Type Ia Supernovae as Stellar Endpoints and Cosmological Tools
根据经验，Ia型超新星是确定天文距离的最有用、最精确和最成熟的工具。作为校准蜡烛，它们揭示了暗能量的存在，并被用来测量其属性。然而，超新星Ia爆炸的性质以及所涉及的祖先，即使经过70年的研究，仍然难以捉摸。但现在新的大型调查带来了一个范式转变-我们终于可以比较数百颗超新星的样本来分离关键变量。由于这一点，以及建模方面的进展，对Ia超新星各个方面的理解终于开始取得突破。
2011-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A tomographic test of cosmological principle using the JLA compilation of type Ia supernovae
我们测试的宇宙学原理，通过拟合偶极调制的距离模和宇宙学红移方面的这种调制的演变搜索。基于红移层析方法，我们将Ia型超新星的联合光变曲线分析汇编划分为不同的红移区间，并采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来推断每个红移区间内的各向异性振幅和方向。然而，我们没有发现任何显着偏离宇宙学原理，和各向异性振幅严格限制在$95\%$的置信水平小于千分之几。
2018-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Delayed Detonation Thermonuclear Supernovae With An Extended Dark Matter Component
我们提出了热核超新星混合扩展组件的费米子冷暗物质的模拟。利用具有球对称性的爆燃-爆轰过渡的爆燃模型，研究了一颗质量为10000万的白矮星的爆炸。由于暗物质的大小与正常物质相当，所以这个系统可以用二维欧拉流体力学来描述。在我们所考虑的所有模型中，爆炸留下的所有暗物质都被困为一颗残余的致密暗星。与没有暗物质混合物的普通爆炸相比，暗物质的存在延长了爆燃阶段，产生更多的热中微子和类似数量的铁族元素。暗物质混合模型产生了更暗和更宽的光变曲线，这对热核超新星作为宇宙距离测量标准蜡烛的作用提出了挑战。我们的研究结果还表明，通过近太阳质量的暗物质混合热核超新星，模拟亚太阳质量黑洞作为暗引力源的暗致密物体的形成路径。
2020-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
JAX-bandflux: differentiable supernovae SALT modelling for cosmological analysis on GPUs
本文提出JAX-bandflux，在JAX可微框架中实现SNCosmo关键功能，通过GPU加速和梯度优化高效计算超新星光变曲线并推断SALT参数，服务于宇宙学分析。
2025-04-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
The Cosmological Constant Constrained with Union2.1 Supernovae Type Ia Data. Derivation and evaluation of several FRW and Carmeli models presenting underwhelming support for the standard model
我们得到了几个，详细的关系，弗里德曼，罗伯逊，沃克（FRW）概括描述宇宙在辐射和物质占主导地位的时代。我们明确地规定了辐射的影响，而不是把这个项埋在物质项中。几个模型允许宇宙学常数（CC）以不同的方式随宇宙膨胀而变化。我们评估这些和其他流行的模型，包括$Λ$ CDM（{标准模型}），精髓Vishwakarma，状态方程（EoS）和Carmeli模型与数据从580联盟2.1超新星Ia型收集，使用几个最小化例程，并找到关于CC的模型，$Λ$ CDM模型，票价没有比那些更好。
2014-11-26 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
Lethal radiation from nearby supernovae helps to explain the small cosmological constant
宇宙学常数$Λ$的观测值$Λ_{\rm obs}$比理论预期的要小得多，人择论证被提出来作为这个问题的解决方案，因为当$Λ\gg Λ_{\rm obs}$。然而，当代的星系形成理论预测，恒星的形成甚至具有$Λ/ Λ_{\rm obs} \sim$ 50的高值，这使得人择论证不太有说服力。在这里，我们计算的概率分布的$Λ$使用宇宙学的星系形成的模型，考虑灭绝的观察者所造成的辐射附近的超新星。在一个大的$Λ$宇宙中，由于恒星密度的增加，生命的存活概率降低。使用一个合理的致命的超新星率，我们发现，$Λ$的平均期望值可以接近$Λ_{\rm obs}$，因此这种效果可能是必不可少的，以了解小，但非零值的$Λ$。据预测，我们位于银河系中恒星密度的可居住区域的边缘，这可能会受到未来系外行星研究的检验。
2018-07-18 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
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
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
Comparison of cosmological parameter inference methods applied to supernovae lightcurves fitted with SALT2
我们提出了一个比较两种方法的宇宙学参数推断超新星Ia光曲线与SALT 2技术。标准的卡方方法和最近提出的贝叶斯分层方法（BHM）分别适用于相同的模拟集的基础上，3年的数据发布的超新星遗产调查（SNLS 3），也从斯隆数字巡天（SDSS），低红移样本和哈勃太空望远镜（HST）的数据，假设一个和谐的LCDM宇宙学。对于这两种方法，我们发现，宇宙学参数的恢复值，和全球滋扰参数控制的拉伸和颜色校正的超新星光变曲线，遭受小的偏见。在这两种情况下，偏差的大小是相似的，BHM产生的结果稍微更准确，特别是当应用于SNLS 3单次测量数据集时，宇宙学参数。最值得注意的是，在这种情况下，两种方法的恢复物质密度$Ω_{\rm m,0}$的偏差方向相反。对于SNLS 3类型数据的任何给定实现，这可能导致两种方法之间的$Ω_{\rm m,0}$估计值的$\sim 2 σ$差异，我们发现真实SNLS 3数据就是这种情况。然而，随着更多的高红移和低红移SNIa样本的加入，两种方法的宇宙学参数估计趋于一致。
2012-07-16 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
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
Cosmological model with local symmetry of very special relativity and constraints on it from supernovae
基于Cohen \& Pennhow的非常狭义相对论[A. G. Cohen和S. L.《物理学评论》（Phys. Rev. Lett.）{ \bf 97}（2006）021601]中，我们提出了对Friedmann-Robertson-Walker（FRW）线元的各向异性修改。引入了任意定向的1-形式，FRW时空成为Randers-Finsler型。1-形式在宇宙中挑选出一个特权轴。因此，宇宙学红移以及哈勃图的Ia型超新星（SNe Ia）成为各向异性。通过对Union 2编译的直接分析，得到了指向\((l,b)=({304^\circ}\pm{43^\circ},{-27^\circ}\pm{13^\circ})\)的特权轴（\(68\%~\rm{C.L.}\)）。这条特权轴与通过比较两个半球的最佳拟合哈勃图所获得的轴很接近。应该注意的是，由于各向异性幅度为\(D=0.03\pm 0.03\)，因此结果与\(1σ\)水平的各向同性一致。
2013-06-07 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
Dark matter with two- and many-body decays and supernovae type Ia
我们提出了一个衰变的暗物质的情况下，子产品是一个单一的无质量的相对论性粒子和一个单一的，有质量的，但可能是相对论性粒子。我们计算了大质量子粒子的速度分布和相应的状态方程，并导出了它在膨胀宇宙中的动力学演化。此外，我们提出了一个衰变的暗物质模型，其中有许多无质量的相对论性子粒子一起在休息的大质量粒子。我们把约束这两个模型使用超新星Ia型观测。我们发现，对于一个女儿的相对论性分数为1%和更高，至少小于10陀螺仪的寿命被排除在外，与较大的相对论性分数约束较长的寿命。
2014-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Testing the Consistence of Gamma Ray Burst Data-set and Supernovae Union2
本文在假设$Λ$ CDM模型是一个潜在正确的宇宙学模型的前提下，利用{ \it多维一致性检验}检验了伽马射线暴（GRB）数据集和超新星联盟2（SNU 2）的一致性.我们发现探针与$1.456σ$和$85.47%$在概率上是不一致的。通过这一观测，可以得出结论，伽玛暴可以与SNU 2相结合，以约束宇宙学模型。
2010-11-17 astro-ph.CO
Forecast of cosmological constraints with superluminous supernovae from the Chinese Space Station Telescope
本研究探讨了中国空间站望远镜（CSST）超亮超新星（SLSNe）的宇宙学应用，预测其在2.5年内可观测约360颗SLSNe，并利用峰值-颜色关系严格约束宇宙学参数，揭示高红移暗能量本质。
2024-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Forecasting Cosmological Constraints from the Weak Lensing Magnification of Type Ia Supernovae Measured by the Nancy Grace Roman Space Telescope
Ia型超新星（SNe Ia）的弱透镜放大率对物质的聚集很敏感，并提供了一个独立的宇宙学探测，以补充对SNe Ia距离的测量。Nancy Grace Roman太空望远镜对这种测量非常敏感，因为它可以发现高红移的Ia超新星，并以高精度测量它们。我们提出了一种方法来重建的概率分布的弱透镜放大率$μ$的超新星Ia，$p(μ)$，从观测数据，并用它来约束宇宙学参数。我们发现，重建的$p(μ)$可以准确地拟合由拉伸高斯分布，并用于测量$μ$的方差，$ξ_μ$，这可以与理论预测的似然分析。将我们的方法应用于一组逼真的模拟SNe Ia预期从罗马太空望远镜，我们发现，使用弱透镜放大的SNe Ia约束的物质密度$Ω_m$和物质聚类幅度$σ_8$的组合。单独的SN Ia距离导致$Ω_m$的测量优于1%。SN Ia弱透镜放大率和距离测量的组合导致在$σ_8$上的$\sim$ 10\%测量。罗曼的Ia超新星将有力地约束宇宙学模型。
2020-08-15 astro-ph.CO
Null tests of the cosmological constant using supernovae
宇宙的标准和谐模型是基于宇宙学常数作为加速膨胀的驱动力。这一协调模式正受到越来越多的相互关联的意见。除了使用一般的观测检验，人们还可以设计针对宇宙学常数特定性质的检验。这些零检验不依赖于观测量的参数化，而是关注只有当暗能量是宇宙学常数时才是常数的量。我们使用超新星的数据在零测试的基础上的光度距离。为了以独立于模型的方式提取距离的导数，我们使用高斯过程。我们发现，一致性模型与Union 2.1数据兼容，但误差条相当大。模拟数据集生成的DES超新星调查，我们表明，这项调查将允许更尖锐的零测试的宇宙学常数，如果我们假设宇宙是平坦的。允许空间曲率会降低空检验的功效。
2013-12-05 astro-ph.CO
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
Consistent use of Type Ia supernovae highly magnified by galaxy clusters to constrain the cosmological parameters
我们讨论了如何强烈放大的前景星系团的Ia型超新星（SNe）应自洽处理时，用于适合的宇宙学参数的样本。虽然SN的星系团透镜放大率可以很好地从不同背景星系的测量红移的多个图像集约束，其值通常取决于用于构建质量模型的宇宙学参数的基准集。在这种情况下，我们不应该天真地将观测到的SN光度通过模型放大率缩小到预期的哈勃图中，这将产生偏差，但要考虑构建质量模型所选择的先验宇宙学参数。我们量化的影响，并发现一个系统误差，通常是百分之几，高达百分之几十，每个放大的SN，可能会传播到宇宙学参数拟合，除非宇宙学假设的质量模型被考虑在内（偏差可以更大，如果SN是躺在非常接近临界曲线）。我们还模拟了这样的偏见如何传播到宇宙学参数适合使用Union2.1样本，辅以强烈放大的SNe。如果只包括少数有偏的SNe，那么由此产生的宇宙学参数的偏差通常在百分之几的水平，并且随着透镜SNe的数量和它们的红移而增加。含有放大的Ia型SNe的样本，例如来自正在进行的聚类调查的样本，应该很容易解释这种可能的偏倚。
2014-05-07 astro-ph.CO
Cosmological acceleration
概述了宇宙可观测部分加速膨胀的理论和观测的现状。目录1.历史介绍2.弗里德曼方程和宇宙加速3。真空能量问题4. 5.关于超新星和重子声学振荡的数据5.1宇宙学入门：宇宙中的距离; 5.2测光距离; 5.3宇宙距离阶梯; 5.4 Ia型超新星的各种光变曲线及其在宇宙学中的应用; 5.5重子声学振荡（BAO）; 5.6星系关联函数中的BAO; 5.7超新星与BAO结合的结果摘要; 5.8系统学和对z的依赖; 5.9超新星作为主要的距离指示器; 5.10中子星的合并和标准塞壬方法6.暗能量修正引力8.结论9.附录9.1弗里德曼方程的推导; 9.2宇宙学参数; 9.3标量场
2020-12-09 astro-ph.CO
A Model-independent Test of Cosmic Isotropy with Low-z Pantheon Supernovae
大尺度均匀性和各向同性假设是标准宇宙学模型的主要假设之一。在本文中，我们重新测试宇宙学各向同性使用Ia型超新星（Ia型超新星）的距离提供了最新的Ia型超新星汇编，即万神殿汇编。我们通过选择位于两个红移区间的低红移子样本来执行模型独立分析，即，z $\leq$ 0.10和z $\leq$ 0.20。通过绘制宇宙学参数在天空中的方向不对称性，我们表明，目前的超新星Ia数据有利于宇宙各向同性的假设，因为在地图中发现的各向异性可以主要归因于数据的非均匀天空覆盖，而不是一个实际的宇宙学信号。这些结果证实了在低红移宇宙中没有任何证据反对宇宙学原理。
2018-09-28 astro-ph.CO
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
An estimate of the dark matter density from galaxy clusters and supernovae data
在本文中，我们讨论了一个独立的模型的方法来获得目前的暗物质密度参数（$Ω_{\rm{c,0}}$）相结合的气体质量分数测量的星系团（$f_{gas}$），Ia型超新星（SNe Ia）的观测和宇宙重子丰度的观测吸收系统在高红移。我们的估计是$Ω_{\rm{c,0}} = 0.244 \pm 0.013$（$1σ$）。通过考虑哈勃常数的最新局部测量，我们得到了总物质密度参数的$Ω_{\rm{M,0}} = 0.285 \pm 0.013$（$1σ$）。我们还调查偏离的暗物质密度的演化相对于通常的$a^{-3}$标度，通常在相互作用模型的暗物质和暗能量。由于目前的数据不能证实或排除这种相互作用，我们进行预测分析，以估计必要的改进，即将到来的$f_{gas}$和SNe Ia观测的数量和准确性，以检测可能的非最小耦合在宇宙学暗扇区。
2019-11-19 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
Constraints on Cosmological Parameters with a Sample of Type Ia Supernovae from JWST
我们研究了利用詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）观测到的超高红移（$2\lesssim z \lesssim6$）（VHZ）Ia型超新星（SNe~Ia）样本在宇宙学参数约束下的可能性。在如此高的红移下，宇宙的年龄足够年轻，VHZ SNIa样本包括宇宙的第一个SNe~Ia，其祖先是宇宙形成的第一代低质量恒星。我们表明，VHZ SNe~Ia可以用来解开系统的影响，由于光度距离的演变与红移固有的SNIa标准化。假设系统演化可以用线性或对数公式描述，我们发现这种依赖性的系数可以精确地确定，并与宇宙学模型解耦。系统演化大到0.15等和0.45等的$z=5$可以从流行的宇宙学模型中分别分离出线性和对数演化。VHZ SNe~Ia将为量化SNIa光度距离尺度的系统红移演化奠定基础。当与相对较低红移的SNIa巡天相结合时，VHZ SNe~Ia可以精确测量宇宙从$z\sim 0$到接近再电离的时期的膨胀历史。
2022-11-03 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
Forecasts of cosmological constraints from Type Ia supernovae including the weak-lensing convergence
我们调查如何从超新星Ia的宇宙学约束改善包括弱透镜收敛的影响。为此，我们引入对数正态函数作为收敛PDF，对超新星Ia的透镜散射幅度进行建模，并对超新星Ia进行样本选择，以避免强透镜样本。与其他不确定性的贡献相比（例如，内禀幅度散射），我们发现在$z > 1$处透镜效应占主导地位。在此基础上，对宽视场超新星巡天望远镜观测的参数约束进行了预测，结果表明，考虑弱透镜效应后，密度参数$Ω_m$或$Ω_Λ$以及暗能量状态方程$w$的约束条件得到了改进，尤其是对于红移较高的SNe Ia样品$z > 1$ .此外，我们看到中微子$Σm_ν$的总质量和（冷）暗物质密度参数$Ω_{c}$之间的简并可以解决。
2019-06-25 astro-ph.CO
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
The Supernova Legacy Survey 3-year sample: Type Ia Supernovae photometric distances and cosmological constraints
本文介绍了超新星遗产巡天（SNLS）前三年发现的252颗高红移Ia型超新星（0.15 < z < 1.1）的光度特性和距离测量结果。这些事件被探测到，并使用加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的MegaPrime/MegaCam仪器测量了它们的多色光变曲线，通过在四个波段重复成像四个一平方度的场。后续的光谱学是在VLT、双子座和凯克望远镜上进行的，以确认超新星的性质并测量它们的红移。系统的不确定性所产生的光变曲线建模进行了研究，利用两种技术来推导出的峰值大小，形状和颜色的超新星，并利用一个精确的校准的SNLS领域。仅对231颗SNLS高红移Ia型超新星进行平坦的Lambda CDM宇宙学拟合，得到Omega_M = 0.211 +/- 0.034（stat）+/- 0.069（sys）。主要的系统不确定性来自光度校准中的不确定性。其次是光变曲线拟合器的系统不确定性，对Omega_M的总贡献为+/- 0.026。没有发现明确的证据表明颜色-光度关系的斜率（β）可能随红移而演化。
2010-10-22 astro-ph.CO
Photometric Supernovae Redshift Systematics Requirements
在未来的十年里，成像调查将发现成千上万的Ia型超新星，并测量它们的光变曲线。除了需要表征它们的类型和亚型之外，还需要红移将它们放在哈勃图上以映射宇宙膨胀。为了不影响宇宙学结果，特别是暗能量参数估计，我们研究了红移系统学控制的要求。我们发现，添加剂和乘法系统必须限制在几个$\,\times 10^{-3}$水平，有效地要求光谱后续强大的光度超新星的使用。灾难性的异常值需要控制在百分之几的水平。我们还研究了光谱样品的雕刻。
2019-07-01 astro-ph.CO
Chi-square versus median statistics in SNIa data analysis
在本文中，我们比较了卡方和中值似然分析的性能在宇宙学约束的确定使用Ia型超新星的数据。我们使用超新星宇宙学项目的联盟2汇编的307颗超新星进行统计分析，发现卡方统计分析产生更严格的宇宙学约束比中位数统计，如果只考虑超新星数据。我们还表明，当额外的测量被认为是从宇宙微波背景和重子声振荡，合并的宇宙学约束并不强烈依赖于是否适用于卡方统计或中值统计的超新星数据。这表明，当考虑到来自其他宇宙学探测器的互补信息时，卡方和中值统计的性能非常相似，证明了统计分析的鲁棒性。
2011-07-20 astro-ph.CO
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
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
The Next Generation of Cosmological Measurements with Type Ia Supernovae
虽然Ia型超新星（SNe Ia）是最成熟的宇宙学探测器之一，但下一个时代将以各种不同的方式使用SNe Ia来测量各种宇宙学参数。在这里，我们回顾了21世纪20年代的实验，这些实验将产生数量级更多的Ia超新星，以及将系统不确定性限制在与这些统计数据相匹配的水平上的新理解和能力。然后，我们讨论了五种不同的宇宙学探测与超新星Ia：传统的哈勃图测量暗能量的属性，距离阶梯测量的哈勃常数，特有的速度和弱透镜测量σ 8和强透镜测量的H0和其他宇宙学参数。对于这些探头中的每一个，我们讨论的实验，将提供最好的测量，也SN IA相关的系统学，影响每一个。
2019-03-14 astro-ph.CO
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
Constraining the anisotropy of the Universe via Pantheon supernovae sample
我们检验了一个Finslerian宇宙学模型和其他三个偶极调制宇宙学模型的可能偶极各向异性，偶极调制的$\rmΛ$ CDM、$w$ CDM和Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型。马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法被用来探索整个参数空间。我们发现，偶极各向异性是非常弱的所有宇宙学模型中使用。虽然在$1σ$不确定度范围内，四个宇宙模型的偶极振幅都一致为零，但在Pantheon中，偶极方向都接近SDSS子样本平面的轴向。这可能意味着Pantheon样品中的弱偶极子各向异性源于SDSS子样品的不均匀分布。更均匀的Ia超新星分布是限制宇宙各向异性的必要条件。
2019-10-15 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
Improving Cosmological Distance Measurements Using Twin Type Ia Supernovae
我们介绍了一种识别“孪生”Ia型超新星的方法，并利用它们来改善距离测量。这种Ia型超新星标准化的新方法是通过附近超新星工厂（SNfactory）的分光光度时间序列观测实现的。我们从一组测量良好的超新星开始，找到光谱在整个光学窗口匹配良好的超新星对，然后测试这是否会导致它们的绝对亮度分散较小。该分析以盲态方式完成，确保在实施该方法时做出的决定不会无意中使结果产生偏倚。我们发现，光谱更接近匹配的超新星对确实减少了亮度色散。我们能够将这组SNfactory超新星的初始值标准化为0.083 +/- 0.012等，这意味着在没有特殊速度的情况下，色散为0.072 +/- 0.010等。我们估计，通过大量的比较SNe，例如，使用最终的SNfactory分光光度数据集作为参考，这种方法将能够将高红移超新星标准化到0.06-0.07星等。这些结果意味着，在目前的超新星宇宙学分析中，哈勃残差中至少有3/4的方差是由于超新星之间先前未解释的天体物理学差异造成的
2015-11-05 astro-ph.CO
Exploring the Systematic Uncertainties of Type Ia Supernovae as Cosmological Probes
我们探讨了使用Ia型超新星（SNe Ia）作为宇宙学探测器的系统不确定性，使用超新星遗产巡天三年数据（SNLS 3）。通过将$α$和$β$作为红移$z$的函数，我们着重研究了拉伸光度参数$α$和色光度参数$β$的可能演化.我们没有发现$α$红移演化的证据。我们发现，没有通量平均SNe，$β$是一致的，是一个常数时，只有统计不确定性，但它与$z$显着增加时，系统的不确定性也包括在内。当所有SNe都是通量平均时，$β$的演变变得微不足道，并且当仅$z\ge 0.04$处的SNe是通量平均时，$β$与恒定一致。我们的结果是不敏感的光变曲线拟合用于推导SNLS 3样品，或功能形式的$α(z)$和$β(z)$假设。没有通量平均的SNe的$β$与$z$的明显演化很可能是未知系统效应的结果;通量平均通过在每个红移仓内平均它们来减少这些效应的影响。假设$α$和$β$为常数，我们发现SNe的通量平均对距离-红移关系有显著的影响。
2013-07-26 astro-ph.CO
Brans-Dicke model constrained from Big Bang nucleosynthesis and magnitude redshift relations of Supernovae
本文利用$ω=10^4$的耦合常数研究了具有可变宇宙项的Brans-Dicke模型（$BDΛ$）。在这个模型中固有的参数的约束，从大爆炸核合成和观测到的丰度之间的比较。进一步研究了在平坦宇宙中有无另一常数宇宙学项时$BDΛ$的星等红移（$m-z$）关系。Ia型超新星的观测数据被用于$0.01<z<2$的红移范围。结果表明，尽管我们的模型参数对$m-z$关系不敏感，但当宇宙学常数项的能量密度为0.7时，我们的模型可以解释SNIa观测.
2010-07-07 astro-ph.CO astro-ph.SR
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
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
Reaffirmation of Cosmological Oscillations in the Scale Factor from the Pantheon Compilation of 1048 Type Ia Supernovae
我们观察到阻尼的时间振荡的比例因子在一个主导的频率为7周/哈勃时间在万神殿汇编的1048 Ia型超新星（SNe）。在Pantheon数据中观察到的剩余振荡与早期SNe数据（主要是SNLS 3，2011）中的振荡初步观察结果在2-sigma置信度下非常匹配。在振幅、频率、相位和阻尼常数方面几乎相同的形状使得信号很可能是真实的。此外，与SNLS 3相比，万神殿SNe的2/3覆盖了天空的不同部分，加强了这一结论。我们的模型描述的振荡，在早期的文件中，是一个简单的标量场谐振子耦合到LCDM弗里德曼方程，但进行到本时代。标量场的能量密度在LCDM宇宙学中扮演着暗物质能量密度的角色，可以很好地拟合为一个平均值，并且与当前的暗物质密度参数非常匹配，表明振荡在暗物质扇区中发挥了作用。如本文所述，尺度因子及其导数的时间振荡也会引起哈勃参数的时间振荡。
2020-04-13 astro-ph.CO
Cosmological model-independent constraints on the baryon fraction in the IGM from fast radio bursts and supernovae data
快速射电暴（Fast Radio Burst，FRB）是一种毫秒级的射电瞬变，观测到的色散测量值（$DM$）大于预期的银河系贡献，这表明这种事件是河外起源的。虽然已经提出了一些模型来解释脉冲的物理过程，但FRB发射背后的机制仍然是未知的。从已知宿主星系的FRB数据中，可以直接测量红移，并可以与$DM$的估计相结合，以约束宇宙学参数，如重子数密度和哈勃常数。然而，对星系际介质中重子质量分数（$f_{IGM}$）及其与宇宙学参数的简并性的认识不足限制了FRB的宇宙学应用。在这项工作中，我们提出了一个独立于宇宙学模型的方法来确定$f_{IGM}$的演变相结合的最新FRB观测本地化的宿主星系和当前的超新星数据。我们认为常数和时间依赖性的$f_{IGM}$参数化，并显示，通过贝叶斯模型选择分析，一个结论性的答案的时间演变的$f_{IGM}$强烈依赖于$DM$波动由于宇宙电子密度（$δ$）的空间变化。特别是，我们的分析表明，证据从强（有利于随着红移不断发展的$f_{IGM}$）到不确定的变化，因为考虑了更大的$δ$值。
2023-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Turning Gravitationally Lensed Supernovae into Cosmological Probes
最近，有两个具有里程碑意义的引力透镜超新星的发现：第一个多重成像的SN，“Refsdal”，和第一个Ia型SN，SN iPTF 16 geu。拟合这些物体的多个光变曲线可以提供透镜时间延迟的测量，这是单独图像的到达时间的差异。这些测量提供了对透镜模型或对哈勃常数和其他独立于局部距离阶梯的宇宙学参数的约束的精确测试。在接下来的十年里，需要精确的时间延迟测量，以便通过LSST和WFIRST等宽场时域调查发现数十到数百个透镜SNe。我们已经开发了一个开源软件包的模拟和时间延迟测量的多重成像SNe，包括一个改进的表征所造成的微透镜的不确定性。我们描述了使用该包的模拟，该包建议与后峰检测相比，前峰检测的前导图像能够实现更准确和精确的时间延迟测量（分别为~1和~2天）。我们还得出结论，没有准确的先验拟合微透镜效应往往会导致时间延迟测量和数据过拟合的偏差，但采用高斯过程回归（GPR）技术足以确定由于微透镜的不确定性。
2019-04-10 astro-ph.CO
