溯了B24中TF关系测$H_0$系统误差大的两类校准冲突来源,修正数据后系统误差减半,得到$H_0=76.3\pm2.1\pm1.5$ km/s/Mpc,佐证哈勃张力不依赖单一距离指标。
2024-12-11 astro-ph.CO
Measurements of the Hubble Constant: Tensions in Perspective
近几十年来,对邻近星系距离的测量迅速改进。始终存在的挑战是减少系统性影响,特别是随着探测距离的增加,不确定性变得更大。在本文中,我们结合了最近的几个校准的尖端的红巨星分支(TRGB)方法。这些校准在1%水平下内部自一致。新的盖亚早期数据发布3(EDR 3)数据提供了额外的一致性检查,准确度(较低)为5%,这是有据可查的盖亚角协方差偏差的结果。更新的TRGB校准应用于来自卡内基超新星计划的遥远的Ia型超新星样本,得到的哈勃常数值为Ho = 69.8 $\pm$ 0.6(stat)$\pm$ 1.6(sys)km/s/Mpc。基于TRGB的Ho值与由宇宙微波背景测量得到的Ho值在统计上没有显著差异。TRGB结果也与SHoES和Spitzer plus HST关键项目Cepheid校准的2 $σ$一致。TRGB的结果本身并不需要标准Lambda-CDM宇宙学模型之外的额外新物理。它们的优点是基础物理简单(核心He闪光)和系统不确定性小(从灭绝,金属丰度和拥挤)。最后,回顾了TRGB和造父变星的优点和缺点,并讨论了解决当前与未来盖亚、HST和JWST观测之间差异的前景。解决这种差异是必不可少的,以确定是否声称的紧张局势Ho之间的本地测量和CMB推断的值是物理动机。
2021-06-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Planetary Nebula Luminosity Function at the Dawn of Gaia
[O III] 5007行星状星云光度函数(PNLF)是一个优秀的河外标准烛光。从理论上讲,PNLF方法根本不应该起作用,因为最亮的行星状星云(PNe)的光度应该对它们的宿主恒星星族的年龄非常敏感。然而,这种方法看起来很稳健,因为它始终产生不到10%的距离到所有哈勃类型的星系,从最早的椭圆星系到最新类型的螺旋星系和不规则星系。因此,它特别适合于交叉检查其他技术的结果,并找到人口I和人口II距离阶梯之间的小偏移。我们审查的校准方法,并表明,零点造父变星和红巨星分支的尖端提供了极好的协议。然后,我们比较PNLF与表面亮度波动测量的结果,并表明,虽然这两种技术同意在相对意义上,后者的方法产生的距离是15%以上的PNLF。我们将这种差异追溯到校准星系,并认为,由于与内部红化相关的小系统误差,真实的距离尺度可能介于两种方法的极端之间。我们还演示了如何PNLF测量的早期型星系,有主机Ia型超新星可以帮助校准的SN Ia最大星等下降率的关系。最后,我们讨论了开普勒和盖亚等太空任务的结果如何帮助我们理解PNLF现象,并提高我们对局部行星状星云物理学的认识。
2012-03-25 astro-ph.CO
The TRGB-SBF Project. III. Refining the HST Surface Brightness Fluctuation Distance Scale Calibration with JWST
本文利用 JWST 对 NGC 4258 的 TRGB 几何定标,为 HST 建立了不依赖造父变星的 SBF 新零点,并结合改进的光学颜色测量,将哈勃常数更新为 73.8±0.7(统计)±2.3(系统)km/s/Mpc,与已有 SBF 结果高度一致。
2025-06-14 astro-ph.CO
A Lockdown Perspective on the Hubble Tension (with comments from the SH0ES team)
这是我于2020年7月17日在剑桥发表的关于“哈勃张力”的演讲的记录。我回顾了里斯和合作者的SH 0 ES分析,并指出了一些内部的不一致之处,包括从造父变星的两个主要几何距离锚,大麦云(LMC)和NGC 4258推断的相对距离之间的差异。然后,我问`需要什么才能使SH 0 ES与早期测量兼容?'.答案是SH 0 ES星系造父变星周期光度关系截距的系统偏差为0.1 - 0.15等。这样的偏差解决了哈勃张力,距离锚之间的张力,以及SH 0 ES和红巨星分支(TRGB)距离阶梯顶端之间的差异,由弗里德曼和合作者测量和校准。我的TRGB和SH 0 ES值H 0之间的差异主要是由一个系统的校准偏移。在短期内,观测工作应该集中在改进距离锚和附近星系的校准上,而不是试图测量到更多超新星宿主星系的距离模量。我认为,一个独立的距离估计NGC 4258是特别重要的。通过这样的观测,应该有可能在相对较短的时间尺度上明确确定哈勃张力是否真的存在。
2020-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Astrophysical Distance Scale II. Application of the JAGB Method: A Nearby Galaxy Sample
我们应用最近由Madore \& Freedman(2020)引入的近红外J区域渐近巨分支(JAGB)方法来测量14个邻近星系的距离,最大为4 Mpc。我们使用的几何分离食二进制(DEB)的距离LMC和SMC作为独立的零点校准。我们发现与以前发表的基于红巨星分支尖端(TRGB)的距离非常一致:JAGB距离测定(包括LMC和SMC)在Delta范围内的平均值一致(JAGB-TRGB)= +0.025 +/- 0.013 mag,略高于1%,其中TRGB I波段零点为M_I = ~-4.05 mag。随着进一步的开发和测试,JAGB方法有可能提供一个独立的Ia型超新星的校准,特别是与JWST。JAGB星(M_J = -6.20等)比TRGB星更远,可以探测到更多的校准星系来测定Ho。与TRGB和造父变星一样,JAGB恒星也可以进行理论上的理解和进一步精确的经验校准。初步的测试表明,几乎没有依赖,如果有的话,JAGB的大小与母星系的金属丰度。这些早期的结果表明,JAGB方法有相当大的希望提供高精度的距离,在本地宇宙中的星系是独立的距离来自莱维特定律和/或TRGB方法;它有许多和可证明的优势,可能使用的米拉变量。
2020-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Status Report on the Chicago-Carnegie Hubble Program (CCHP): Measurement of the Hubble Constant Using the Hubble and James Webb Space Telescopes
CCHP利用JWST并结合HST校准TRGB与JAGB距离,给出近邻星系和SNe Ia的哈勃常数测量,结果与LambdaCDM一致。
2025-03-17 astro-ph.CO
The Hubble Constant from Infrared Surface Brightness Fluctuation Distances
利用哈勃空间望远镜(HST)的WFC 3/IR红外通道(WFC 3/IR)对63个亮星系(主要是早型星系)进行了表面亮度涨落(SBF)距离测量,得到了100 Mpc以下的哈勃常数$H_0$。该样本来自几个独立的HST成像程序,使用WFC 3/IR的F110 W带通。大多数星系的范围在50至80 Mpc之间,来自MASSIVE星系巡天。个体距离测量的统计不确定性中位数为4%。我们用这些红外SBF距离构建哈勃图,并使用{4}种不同的星系速度处理方法来约束$H_0$。对于SBF零点校准,我们使用现有的领带造父变星,更新的一致性与最新确定的距离大麦云从分离食双星,和一个新的领带的尖端红巨星分支(TRGB)校准的脉泽距离NGC 4258。这两个SBF校准是相互一致的,并从恒星星族模型的理论预测。从Cepheid和TRGB校准的加权平均值,我们得到$H_0=73.3{\,\pm\,}0.7{\,\pm\,}2.4$ km/s/Mpc,其中误差条反映了统计和系统的不确定性。这一结果与最近对Ia型超新星的$H_0$、多透镜类星体和水脉泽的时间延迟的测量结果相符合。通过用詹姆斯·韦伯太空望远镜测量的室女星系团外的大质量早型星系的统计样本的精确TRGB距离校准SBF方法,系统的不确定性可以降低到2%以下。
2021-02-26 astro-ph.CO gr-qc
$H_0=69.8\pm1.3$ $\rm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}$, $Ω_{m0}=0.288\pm0.017$, and other constraints from lower-redshift, non-CMB, expansion-rate data
基于低红移、非CMB数据约束宇宙学参数,测得 $H_0=69.8\pm1.3$ $\rm{km \\ s^{-1} \\ Mpc^{-1}}$ 和 $Ω_{m0}=0.288\pm0.017$,发现暗能量动力学具有2$σ$或更大的显著证据。
2023-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The TRGB-SBF Project. II. Resolving the Virgo Cluster with JWST
本文利用 JWST/NIRCam 对室女座星系团内外十个星系同时进行 TRGB 和 SBF 测量,确定室女座距离为 16.17 Mpc,为独立于造父变星阶梯的第二星族距离尺度及检验哈勃张力提供关键约束。
2025-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
"SNe Ia twins" in the Hubble flow, and the determination of H0
Instituto de Física Fundamental, Consejo Superior de Investigaciones Científicas(基础物理研究所,西班牙高等科学研究委员会);Institut de Ciències del Cosmos (UB–IEEC)(宇宙科学研究所(巴塞罗那大学-IEEC));Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所-帕多瓦天文台)
研究通过分析Ia型超新星双胞胎在哈勃流中的距离确定H₀,发现部分样本存在色度误差影响H₀计算,最终得到H₀的平均值为72.38±1.54(stat)±1.33(sys) km s⁻¹ Mpc⁻¹。
2026-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Complete Sample of Available SNe Ia Luminosity Calibrations from the TRGB Observed with either HST or JWST
本文汇编了目前最大且完整的HST/JWST对SNe Ia宿主星系TRGB距离测量样本(N=35),并结合Pantheon+得到H0≈72.1-73.3 km/s/Mpc,与造父变星定标结果一致,同时追溯了此前TRGB结果偏低主要源于样本选择差异。
2025-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconnaissance with JWST of the J-region Asymptotic Giant Branch in Distance Ladder Galaxies: From Irregular Luminosity Functions to Approximation of the Hubble Constant
本文利用 JWST NIRCam 研究距离阶梯星系中 JAGB 恒星,比较多方法测得的参考星等并发现光度函数不对称导致约 0.19 mag 差异,最终得到哈勃常数基准值 74.7 km/s/Mpc。
2024-02-29 astro-ph.CO astro-ph.GA