Observational Evidence from Supernovae for a Contracting Universe
利用超新星测量河外距离的新的精确度已经以很高的概率证实了红移随距离的加速增加。这被解释为暗示了暗能量存在于一个膨胀和加速的平坦宇宙中。对这些观测结果的一个更合乎逻辑的解释直接来自欧文·薛定谔在1939年的一个观测，即在一个封闭的弗里德曼宇宙中，每个量子波函数都随时空几何而变化。宇宙的大小增加一倍，光子的波长和原子的大小都增加一倍。当原子和光子的演化结合起来时，哈勃红移的意义就颠倒了。红移是宇宙收缩的特征。收缩宇宙的星等-红移曲线恰好具有最近观测到的加速形式，并且与Riess等（1998）、Knop等（2003）和其他人的数据在数量上非常吻合。观测到的最大红移为1.3，给出了宇宙1140亿年的最小年龄估计。直到崩溃的时间估计是150亿年或更少。
2004-02-28 astro-ph
The supernova Hubble diagram for off-center observers in a spherically symmetric inhomogeneous universe
我们以前已经表明，球对称的，不均匀的宇宙模型可以解释超新星的数据和CMB光谱中的第一个峰值的位置，而不诉诸于暗能量。在这项工作中，我们调查是否有可能得到一个更好的拟合超新星的数据，允许观察者被定位在远离原点的球对称坐标系。在这种情况下，观测者看到超新星的红移和光度距离之间存在各向异性关系。数据所允许的各向异性水平将限制观察者可以定位在离原点多远的地方，甚至可能允许更好的拟合。我们的分析表明，拟合确实得到了改善，但改善的幅度并不大。此外，它表明超新星数据并没有严格限制观测者可以偏离中心多远。
2006-10-11 astro-ph
The First Supernova Explosions in the Universe
我们研究了在红移z~20的低质量小晕（M~10^6 M_sun）中结束大质量第III族恒星生命的超新星爆炸。利用光滑粒子流体动力学方法，对爆炸能量分别为E_SN=10^51和10^53尔格的成对不稳定超新星进行了数值模拟。我们发现，更有活力的爆炸导致的气体在minihalo的完全中断，而较低的爆炸能量留下了完整的晕。更高能量的超新星在3-5百万年的时间尺度内将> 90%的恒星金属驱逐到约1千秒差距的区域。由于这种爆发式的初始恒星形成事件，宇宙中的很大一部分可能已经被赋予了金属丰度底，Z_min>10^-4 Z_sun，而z>15。
2003-10-17 astro-ph
Light Propagation in Inhomogeneous Universes. V. Gravitational Lensing of Distant Supernovae
我们利用一系列的光线追迹实验来确定高红移源的引力透镜放大率分布。我们确定经验之间的关系放大率和红移，各种宇宙学模型。然后，我们使用这个关系估计透镜的影响，从高Z超新星观测的宇宙学参数的测定。我们发现，对于红移z<1.8的超新星，与测量中的固有不确定性相比，透镜效应可以忽略不计。使用在1.8<z<8范围内的模拟数据，我们表明透镜效应可以变得显著。因此，如果发现了一群非常高z的超新星，在这些SNe可以用来约束宇宙学模型之前，充分理解透镜效应将是至关重要的。我们证明了在z>2时，开放CDM宇宙和LCDM宇宙的距离模m-M是可比的。因此，如果曾经发现过达到这些红移的超新星，那么仍然是在0.3<z<1范围内的超新星可以区分这两种模型。
2007-11-22 astro-ph
On lambda and omega measurements and acceleration of universe expansion
超新星宇宙学项目小组测量了高红移Ia超新星的亮度距离，并对红移和时间膨胀进行了相对论修正，得出了关于宇宙膨胀加速的耸人听闻的结论。高红移源的相对论性像差效应需要一个额外的校正因子来校正Ia超新星的观测光度，这可以减少数据以拟合λ = 0的宇宙，即没有加速。
2004-10-29 astro-ph
Determining the shape of the Universe using discrete sources
假设我们已经确定了三个星系团是同一个物体的拓扑副本。这些信息如何限制我们宇宙形状的可能模型？这里表明，如果宇宙有平坦的空间截面，这些多重图像可以容纳在任何六类紧凑的可定向的三维平坦空间形式。此外，在第一个图像附近发现两个以上的三重图像，将允许确定宇宙的拓扑结构，在大多数情况下，确定其大小。
2003-10-06 astro-ph
Cosmological Relativity: Determining the Universe by the Cosmological Redshift
利用宇宙学相对论，我们导出了用1 -“Ω”表示的宇宙学红移公式，其中“Ω”=“ρ”/“ρ”_c是平均质量密度与临界“闭合”密度的比值。根据目前观测到的红移数据，我们得出结论，“欧米茄”小于1。
2001-11-03 astro-ph
Primordial massive supernovae as the first molecular factories in the early universe
我们研究的喷出物化学的零金属量的祖先，大规模的，超新星使用一种新的方法，化学动力学的基础上。考虑的物种跨越范围的简单，双原子分子，如CO或SiO的尘埃成核过程中涉及的更复杂的物种。我们描述了它们的形成从气相包括所有可能的相关化学过程，并将其应用到原始170 Msun超新星的喷出物。两个喷出物的情况下进行了探讨：充分混合的重元素，分层喷出物反映祖核合成。渗透的氢从祖信封被认为是。我们表明，分子形式非常有效地在原始超新星的喷出物的混合水平和占总祖质量的13至34%，相当于21至57 Msun的喷出物物质的分子形式。分子的化学性质取决于喷出物中重元素和氢的混合。产生的物质包括O2、CO、CO2、SiS、SO、SiO和H2。因此，分子可以作为超新星爆炸后混合的观测示踪剂。我们的结论是，原始大质量超新星是早期宇宙的第一个分子供应者。
2008-07-16 astro-ph
Discovery of a Supernova Explosion at Half the Age of the Universe and its Cosmological Implications
宇宙的最终命运是无限膨胀还是大挤压，可以通过测量非常遥远的超新星的红移、视亮度和固有光度来确定。最近的发展提供了使这一计划切实可行的工具：（1）对相对较近的Ia型超新星（SNe Ia）的研究表明，它们的内禀光度可以精确测定;（2）新的研究技术使人们有可能安排发现和后续观测遥远超新星的时间，迄今为止产生了50多个非常远的（z = 0.3 - 0.7）超新星Ia。这些遥远的超新星提供了过去几十亿年来膨胀率变化的记录。通过在更远的距离上对超新星进行精确测量，从而将膨胀的历史追溯到足够远的时间，我们可以区分宇宙质量密度Ω_M的引力引起的减速和宇宙学常数λ引起的可能的暴胀压力的影响。我们在这里报告了第一次这样的测量，我们发现了一颗Ia型超新星（SN 1997 ap），z = 0.83。凯克II 10米望远镜的测量使其成为光谱学证实的最遥远的超新星。用哈勃太空望远镜和地面望远镜对SN 1997 ap进行了两个多月的测光，结合之前对更近的SNe Ia的测量，表明我们可能生活在一个低质量密度的宇宙中。目前计划在地面和空间观测更多的类似距离的超新星。
1997-12-16 astro-ph
The High-Z Supernova Search: Measuring Cosmic Deceleration and Global Cur vature of the Universe Using Type Ia Supernovae
高Z超新星搜索是一项国际合作，旨在发现和监测$z > 0.2$的Ia型超新星（SN Ia），目的是测量宇宙减速和全球曲率。我们的合作对附近宇宙中的超新星有了基本的了解，发现和观察了大量的天体样本，并开发了测量与SN Ia精确距离的方法。本文介绍了该计划的扩展到$z \geq 0.2$，概述了我们的搜索技术和后续计划。我们已经设计出高通量的过滤器，提供准确的双色restframe $B$和$V$光变曲线的超新星Ia，使我们能够产生精确的，修正光度的距离范围内$0.25 < z < 0.55$。K-校正，灭绝，选择效应和进化的系统误差的来源进行了研究，并估计其影响。我们目前的光度和光谱观测SN 1995 K，我们的计划的第一颗超新星，并使用这些数据来获得一个精确的测量光度距离的$z=0.479$宿主星系。这个物体，当与附近的SN样本相结合时，产生了对$Ω_M = -0.2^{+1.0}_{-0.8}$宇宙物质密度的估计，如果$Ω_Λ= 0$。对于由正常物质和宇宙常数组成的空间平坦宇宙，我们发现$Ω_M = 0.4^{+0.5}_{-0.4}$，$Ω_Λ= 0.6^{+0.4}_{-0.5}$。我们证明，$\sim 30$对象的样本，我们应该能够确定相对光度的距离范围$0 < z< 0.5$足够的精度来测量$Ω_M$与不确定性的$\pm 0.2$。
1998-05-15 astro-ph
Determining Neutrino and Supernova Parameters with a Galactic Supernova
我们调查的一些建议的下一代中微子实验的星系超新星的敏感性。特别是，我们研究如何以及超新星参数（平均能量和光度）可以从未知的中微子振荡参数（$θ_{13}$和中微子质量等级）分离。三种类型的实验，都在100千吨级，进行了比较。它们是：540千吨水-切伦科夫探测器、100千吨液态氩探测器和50千吨闪烁体探测器。我们证明，实际上所有这些建议的探测器有可能确定的中微子质量的层次，如果角度$θ_{13}$是足够大的（$\sin^2(θ_{13}) > 10^{-4}$）和层次的平均能量大于约20%。他们可以同时很好地确定超新星的一些参数。$ν_μ$和$ν_τ$的平均能量可以在5%的不确定度内确定的参数空间建议超新星模拟。测量充电电流和中性电流过程的不同组合的若干可分离通道的检测对于确定$θ_{13}$的值和层级是至关重要的。然而，存在这样的情况，即使只有主充电电流检测通道可用，也可以相当好地确定少数SN参数。
2007-04-22 astro-ph hep-ph
Probing the curvature of the Universe from supernova measurement
本文研究了用超新星测量的光度距离立方修正来探测宇宙空间几何的可能性。我们用一个无限体积额外维的加速宇宙模型来说明，1 $σ$级超新星的结果表明宇宙是封闭的。
2004-11-10 astro-ph gr-qc hep-th
A New Universal Constant Determining Expansion of the Universe
一个新的宇宙膨胀常数已经被发现，一旦它的密度-时间关系被破译，它就具有惊人的预测能力。新的常数是kappa，它是引力常量和我们宇宙的平均总质量-能量密度以及宇宙时间的平方的乘积。有了已知的10个参数，这个关系有望解释我们宇宙从一开始到遥远未来的膨胀。最重要也是最困难的项目是宇宙时间及其与密度的标度关系。本文将介绍新的宇宙学理论，以显示良好的宇宙学参数的预测。该理论将在第二篇论文中使用，以表明不需要加速膨胀速率来解释在我们膨胀的宇宙中传播如此远距离的爆炸恒星超新星Ia辐射。
2006-06-14 astro-ph
Supernova Nucleosynthesis in the Early Universe
宇宙中第一次金属富集是由第三星族（Pop）恒星的超新星（SN）爆炸造成的。这种痕迹仍然存在于极贫金属（EMP）恒星的丰度模式中。通过比较Pop III SNe核合成的产额与EMP星的丰度模式，研究了Pop III SNe核合成的性质。我们主要研究（1）不同能量沉积率[ $\dot{E}_{\rm dep}=(0.3-1500)\times10^{51}{\rm ergs s^{-1}}$ ]下喷流诱导的SNe，以及（2）不同主序星质量（$M_{\rm ms}=13-50M_\odot$）和爆炸能量[ $E=(1-40)\times10^{51}$尔格]下的SNe。Pop III SNe的变化可以解释EMP星的变化：（1）[Fe/H]低而[C/Fe]高;（2）丰度比[X/Fe]对[Fe/H]的变化趋势。
2008-09-24 astro-ph
A theoretician's analysis of the supernova data and the limitations in determining the nature of dark energy
目前的宇宙学观测显示了一个强烈的信号，表明存在一种具有负压的暗能量成分。这种暗能量最明显的候选者是宇宙学常数（状态方程为w_X=p/ρ=-1），然而，这引起了一些理论上的困难。这导致了暗能量成分随时间演变的模型。本文讨论了从高红移超新星观测中确定暗能量分量性质的有关问题。我们的主要分析结果是：（i）即使从观测中知道了w_X的精确值，仅用运动学和几何学测量是不可能确定未知的暗能量源的性质的。我们已经给出了明确的例子来说明不同类型的源可以产生给定的w_X。(ii)虽然超新星观测的完整数据集（目前可用）强烈排除了没有暗能量的模型，但高红移（z>0.25）和低红移（z<0.25）数据集分别承认暗能量为零的减速模型。超新星绝对星等的任何可能的演化，如果被探测到，都可能使减速模型与数据相一致。(iii)我们引入了两个完全可以从理论上得到的参数来研究光度距离对w_X的敏感性。利用这两个参数，我们已经论证了，尽管人们可以从数据中精确地确定w_X的现值，但人们不能约束w_X的演变。
2003-06-18 astro-ph
Possible Detection of a Pair Instability Supernova in the Modern Universe, and Implications for the First Stars
SN 2006gy在可见光中辐射的能量比迄今为止任何其他超新星都要多，其能量需求的潜在解释对银河系化学演化和第一批恒星的死亡都有影响。它的亮度持续了200多天，比任何正常的超新星都要长，并且在可见光波段辐射出超过1e51尔格的光能。我认为，这种IIn型超新星可能是一个非常巨大的恒星，如船底座伊塔星爆炸时保留其氢包层，在其一生中遭受相对较小的质量损失。这发生在大约太阳的金属丰度挑战了目前的范式，质量损失的恒星演化。我探讨了SN2006gy的电源的一些潜在的解释，涉及要么拱星相互作用，或者相反，56Ni的衰变。如果SN 2006gy是由冲击能转化为光能提供动力的，那么条件必须是真正非凡的，传统的相互作用模型不起作用。如果SN 2006gy是由放射性衰变提供能量，那么令人不安的巨大56Ni质量要求这颗恒星爆炸为一颗对不稳定超新星。这种可能性使得SN 2006gy非常有趣，特别是在这次会议上，因为它是真正的对不稳定超新星的第一个很好的候选者。
2007-10-18 astro-ph
Type Ia supernova counts at high z: signatures of cosmological models and progenitors
确定Ia型超新星（SNe Ia）在早期宇宙中发生的速率可以给出双星祖先系统达到爆炸所花费的时间和宇宙几何形状的特征。超新星宇宙学项目的观测已经提供了第一批数据。在这里，它表明，对于任何假定的超新星Ia祖，超新星Ia计数高达$m_{R}\simeq 23-26$是有用的测试的超新星Ia祖系统和宇宙学示踪剂的一个可能的非零值的宇宙学常数，$Λ$。Ia超新星在高红移时的计数与在低红移时的计数相比不同，这取决于宇宙学模型。平坦的$Ω_Λ$ -支配宇宙在$z \sim 1$上的SNe Ia计数比平坦的$Ω_{M} = 1$宇宙有更显著的增加。这里我们考虑三种宇宙：一个平坦的宇宙，有$H_{0} = 65 km s^{-1} Mpc^{-1}$、$Ω_{M} = 1.0$、$Ω_Λ = 0.0$ ;一个开放的宇宙，有$H_{0} = 65 km s^{-1} Mpc^{-1}$、$Ω_{M} = 0.3$、$Ω_Λ = 0.0$ ;一个平坦的、$Λ$支配的宇宙，有$H_{0} = 65 km s^{-1} Mpc^{-1}$、$Ω_{M} = 0.3$、$Ω_Λ = 0.7$。另一方面，来自一类二元祖细胞（双简并系统）的SNe Ia计数在$z= 0$至$z= 1$范围内不应急剧增加，这与对于其它二元祖细胞应该看到的相反。测量Ia超新星的计数达到$z \sim 1$是在进行中的Ia超新星高红移搜…
1998-01-14 astro-ph
The First Structures in the Universe: Pop III Objects
我们回顾了宇宙中第一个坍缩的发光（波普III）天体的一些可能的可观测效应（再电离，反馈星系形成，超新星和金属富集）。我们表明，在这些对象中的超新星应该是相当大的放大干预宇宙学的物质分布，这一过程的影响进行了简要的讨论，预计Marri和Ferrara（1998）的一些结果。
1998-01-12 astro-ph
Determining the Type, Redshift, and Age of a Supernova Spectrum
我们提出了一种算法来识别SN光谱的类型，并确定其红移和年龄。该算法基于Tyndle & Davis的相关技术，已在超新星识别（SNID）程序中实现。它被正在进行的高红移SN搜索的成员用来区分Ia型和Ib/c型SNe，并识别“特殊”的Ia型SNe。我们开发了一个诊断量化输入和模板光谱之间的相关性的质量，这使得相关的红移误差的正式评估。此外，通过比较使用SNID获得的相关红移与SN宿主星系光谱中的窄线确定的那些，我们表明，准确的红移（典型误差小于0.01）可以确定SNe Ia没有宿主星系的光谱。最后，输入光谱的年龄是以典型的3天精度确定的，这里显示的是使用高红移Ia超新星和良好采样的光变曲线。相关技术的成功证实了一些超新星Ia在低和高红移的相似性。SNID代码可供社区使用，也可用于SN光谱的比较研究以及数据和模型之间的比较。
2007-09-27 astro-ph
On the Reality of the Accelerating Universe
最近有两个研究小组推导出宇宙学常数为正值，并在高置信度（>= 99%）下得出结论，宇宙应该在加速。这一结论来自对几十颗高红移超新星的统计分析。本文对此结论进行了讨论。从保守频率论者的观点出发，我们用经典的统计卡方检验对珀尔穆特等人1999（ApJ，517，565）中列出的60颗超新星进行了检验，证明了零宇宙学常数的零假设的有效性。该样本包含超新星宇宙学计划框架中发现的42个天体和之前发现的18个低红移天体。排除事件SN 1997 O（它可能是一个异常值），我们得到的结果是：如果零假设为真，则出现更差卡方检验的概率在5%到8%的范围内，这个值并不表明有显著证据反对零假设。如果再排除Perlmutter等人1999年提出的5个可能的异常值，那么54颗超新星的样本与零假设非常一致。高Z超新星搜索小组的超新星似乎也没有改变零假设的接受程度。这意味着，仅仅根据超新星的数据就否定宇宙学常数为零的爱因斯坦方程还为时过早。
2002-07-25 astro-ph
Supernova and Cosmology
这些课堂讲稿旨在形成一个简短的教学介绍，介绍如何使用典型的Ia型超新星（以下简称SNIa）作为标准烛光来确定宇宙的能量密度。指出了SNIa作为宇宙学探测器的原理问题，并指出了解决这些问题的新尝试，包括经验宽度-光度关系及其可能的解释。最后，由两个主要的团队进行的SNIa在高红移的观测进行了简要的回顾和他们的解释作为宇宙加速的证据也迅速讨论。
2000-10-31 astro-ph
High-Redshift Radio Galaxies as a Cosmological Tool: Exploration of a Key Assumption and Comparison with Supernova Results
有许多不同的方法可以使用观测来限制或确定描述我们宇宙的全球宇宙学参数。依赖于确定高红移源的坐标距离的方法是特别有用的，因为它们不涉及关于物质的聚集特性或这种聚集的演化的假设。目前用于确定高红移源坐标距离的两种方法是射电星系法和超新星法。这些方法在它们对坐标距离的依赖性方面是相似的。在这里，无线电星系的方法进行了简要介绍，并提出了结果。该方法的基本假设之一进行了探讨。此外，该方法进行了比较和对比的超新星方法。射电星系对全球宇宙学参数的约束与超新星的约束是一致的。对于一个在空间上平坦的宇宙，非相对论物质的平均质量密度为$Ω_m$，精粹物质的平均质量密度为1- $Ω_m$，射电星系本身就表明宇宙在当前时期正在加速膨胀，置信度为84%。而且，与宇宙在空间上是否平坦无关，仅射电星系就以95%的置信度表明，在当前纪元，$Ω_m$必须小于0. 6。
2002-03-07 astro-ph
Constraints on the DGP Model from Recent Supernova Observations and Baryon Acoustic Oscillations
虽然有越来越多的观测证据表明，我们的宇宙正在经历一个晚期加速膨胀，但这种加速的机制还不清楚。在所谓的Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型中，这种现象被归因于引力泄漏到额外的维度。在本工作中，我们主要关注Ia型超新星（SNeIa）的金样品、超新星遗产巡天（SNLS）的第一年数据和斯隆数字巡天（SDSS）发现的重子声学振荡（BAO）峰对模型的约束。在99.73%的置信水平下，三个数据库的组合提供Omega_m=0.270^{+0.018}_{-0.017}和Omega_{r_c} =0.216^{+0.012}_{-0.013}（因此是一个空间封闭的宇宙，Ω_k=-0.350 ^{+0.080}_{-0.083}），这似乎与最近WMAP的结果相矛盾，表明宇宙是平坦的。基于这个结果，我们还估计了跃迁红移（宇宙从减速到加速的转变）为0.70 < z_{q=0} < 1.01，在2 sigma置信水平。
2006-03-26 astro-ph
Determining the expansion history of the universe with the three dimensional cosmic shear
我们定义了一个新的观测值，它依赖于三维宇宙剪切的两点函数的自旋加权角动量的有限红移差和光度距离。它表明，我们的可观测的精确测量将能够严格约束宇宙的膨胀历史。
2010-08-17 astro-ph hep-ph
A supernova origin for dust in a high-redshift quasar
星际尘埃在宇宙的演化中起着至关重要的作用，它协助分子的形成，触发第一批低质量恒星的形成，吸收恒星的紫外光，随后以红外/毫米波长重新发射。尘埃被认为主要产生于演化（年龄>1 Gyr）的低质量恒星的包层中。然而，这幅图像最近受到了质疑，因为在红移z>6的类星体的宿主星系中发现了大量的尘埃，当时宇宙的年龄小于1 Gyr。理论上的研究，以及对附近超新星遗迹的观测，都表明超新星在早期宇宙中提供了一个快速而有效的尘埃形成环境。本文报道了一个红移6.2的类星体的红外观测结果，并利用这些观测结果直接获得了它的尘埃消光曲线。然后，我们表明，这样的曲线是非常符合超新星尘埃模型。这个结果证明了这个高红移类星体中的尘埃是超新星起源的，由此我们推断，大多数高红移的尘埃可能具有相同的起源。
2004-09-24 astro-ph
What future does the universe have?
我们根据最近的观测讨论宇宙的未来演化。超新星的视光度与红移的关系有利于宇宙的加速。然而，爱因斯坦-德西特临界宇宙不应该被排除。
2002-10-23 astro-ph
The Star Formation History of the Universe
最近利用紫外和远红外测量建立了对宇宙恒星形成历史（SFH）的强约束，改进了过去十年中许多测量的结果。总之，最新的和可靠的数据表明，在红移z~6的范围内，SFH的图像是令人信服的一致的，特别是z < 1的严格限制。还已经有许多专门的努力来测量或约束在z~6和更高处的SFH。它也是可能的约束标准化的SFH使用的组合的电子反中微子通量限制从超级神冈测量和超新星速率密度测量。本文介绍了SFH测量的最新汇编，并总结了相应的恒星和金属质量密度，超新星速率密度的演变。宇宙SFH的归一化的约束，所产生的超新星速率测量和测量限制的超新星电子反中微子通量的组合，也进行了讨论。
2006-11-09 astro-ph
Determining the Amplitude of Mass Fluctuations in the Universe
我们提出了一种确定8 h^-1 Mpc尺度上均方根质量涨落σ 8的方法。该方法利用丰富的星系团的丰度的演变率。利用Press-Schechter近似，我们证明了星系团丰度演化是sigma 8：dlog n/dz ~-1/sigma8^2的强函数;对于给定质量的星系团，低sigma 8模型比高sigma 8模型以指数方式演化得更快.例如，类后发座星系团的数密度减少了约10^3 $ from z = 0 to z ~ 0.5 for sigma8=0.5 models, while the decrease is only a factor of ~5 for sigma8 ~ 1. The strong exponential dependence on sigma8 arises because clusters represent rarer density peaks in low sigma8 models. We show that the evolution rate at z < 1 is insensitive to the density parameter $ Ω$的一个因子，或者减少到功率谱的精确形状。因此，集群演化提供了一个强大的约束sigma 8。使用z ~ 0.8的可用聚类数据，我们发现σ 8 = 0.83 +/-0.15。该幅度意味着偏置参数b ~ 1/…
1997-09-26 astro-ph
Supernova Ia Predicted without the Cosmological Constant
目前的大爆炸宇宙学模型需要重新引入爱因斯坦“令人遗憾”的旧宇宙学常数，以适应超新星Ia星等与红移的天文测量。宇宙学常数的物理基础和由此产生的宇宙加速没有得到任何其他物理证据的支持，有些人建议在匆忙接受它时要谨慎。一个全新的宇宙学模型，只有一个可调参数，宇宙的年龄，没有宇宙学常数提供了一个很好的预测超新星测量。用最少的新模型的描述，一个完整的方程组在这里提出足以计算的峰值有效星等的Ia型超新星的输入值的红移Z和年龄t0。模型的完整描述，以及许多更可证伪的预测，在其他地方提出。
2001-02-14 astro-ph
Determining the Geometry and the Cosmological Parameters of the Universe through SZE Cluster Counts
本文研究了不同宇宙学中的Sunyaev-Zeldovich效应（SZE）。研究发现，即使不完全知道SZE星系团的红移分布，人们仍然可以很容易地区分具有宇宙学常数的平坦宇宙和开放宇宙。我们将团簇分为低红移（z<0.5）和高红移（z>1）两组，并计算出关系式r=N（z<0.5）/N（z>1），其中N是通量受限（S_lim）的SZE团簇的数目。当SZE星系团的总数N（z>0）相同时，对于最可能的宇宙学参数0.25<Ω_0<0.35和0.2<Γ<0.3（其中Γ是初始密度涨落功率谱的形状参数），具有宇宙常数的平坦宇宙和开放宇宙的r值在S_lim - r图中占据不同的区域。因此，通过深SZE星系团巡天，比率r可以独立于功率谱的归一化来揭示我们是生活在低密度平坦宇宙还是开放宇宙中。在平坦宇宙的情况下，我们还研究了SZE星系团标准化σ_8，σ_8为均方根值。密度波动在8 h^{-1} Mpc的顶帽尺度内。找到了一个函数关系σ_8 \sim Ω_0^{-0.13}，将它与X射线团簇归一化的σ_8 \sim Ω_0^{-0.52+0.13Ω_0}相结合，可以同时对Ω_0和σ_8进行严格的约束。
2000-11-24 astro-ph
Cosmological Implications of the Second Parameter of Type Ia Supernovae
理论模型预测，Ia型超新星（SN Ia）前身的初始金属丰度会影响超新星光变曲线的峰值。这可能会导致偏离标准的光变曲线校准时，使用超新星Ia作为可测量的距离蜡烛，如果有一个系统的演化的超新星Ia祖先的金属丰度，可能会影响宇宙学参数的测定。在这里，我们表明，这种金属丰度的影响可以大大大于已被估计以前，当在CO白矮星的直接爆炸前阶段的中子化被考虑在内，并定量评估的重要性，金属丰度的演变确定宇宙学参数。我们表明，在原则上，一个适度的和合理的量的金属丰度演化可以模仿一个开放的，没有宇宙中的宇宙，宇宙是由宇宙主导的，平坦的。然而，在没有宇宙学常数的情况下，金属丰度演化的影响似乎不足以解释平坦宇宙中的高z Ia超新星数据，对此有很强的独立证据。我们还估计了系统的不确定性引入的金属丰度演化在一个主导的，平坦的宇宙。我们发现，金属丰度演化可能会限制Omega_m和w的测量精度，并且很难将暗能量状态方程的演化与金属丰度演化区分开来，至少从SN Ia数据中是如此。
2006-08-15 astro-ph
Determining the Equation of State of the Expanding Universe: Inverse Problem in Cosmology
即使使用例如Ia型超新星精确地获得作为红移的函数的光度距离，宇宙的状态方程也不能唯一地确定，而是取决于一个自由参数$Ω_{k0} ={k}/(a_0^2H_0^2)$，其中$a_0$和$H_0$分别是当前的标度因子和哈勃参数。这种简并可能会解决，例如，如果测量类星体的红移的时间变化，最近由勒布提出。因此，宇宙的状态方程（或宇宙的度规）可能在未来不需要对宇宙的物质含量进行任何理论假设的情况下确定。
1999-02-15 astro-ph hep-ph
Feedback Processes in the Early Universe
反馈效应，由于大质量的恒星和超新星在第一个对象被示出强烈调节星系形成/演化和再电离过程。在这里，我们详细回顾了最重要的几个。我们讨论了如何II型超新星可以被用来作为示踪剂的第一个对象和NGST检测，我们预测超新星数量计数，包括引力透镜的影响。本文还介绍了在原始成分的超新星喷出物中形成尘埃的初步结果。最后，我们转向考虑由于原始恒星源的非均匀再电离过程的高分辨率数值模拟的手段，允许上述反馈过程的自洽处理。这些模拟使我们能够得出结论的演变和时代的再电离和再电离对象的命运。我们的结论是，大部分（约99%）的坍缩天体在红移约为8时必须是暗的。
2000-01-03 astro-ph
Light propagation through large-scale inhomogeneities in the Universe and its impact on cosmological observations
本文分析了爱因斯坦方程的非齐次精确解中的宇宙学观测。在某种程度上，这里提出的分析可以从假设中解放出来，例如密度对比度的小幅度。超新星观测用Lema \itre -Tolman模型分析，CMB观测用准球Szekeres模型分析。结果表明，在不考虑宇宙学常数的情况下，对超新星数据进行拟合是可能的。然而，如果考虑到在局部宇宙中观察到的大小和振幅的不均匀性，它们对宇宙学观测的影响很小。
2008-04-11 astro-ph
Direction Dependent Non-gaussianity in High-z Supernova Data
在假设测量误差为高斯分布的情况下，从高红移超新星数据中得到了宇宙加速膨胀的最详细的约束条件和暗能量的本质细节。有一种可能性是，在数据中存在方向依赖的系统学，要么是由于未校正的已知物理过程，要么是因为宇宙学原理有微小的偏离，使宇宙略微各向异性。为了研究这种可能性，我们引入了一个基于极值理论的统计量，并将其应用于Riess等人（2004）的黄金数据集。我们的分析表明，一个系统的，方向相关的非高斯在一个西格玛水平。
2007-01-25 astro-ph
Effects of quintessence on observations of Type Ia SuperNovae in the clumpy Universe
本文讨论了在暗能量宇宙中由引力透镜引起的Ia型超新星（SNe）等标准烛光观测光度的放大色散。在平均Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型的框架下，我们推导出了大尺度结构和致密物体透镜效应下SNe的放大概率分布函数（pdf）的主要特征。放大率pdf强烈依赖于状态方程，$w_Q$，精华。色散随着源的红移而增加，并且对于具有非常大的负压的暗能量是最大的;引力透镜对放大率pdf的影响，即偏向于去放大值的模式和朝向大放大率的长尾，对于具有中间$w_Q$的微观DM和精粹都减少。不同的暗能量状态方程可以深刻地改变未来太空任务对Ia超新星观测样本的放大色散。由于引力透镜在哈勃图中产生的“噪声”严重影响了由SNe数据确定宇宙学参数。无压物质密度参数$Ω_M$和$w_Q$的误差对于负压不是很大的quintessence是最大的。引力透镜的效应与影响Ia型超新星观测的其他系统学效应在同一量级上。由于大尺度结构的透镜效应，在具有$Ω_M =0.4$的平坦宇宙中，在$z=1$下的宇宙学常数（$w_Q=-1$）可以被解释为具有$w_Q <-0.84$的暗能量（在2- $σ$置信限）。
2002-09-10 astro-ph
Constraining Dark Energy and Cosmological Transition Redshift with Type Ia Supernovae
暗能量的性质和当前宇宙加速膨胀的物理原因是现代宇宙学中的两大难题。Ia型超新星（SNe Ia）和宇宙微波背景辐射（CMB）的各向异性观测表明，暗能量贡献了当前宇宙临界密度的2/3，并表明宇宙在红移处从减速膨胀到加速膨胀，这意味着暗能量存在一个近似均匀的负压分量。我们使用含有157个Ia超新星和两个最近测得的新超新星1994 ae和1998 aq的“金”样品来研究暗能量的性质和跃迁红移。对于具有宇宙学常数的平坦宇宙，我们测量了$Ω_{M}=0.28_{-0.05}^{+0.04}$，与Riess等人的结果一致，跃迁红移为$z_{T}=0.60_{-0.08}^{+0.06}$ .我们还讨论了几种暗能量模型，它们定义了暗能量的参数化状态方程的$w(z)$，包括一个参数和两个参数（$w(z)$是压强与能量密度的比值）。我们的计算表明，准确计算的跃迁红移从$z_{T}=0.29_{-0.06}^{+0.07}$不同$z_{T}=0.60_{-0.08}^{+0.06}$在这些模型。我们还计算了当前观测需要宇宙加速的最小红移$z_{c}$。
2007-08-30 astro-ph
The High-Redshift Supernova Search -- Evidence for a Positive Cosmological Constant
通过对高红移Ia型超新星距离的测量，发现了导致宇宙加速膨胀的宇宙新成分。我们描述的方法和结果从遥远的超新星观测。强调了对当地Ia型超新星的理解的依赖性。对导致白矮星爆炸的恒星演化缺乏很好的理解，精确的爆炸物理以及目前计算喷出物发射的困难限制了理论支持。尽管目前对爆炸的一些基本物理学还不了解，但宇宙学的结果是可靠的。经验关系似乎对遥远的超新星和对本地超新星一样成立，光谱表现也是相同的。高红移超新星的距离比在自由滑行的宇宙（即空的宇宙）中预期的要大。从这些测量中推断出一个正的宇宙学常数。
1998-12-02 astro-ph
Using Supernovae to Determine the Equation of State of the Dark Energy: Is Shallow Better than Deep?
对Ia型超新星的流量和红移的测量提供了令人信服的证据，证明宇宙正在加速膨胀。如果是真的，那么在标准FRW宇宙学的背景下，这表明宇宙的能量密度是由“暗能量“主导的--一种具有与其能量密度相当的负压的成分。为了进一步研究这一现象，正在计划对超新星进行更广泛的调查。考虑到完成的可能时间尺度，到这些巡天数据可用的时候，一些重要的宇宙学参数将从CMB测量中获得高精度。在这里，我们考虑的影响，先知先觉的设计超新星调查。特别是，我们表明，尽管有更大的机会多路复用，纯粹从统计误差的角度来看，一个深的调查可能不会明显优于一个浅的。
2002-06-05 astro-ph
Observation of Cosmic Acceleration and Determining the Fate of the Universe
目前对Ia型超新星的观测提供了宇宙加速到红移$z \lsim 1$的证据，导致宇宙可能正在进入暴胀时代。然而，暴胀只有在真空能量（或其他能量密度足够慢的红移源）支配物理半径为1/H的区域的能量密度时才能发生。我们认为，对于从超新星数据推断出的$Ω_Λ$和$Ω_m$的最佳拟合值，必须确认宇宙加速至少达到$z \simeq 1.8$才能推断宇宙正在膨胀。
1999-12-07 astro-ph gr-qc
Constraints on the generalized Chaplygin gas from supernovae observations
我们探讨了Ia型超新星（SNIa）观测对平坦宇宙学模型的意义，该模型的物质内容是一种具有状态方程p=-M^（4（a+1））/rho^a的奇异流体。在这种情况下，一个单一的流体成分可能会驱动宇宙从非相对论性物质主导的阶段进入加速膨胀阶段，首先表现为暗物质，在更近的时代表现为暗能量。我们表明，这些模型在相当广泛的参数范围内与当前的SNIA数据一致。然而，未来的SNIa实验将对这些模型施加严格的限制，并且如果宇宙由真正的宇宙学常数主导，则可以安全地排除Chaubergin气体（a=1）的特殊情况。
2002-09-24 astro-ph
SNOC: a Monte-Carlo simulation package for high-z supernova observations
我们提出了一个Monte-Carlo软件包模拟高红移超新星数据，SNOC。来自超新星的光学和近红外光子是从模拟的宿主星系到地球观测者的宇宙学距离上的射线追踪。到源的距离是根据用户提供的Friedmann-Lemaitre宇宙中的宇宙学参数计算的，允许任意形式的“暗能量”。该代码考虑了引力相互作用（透镜效应）和尘埃的消光，无论是在宿主星系还是在视线范围内。用户还可以选择包括奇异效应，如由于光子-轴子振荡引起的假设衰减。SNOC主要用于通过Ia型超新星的视亮度与红移的研究来估计宇宙学参数的不确定性，特别强调潜在的系统效应。它也可以用来计算标准的宇宙学量，如光度距离，回望时间和宇宙年龄在任何弗里德曼-勒梅特模型有或没有精华。
2002-06-24 astro-ph
Observational constraints on the acceleration of the Universe
我们提出了一个新的参数化的减速参数来研究其随时间变化的行为。将减速参数参数化的好处是，我们不需要假设任何基本的引力理论。通过将该模型与157个金样本超新星Ia数据拟合，我们发现了强有力的证据，证明宇宙目前正在加速，并且在过去加速过。通过将该模型与附近的115颗超新星和超新星遗产调查超新星Ia的数据进行拟合，宇宙目前正在加速的证据很弱，尽管仍然有强有力的证据表明宇宙曾经加速过。从157颗金样本Ia超新星数据和从115颗Ia超新星数据获得的结果不能直接比较，因为两个不同的数据集测量的是不同红移的光度距离。然后，我们使用弗里德曼方程和暗能量参数化来讨论同样的问题。当我们将模型仅与超新星Ia的数据拟合时，我们发现宇宙正在加速的微弱证据，并且当前的物质密度高于其他实验测量的密度。在加入Sloan数字巡天数据约束暗能量模型后，我们发现减速参数的行为与参数化减速参数得到的行为几乎相同。
2006-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Smoothing Supernova Data to Reconstruct the Expansion History of the Universe and its Age
我们提出了一种非参数的方法，平滑超新星数据的红移使用高斯核，以重建重要的宇宙学量，包括H（z）和w（z）在一个模型独立的方式。这种方法被证明是成功的区分不同型号的暗能量时，数据的质量是相称的预期从未来的超新星加速探测器（SNAP）。我们发现，哈勃参数是特别确定的，并为此目的有用。在该方法中，还可以以非常高的准确度（\lleq 0.2%）确定全域的回顾时间。通过对方法的改进，也有可能获得暗能量状态方程的合理界限。我们探索了一种新的暗能量诊断方法--“w探针”，它可以从数据的一阶导数中计算出来。我们发现，这种诊断是非常准确的重建不同的重建方法，即使Ω_m被边缘化。w-探针可以用来成功区分$Λ$ CDM和其他暗能量模型，达到很高的准确度。
2007-03-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum cosmological effects from the high redshift supernova observations
这篇文章的主题是证明在高红移处观测到的超新星的模糊可以被认为是宇宙学尺度上量子效应的一种表现。我们发现，观测到的红移分布的坐标距离Ia型超新星可以解释的局部表现的量子涨落的宇宙尺度因子的平均值。这些波动可以在早期宇宙中出现，随着时间的推移而增长，并产生观测到的加速或减速膨胀的空间子域，其中包含具有高红移的独立超新星，而宇宙作为一个整体以稳定的速度膨胀。
2004-07-01 astro-ph gr-qc quant-ph
Determining the Equation of State of the Expanding Universe Using a New Independent Variable
为了确定宇宙的状态方程，我们提出了一个新的自变量$R\equiv (H_0/c)(d_L(z)/(1+z))$，其中$H_0$和$d_L(z)$分别是当前的哈勃参数和光度距离。对于由宇宙微波背景辐射各向异性观测所提出的平坦宇宙，密度和压力分别表示为$ρ/ρ_0=4(df/dR)^2/f^6$和$p/ρ_0=-4/3(d^2f/dR^2)/f^5$，其中$ρ_0$为当前密度，$f(R)=1/\sqrt{1+z(R)}$为当前密度。在$(R, f)$平面中，压力的符号和强度与曲线$f(R)$的曲率成比例。我们建议采用$f(R)=1/\sqrt{u}$与$u\equiv 1+\sum\limits_{n=1}^{N}u_nR^n$的Pade样表达。对于平坦$Λ$模型，对于$z < 1.7$和$Λ$的任何值，直到N=7的扩展最多具有误差$< 0.2%$。我们还提出了一种确定具有$N-1$自由参数的宇宙状态方程的一般方法。如果参数的数目小于$N-1$，则存在状态方程的一致性检查，以便我们可以确认或反驳每个模型。
2000-11-08 astro-ph hep-ph
Constraints on a new alternative model to dark energy
最近的Ia型超新星数据表明，宇宙现在正在加速，而在最近的过去减速。这可能为标准弗里德曼方程需要修正提供了证据。本文利用高$z$超新星搜寻小组和超新星宇宙学计划公布的超新星观测数据，在修正的Friedmann方程的基础上，详细分析了一个新的模型。新模型解释了最近的加速和过去的减速。此外，新模型还给出了未来的减速宇宙。
2004-11-17 astro-ph gr-qc
Do recent supernovae Ia observations tend to rule out all the cosmologies?
暗能量和宇宙的加速膨胀一直是远距离超新星Ia观测的直接预言，这也得到了CMB各向异性观测、引力透镜和星系团研究的间接支持。今天，这些结果被容纳在已成为“和谐宇宙学”的东西中：一个具有平坦空间截面的宇宙，t=常数，大约70%的能量以爱因斯坦的宇宙学常数Λ的形式存在。然而，我们发现，随着越来越多的超新星Ia被观测到，更准确地和更高的红移，宇宙学模型很好地解释数据的概率惊人地下降，最终排除了一致性模型在95%以上的置信水平。这引起了对Ia超新星的“标准烛光”假说及其用于约束宇宙学模型的怀疑。我们需要更好地了解整个超新星Ia现象，以便从中产生宇宙学后果。
2008-01-18 astro-ph gr-qc
Description of Supernova Data in Conformal Cosmology without Cosmological Constant
我们考虑爱因斯坦的广义相对论的共形不变公式的宇宙学后果，而不是在行动功能的空间度量的比例因子的无质量标量（标量）场发生的规模，包括普朗克质量的所有质量。我们得到的不是宇宙的膨胀，而是霍伊尔-纳利卡类型的质量演化，其中宇宙的温度历史被质量历史取代。我们证明，在没有宇宙学常数的情况下，这个共形不变宇宙学模型对新的Ia超新星数据给出了满意的描述，并对偏离标准宇宙学的$z>1.7$的高红移行为作出了预言.
2001-09-28 astro-ph gr-qc
Supernova constraints on alternative models to dark energy
最近对Ia型超新星的观测表明，宇宙现在正在加速，而在最近的过去减速。这可能是标准弗里德曼方程崩溃的证据。将Friedmann方程$H^2\sim ρ$修改为一般形式的$H^2=g(ρ)$。详细讨论了具有特殊形式$g(ρ)$的三种模型。利用\citet{tonry}、\citet{ddsg}和\citet{raknop03}公布的超新星数据对模型进行了分析。在得到最佳拟合参数后，我们进一步求出了宇宙从减速相向加速相转变时的跃迁红移$z_{\rm T}$。
2004-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Is the present expansion of the universe really accelerating?
目前的观测结果通常被解释为当前宇宙的加速膨胀。然而，以超新星Ia数据的目前质量，允许的参数空间足够宽，以适应减速模型。这是通过考虑暗能量状态方程$w_ϕ\equiv p_ϕ/ρ_ϕ=-1/3$的一个特定例子来证明的，它相当于通过将标准宇宙学的\emph{geometrical curvature}指数$k$移动到$(k-α)$来修改它，其中$α$是常数。由此产生的减速模型与WMAP最近的CMB观测结果一致，也与$z= 1.755$的高红移超新星Ia数据（包括SN 1997 ff）一致。这也与新发现的超新星SN 2002 dc（位于$z=0.475$）和SN 2002 dd（位于$z=0.95$）相一致，它们具有改善拟合的总体趋势。
2003-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Supernova Constraints on Braneworld Dark Energy
根据对高红移Ia型超新星的观测，研究了暗能量的膜世界模型。膜世界模型承认了几种新的甚至奇异的可能性，包括：（i）暗能量的有效状态方程可能比LCDM中的更负：$w \leq -1$ ;（ii）一类膜世界模型可能遇到“静止”的未来奇点，在这个奇点处能量密度和哈勃参数保持良好的行为，但膨胀因子的高阶导数（$\stackrel{..}{a}$，$\stackrel{...}{a}$等）。发散时，未来的奇点达到;（iii）目前的宇宙加速是一个{ \em瞬态功能}在一类模型中，暗能量“消失”后，一定的时间，从而产生一个物质占主导地位的宇宙在未来。由于视界在这样的时空中是不存在的，所以一个具有{ \em瞬态加速}的膜世界模型可能有助于调和当前基于超新星的加速宇宙观测与弦/M理论的要求。一个极大似然分析表明，膜世界模型满足高红移超新星的严格要求，在参数空间的一个大区域同意略优于目前的观测比LCDM。例如，对于$Ω_m \ggeq 0.3 (\lleq 0.25)$，使用$w < -1 (> -1)$的模型比LCDM提供更好的数据一致性。
2002-09-21 astro-ph gr-qc hep-ph
