Reconstruction of the interaction term between dark matter and dark energy using SNe Ia
利用参数化重建方法研究了一个均匀、各向同性、空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型,该模型中充满了具有常数状态方程(EOS)参数的暗能量流体(DE)与暗物质(DM)相互作用.重建方法的基础上展开的一般相互作用项和相关的宇宙学变量的Chebyshev多项式,形成一个完整的正交函数。这个相互作用项描述了暗扇区内DE和DM之间的能量流交换。为了展示该方法的工作原理,我们只根据前六个切比雪夫多项式重建相互作用函数,并假设三个模型获得展开系数的最佳估计:(a)状态参数$w =-1$的DE方程(b)固定暗物质密度参数的状态参数$Λ$常数的DE方程,(c)状态参数$w =$常数的DE方程和待估计的自由常数暗物质密度参数,并使用由557颗Ia型超新星组成的“超新星宇宙学计划”(SCP)的Union 2 SNe Ia数据集。在这两种情况下,初步重建表明,在最好的情况下,在$1σ$和$2σ$误差从早期的正值到晚期的负值的范围内,存在最近的过去中非相互作用线Q=0的交叉的可能性。这意味着,在该重建中,在早期存在从DE到DM的能量转移,并且在晚期存在从DM到DE的能量转移。我们的结论是,这一事实是一个交叉行为的可能存在的指示在一般的相互作用耦合暗组件之间。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the equation of state and density parameter for dark energy from combined analysis of recent SNe Ia, OHD and BAO data
采用模型无关的方法,通过分析5组Ia超新星观测数据,结合重子声学振荡(BAO)和哈勃观测数据(OHD),重建了暗能量状态方程。SNe Ia数据集包括UNION 2的最新数据和2007年至今的其他数据汇编。我们假设一个封闭的形式参数化的光度距离的红移和执行$χ^2$分析的观测数据。物质密度在本时代$Ω_m^0$也被视为是一个参数的分析和它的最佳拟合值获得的每一个数据集。我们发现,暗能量状态方程对当前和早期的物质密度有很强的依赖性。从分析中,我们还预测了在1 $σ$置信水平的平坦FRW宇宙的物质密度参数的下限在较早的时代。暗能量状态方程似乎是$z$的慢变函数。给出了暗能量密度参数和物质密度参数的变化以及它们的1 $σ$变化。
2011-03-12 astro-ph.CO
Interaction between dark energy and dark matter: observational constraints from OHD, BAO, CMB and SNe Ia
为了检验暗能量与暗物质之间是否存在能量转移,我们利用OHD、CMB、BAO和SNe Ia等新的观测资料,研究了暗物质扇区与宇宙加速扇区之间两种形式的非平凡相互作用的宇宙学约束.更确切地说,我们发现相互作用项$Q=3γHρ$的两种唯象形式具有相同的趋势,即,参数$γ$是一个小数字,$|γ|\approx 10^{-2}$。然而,关于相互作用参数的符号,我们观察到$γ>0$时,暗扇区之间的相互作用是成比例的尘埃物质的能量密度,而负耦合($γ<0$)是首选的观察时,相互作用项是成比例的暗能量密度。我们进一步讨论了这种不相容性的两种可能的解释,并应用一个定量的标准来判断符合问题的严重性。结果表明,正耦合的$γ_m$ IDE模型的符合指数$C$比$γ_d$ IDE模型、相互作用的quintessence模型和phantom模型的符合指数小4个数量级,可以缓解符合问题。
2013-10-09 astro-ph.CO
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
Quintom scalar field : Varying dark energy equation of state obtained from recent SNe Ia, BAO and OHD data
通过对Ia超新星观测数据、哈勃观测数据(OHD)和重子声学振荡(BAO)数据的分析,我们试图找出宇宙中产生暗能量的标量势的本质。我们证明,为了解释不同的暗能量状态方程($ω_X(z)$)的模型独立的方式从观测数据的分析,我们需要调用一个quintom标量场有一个“精粹”的一部分$ω_X(z) > -1$和“幻影”的一部分$ω_X(z) < -1$。我们考虑了这些标量场的高斯型势,并将由这种势导出的暗能量状态方程与由数据分析计算的状态方程进行了比较。
2013-01-10 astro-ph.CO
Reconstruction of the interaction term between dark matter and dark energy using SNe Ia, BAO, CMB, H(z) and X-ray gas mass fraction
最近,在文献[1]中,我们发展了一种参数化重建方法,重建了一个充满具有常数状态方程参数的暗能量流体与暗物质相互作用的均匀、各向同性、空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型.重建方法的基础上展开的一般相互作用项和相关的宇宙学变量的Chebyshev多项式,形成一个完整的正交函数。在这篇文章中,我们重建了仅根据前四个切比雪夫多项式展开的相互作用函数,并获得了展开系数的最佳估计,假设有三个模型:(a)状态参数w=-1的DE方程(b)状态参数w =常数且暗物质密度参数固定的DE方程,(c)状态参数w =常数的DE方程,其中待估计的自由常数暗物质密度参数。在所有的情况下,初步重建表明,在最好的情况下,存在的可能性,交叉的非相互作用线Q=0在最近的过去内的1-sigma和2-sigma误差从正值在早期的时间在后期的负值。这意味着,在该重建中,在早期存在从DE到DM的能量转移,并且在晚期存在从DM到DE的能量转移。我们的结论是,这一事实是一个交叉行为的可能存在的指示在一般的相互作用耦合暗组件之间。最后,我们得出结论,在这种情况下,观测对相互作用的强度施加了很强的约束,使其大小不能解决巧合问题或至少显着减轻。
2012-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Soundness of Dark Energy properties
Ia型超新星(SNeIa)被用作可分解的蜡烛,在宇宙加速的发现中起到了重要作用,通常归因于某种形式的暗能量(DE)。最近的研究提出了一个问题,即SNeIa的固有光度是否会随着红移而演化。虽然宇宙加速的证据对这种可能的系统是稳健的,但问题仍然是后者能在多大程度上影响负责宇宙加速的DE分量的推断性质。这就是我们在这项工作中要解决的问题。我们使用SNeIa距离模量测量从万神殿和JLA样品。我们认为,DE状态方程是一个自由参数的模型,无论是恒定的或随时间变化的,以及DE和暗物质相互作用的模型,最后一个模型不可知参数化的影响,由于修改后的重力(MG)。当SNeIa数据与宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振各向异性测量相结合,我们发现强烈的退化之间的参数管理的SNeIa系统,DE参数,和哈勃常数$H_0$。这些简并显著扩大了DE参数的不确定性,在某些情况下导致中心值的${\cal O}(σ)$偏移。然而,包括低红移重子声学振荡和宇宙计时器测量,以及CMB透镜测量,大大改善了以前的限制,和唯一剩下的效果检查系统是一个$\lesssim 40\%$扩大DE参数的不确定性。相反,我们推导出的MG参数的约束基本上不受系统的影响。因此,我们确认整体健全的暗能量属性。
2020-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Constraints in light of Pantheon SNe Ia, BAO, Cosmic Chronometers and CMB Polarization and Lensing Data
为了探索是否存在超越标准宇宙学模型的新物理,我们将最新最大的Pantheon Ia型超新星样本与重子声振荡、宇宙微波背景辐射、普朗克透镜效应和宇宙计时器的数据组合,约束了7个宇宙学模型.我们发现,在$Λ$ CDM宇宙学框架下,宇宙是平坦的,暗能量的约束状态方程与宇宙学常数假设非常一致,没有动力学暗能量存在的证据,在宇宙的暗扇区中没有暗物质与暗能量相互作用的迹象,在宇宙的中微子区不存在不育中微子。给出了三个活跃中微子总质量的95 $\%$极限$Σm_ν<0.178$ eV。很明显,基于当前观测数据集的标准宇宙学模型没有任何偏离。
2018-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
DESI and SNe: Dynamical Dark Energy, $Ω_m$ Tension or Systematics?
通过从 DESI 提倡的 $w_0 w_a$CDM 宇宙学重构 $Λ$CDM 参数 $Ω_m$,发现低红移处 SNe 与 DESI 存在显著差异引发的“$Ω_m$ 张力”,指出这更可能源于系统误差,且动力学暗能量声明因缺乏跨观测量的独立确认而尚不成熟。
2025-01-25 astro-ph.CO
Time-dependent diffusive interactions between dark matter and dark energy in the context of $k-$essence cosmology
我们研究了暗物质和暗能量之间依赖于时间的扩散相互作用的情况,并表明这样的模型可以容纳在超新星Ia(SNe Ia)观测的光度距离-红移数据的观测。我们从观测数据中得到了该模型中不同相关参数的约束条件。我们考虑由具有常势$V(ϕ) = V$的$L = V(ϕ)F(X)$的$k-$本质拉氏量驱动的均匀标量场$ϕ(t)$,来描述该模型中的暗能量动力学。利用从SNe Ia(JLA)数据分析中提取的FRW标度因子、状态方程和暗流体总能量密度的时间行为,我们得到了$k-$本质标量场的时间依赖性,并重建了$k-$本质拉格朗日量中函数$F(X)$的形式。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Quasar cosmology: dark energy evolution and spatial curvature
我们分析了宇宙学中的一些公开辩论,根据最新的类星体(QSO)样本,涵盖了广泛的红移范围高达$z\sim7.5$,结合Ia型超新星(SNe)和重子声学振荡(BAO)。事实上,用高红移数据扩展宇宙学分析是区分不同宇宙学模型的关键,这些模型在低红移时是简并的,并允许对可能的暗能量(DE)演化进行更好的约束。此外,我们还讨论了BAO,SNe和类星体数据的组合,以了解它们的兼容性和扩展的标准宇宙学模型的影响。具体来说,我们考虑一个平坦和非平坦的$Λ\mathrm{CDM}$宇宙学,一个平坦和非平坦的DE模型与常数DE状态方程参数($w$),和四个平坦的DE模型与变量$w$,即Chevallier-Polarski-Linder和Jassal-Bagla-Padmanabhan模型,和一个“指数”和Barboza-Alcaniz参数化。我们发现,联合分析类星体+SNe与BAO是唯一可能的背景下,一个平坦的宇宙。事实上,BAO确认了假设弯曲几何的平坦条件,而SNe+QSO显示了封闭空间的证据。我们还发现$Ω_{M,0}=0.3$在所有数据集假设一个平面$Λ\mathrm{CDM}$模型。然而,所有其他模型在2-3 $σ$与SNe+QSO+BAO组合数据集时显示出统计上显著的偏差。在DE密度随时间演化的模型中,SNe+QSO+BAO数据总是倾向于$Ω_{M,0}>0.3$、$w_{0}<-1$和$…
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonparametric Variational Inference Reconstruction of the Cosmic Expansion History from SNe Ia -- the charm2 code
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);AIM(天体物理信息与物质实验室);Deutsches Zentrum für Astrophysik(德国天体物理中心);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群)
本文利用非参数方法重构Ia型超新星数据的宇宙膨胀历史,通过charm2代码分析不同数据集,发现非参数重构与参数模型在某些数据集上一致,但在其他数据集上显示暗能量演化特征。
2026-04-28 astro-ph.CO
The effective running Hubble constant in SNe Ia as a marker for the dark energy nature
提出通过研究有效运行哈勃常数的演化趋势来揭示暗能量性质的新方法,构建三种暗能量模型并与PL和ΛCDM模型对比,发现现象学PL模型在统计学上最受支持,且分箱Pantheon样本可在1σ水平上区分暗能量性质。
2025-09-16 astro-ph.CO
Testing the phenomenological interacting dark energy model with gamma-ray bursts and Pantheon+ type Ia supernovae
本文利用GRBs和Pantheon+ SNe Ia数据探索唯象IDE模型,发现能量从暗能量转移至暗物质,缓解巧合问题,H₀值与SH0ES一致,且预测宇宙年龄大于ΛCDM模型,缓解年龄问题。
2024-10-23 astro-ph.CO
Dynamical Dark Energy or Modified Gravity? Signatures in Gravitational Wave Propagation
本文利用DESI BAO DR2和DESyr5超新星数据,通过模型无关方法重建暗能量密度,研究f(Q)修正引力中的有效引力耦合和引力波阻尼参数,发现不同数据集在阻尼参数上预测显著差异,为区分暗能量与修正引力提供依据。
2025-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter cores in the Fornax and Sculptor dwarf galaxies: joining halo assembly and detailed star formation histories
我们结合详细的恒星形成历史的天炉座和玉夫座矮球状体的质量大会的历史,他们的暗物质(DM)晕祖先估计,如果超新星II型(SNeII)的能量沉积是足够的,以创建一个实质性的DM核心。假设SNeII注入DM粒子的能量效率为$ε_{\rm gc}=0.05$,我们发现,一个单一的早期事件,$z \gtrsim z_{\rm infall}$,它结合了所有SNeII的能量,由于爆炸超过0.5 Gyr,足以在雕塑家和天炉座创造一个几百秒差距的核心。因此,我们的研究结果表明,这是积极合理的形成核心冷暗物质(CDM)晕通过早期幕式气体外流触发SNeII。此外,基于清洁发展机制的合并率和相空间密度的考虑,我们认为,随后的完全再生的尖点的概率是很小的一个相当大的比例的侏儒大小的晕。
2014-01-28 astro-ph.CO
The effect of different observational data on the constraints of cosmological parameters
Ia型超新星(SNe Ia)数据和BAO数据对$Λ$ CDM模型的约束是相似的,因此比较它们对暗能量性质的约束是值得的。利用SNLS 3的472个超新星Ia数据汇编、重子声学振荡距离测量、WMAP 7的宇宙微波背景辐射数据和哈勃参数数据,研究了它们的不同组合对修正全息暗能量模型和Chevallier-Polarski-Linder模型中宇宙学参数拟合的影响. BAO和WMAP 7数据对暗能量的状态方程参数都没有很好的约束作用,但WMAP 7和BAO数据都有助于Ia型超新星数据打破模型参数间的简并性,从而加强对状态方程参数$w_a$变化的约束,WMAP 7数据的约束作用稍好一些.虽然BAO和WMAP 7数据对$Ω_m$和$Ω_k$提供了相当好的约束,但它们无法约束暗能量的动力学。另一方面,SNe Ia数据对$Ω_m$和$Ω_k$没有提供很好的约束,但对暗能量的动力学,特别是对暗能量的状态方程参数的变化提供了很好的约束,因此我们需要将SNe Ia数据与BAO和WMAP 7数据结合起来来探测暗能量的性质。$H(z)$数据的加入有助于更好地约束宇宙$Ω_k$的几何结构和暗能量的性质。对于SNLS SNe Ia数据,干扰参数$α$和$β$对于上述数据的所有不同组合都是一致的,并且它们对宇宙学参数拟合的影响很小。通过对不同模型的拟合,$Λ$ CDM模型与所有观测数据仍然是一致的。
2013-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New analysis of SNeIa Pantheon Catalog: Variable speed of light as an alternative to dark energy
本文提出光速可变理论作为暗能量替代方案,通过修改红移关系分析SNeIa Pantheon目录,在不需暗能量的情况下拟合质量超越$Λ$CDM模型,且得出的$H_0$值与早期CMB功率谱分析一致。
2025-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining dark matter halo properties using lensed SNLS supernovae
本文利用超新星Ia的引力放大率来测量暗物质晕的性质。单个Ia超新星的放大率可以用观测到的前景星系的性质和暗物质晕模型来计算。我们将星系的暗物质晕模型化为具有速度色散和截断半径的截断奇异等温球,并服从光度相关标度律。从超新星遗产巡天(SNLS)的前3年中,在红移范围为0.2 < z < 1的175个超新星Ia的均匀选择的样本被用来约束与前景星系相关的暗物质晕模型。最佳拟合的速度色散标度律与星系-星系透镜测量结果吻合得很好。我们进一步发现,被动星系和恒星形成星系的速度色散的归一化分别与经验的Faber-Jackson和Tully-Fisher关系是一致的。如果我们不对这些关系进行归一化,我们发现在92%的置信水平下,数据更倾向于引力透镜。使用最近的尘埃消光模型,我们推断,这种影响对我们的结果是非常小的。我们还研究了超新星Ia由于引力透镜引起的亮度散射。引力透镜散射近似正比于超新星Ia的红移。我们发现比例常数为B = 0.055 + 0.039 - 0.041 mag(在95%的置信水平下B < 0.12 mag)。如果这个模型是正确的,透镜效应对超新星Ia的内在亮度散射的贡献对于SNLS样本来说是很小的。
2010-02-06 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
Dark Energy and Hubble Constant From the Latest SNe Ia, BAO and SGL
基于Hessel等(2009)提供的最新MLCS 17 SNe Ia数据,结合重子声振荡(BAO)和强引力透镜(SGL),研究了平坦宇宙中常数$w$和时变$w(z)=w_0+w_az/(1+z)$的暗能量状态方程参数及其与物质密度$Ω_M$和哈勃常数$h$的相关性.由SNe数据得到的约束条件为:(a)最佳拟合结果为$(Ω_M, w, h)=(0.358, -1.09, 0.647)$,而$Ω_M$和$w$均对哈勃常数与先验输入$\tilde{h}=0.65$的差值$Δh =h-\tilde{h}$非常敏感;(b)参数的似然度为:$w = -0.88^{+0.31}_{-0.39}$和$Ω_M=0.36^{+0.09}_{-0.15}$,与95% C. L.下的$Λ\rm CDM$一致; (c)在对其他参数进行边缘化之后,发现时变情况下的两个参数是$(w_0, w_a)=(-0.73^{+0.23}_{-0.97}, 0.84^{+1.66}_{-10.34})$;(d)在常数$w$和$Ω_M$之间存在明显的简并性,这降低了SNe Ia约束它们两者的能力;(e)参数$w_a$的似然性具有高的非高斯分布;(f)对$Ω_M$的额外限制是必要的,以改善SNe Ia数据对($w_0$,$w_a$)的约束。通过对Ia型超新星和BAO的联合分析,打破了$w$和$Ω_M$之间的简并性,并给出了一个…
2009-09-04 astro-ph.CO
The Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey: V. Improving the Dark Energy Constraints Above z>1 and Building an Early-Type-Hosted Supernova Sample
我们提出了ACS,NICMOS,和凯克AO辅助测光的20个Ia型超新星SNe Ia从HST星团超新星调查。Ia超新星的红移区间为0.623 < z < 1.415。其中14个Ia超新星通过了我们严格的选择切割,并与世界上的Ia超新星样本结合使用,以获得对暗能量的最佳电流约束。我们发现的10个新的Ia型超新星超过了$z=1$的红移,从而使HST发现的Ia型超新星的统计权重几乎翻了一番。我们的详细分析纠正了最近发现的超新星Ia光度和宿主星系质量之间的相关性,并纠正了NICMOS零点在计数率适合非常遥远的超新星Ia。这些超新星的加入使红移1.0 < z < 1.6处的暗能量密度ρ DE}(z)的最佳组合约束提高了18%(包括系统误差)。对于LambdaCDM宇宙,我们得到Ω_Λ= 0.724 + 0.015/-0.016(68% CL包括系统误差).对于平坦的wCDM模型,我们测量到一个常数的暗能量状态方程参数w = -0.985 +0.071/-0.077(68%CL).在owCDM模型中,曲率被限制在~0.7%,在允许暗能量随参数w_0和w_a变化的模型中,曲率被限制在~2%。进一步收紧对暗能量时间演化的限制将需要几项改进,包括对几十个z>1的超新星Ia样本进行高质量的多通带测光。我们描述了这样一个样本可以有效地获得HST的WFC 3集群字段为目标。
2011-05-17 astro-ph.CO
Reconstructing Dark Energy : A Comparison of Cosmological Parameters
为了获得关于暗能量本质的信息,人们提出了大量的宇宙学参数。在这项工作中,我们研究了这些不同的参数在区分暗能量的理论模型,使用目前可用的超新星(SNe)的数据,和未来的观测模拟的功效。我们发现,目前的数据并没有把强大的约束暗能量的性质,无论使用的宇宙学参数。对于未来的数据,我们发现,虽然减速参数可以准确地重建一些暗能量模型,它是无法区分不同的暗能量模型,因此限制了它的有用性。物理参数,如状态方程的暗能量,或暗能量密度做好重建和歧视,如果物质密度是已知的高精度。然而,物质密度的不确定性降低了这些参数的功效。最近提出的一个参数,Om(z),从SNe数据的一阶导数构造,在区分暗能量的不同理论模型方面非常有效,并且具有不依赖于物质密度值的额外优势。因此,我们发现,一个宇宙学参数构造的数据的一阶导数,其中的暗能量的理论模型是足够远离彼此,这是独立的物质密度,在重建暗能量从SNe数据表现最好。
2010-12-07 astro-ph.CO
Interacting dark energy constraints from Fermi GRBs and Pantheon+ SNe Ia with full GRB covariance
School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与天文学院);School of Physics and Electronics, Henan University(河南大学物理与电子学院)
利用Fermi/GBM长暴和Pantheon+ SNe Ia数据,通过全GRB协方差分析,检验相互作用暗能量模型相对于ΛCDM模型的证据,发现当前数据不支持相互作用暗能量。
2026-10-06 astro-ph.CO
Model-independent measurement of cosmic curvature with the latest $H(z)$ and SNe Ia data: A comprehensive investigation
本文利用最新 $H(z)$ 和 SNe Ia 数据,通过高斯过程与人工神经网络两种模型无关重建方法测量宇宙曲率 $Ω_k$,发现 GP 方法精度最高并支持平坦宇宙,同时揭示重建方法选择会影响曲率估计结果。
2023-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Key drivers of the preference for dynamic dark energy
本文通过频率学派模拟检验DESI BAO与DES5YR SNe对动力学暗能量的偏好,发现其与Planck约束的ΛCDM存在显著张力,且DES5YR SNe贡献更大。
2025-02-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Comparative Study of Dark Energy Constraints from Current Observational Data
我们研究如何从目前的观测数据的暗能量的限制取决于所使用的分析方法:Ia型超新星(SNe Ia)的分析,和星系聚类数据。我们推广了Ia型超新星的通量平均分析方法,允许Ia型超新星的相关误差,以减少由于Ia型超新星的弱透镜效应而引起的系统偏差。我们发现,通量平均导致更大的误差暗能量和宇宙学参数,如果只使用超新星Ia数据。当SN Ia数据(SNLS团队的最新汇编)与WMAP 7年结果相结合(根据我们对CMB位移参数的概率分布的高斯拟合)、哈勃空间望远镜(HST)最新的哈勃常数(H_0)测量和伽马射线暴(GRB)数据,Ia超新星的通量平均增加了与其他数据的一致性,并导致对z=1处的暗能量密度和宇宙曲率Ω_k的明显更严格的约束。H星系团的测量(z=0.35)r_s(z_d)和r_s(z_d)/D_A(z=0.35)(其中H(z)是哈勃参数,D_A(z)是角直径距离,r_s(z_d)是拖曳时期的声音视界)与SN Ia数据一致,给出了相同的pirors(CMB+H_0+GRB),并导致显着改善暗能量约束时,组合。目前的数据完全符合一个宇宙学常数和一个平坦的宇宙。
2012-01-04 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints from supernova data set with corrected redshift
对遥远的Ia型超新星(SNe Ia)的观测,被用作标准蜡烛,支持宇宙充满了一种神秘的能量形式--暗能量的观点。根据Ia超新星的观测数据和对宇宙微波背景各向异性的测量,对宇宙学参数的限制表明,暗能量大约占宇宙中所有能量的70%。在一个平坦的宇宙的假设,我们调查是否真的需要暗能量,以解释超新星Ia的实验数据,在这种情况下,有多少这样的未知能量实际上是从这些数据的分析推导出来的,必须在宇宙学的LambdaCDM模型中引入。特别是,我们有兴趣验证膨胀宇宙的爱因斯坦-德西特模型是否真的被排除了。通过使用基于牛顿方法的拟合过程来寻找最小值,我们重新分析了Kowalski等人(2008)报告的由307 SNe形成的“Union汇编”,获得了非常不同的暗能量估计,即大约60%。此外,为了平衡由于相应的光变曲线宽度的膨胀或拉伸而引起的对Ia型超新星视星等的校正,我们引入了一个适当的修正redsfhit。考虑到这一修正,我们在选择切割后重新调整了Union编译数据集。从我们的分析中出现的主要结果是Omega_m和Omega_Lambda的值强烈依赖于拟合过程和所选择的样本。特别地,我们得到的对质量密度的约束,由临界质量密度归一化,对于252的样品,Ω_m = 0.7,对于242 SNe Ia的样品,Ω_m = 1。后一种情况并不意味着存在任何额外形式的暗能量。
2012-03-28 astro-ph.CO
Measuring Dark Energy Properties with Photometrically Classified Pan-STARRS Supernovae. II. Cosmological Parameters
我们用1169颗泛星超新星(SNe)和195颗低$z$($z < 0.1$)超新星Ia测量宇宙学参数。虽然大多数泛星SNe缺乏光谱分类,在以前的论文(I)中,我们证明了光度分类的SNe可以通过使用贝叶斯方法来推断无偏的宇宙学参数,该方法将核心塌陷(CC)SN污染边缘化。我们的样本包含的SNe几乎是之前最大的SNIa汇编的两倍。结合SNe和普朗克的宇宙微波背景(CMB)约束,我们测得暗能量状态方程参数$w$为-0.989 $\pm$ 0.057(statPDMATHABMQ sys).如果$w$随红移演化为$w(a) = w_0 + w_a(1-a)$,则我们发现$w_0 = -0.912 \pm 0.149$和$w_a =$ -0.513 $\pm$ 0.826。这些结果与联合光变曲线分析和万神殿样品的宇宙学参数一致。我们尝试了四种不同的光度分类先验的泛星SNe和两种替代方法的建模CC SN污染,发现没有变体给出一个$w$从基线测量差异超过2%。由于边缘化CC SN污染,$σ_w^{\textrm{CC}} = 0.012$,$w$的系统不确定性是本工作中第三小的系统不确定性来源。我们发现有限的(1.6 $σ$)证据演化的SN色-光度关系与红移,一个可能的系统,可能构成一个显着的不确定性,在未来的高- $z$分析。我们的数据提供了目前对$w$的最佳约束之一,表明当污染分布在贝叶斯框…
2018-03-14 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
Implications for dark energy of cosmic transparency in light of DESI data
本文基于DESI数据测试距离对偶关系(DDR)对暗能量推断的影响,发现允许DDR偏差会增加暗能量状态方程参数误差,且使超新星变暗的物理场景无法解释较高的H0值。
2025-06-27 astro-ph.CO
Measuring the Properties of Dark Energy with Photometrically Classified Pan-STARRS Supernovae. I. Systematic Uncertainty from Core-Collapse Supernova Contamination
Pan-STARRS(PS1)中深巡天发现了超过5,000颗可能的超新星(SNe),但仅获得了10%的SN候选者的光谱分类。我们测量了3,147个可能的SNe的光谱宿主星系红移,并估计$\sim$ 1,000是Ia型SNe(SNe Ia),其光变曲线质量足以进行宇宙学分析。我们使用这些数据与模拟,以确定核心塌陷SN(CC SN)污染的测量的暗能量状态参数,$w$方程的影响。使用贝叶斯估计应用于多个物种(BEAMS)的方法,到Ia超新星的距离和污染CC SN分布的同时确定。我们测试光变曲线为基础的SN分类先验BEAMS以及一种新的分类方法,依赖于主机星系光谱和SN类型与主机类型的关联。通过在大型SN模拟中测试几种SN分类方法和CC SN参数化,我们估计CC SN污染对$w$($σ_w^{CC}$)的系统误差为0.014,即29%的统计不确定性。我们的最佳方法给出了$σ_w^{CC} = 0.004$,仅为统计不确定性的8%,但可能受到CC SN分布知识不完整的影响。该方法确定SALT 2颜色和形状系数$α$和$β$,具有$\sim$ 3%偏差。然而,我们发现,一些变体需要$α$和$β$被固定到已知的BEAMS值,以产生$w$的准确测量。最后,在我们的样本中推断的明亮CC SNe的丰度大于基于测量的CC SN速率和光度函数的预期。
2017-06-19 astro-ph.CO
Cosmological Evidence for Dark Axion-Dark Baryon Interactions from Apparent Phantom Crossing
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所)
研究暗轴子与暗重子相互作用,通过在玻尔兹曼代码中实现相关模型并与CMB、DESI DR₂ BAO和SNe Ia数据对比,发现最佳拟合模型改善了拟合,其暗物质质量演化呈现非单调变化,产生类似早期暗能量的能量注入但对降低当前张力作用有限。
2026-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting the equation of state of dark energy from DESI BAO with SNe Ia and CMB
Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences(河南科学院引力波天文研究院);School of Microelectronics, Qingdao University of Science and Technology(青岛科技大学微电子学院)
本文结合DESI BAO DR2、Pantheon+ SNe Ia与Planck 2018 CMB数据,采用红移截断策略分析w0waCDM模型,发现z~0.4-0.8数据会致约2σ偏差,无可靠证据支持其优于ΛCDM模型,偏差或源于统计波动与子样本局限。
2026-08-06 astro-ph.CO
Studying Type II supernovae as cosmological standard candles using the Dark Energy Survey
尽管宇宙学参数的测量有了巨大的改进,但暗能量的性质和哈勃-勒梅特定律中哈勃常数(H $_0$)的准确值仍然未知。为了打破目前的僵局,有必要开发尽可能多的独立技术,例如使用II型超新星(SNe II)。本文的目的是证明SNe II用于推导准确的河外距离的实用性,这将是下一代望远镜的资产,在那里将发现更遥远的SNe II。更具体地说,我们提出了一个样本,从暗能量调查超新星计划(DES-SN)组成的15 SNe II的光度和光谱信息跨越红移范围高达0.35。结合我们的DES SNe与公开提供的样品,并使用标准蜡烛法(SCM),我们构建了最大的可用哈勃图与SNe II在哈勃流(70 SNe II),并找到一个观察到的分散0.27马格。我们证明,添加一个颜色项的SN II标准化不会减少哈勃图中的分散。虽然SNe II是可行的距离指标,这项工作指出了重要的问题,以提高其效用作为独立的河外信标:找到新的相关性,定义一个更标准的子类SNe II,构建新的SNe II模板,并致力于更多的观测时间高红移SNe II。最后,第一次,我们进行模拟,估计红移依赖的距离模偏置由于选择效应。
2020-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational constraints on the unified dark matter and dark energy model based on the quark bag model
在这项工作中,我们调查,如果一小部分的夸克和胶子,逃脱强子化和生存的均匀分布的完美流体,可以发挥暗物质和暗能量的作用。\citep{Brilenkov}中提出的这种流体有两个主要参数:$β$,与充当暗物质的夸克和胶子的数量有关;以及$γ$,充当宇宙学常数。我们利用Ia型超新星(SNeIa)、长伽马射线暴(LGRB)和直接观测的哈勃数据探讨了这种模型在宇宙学尺度上的可行性。我们发现:(i)一般来说,$β$不能被SNeIa数据或LGRB或H(z)数据所约束;(ii)$γ$可以被所有三个数据集很好地约束,与$\approx78\%$一起贡献能量物质含量;(iii)当假设(仅)重子物质具有强先验时,模型的两个参数被成功地约束。
2014-04-01 astro-ph.CO
Time-Varying Dark Energy Constraints From the Latest SN Ia, BAO and SGL
基于Hessel等(2009)提供的最新SNe Ia观测数据,利用MLCS 17光变曲线拟合器,结合重子声振荡(BAO)和强引力透镜(SGL),研究了平坦宇宙中暗能量状态方程参数$w$的约束,特别是时变情况下$w(z)=w_0+w_zz/(1+z)$的约束.从SNe数据单独的约束被发现是:(a)$(Ω_M, w)=(0.358, -1.09)$作为最佳拟合结果;(b)$(w_0, w_z)=(-0.73^{+0.23}_{-0.97}, 0.84^{+1.66}_{-10.34})$的两个参数在随时间变化的情况下,边缘化参数$Ω_M$后;(c)参数$w_z$的可能性有一个高的非高斯分布;(d)需要对$Ω_M$进行额外限制,以改善Ia超新星数据对参数($w_0$、$w_z$)的约束。通过对Ia超新星数据和BAO的联合分析,打破了$w$和$Ω_M$之间的简并性,得到了有趣的最大似然$w_0 = -0.94$和$w_z = 0$ .当边缘化参数$Ω_M$时,发现拟合结果为$(w_0, w_z)=(-0.95^{+0.45}_{-0.18}, 0.41^{+0.79}_{-0.96})$。通过加入SGL数据的分裂角统计量,得到了一个一致的约束$(Ω_M, w)=(0.298, -0.907)$,并进一步改进了对时变暗能量的约束为$(w_0, w_z) = (-0.92^{+0.14}_{-…
2010-08-05 astro-ph.CO
Constraints on dark energy with the LOSS SN Ia sample
我们对Ganeshalingam等人(2010)介绍的Lick天文台超新星搜索(LOSS)Ia型超新星(SN Ia)测光样本进行了宇宙学分析。这些SNe提供了一个有效的锚点,估计宇宙学参数时,结合数据集在更高的红移。Ganeshalingam等人(2010年)提供的数据已经在KAIT和Nickel望远镜的自然系统中重新简化,以尽量减少系统的不确定性。我们已经在我们的自然系统光变曲线上运行了光变曲线拟合软件SALT 2,以测量LOSS光变曲线和文献中可用的SN Ia数据集的光变曲线参数。我们提出了一个哈勃图的586 SNe在红移范围z=0.01-1.4与剩余散射0.176马格。在我们的样本中的226个低z对象,91个对象是从丢失,包括45 SNe没有以前公布的距离。假设宇宙是平坦的,我们发现仅从SNe出发,暗能量状态方程参数w =-0.86 ^+0.13_-0.16(stat)+- 0.11(sys)的最佳拟合与宇宙学常数一致。我们的数据更倾向于一个宇宙,其膨胀率为99.999%。当观察哈勃残差作为宿主星系形态的函数时,我们没有看到明显趋势的证据,尽管我们发现在距离宿主星系核投影距离< 10 kpc(σ= 0.156等)的SNe中,哈勃残差的散射有所减少。我们发现,哈勃残差与Si II λ6355在最大光附近的光谱中测量的膨胀速度不相关。我们的数据与不存在局部“哈勃气泡”相一致。“通…
2013-07-02 astro-ph.CO
Testing the phenomenological interacting dark energy with observational $H(z)$ data
为了测试暗能量和暗物质之间可能的相互作用,我们调查的观测约束的现象学的情况下,其中的暗能量和物质密度之间的比率是成比例的幂律的情况下的标度因子,$r\equiv (ρ_X/ρ_m)\propto a^ξ$。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法,用最新修正的$H(z)$数据和Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP 7)7年观测的宇宙微波背景(CMB)数据,对唯象相互作用暗能量模型进行约束,从光谱斯隆数字巡天(SDSS)数据发布7(DR7)中观测到的重子声振荡(BAO)银河系样本和Ia型超新星(SNe Ia)从联盟2集。模型参数的最佳拟合值是$Ω_{m0}=0.27_{-0.02}^{+0.02}(1σ)_{-0.03}^{+0.04}(2σ)$、$ξ=3.15_{-0.50}^{+0.48}(1σ)_{-0.71}^{+0.72}(2σ)$和$w_X=-1.05_{-0.14}^{+0.15}(1σ)_{-0.21}^{+0.21}(2σ)$,它们比以前的结果更严格。这些结果表明,不考虑相互作用的标准$Λ$ CDM模型仍然能很好地拟合最近的观测数据,但是,能量从暗物质向暗能量转移的相互作用略优于从暗能量向暗物质的相互作用.研究还表明,$H(z)$数据与CMB和BAO观测数据相结合时,对唯象相互作用情景的约束更加严格,并且$H(z)$ +BAO+CMB、SNe+BAO+CMB和$H(z)…
2011-06-01 astro-ph.CO
Controlled Ensemble Null Tests of Dynamical Dark Energy Hints: Single-Probe Recovery of $Λ$CDM with BAO, Compressed-CMB, and SNe Mocks
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University(成均馆大学物理系、基础科学研究院)
本文通过一致的BAO、CMB和SNe模拟重构LambdaCDM,揭示了动力学暗能量的零测试结果,强调了多探测分析和灵活先验的重要性。
2026-10-14 astro-ph.CO
Creation of Viscous Dark Energy by the Hubble Flow: Comparison with SNe Ia Master Sample Binned Data
ENEA(意大利国家原子能机构)
该研究通过哈勃流创造粘性暗能量,发现其状态方程参数具有phantom特性,与Ia型超新星主样本数据比较验证了模型的预测。
2026-08-17 astro-ph.CO