Testing homogeneity with the fossil record of galaxies
宇宙学的标准弗里德曼模型是基于哥白尼原理,即假设一个均匀的背景,结构通过微扰形成。均匀性是广义相对论和修正引力模型的基础,也是我们解释宇宙微波背景和星系分布观测的核心。因此,重要的是通过观察来探测均匀性。我们描述了一个测试的基础上遥远的星系的化石记录:如果我们可以重建星系的关键内在属性作为函数的适当的时间沿着他们的世界线,我们可以比较这样的属性在相同的适当的时间为我们的星系和其他星系。我们通过使用径向重子声学振荡计算回视时间,以及使用恒星物理学计算沿星系世界线的时间来实现这一点,使我们能够探测均匀性,原则上在过去光锥内的任何地方。结果的一致性将是一个重要的一致性检验-尽管它本身并不能证明同质性。然而,结果中的任何显著偏差都将标志着同质性的破坏。
2011-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Renyi entropy as a measure of cosmic homogeneity
提出了一种利用Renyi熵检验三维空间分布均匀性的方法。我们应用所提出的方法从宇宙学N体模拟和蒙特卡罗模拟的齐次泊松点过程的数据。我们表明,该方法可以有效地表征的不均匀性,并确定任何过渡尺度的均匀性,如果存在于这样的分布。该方法可用于当前和未来星系红移巡天中宇宙均匀性的研究。
2020-12-27 astro-ph.CO
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
Testing the homogeneity of the Universe using gamma-ray bursts
在本文中,我们研究的伽玛暴分布的均匀性使用的Greiner伽玛暴目录,其中包含314个对象的红移$0<z<2.5$(其中244发现的雨燕伽玛暴任务)的子样本。我们试图调和新的观察结果和当前的结构形成和生长理论之间的困境。为了测试结果对可能的偏见,在红移的测定和不完整的Greiner样本,我们还应用我们的分析,以244 GRB发现的雨燕和子样本提出的雨燕伽玛射线暴主机星系遗产调查(SHOALS)。用Landy-Szalay估计方法计算了伽玛暴的实空间两点相关函数$ξ(r),$。我们用标准的最小$χ^2$拟合方法对测量的2 PCF的伽玛暴进行拟合。我们使用最佳拟合2 PCF来推导最近定义的均匀性尺度。均匀性尺度$R_H$定义为球体的共动半径,在该半径内,GRB的数量$N(<r)$与$1\%$内的$r^3$成比例,或者等效地,在该半径以上,样本$D_2$的关联维数在$D_2=3$的$1\%$内。对于244个GRB的Swift子样本,相关长度和斜率为$r_0= 387.51 \pm 132.75~h^{-1}$ Mpc和$γ= 1.57\pm 0.65$(在$1σ$置信水平下)。伽玛暴均匀分布的相应尺度是$r\geq 7,700~h^{-1}$ Mpc。这一结果有助于缓解伽玛暴过度成团的新发现与宇宙学大尺度均匀性原理之间的紧张关系。这意味着在相对局部的宇宙中,非常大质量的结构并不一定违反宇…
2015-09-10 astro-ph.CO
Testing the Copernican principle by constraining spatial homogeneity
我们提出了一个新的方案,把约束径向不均匀性的暗能量占主导地位的宇宙。我们引入一个新的措施来量化违反哥白尼原则。任何违反这一原则的行为都会干扰我们对任何暗能量演化的解释。特别是,我们发现,目前的观察放置合理的严格限制可能晚时间违反哥白尼原理:允许的区域在参数空间的振幅和尺度的球形不均匀性周围的观察者必须减少三个因素,以确认哥白尼原理。然后,通过边缘化可能的径向不均匀性,我们提供了第一个约束的宇宙学常数,这是免费的宇宙学中普遍存在的均匀性先验。
2013-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing gaussianity, homogeneity and isotropy with the cosmic microwave background
我们回顾的基本假设,激励用于分析宇宙微波背景的统计框架,以及如何可以扩大,因为我们放松这些假设的框架。特别是,我们试图尽可能多地将高斯性、均匀性和各向同性的问题彼此分开。我们专注于各向同性估计的非高斯性以及统计各向异性估计的高斯性,特别强调他们的签名和增强的“宇宙方差”,变得越来越重要,因为我们假定的宇宙变得不对称。在回顾了一些简单的模型无关检验背后的形式主义之后,我们讨论了在搜索大规模“异常”时如何将这些检验应用于CMB数据。
2010-05-13 astro-ph.CO hep-th
Testing Homogeneity with Galaxy Star Formation Histories
在足够大的宇宙学尺度上观测确认空间均匀性对于检验宇宙学的一个基本假设非常重要,对于正确解释暗能量也是必不可少的。一个具有挑战性的方面是,均匀性必须在我们过去的光锥内探测,而观测则发生在光锥上。星系化石记录中的恒星形成历史(SFH)提供了一种新的方法来做到这一点。本文计算了Sloan数字巡天获得的叠层发光红星系(LRG)光谱的SFH。我们将LRG样本分为12个等面积连续的天空斑块和10个红移切片(0.2 < z < 0.5),它们对应于体积为0.04Gpc3的120个块。使用SFH在一个时间段内,它采样的历史之间的回顾时间11.5至13.4 Gyrs作为代理的均匀性,我们计算后验分布的过度大规模的方差由于不均匀性,并发现,最有可能的解决方案是没有额外的方差。在95%的可信度下,没有证据表明偏差大于5.8%。
2012-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Testing cosmic homogeneity and isotropy using galaxy correlations
尽管它在宇宙学中具有根本的重要性,但很少有直接的宇宙学原理测试。由于普朗克合作小组最近观测到的宇宙微波背景中存在半球不对称性,这样的测试特别及时。迄今为止,大多数测试都着眼于宇宙学参数的红移依赖性。这些都受到大的系统性影响,需要建模和偏差校正。与以前的测试不同,这里描述的测试比较了相同红移z下等体积的星系分布。这允许直接测试,并且z依赖的偏差不是问题。使用SDSS DR 7巡天中的~10^6个星系,我证明了相隔~2 Gpc的空间区域具有相同的平均星系相关半径、振幅和数密度,其范围约为2 Gpc。5%,与标准模型预期一致。
2014-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Testing homogeneity with galaxy number counts : light-cone metric and general low-redshift expansion for a central observer in a matter dominated isotropic universe without cosmological constant
作为暗能量的另一种说法,有人认为我们可能处于爱因斯坦场方程的勒梅特-托尔曼-邦迪(LTB)解所描述的非均匀各向同性宇宙的中心。为了检验这一假设,我们计算了红移球壳质量的五阶解析公式。使用相同的分析方法,我们通过引入规范不变量$G(z)$来写出光锥中的度规,它与光度距离$D_L(z)$一起完全确定了LTB模型的光锥几何。
2009-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing averaged cosmology with type Ia supernovae and BAO data
精确宇宙学的一个重要问题是确定平均和反向反应对观测预测的影响,特别是考虑到新观测数据的丰富和统计技术的改进。本文讨论了一类平均宇宙学的观测可行性,这类宇宙学由一个简单的参数化唯象双尺度反反应模型和解耦的空间曲率参数组成。我们进行了贝叶斯模型选择分析,发现这类平均现象宇宙学模型是有利于相对于标准的$Λ$ CDM宇宙学的情况下,目前SNe Ia和BAO数据进行联合分析。特别是,分析提供了观测证据的非平凡的空间曲率。
2017-03-23 astro-ph.CO
The variation of the fine structure constant: testing the dipole model with thermonuclear supernovae
大数假说说明基本常数可以变化。因此,基本常数的时空变化几十年来一直是一个活跃的研究课题。最近,利用大望远镜获得的数据,提出了精细结构常数可能随空间变化的唯象模型。我们测试是否这种假设的空间变化的α,它遵循偶极定律,是与遥远的热核超新星的数据兼容。与以前的工作不同,在我们的计算中,我们不仅考虑了α变化时光度距离的变化,而且还考虑了α变化引起的Ia型超新星峰值光度的变化。这是使用热核超新星的峰值辐射热震级的经验关系,正确地再现了详细的数值模拟的结果。我们发现,这里研究的几个唯象模型与标准模型之间没有显著差异,其中α在空间上不变化。我们的结论是,现有的Ia型超新星数据集不能区分标准模型和偶极子模型,因此不能用来否定或证实所提出的α空间变化。
2014-12-11 astro-ph.CO
Near-Ultraviolet Properties of a Large Sample of Type Ia Supernovae as Observed with the Swift UVOT
本文介绍了2005年3月至2008年3月NASA { \it Swift}紫外和光学望远镜(UVOT)观测到的26颗Ia型超新星(SNe~Ia)的紫外和光学测光结果。该数据集由2133个单独的观测数据组成,是迄今为止对SNe~Ia紫外辐射最完整的研究。将SNe分成三个子类,从光学观测中得出,我们研究了这些SNe的颜色的演变,发现正常子类内的高度均匀性,但该组与亚发光和SN 2002 CX类组之间存在显着差异。对于正常事件,UVOT上较红的UV滤光片($u$、$uvw1$)比较蓝的UV滤光片($uvm2$、$uvw2$)显示出更高的均匀性。搜索纯UV特性以确定现有的基于光学的分组,我们发现峰宽是一个差的判别式,但我们确实看到峰值发射和光变曲线的后期平坦相位之间的时间延迟的变化。对于大多数子类,紫外光曲线在$B$带之前几天达到峰值(如Jha等人2006年a以前所报告的那样),尽管SN 2002 cx类天体在紫外光中很早就达到峰值。这一群也是SNe~Ia中观测到的最蓝的发射。随着观测活动的进行,我们讨论了观察的关键时间,如本研究所确定的,以最大限度地提高未来观测的科学产出。
2010-07-29 astro-ph.CO
Testing the isotropy of the Universe with type Ia supernovae in a model-independent way
本文利用Ia型超新星的联合光变曲线分析(JLA)样本,研究了Bianchi-I度规下的各向异性宇宙模型.由于不同的宇宙学模型和不同的Ia超新星样本,Ia超新星的光变曲线参数是不同的,因此我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法同时拟合了Ia超新星的光变曲线参数和宇宙学参数。因此,目前关于暗能量状态方程($δ$)各向同性偏离量和大尺度几何($Σ_0$)各向异性水平的结果是完全与模型无关的。偏度和宇宙切变的约束是$-0.101<δ<0.071$和$-0.007<Σ_0<0.008$。这一结果与标准各向同性宇宙($δ=Σ_0=0$)一致。然而,在宇宙的几何形状和暗能量的状态方程中,适度的各向异性是允许的。此外,在该模型中,各向异性轴的优选方向没有明显的证据。
2017-11-16 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
Testing the coincidence problem with strong gravitational lens, Type Ia supernovae and Hubble parameter observational data
本文利用130个强引力透镜(SGL)系统、Ia型超新星(SNeIa:Pantheon and Union 2.1)和31个宇宙计时器哈勃参数数据点($H(z)$)三种不同的观测数据来约束唯象模型($ρ_x\varproptoρ_m a^ξ$)。将这三种数据(Union2.1+SGL+ $H(z)$)组合,得到$2σ$、$Ω_{X,0} = 0.69\pm0.34$、$ω_x = -1.24\pm0.61$、$ξ= 3.8\pm3.9$和$H_0 = 70.22\pm0.86$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$在置信区间的参数值。结果表明,$Λ$ CDM模式仍然是目前与观测资料符合最好的模式,但符合问题并没有得到缓解。此外,$Ω_X$和$Ω_m$在$0<z<1.26$中具有相同的数量级。最后,我们得到了跃迁红移$z_T=0.645$。如果跃迁发生在$z>0.645$中,则需要引入与暗物质相互作用的暗能量。
2022-09-27 astro-ph.CO
Testing the distance duality relation using type Ia supernovae and ultracompact radio sources
我们测试的宇宙距离的对偶关系$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)\equiv 1$使用标准蜡烛/尺子在一个完全独立的模式的方式可能的偏差。以Ia型超新星为标准烛光,导出光度距离$D_L(z)$;以超致密射电源为标准标尺,导出角直径距离$D_A(z)$。我们把距离对偶关系的偏差记为$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)=η(z)$。具体来说,我们使用$η(z)$的两个参数化,即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。通过比较相同红移下的$D_L(z)$和$D_A(z)$,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法得到参数$η_0$。对于第一和第二参数化,最佳拟合结果分别为$η_0=-0.06\pm 0.05$和$-0.18\pm 0.16$。我们的结果既不依赖于宇宙学模型,也不依赖于宇宙的物质含量或曲率。
2017-12-13 astro-ph.CO
Testing the cosmic conservation of photon number with type Ia supernovae and ages of old objects
本文利用分布在红移间隔$0.11 < z < 1.84$上的32个年老被动星系的年龄,计算了它们的光度距离,并与Union 2.1汇编中Ia型超新星(SNe Ia)的580个距离模数进行了比较,检验了光子数的宇宙守恒性。我们的分析是基于这样一个事实,即获得星系年龄的方法依赖于星系光谱的详细形状,而不是星系光度。可能偏离宇宙光子数守恒的情况用$τ(z) = 2 εz$和$τ(z) = εz/(1+z)$参数化(对于$ε=0$,光子数守恒被恢复)。我们发现$ε=0.016^{+0.078}_{-0.075}$从第一个参数化和$ε=-0.18^{+0.25}_{-0.24}$从第二个参数化,两个限制在95\% c.l.这样一来,就证实了光子数的宇宙守恒没有显著的偏离。此外,通过考虑从Planck(2015)分析推断的总年龄,我们发现$t_{inc}=1.66\pm0.29$ Gyr和$t_{inc}=1.23\pm0.27$ Gyr的潜伏时间为68\% c. l.对于每个参数化,分别。}
2017-10-14 astro-ph.CO
Spatial variation of fundamental constants: testing models with thermonuclear supernovae
自从狄拉克提出大数假设以来,基本常数的时空变化一直是一个活跃的研究课题。在这里,我们分析了两个基本常数的可能空间变化:精细结构常数α和光速c。我们研究了这种变化对Ia型超新星(SNe Ia)的光度距离和峰值光度的影响。为此,我们分别考虑每个基本常数的变化,并讨论其变化的偶极子模型。阐述我们以前的工作,我们考虑到Ia型超新星的峰值亮度的变化所造成的这些基本常数的变化。此外,我们还包括爆炸过程中的能量释放的变化,这是以前的文献中没有研究。我们进行了统计分析,以比较偶极子模型对α和c变化的预测与Union2.1和JLA汇编的SNe Ia。为此,我们也允许滋扰参数的距离估计$μ_0$和宇宙密度物质$Ω_m$的变化。作为我们分析的结果,我们获得了光速c的可能空间变化的第一个估计。另一方面,我们发现这里研究的几个唯象模型与标准宇宙学模型之间没有显著差异,在标准宇宙学模型中,基本常数完全不变。因此,我们得出结论,Ia型超新星的实际数据集不允许验证基本常数的假设空间变化。
2018-04-04 astro-ph.CO
Testing the mutual consistency of different supernovae surveys
现在通常的做法是使用从几个不同的调查构建的超新星(SNe)目录来约束宇宙学参数。然而,在进行这种联合分析之前,应该检查组成目录的各个SNe调查得出的参数约束是否相互一致。我们描述了一个强大的相互一致性检验,我们校准使用模拟,并将其应用到每个成对组合的调查组成,分别是,UNION 2目录和最近的JLA编译Betoule等人。我们发现在后一种情况下没有不一致,但确凿的证据,在UNION 2目录中的一些调查对之间的不一致。
2014-07-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Testing Gravity Using Type Ia Supernovae Discovered by Next-Generation Wide-Field Imaging Surveys
在未来的十年中,宽视场成像测量将使已确认的$z<0.3$ Ia型超新星(SNe~Ia)的数量从几百颗增加到几十万颗。SNe~Ia的数量密度和立体角覆盖范围的增加,以及它们绝对大小标准化的改进,现在使它们成为结构生长的竞争性探针,从而也成为引力的竞争性探针。速度功率谱对生长指数$γ$敏感,它通过$f=Ω_M^γ$关系反映了重力对结构线性生长的影响。我们提出了第一个预测的精度在$γ$的一系列现实SN特殊速度调查的情况。在接下来的十年里,SNe~Ia在局部$z<0.3$宇宙中的特殊速度将提供一种精确到$\pm 0.01$的$γ$测量,可以明确区分广义相对论和替代引力的主要模型。
2019-03-18 astro-ph.CO
Isotropy of low redshift type Ia Supernovae: A Bayesian analysis
标准宇宙学强烈地依赖于宇宙学原理,它包括宇宙的大尺度各向同性和均匀性的假设。因此,测试这些假设对于确定是否存在偏离标准宇宙学范式的情况至关重要。在本文中,我们使用最新的Ia型超新星汇编,即JLA和联盟2.1测试宇宙学各向同性在低红移范围($z<0.1$)。这是通过贝叶斯选择分析,其中我们比较标准,各向同性模型,与另一个包括偶极校正由于奇特的速度。我们发现,Union 2.1样本有利于偶极校正模型,但JLA发生相反的情况。尽管如此,速度偶极子的结果是在良好的协议与以前的分析进行了两个数据集。我们的结论是,没有显着的迹象表明,大的各向异性信号从附近的超新星汇编,虽然这个测试应该大大改善与即将到来的宇宙学调查。
2018-04-26 astro-ph.CO
Consistency testing for invariance of the speed of light at different redshifts: the newest results from strong lensing and type Ia supernovae observations
本文提出一种结合强引力透镜和Ia型超新星观测的模型无关方法,检验不同红移下光速不变性,发现当前观测下光速无明显偏离,且未来巡天数据将实现更严格的检验。
2021-06-29 astro-ph.CO
Standardization of type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)由于其高度的均匀性和高光度而受到广泛的研究,这使得它们可以作为确定宇宙学参数的烛光。2011年,诺贝尔物理学奖被授予通过观测遥远的超新星发现宇宙加速膨胀。这是一篇教学文章,针对那些开始研究这一主题的人,其中我们详细讨论了与Ia超新星分析及其在光度距离估计中的应用有关的一些主题。在这里,我们调查他们的光谱特性和光变曲线标准化,密切关注直接相关的SNe Ia观测的基本量。最后,我们描述了我们自己的一步一步的实现一个经典的光变曲线拟合器,拉伸,将其应用到卡内基超新星项目的真实数据。
2014-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the anisotropy of cosmic acceleration from Pantheon supernovae sample
本文利用Pantheon样本研究了宇宙加速的各向异性。Pantheon样本包括1048颗光谱证实的Ia型超新星(SNe Ia),覆盖了红移范围$0.01 < z < 2.3$。在半球比较法中,我们发现偶极方向为$(l = 37 \pm 40^{\circ}, b = 33 \pm 16^{\circ})$,最大各向异性能级为$δ=0.136 {}^{+0.009}_{-0.005}$。由偶极拟合方法得到各向异性的大小为$A = (3.7 {}^{+2.5}_{-3.7}) \times 10^{-4}$,偶极方向为$(l = 329^{\circ}{}^{+ 101^{\circ}}_{-28^{\circ}}, b = 37^{\circ}{}^{+ 52^{\circ}}_{-21^{\circ}})$在银道坐标系中的方向。从红移层析分析,结果是弱依赖于红移。各向异性很小,各向同性宇宙学模型是一个很好的近似。
2018-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the isotropy of the Universe by using the JLA compilation of type-Ia supernovae
我们使用JLA汇编的Ia型超新星探测宇宙可能的各向异性。我们应用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来约束三个宇宙模型中各向异性的幅度和方向。对于偶极调制的$Λ$ CDM模型,各向异性幅度在$68\%$ C.L.处与零一致,并且在$95\%$ C. L处具有上限$A_D<1.98\times10^{-3}$。不管更大的不确定性,我们发现JLA的偶极方向是惊人的相反,联盟2。偶极调制的$w$ CDM和CPL模型发现了类似的结果。因此,根据JLA汇编,宇宙仍然与各向同性保持良好一致。
2015-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Testing Models of Intrinsic Brightness Variations in Type Ia Supernovae, and their Impact on Measuring Cosmological Parameters
对于光谱学证实的Ia型超新星,我们评估了内部亮度变化的模型,详细的数据/Monte Carlo比较了以下数量的色散:哈勃图散射,真实B-V颜色和SALT-II光变曲线模型拟合颜色(c)之间的色差(B-V-c),以及光度红移残差。数据样本包括来自三季斯隆数字巡天II的251条ugriz光变曲线,以及来自超新星遗产巡天3年数据发布的191条griz光变曲线。我们发现,波长无关(相干)散射的最简单的模型是不够的,和描述的数据的内在散射模型必须有波长相关的变化。我们使用蒙特卡罗模拟来检查的标准方法,增加了一个相干散射项正交的距离模的不确定性,以使减少的卡2到单位时,拟合哈勃图。如果光变曲线拟合包括模型的不确定性与正确的波长依赖的散射,我们发现,在暗能量状态方程参数$w$的偏差是可以忽略的。然而,不正确的模型不确定性会导致距离模量的显著偏差,最高可达0.05等红移相关变化。对于最近的SNLS 3宇宙学结果,我们估计,这种影响引入了额外的系统不确定性$w$的~0.02,远低于总的不确定性。然而,这种不确定性取决于所使用的样本,因此这种小的$w$ -不确定性在未来的宇宙学结果中是不能保证的。
2012-12-27 astro-ph.CO
Testing Modified Gravity theory (MOG) with Type Ia Supernovae, Cosmic Chronometers and Baryon Acoustic Oscillations
我们分析了调制引力(MOG)理论,提出了莫法特,在宇宙学的背景下。我们使用Ia型超新星(SNe Ia),重子声学振荡(BAO)和宇宙计时器(CC)的数据来测试MOG预测。为此,我们进行$χ^2$测试,考虑固定值的$H_0$和$V_G$,自相互作用势的一个标量场的理论。我们的研究结果表明,MOG理论是在协议与所有的数据集的某些特定值的$H_0$和$V_G$,作为BAO数据集的最强大的工具来测试MOG预测,由于其约束力。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Ultraviolet Spectroscopy of Supernovae: The First Two Years of Swift Observations
我们提出了整个样品的紫外线(UV)光谱的超新星(SNe)获得的紫外线/光学望远镜(UVOT)的斯威夫特卫星在头2年的观测(2005/2006)。本文收集了9颗超新星(SNe)的29条紫外棱纹和22条V棱纹光谱,其中6颗为热核超新星(Ia型),3颗为核塌缩超新星(Ibc/II型)。所有的光谱都是在光球相期间获得的。在我们的样品的光谱与那些在文献中(SNe 1992年A,1990年N和1999年em)的比较,我们确认一定程度的多样性在紫外线发射的Ia型SNe和更大的均匀性在II型高原SN样品。在SN 2006 jc的紫外光谱中发现了喷出物和星周环境之间相互作用的特征,SN 2006 jc是唯一一个可以获得UVOT棱栅数据的Ib/c型SN。目前,Swift UVOT由于其快速响应和灵活的调度能力,是在UV中进行早期SN研究的最合适的仪器。然而,为了提高数据的质量,显着提高我们对SNe紫外特性的理解,并充分发挥UVOT棱镜观测的科学潜力,需要在观测时间和更长的曝光时间上进行更大的投资。
2009-06-01 astro-ph.CO
Testing Cosmological Models with Type Ic Super Luminous Supernovae
使用Ic型超亮超新星(SLSN Ic)来研究宇宙膨胀引入了一个新的标准标尺来测试理论模型。适合此类工作的样本现在包括11个SLSNe Ic,迄今为止仅在涉及$Λ$ CDM的测试中使用。在本文中,我们扩大了支持这个新的,重要的宇宙探测器的基础,通过使用这些观测进行一对一的比较之间的$R_{\rm h}=ct$和$Λ$ CDM宇宙学。我们通过最小化$χ^{2}$统计量来单独优化每个宇宙学模型中的参数。我们还进行了蒙特卡罗模拟的基础上,这些目前的SLSN Ic测量,以估计有多大的样本将不得不排除在$\sim 99.7\%$置信水平的模型。目前可用的样本表明,$\sim$ $70-80\%$的可能性,即$R_{\rm h}=ct$宇宙是正确的宇宙学,而$\sim$ $20-30\%$是标准模型。这些结果是提示性的,虽然还没有令人信服的,鉴于目前有限的SLSNe Ic的数量。我们发现,如果真正的宇宙学是$Λ$ CDM,$\sim$ $240$ SLSNe Ic的样本将足以排除$R_{\rm h}=ct$在这个置信水平,而$\sim$ $480$ SLSNe Ic将需要排除$Λ$ CDM,如果真正的宇宙是$R_{\rm h}=ct$。所需样本量的差异反映了可用的自由参数数量更多,可用于拟合$Λ$ CDM的数据。如果这种SLSNe Ic在未来被普遍探测到,它们可能是一个强大的工具,用于约束$Λ$…
2015-03-22 astro-ph.CO
A problem with the analysis of type Ia supernovae
Ia型超新星的光变曲线的宽度和大小可以用来测试宇宙学,它们提供了少数直接测量时间膨胀的方法之一。它表明,标准的分析,校准的光变曲线对休息帧的平均值(如SALT 2)删除所有的宇宙学信息校准的光变曲线。因此,用这些方法标定的Ia型超新星不能用来研究宇宙学。支持静态宇宙假说的主要证据是对Ia型超新星原始光变曲线宽度的测量没有显示出任何时间膨胀。SALT 2校准模板所示的固有波长依赖性也与无时间膨胀一致。使用静态宇宙学模型,原始Ia型超新星观测的峰值绝对星等也与红移无关。这些结果支持了静态宇宙的假设。
2018-01-24 astro-ph.CO
Testing Tachyon-Dominated Cosmology with Type Ia Supernovae
本文提出由快子暗物质主导的宇宙学模型,通过将其红移-距离关系与 186 和 1048 颗 Ia 型超新星数据拟合,测得 Hubble 参数和宇宙年龄,证明该模型能产生与标准 $Λ$CDM 相似的拐折式膨胀。
2024-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Distance-Duality Relation from Strong Gravitational Lensing, Type Ia Supernovae and Gamma-Ray Bursts Data up to redshift $z\sim3.6$
本文利用由强引力透镜(SGL)得到的角直径距离比(ADD)$D=D_{\rm A}^{\rm sl}/D_{\rm A}^{\,\rm s}$和由Ia型超新星(SNIa)Union2.1汇编和最新的伽马射线暴(GRB)资料联合得到的光度距离比(LD)$D^\ast=D_{\rm L}^{\,\rm l}/D_{\rm L}^{\,\rm s}$,对宇宙距离-对偶关系(CDDR)进行了与宇宙模型无关的检验,其中上标s和l对应于来自SGL样品的源和透镜处的红移$z_{\,\rm s}$和$z_{\,\rm l}$。结合GRB数据和SNIa资料的目的是在更宽的红移范围内检验CDDR。通过两种与宇宙学模型无关的方法,即方法A:对SNIa+GRBs数据进行面元合并,方法B:结合交叉统计和平滑方法重建DL函数,得到了与观测ADD红闪相关的LD。我们发现,CDDR是兼容的观测在$1σ$置信水平的幂律模型,这是假设描述的质量分布的透镜系统的方法B在一个较宽的红移范围。
2017-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Testing $Λ$CDM versus dynamical dark energy in one year: A DESI spectroscopic follow-up program for Rubin supernovae
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of Hawai‘i at Mānoa(夏威夷大学马诺阿分校)
通过DESI光谱调查,利用一年数据在5σ水平上测量动态暗能量,结合现有数据推动ΛCDM偏离超过5σ。
2026-04-20 astro-ph.CO
Model-independent measurement of the absolute magnitude of Type Ia Supernovae with gravitational-wave sources
Ia型超新星(SNIe)的绝对光度轮廓的相似性,作为一种距离指示,导致它们在河外天文学中被用作次级标准烛光。一般来说,SNIa对绝对峰值星等$M_{\rm B}$的经验关系是由造父变星在近距离标度中校准的,并直接外推到更远的距离。出现了两个主要问题。首先,它们的校准,特别是$M_{\rm B}$的确定,取决于造父变星的经验关系,这受到各种不确定性的影响。第二个与SNIa在其真正的$M_{\rm B}$中的同质性有关,已知其在不同环境中较差。观测到的GW信号的紧凑的二元系统和他们的电磁对应物的合并提供了新的和模型无关的方式来解决这两个问题。在第二代GW探测器时代,低红移GW源提供了一种新的方法来校准SNIa的经验关系,使用它们的自校准距离。利用GW170817事件在不同的低红移范围内对经验关系进行了标定,发现标定结果与造父变星的结果一致。此外,两种方法中的$M_{\rm B}$的不确定度也相当。通过第三代GW探测器的观测,GW源还可以用来测量高红移SNIe的$M_{\rm B}$值,这为研究$M_{\rm B}$与局部环境、重力强度和爆炸的本征性质的关系以及标准烛光的均匀性提供了一个独特的机会。我们发现,$M_{\rm B}$的不确定性在高和低的红移是一个以上的数量级小于目前的精度。
2019-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
SN 2011fe: A Laboratory for Testing Models of Type Ia Supernovae
SN 2011fe是现代多波长望远镜时代发现的最近的Ia型超新星(SN Ia),也是迄今为止最早发现的SN Ia。作为一个正常的超新星Ia,SN 2011fe提供了一个极好的机会来解开关于超新星Ia性质的长期谜团。在这篇综述中,我们总结了SN 2011fe的广泛的全色数据集,并收集这些数据的解释,以回答四个关键问题:1)什么在SN Ia爆炸?2)它是如何爆炸的?3)SN 2011fe的前身是什么?和4)SNe Ia作为可点燃蜡烛的准确性如何?SN 2011fe的大部分方面都与大质量CO白矮星经历燃烧到爆炸转变的规范图像相一致。然而,几乎没有证据表明有一颗非简并的伴星,因此SN 2011 fe可能标志着两颗白矮星的合并。
2013-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Testing the cosmic distance duality relation using Type Ia supernovae and radio quasars through model-independent methods
本文提出一种不依赖宇宙学模型且规避绝对星等与线性尺寸先验偏差的方法,利用射电类星体角直径距离与Ia型超新星光度距离检验宇宙距离对偶关系,结果支持CDDR成立。
2024-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Model-Independent Reconstruction of the Expansion History of the Universe from Type Ia Supernovae
基于目前最大的均匀简化的Ia型超新星光度数据集-Union 2样本-我们以独立于模型的方法重建了宇宙的膨胀历史。我们的方法直接测试宇宙的几何形状,而不需要回到对它的能量含量所做的任何假设。这使我们能够以一种直接的方式约束暗能量模型和非标准宇宙学。所提出的方法的适用性不限于测试宇宙学模型。它可以是一个有价值的工具,指出隐藏在超新星数据中的系统误差,并规划未来的Ia型超新星宇宙学运动。
2011-09-05 astro-ph.CO
Testing the Cosmic Distance Duality Relation Using Strong Gravitational Lensing Time Delays and Type Ia Supernovae
本研究结合强引力透镜时间延迟与Ia型超新星数据,采用人工神经网络方法重建距离模数,通过三种参数化形式全面检验宇宙距离对偶关系,未发现显著偏离证据,验证了标准关系与分析方法的稳健性。
2025-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Cosmic Anisotropy with Supernovae Data: Hemisphere Comparison and Dipole Fitting
宇宙学原理是现代宇宙学的基石之一。它假设宇宙在宇宙尺度上是均匀的和各向同性的。宇宙的均匀性和各向同性都应该仔细检验。在目前的工作中,我们感兴趣的是探索可能的首选方向的Ia型超新星(SNIa)的分布。据我们所知,两个主要的方法已被用于几乎所有的相关工作在文献中,即半球比较(HC)方法和偶极子拟合(DF)方法。然而,这两种方法的结果并不总是近似一致。在这项工作中,我们使用这两种方法与联合光变曲线分析(JLA)和模拟SNIa数据集测试宇宙的各向异性。在许多情况下,这两种方法都能很好地工作,并且它们的结果彼此一致。然而,在具有两个(甚至更多)优选方向的情况下,DF方法失败,而HC方法仍然工作良好。这可能对我们理解这两种方法有新的启发。
2018-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the cosmic distance duality with X-ray gas mass fraction and supernovae data
本文讨论了一种新的与宇宙学模型无关的检验宇宙距离对偶关系(CDDR)的方法:$η= D_{L}(L)(1+z)^{-2}/D_{A}(z)=1$,其中$D_{A}(z)$和$D_{L}(z)$分别是角距离和光度距离。利用星系团X射线气体质量分数($f_{gas}$)的一般表达式$f_{gas} \propto D_L{D_A}^{1/2}$,我们证明了$f_{gas}$观测与Ia型超新星(SNe Ia)数据的结合为CDDR提供了有效性检验。为了进行我们的分析,我们使用38 $f_{gas}$测量最近研究的两组考虑不同的假设来描述集群(拉罗克{ \it{et al.} } 2006年和Ettori { \it{et al.} } 2009年)和两个子样本的SNe Ia距离光度从Union 2汇编提取。在我们的测试中,我们考虑的$η$参数作为一个函数的红移参数化两个不同的功能形式。发现La Roque { \it{et al.} }(2006)的样本与对偶关系($η= 1$)完全一致,而Ettori { \it{et al.} }(2009)的样本呈现出显著的冲突。
2011-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the cosmic distance duality relation using Type Ia supernovae and BAO observations
本文提出利用BAO观测的距离与声视界尺度比值数据,结合Ia型超新星光度距离,通过压缩Pantheon样本和人工神经网络等方法,在不依赖绝对星等、声视界尺度及宇宙学模型的情况下检验宇宙距离对偶关系,并验证了BAO作为独立检验工具的有效性。
2025-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Hubble law with Pantheon+
哈勃定律(HL)控制着物体距离的低红移(低z)演化。然而,由于缺乏高精度的低z背景数据,长期以来缺乏对其有效性和有效半径的研究。最新的Ia型超新星样本Pantheon+具有显著增加的低z数据,为测试HL提供了一个极好的机会。我们提出了一个广义的HL和实现的HL与Pantheon+的第一个现代测试。我们得到了对偏差参数$α=1.00118\pm0.00044$的约束,以$0.04\%$精度证明了线性HL的有效性,并给出了跃迁红移$z_t=0.03$和光度距离$D_{L,t}=123.13\pm1.75$ Mpc,即当$z<0.03$时HL成立,当距离为$D_L>123.13$ Mpc时HL发生破裂.比较了Ia型超新星和HII星系在验证HL方面的能力,强调了Ia型超新星在探索低z物理方面的独特性和强大力量。
2022-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中,一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制,目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此,迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力,包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现,HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$(-8)量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$(-6)阶,而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$(-5)阶。有趣的是,CSST星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶相同,而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$(-5)阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$,其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明,在很大程度上,未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Distance-Duality Relation with Galaxy Clusters and Type Ia Supernovae
本文提出了一个新的与模型无关的距离-对偶关系的宇宙学检验,η= D_{L}(z)(1+z)^{-2}/ D_{A}(z)=1,其中D_{L}和D_{A}分别是光度和角直径距离。对于$D_L$,我们考虑从Constitution数据(2009)中获取的两个Ia型SNe子样本,而$D_A$距离由De Fillipis等人(2005)和Bonamente等人(2006)通过结合Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)和X射线表面亮度编制的两个星系团样本提供。每个子样本的超新星Ia红移都经过仔细选择,以与相关星系团样本的红移相一致(Δz<0.005),从而可以直接测试DD关系。由于对于非常低的红移,D_{A}(z)\approxeq D_{L}(z),我们通过假设$η$是由两个不同表达式参数化的红移的函数来测试DD关系:η(z)= 1 + η_{0}z和η(z)= 1 + η_{0}z/(1+z),其中η_0是量化可能偏离互易关系的严格有效性的恒定参数(η_0=0)。在最好的情况下(线性参数化),我们得到η_{0} =-0.28 ^{+ 0.44}_{-0.44}(2σ $, statistical + systematic errors) for de Fillipis et al. sample (eliptical geometry), a result only margi…
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Apparent cosmic acceleration from type Ia supernovae
量化宇宙膨胀加速的参数通常在标准的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)模型中确定,该模型将空间曲率固定为均匀的。在非均匀宇宙学中,爱因斯坦方程的一般平均值导致了具有非刚性演化的平均空间曲率的模型,以及表观宇宙加速度的不同参数化。时间逃逸宇宙学是这种没有暗能量的模型的一个可行的例子。使用最大的超新星数据集,JLA目录,我们发现,时间逃逸模型适合的光度距离红移数据的可能性,是统计上无法区分的标准空间平坦的$Λ$冷暗物质宇宙学贝叶斯比较。在时间逃逸的情况下,宇宙加速度是非零的,但有一个边际幅度,最适合的表观减速参数,$q_0=-0.043^{+0.004}_{-0.000}$。分析了有关超新星光变曲线标准化的系统问题。在统计均匀性尺度上的数据切割影响光变曲线参数拟合,与宇宙学无关。一个宇宙学模型依赖的经验变化的平均colour parameter. No最终适合更好的模型,我们认为,作为一个非FLRW膨胀历史的竞争模型,timescape模型可能会被证明是一个有用的诊断工具解开选择效应和天体物理系统学从底层的膨胀历史。
2017-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Testing the cosmological principle on gigaparsec scales
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area,Sun Yat-sen University(中山大学粤港澳大湾区空间站科学中心)
本文通过随机框架检验宇宙学原理,利用Ia型超新星、强引力透镜时间延迟和引力波标准 sirens 等数据,在巨 parsec 尺度上验证统计同质性和各向同性。
2026-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ages of Type Ia Supernovae Over Cosmic Time
我们推导出经验模型的星系质量大会的历史,并卷积这些理论延迟时间分布(DTD)模型Ia型超新星(SNe Ia),推导出所有SNe Ia发生在一个给定的时代的宇宙时间的祖先年龄的分布。在活跃的恒星形成星系中,恒星形成速率的进展比$t^{-1}$ SN Ia的DTD要浅,所以在宇宙历史的所有时期,所有恒星形成星系的平均SN Ia年龄都在DTD峰值处达到峰值。在被动星系已经停止了恒星形成通过一些淬火过程,超新星Ia年龄分布的峰值在淬火时代,这在被动星系的红移演变跟踪过去的时代的主要恒星形成。我们的模型再现了超新星Ia速率的红移演化,超新星Ia拉伸和主机质量之间的关系,以及超新星Ia主机质量的分布在定性上与观测一致。我们的模型自然地预测,低质量星系往往是积极的恒星形成,而大质量星系一般是被动的,与星系“缩小”的观察一致。因此,超新星Ia的平均年龄经历了一个急剧的过渡,从年轻的年龄在低主机质量的老年龄在高主机质量,定性类似于平均超新星Ia哈勃残差与主机质量的过渡。年龄的差异随着红移的变化而变化,这种变化目前还没有在超新星Ia宇宙学分析中得到解释。因此,我们认为,SNe Ia只选择从积极的恒星形成星系将产生宇宙学上最均匀的样品,由于年轻的SNe Ia祖年龄在所有宇宙学时代的同质性。
2014-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
A simple and robust method for automated photometric classification of supernovae using neural networks
本文提出了一种超新星(SNe)的自动光度分类方法,它可以将超新星分为Ia型和非Ia型。采用两步法:(1)分别拟合各观测滤波器的SN光变曲线通量测量值;以及(ii)拟合的函数参数及其相关的不确定性,以及通量测量的数量、拟合的最大似然值和模型的贝叶斯证据,被用作分类神经网络(NN)的输入特征向量,所述分类神经网络(NN)输出所考虑的SN是Ia型的概率。该方法使用超新星光度分类挑战赛(SNPCC)后发布的数据进行训练和测试。我们考虑将数据随机划分为训练集和测试集:例如,对于我们的样本D_1(D_4),总共有10%(40%)的数据用于训练算法,其余的用于盲测试分类器;我们不进行选择切割。在NN输出上使用p_th=0.5的典型阈值概率将SN分类为Ia型,对于样本D_1(D_4),我们获得了0.78(0.82)的完整性,0.77(0.82)的纯度和0.41(0.50)的SNPCC品质因数。包括SN主机星系红移和它的不确定性作为额外的输入到NN的结果在一个温和的5-10%的增加,这些值。我们发现分类质量并不随SN红移而显著变化。此外,我们的概率分类方法允许计算预期的完整性,纯度或其他措施的分类质量作为一个函数的p_th,而不知道测试样本中的SNe的真实类。因此,该方法可以通过优化p_th来进一步改进,并且可以容易地扩展以将非Ia SNe分成它们的不同类别。
2012-11-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Testing the cosmic distance duality relation with baryon acoustic oscillations and supernovae data
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院);Ningxia University(宁夏大学);Northeastern University(东北大学)
利用BAO和SN数据测试CDDR,发现SN绝对光度校准对偏离检测有关键影响,部分参数化下出现2σ偏离,但整体无显著违反证据。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing feasibility of scalar-tensor gravity by scale dependent mass and coupling to matter
我们调查是否有任何宇宙学的证据,一个标量场的质量和耦合的物质的变化,相应的天体物理系统的属性,它“生活”,而不直接关注的基本机制,驱动的标量场标度相关的属性。我们假设汤川型场和物质之间的耦合,也是标量场质量的增长与密度,以克服所有的重力约束在太阳系内。我们分析了三种不同的引力系统假设为“宇宙学指标”:超新星Ia型,低表面亮度的螺旋星系和星系团。结果表明:a)仅用可见恒星和气体质量分量就能很好地拟合低表面亮度星系的自转曲线:b)标量场能很好地再现星系团中的物质轮廓,这是用X射线观测估计的,而不需要任何附加的暗物质; c)在提取与尺度相关的大质量标量场的可能性的信息方面存在固有的困难(或者更一般地,关于变化的引力常量)。
2011-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th