A New Determination of the High Redshift Type Ia Supernova Rates with the Hubble Space Telescope Advanced Camera for Surveys
我们提出了一个新的测量Ia型超新星的体积速率的红移为1.7,使用哈勃太空望远镜(HST)的货物数据结合一个额外的HST数据集,涵盖北货物领域在2004年收集。我们采用了一种新的技术,不需要光谱数据来识别Ia型超新星(虽然光谱测量的红移用于超过一半的样本),而是我们采用贝叶斯方法,只使用光度数据来计算对象是Ia型超新星的概率。这种贝叶斯技术可以很容易地进行修改,以纳入改进的先验超新星属性,它是非常适合未来的高统计超新星搜索,其中所有候选人的光谱跟踪将是不切实际的。在这里,该方法是验证地面和空间为基础的超新星数据有一些光谱跟进。我们结合我们的体积率测量与低红移超新星的数据,并适合一些可能的模型的Ia型超新星速率的红移函数的演变。这些数据并没有区分红移> 0.5的平坦速率和先前提出的模型,其中Ia型速率在红移>1时达到峰值,这是由于从恒星形成到超新星爆炸的显着延迟。除了最高的红移,那里的信噪比通常太低,应用这种技术,这种方法产生较小的或可比的不确定性比以前的工作。
2007-10-16 astro-ph
Gravitational Lensing of High Redshift Type Ia Supernova: A Probe of Medium Scale Structure
高红移Ia型超新星的峰值光度的色散将随引力透镜效应引起的红移而改变。这种透镜的研究重点是测量它的前景,并将其与其他可能的红移相关的色散源分离。测量透镜效应引起的色散将直接把密度波动的功率谱限制在比任何其他方式容易探测的更小的长度尺度上。放大率分布的偏斜与密度涨落的双谱有关。使用冷暗物质模型发现,所需数据的数量和质量在几年内就可以达到。一个参数化的信号作为一个幂律的角度大小的距离超新星的动机是由这些模型。这些信息可用于探测透镜效应,探测超新星的其他系统变化,以及计算宇宙学参数估计的不确定性。
1998-11-29 astro-ph
A Review of the High-Redshift Supernova Searches
观测表明Ia型超新星(SNe Ia)形成了一个均匀的天体类别。它们具有相似的光谱演化、光变曲线形状和峰值绝对星等。观察到的与均匀性的轻微偏离可以用来产生具有更小分散的校正量值的“校准蜡烛”。这个内在明亮距离指示器的存在激发了两个协调的高红移超新星搜索:超新星宇宙学计划和高z超新星搜索小组。到目前为止,这两个小组已经发现了大约100个Ia型超新星。对第一个天体的初步分析表明,超新星Ia可以很好地用来测量宇宙的质量密度Ω_M和归一化的宇宙学常数Ω_λ = λ/3H_0 ^2。
1998-05-14 astro-ph
Observing high-redshift Supernovae in lensed galaxies
遥远星系中的超新星受到前景星系团的引力透镜作用,成为测量宇宙各组成部分密度和哈勃常数等量的绝佳宇宙学蜡烛。遥远的超新星将更容易被探测到,因为前景星团透镜会将这些超新星放大3-4个星等。我们表明,在透镜团阿贝尔2218的情况下,高红移超新星的可探测性显着增强,由于集群的透镜效应。由于透镜超新星即使在其宿主星系被拉伸成弧形时仍将保持点状图像,因此其观测的信噪比将进一步提高,通常提高一个数量级。我们建议监测良好的模拟集群与几个已知的arclets的宇宙学上有用的SNe检测z=1及以上。
2000-02-24 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
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
A Model-Independent Photometric Redshift Estimator for Type Ia Supernovae
使用Ia型超新星(SNe Ia)作为宇宙学标准烛光是现代观测宇宙学的基础。在这封信中,我们推导出一个简单的经验光度红移估计超新星Ia使用训练集的超新星Ia与多波段($griz$)光变曲线和光谱红移获得的超新星遗产调查(SNLS)。该估计器是分析和模型独立的;它不使用频谱模板。我们使用所有可用的SNe Ia从SNLS与$griz$(共40 SNe Ia)近最大光度训练和测试我们的光度红移估计。估计的红移$z_{phot}$和光谱红移$z_{spec}$之间的差,$(z_{phot}-z_{spec})/(1+z_{spec})$,对于训练集中使用的20个SNe Ia具有0.031的均方根色散,对于训练集中未使用的20个SNe Ia具有0.050的均方根色散。色散与Ia型超新星峰值亮度时的通量不确定性具有相同的数量级。没有外人。这种光度红移估计器应该显着提高观测者的能力,以准确地瞄准高红移超新星Ia光谱在正在进行的调查。它还将极大地提高未来非常大的超新星调查的宇宙学影响,例如计划用于天体物理学,宇宙学和小行星的先进液体镜探测器(ALPACA)和大型综合巡天望远镜(LSST)。
2006-11-17 astro-ph
Importance of Supernovae at z<0.1 for Probing Dark Energy
超新星实验表征暗能量需要一个精心设计的低红移计划,我们认为这是正在进行的/近期(如超新星遗产调查)和全面的未来(如SNAP)的实验。导出的标准为:一个以z=0.05为中心的超新星样本,包括150-500(在前一种情况下)和300-900(在后一种情况下)个测量良好的超新星。低红移的Ia型超新星在超新星距离-红移关系的宇宙学应用中扮演两个重要角色:作为哈勃图的锚点,以及作为可能的系统学的指标。宇宙学距离的固有简并性意味着300颗附近的超新星几乎饱和了它们的宇宙学杠杆作用,它们的最佳中心红移是z=0.05。这一结论是加强后,包括速度流和震级偏移系统。由于超新星群体漂移(演化)系统学的限制,宇宙学参数的偏差不可避免地增加了第二次使用的要求,约少于900颗超新星。
2007-02-20 astro-ph
Quantitative comparison between Type Ia supernova spectra at low and high redshifts: A case study
我们发展了一种测量Ia型超新星(SN Ia)光谱中吸收特征强度的方法,并用它对Ia型超新星在低红移和高红移下的光谱进行了定量比较。在本案例研究中,我们将该方法应用于超新星宇宙学计划观测到的12个高红移(0.212 < z < 0.912)超新星Ia。通过测量这些特征的强度和Ca II H&K吸收最小值的蓝移,我们发现高红移的Ia超新星的光谱与附近的Ia超新星(z < 0.15)的光谱在数量上是相似的。在我们的高红移样本中,SN 2002 fd(z=0.279)被发现具有与特殊的SN 1991 T/SN 1999 aa类超新星相关的光谱特征。
2007-03-24 astro-ph
Selection of high-z supernovae candidates
深,地基,光学宽视场超新星搜索能够检测到大量的超新星在一个广泛的红移范围高达z~1.5。虽然这是实际上是不可行的,以获得光谱红移的所有超新星候选人的权利后,发现,我们表明,大小和颜色的宿主星系,以及超新星,可以用来选择高Z超新星候选人,为随后的光谱和光度的后续行动。利用蒙特卡罗模拟,我们构建了在定义良好的红移带中选择星系的标准。例如,使用B-R和R-I颜色的选择标准,我们能够以80%的置信水平和64- 86%的选择效率挑选出z>0.85的潜在宿主星系。使用HDF的真实观察结果成功测试了该方法。同样,我们表明,超新星发现数据的幅度和颜色可以用来限制红移。在对m_I~25的搜索中,采用基于V-R和R-I的一组切割,可以在红移间隔sigma_z <0.15内选择z~1的超新星。
2002-01-11 astro-ph
The Number and Observability of Population III Supernovae at High Redshifts
我们考虑的可行性检测第三族对不稳定超新星(PISN)在非常高的红移与詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。四个公布的估计PISNe率显示了相当广泛的分散,50-2200度-2年-1。修正了其中几个问题后,我们得出结论,即使是相当乐观的估计也可能比这个范围低一个数量级,在z 15和z 25处的速率分别为4度-2年1和0.2度-2年1,两者都有很大的不确定性。虽然这样的超新星足够明亮,可以在任何相关的红移下用JWST很容易地检测到,但这里得出的较低的数密度可能需要专门的广角搜索策略或偶然的搜索。我们预计,通常每探测到一颗4.5毫米的超新星,必须成像约1 ° 2(或500张JWST NIRCam图像)才能探测到一颗z ~ 15的PISN,而在z ~ 25时,则必须成像约35 ° 2才能探测到一颗PISN。如果某些星族III恒星形成持续到较低的红移z ~ 5,那么PISNe也可能在ZAB ~ 23的广角地基Z波段成像测量中被探测到,密度为1 deg-2的测量区域。在附录中,我们考虑了星系际尘埃在遮蔽高红移超新星或其他高红移源中的可能作用。我们表明,在一个给定的休息波长的遮蔽将达到峰值,在一些最大的红移,此后下降。虽然它在观测非常高红移的宇宙中可能是一个显著的效应,但即使在相当悲观的假设下,它也不太可能完全掩盖原始物体。
2004-12-10 astro-ph
Testing dark matter with high-redshift supernovae
宇宙中的暗物质由宏观物体组成,如原始黑洞,可能会导致遥远物体的引力透镜。与透镜效应相关的放大率将导致标准烛光接收到的通量中的额外散射,而观测到的散射太小可能完全排除致密的暗物质。在这封信中,我们展示了如何在遥远的1a型超新星的通量散射可以用来区分模型与不透镜的宏观暗物质。如果系统误差得到控制,拟议的SNAP项目,在$0.1\ls z\ls 1.7$范围内的$\sim 2400$超新星,应该能够以99.9%的置信度识别模型。注意,这个检验与超新星平均光度随红移的任何演化无关。目前超新星宇宙学计划样本的差异并不排除致密透镜是暗物质:形式上他们支持这样的群体,但意义很低,从样本中移除一颗微弱的超新星推翻了结论。
2001-04-17 astro-ph
Optimal Supernova Search Strategies
最近使用Ia型超新星来测量宇宙的加速度,引发了关于它们最佳使用的问题,以约束宇宙学参数Omega_M,Omega_Λ和w_Q。在这项工作中,我们解决的问题:什么是最佳的超新星分布在红移,以最好地约束宇宙学参数?这个问题的解决方案不仅是理论上的兴趣,但可以在规划超新星搜索有用。使用Fisher矩阵形式主义,我们表明,对应于N个参数(N=1,2,3)的误差椭球具有最小的体积,如果超新星位于N个离散的红移,在每个红移的超新星数量相等,一个红移总是最大的一个探测。包括对“滋扰参数”M的边缘化,只会轻微改变这一结果。
2000-06-28 astro-ph
Towards Solution of the Gamma-ray Burst Mystery II. "Failed Type I supernova/hypernova" in high-redshift starburst galaxies
本文研究了高红移星暴星系中恒星形成区的超大质量恒星核坍缩产生伽马射线暴的情况。伽马射线暴的双峰结构表明它们与最近在高红移星系研究中观察到的两个红移峰有关;其中一个区域涉及z~3附近的正常型大质量恒星形成星系,另一个区域与z ~1附近的矮星系中的恒星形成有关。在伽玛暴中观察到的宇宙学时间膨胀与这幅图像以及在高红移I型超新星中观察到的时间膨胀是一致的。在几篇论文中讨论了GRB特征的细节,星暴星系的性质,以及GRB的失败的I型超新星/超超新星模型。在本文中,我们讨论了星暴星系中恒星形成的细节,包括局部宇宙和高红移,并研究了这些恒星形成区与伽玛暴的关联。伽玛暴的失败超新星/超超新星模型的细节将在下一篇文章(论文III)中讨论。根据这个模型,大质量恒星的坍缩产生了一个由星周物质组成的致密环面,以及伴随着喷出物的相对论性冲击波,这些冲击波与坍缩核心周围的物质碰撞产生壳层,这反过来又导致了高能伽马射线的发射和观测到的余辉。
1998-07-11 astro-ph
Supernova rates from the Southern inTermediate Redshift ESO Supernova Search (STRESS)
为了测量中红移的超新星(SN)率,我们进行了南方中红移ESO超新星搜索(STRESS)。与目前大多数高红移SN搜索不同,这项调查是专门设计来估计Ia型和核心坍缩(CC)SNe的速率。我们计算了在一个选定的星系样本中发现的SNe,测量每单位蓝波段光度的SN率。我们的分析是基于一个样本的~43000星系和25光谱确认的SNe加上64选定的SN候选人。我们的方法的目的是获得一个直接比较的高红移和本地率,并在调查的依赖率对特定的星系属性,最显着的颜色。在平均红移z=0.3时,Ia型超新星的SN率为0.22^{+0.10+0.16}_{-0.08 -0.14} h_{70} ^2 SNu,而在z=0.21时,CC型超新星的SN率为0.82^{+0.31 +0.30}_{-0.24 -0.26} h_{70} ^2 SNu。引用的误差是统计和系统不确定性。相对于本地值,在z=0.2的CC SN率高出约2倍,已经在红移,而Ia型SN率几乎保持不变。这意味着相当一部分的Ia型超新星祖细胞的寿命长于2-3 Gyr。我们还测量了红星系和蓝星系的SN率,发现在不同颜色的星系中,SN Ia率似乎是恒定的,而CC SN率似乎在蓝色星系中达到峰值,就像在本地宇宙中一样。发现每单位体积的SN速率与其他测量结果一致,表明CC SNe相对于SNe Ia的红移更陡。最后,我们利用恒星形成(SF)和SN率之间的联系来预…
2007-10-19 astro-ph
An Intermediate Redshift Supernova Search at ESO: Reduction Tools and Efficiency Tests
我们提出的减少和存档工具,我们的搜索超新星在中间红移ESO以及效率测试。描述了为SN候选者选择开发的数据缩减配方。检测到的所有变量源都使用MySQL数据库存储,该数据库能够识别在过去的观测运行期间先前检测到的变量源。最后,用人造恒星进行的实验表明,视宁度对探测的极限星等起着至关重要的作用。Sextractor使用的检测阈值也很关键。
2002-10-11 astro-ph
Light curves of five type Ia supernovae at intermediate redshift
我们给出了五个Ia型超新星在中等红移0.18<z<0.27处的多波段光变曲线和距离。加那利群岛上的三台望远镜INT、NOT和JKT被用来发现和跟踪g'和r'滤镜下的Ia型超新星。超新星通量的测量是通过同时将超新星和宿主星系模型拟合到数据中,然后使用斯隆数字巡天的恒星目录进行校准。光变曲线的峰值亮度,光变曲线的形状和颜色校正,是一致的期望一个平坦的LambdaCDM宇宙在1.5西格玛水平。样本中的一颗超新星SN 1999dr显示出令人惊讶的大变红,考虑到它位于距离其宿主核心很远的地方(约为拟合指数半径的4倍),并且该星系可以被光谱分类为早期类型,没有正在形成恒星的迹象。
2008-06-16 astro-ph
The Carnegie Supernova Project: The Low-Redshift Survey
超新星对于理解宇宙的化学演化至关重要。Ia型超新星也为研究宇宙的膨胀历史和暗能量的性质提供了目前最强大的观测工具。我们对超新星的基本认识来自于对它们光度和光谱特性的研究。然而,目前可用的数据集的光学和近红外线曲线的超新星是相当小的和/或异质性,并采用光度系统的特点是差。同样,相对较少的超新星,其光谱演化在波长和相位上都得到了很好的采样,并进行了精确的分光光度观测。卡内基超新星计划(CSP)的低红移部分试图通过提供望远镜/滤波器/探测器系统上拍摄的大量超新星样本的测光和分光光度法来纠正这种情况,这些系统已经被很好地理解和表征。在2004年9月开始的一个为期五年的计划中,我们希望获得大约250颗各种类型超新星的高精度u 'g' r 'i'BVYJHKs光变曲线和光学分光光度计。在本文中,我们提供了一个详细的描述CSP调查观测和数据处理方法。此外,我们提出了初步的测光和光谱的一些代表性的超新星在第一次观测活动。
2005-12-01 astro-ph
Type Ia supernovae as speed sensors at intermediate redshifts
作为研究暗物质、暗能量和引力的重要手段,大尺度特徴速度(LSPV)的应用受到测量障碍的严重限制。我们发现,在Ia型超新星(SNe Ia)的LSPV引起的通量的波动提供了一个很有前途的方法来测量LSPV在中间红移。在三维傅立叶空间中,主要的系统误差引力透镜得到了很好的抑制和局部化,并可进一步得到有效的校正。SN观测技术的进步可以进一步降低SN本征起伏引起的散粒噪声,这是主要的统计误差。因此,对暗宇宙通过Ia超新星的运动进行强有力的映射对$z\sim 0.5$是可行的.
2008-08-19 astro-ph
Spectroscopic confirmation of high-redshift supernovae with the ESO VLT
我们目前的VLT FORS 1和FORS 2光谱的39个候选高红移超新星,发现作为宇宙学研究的一部分,使用Ia型超新星(SNe Ia)在很宽的红移范围。仅从光谱来看,20个候选者在光谱上被归类为超新星Ia,红移范围从z=0.212到z=1.181。在剩下的19个候选者中,1个可能是II型超新星,11个表现出类似超新星的光谱特征和/或具有类似超新星的光变曲线。这些候选人是在8次独立的地面搜索中发现的。在那些以z ~ 0.5的Ia超新星为目标的搜索中,超过80%的观测到的候选者在光谱上被分类为Ia超新星。在那些以z > 1的超新星Ia为目标的搜索中,4个z > 1的候选者在光谱上被分类为超新星Ia,随后被地面和空间观测站跟踪。我们提供了所有候选者的光谱,包括那些在光谱上不能被归类为超新星的候选者。
2004-10-21 astro-ph
Type Ia supernova rate at a redshift of ~ 0.1
本文介绍了基于1999年和2000年两次EROS超新星搜索活动的Ia型速率测量结果。发现了16颗Ia型超新星。使用蒙特卡罗模拟测量探测效率,提供了红移约为0.13的Ia型超新星爆炸速率。结果是$0.125^{+0.044+0.028}_{-0.034-0.028} h_{70}^2$ SNu,其中1 SNu = 1 SN / $10^{10} L_{sun}^B$ / century。这个值与以前的EROS测量(哈丁等人,2000年)是一致的,在类似的红移下,用小得多的样本进行测量。在不同的红移值与其他值的比较表明Ia型超新星速率的演变。
2004-05-11 astro-ph
Time Dilation in Type Ia Supernova Spectra at High Redshift
我们提出了13个高红移Ia型超新星(SNe Ia)的多历元光谱,这些光谱来自文献、ESSENCE和SNLS项目以及我们自己在ESO超大望远镜上的单独专用程序。我们使用Blondin & Tennis的超新星识别(SNID)代码来确定超新星静止框架中的光谱年龄。与观测到的经过时间相比较,产生了一个表观的老化速率,与均匀、各向同性、膨胀宇宙中预期的1/(1+z)因子(其中z是红移)相一致。因此,这些测量结果证实了膨胀假说,同时明确排除了预测没有时间膨胀的模型,例如Zwicky的“疲劳光”假说。我们还测试了幂律依赖性的老化率对红移。这些模型的最佳拟合指数与预期的1/(1+z)因子一致。
2008-04-22 astro-ph
New Constraints on $Ω_M$, $Ω_Λ$, and w from an Independent Set of Eleven High-Redshift Supernovae Observed with HST
我们报告的测量$Ω_M$,$Ω_Λ$,和w从11个超新星在z=0.36-0.86高质量的光变曲线测量使用WFPC-2的HST。这是一组独立的高红移超新星,证实了之前关于宇宙加速的超新星证据。结合早期超新星宇宙学计划的数据,新的超新星产生了一个平宇宙测量的质量密度$Ω_M=0.25^{+0.07}_{-0.06}$(统计)$\pm0.04$(已识别的系统),或等效的宇宙学常数$Ω_Λ=0.75^{+0.06}_{-0.07}$(统计)$\pm0.04$(已识别的系统)。当超新星的结果与来自宇宙微波背景辐射和星系红移畸变数据的$Ω_M$的独立平宇宙测量相结合时,如果假设w在时间上是常数,它们提供了$w=-1.05^{+0.15}_{-0.20}$(统计的)$\pm0.09$(确定的系统的)的测量。新的数据提供了大大改善的高红移超新星的颜色测量,因此改善了宿主星系灭绝的估计。这些消光测量表明,在高红移没有异常的负E(B-V)。测量的精确度使得有可能直接对单个超新星进行主星系消光校正,而无需对母E(B-V)分布进行任何假设或先验。我们的宇宙学拟合使用完全消光校正证实,暗能量是需要与$P(Ω_Λ>0)>0.99$,结果与以前和目前的超新星分析,依赖于一个低消光子集的识别或有关的内在消光分布的先验假设一致。
2003-09-12 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
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
A Measurement of the Rate of type-Ia Supernovae at Redshift $z\approx$ 0.1 from the First Season of the SDSS-II Supernova Survey
我们从SDSS-II超新星巡天的三季数据中的第一季测量Ia型超新星(SNe Ia)的比率。对于这个测量,我们包括17超新星Ia在红移$z\le0.12$。假设一个平坦的宇宙学与$Ω_m = 0.3=1-Ω_Λ$,我们发现体积SN Ia率为$[2.93^{+0.17}_{-0.04}({\rm systematic})^{+0.90}_{-0.71}({\rm statistical})] \times 10^{-5} {\rm SNe} {\rm Mpc}^{-3} h_{70}^3 {\rm year}^{-1}$,体积加权平均红移为0.09。这一结果与以前在类似红移范围内对超新星Ia速率的测量结果一致。系统误差得到了很好的控制,使得在这个红移范围内对超新星Ia速率的测量是最精确的。我们使用最大似然法拟合SN速率模型的SDSS-II超新星调查数据结合其他速率测量,从而约束模型的红移演化的SN Ia速率。将组合的数据拟合到体积SN Ia速率$r_V \propto (1+z)^β$的简单幂律演化,我们得到$β= 1.5 \pm 0.6$的值,即SN Ia速率被确定为在$\sim 2.5 σ$水平上红移的增函数。拟合的结果,体积SN率,$r_V=Aρ(t)+B\dot ρ(t)$,其中$ρ(t)$是恒星质量密度和$\dot ρ(t)$是恒星形成率的模型,我们发现$A = (2.8 \…
2008-07-21 astro-ph
The Carnegie Supernova Project
卡内基超新星计划(CSP)的目的是提供一个独立的测量哈勃膨胀的变化作为红移的函数,并设置限制暗能量对宇宙总能量含量的贡献。使用Ia型超新星(SNIa),CSP与迄今为止的其他项目不同的是,它的目标是提供一个I波段的哈勃图。CSP的重点是测试和减少系统的不确定性,在红移范围0 < z < 0.6内获得大约200颗超新星的多波长观测样本。低红移超新星的UBVRIYJHK数据旨在提供一个数据库,用于确定哈勃常数、精确的K和S修正、与超新星的理论模型进行比较,以及与高红移超新星的RIYJ数据进行比较。目标是测量膨胀率的演化,描述宇宙的加速度,并将状态方程w限制在10%的精度和准确度。我们还在探索使用第二类SNae作为独立的距离指标。经过一个持续的初步测试期,该项目已于2004年秋季开始。这里给出了该项目的概述,并介绍了试点项目的一些初步结果。
2004-11-08 astro-ph
Measuring the Influence of Supernovae at High Redshift
超新星在我们试图解释重子宇宙演化的过程中扮演了一个很大的角色,但人们对其了解甚少。如果我们忽略超新星的影响,天文学中的许多观测结果就无法解释,然而我们对超新星影响宇宙的方式的定量理解仍然非常贫乏。这是我们对宇宙的认识中最令人尴尬的空白之一,计划中的望远镜和巡天可能无法填补这个空白。问题是,这些巡天将被优化,以观察星系和星系际物质彼此独立,而(在作者看来)迄今为止最好的信息将来自对星系及其附近星系际物质(IGM)的同时巡天。只有这样才能直接显示星系如何影响其周围环境,并为超新星驱动的风提供一个粗略的能量尺度。红移1<z<3对于我们提倡的星系/IGM联合巡天是理想的,因为恒星形成的共动密度接近峰值,因为莱曼-α森林足够薄,可以让类星体光谱揭示主要金属物质的位置,而且明亮的背景类星体很常见。但是需要一个新的太空紫外光谱仪。
2002-10-15 astro-ph
Seeing double: strong gravitational lensing of high-redshift supernovae
随着大规模深度巡天的出现,观测到强引力透镜超新星的可能性越来越大。高红移调查继续快速进行,迄今为止观察到少数Ia型超新星的红移为1或更大。此外,一颗卫星(超新星/加速探测器[SNAP])已经被提议用于每年观测数千颗红移为1.7的超新星。虽然我们不太可能从正在进行的调查中看到多重成像的超新星,但我们发现SNAP每年至少会观察到8次这样的事件。由于标准烛光对大多数透镜研究来说并不重要,SNAP的II型超新星的大样本有助于这一速度。强透镜效应的每一种情况都允许精确地确定时间延迟、图像分离和相对图像放大率,SNAP强透镜效应数据库将提供$Ω_m$、$Ω_Λ$和$H_0$的测量,而与SNAP建立距离-红移关系的主要目标无关。这些系统也限制了星系和星系团的物质密度分布模型。此外,透镜Ia型超新星提供了打破许多透镜测量中发现的质量片简并的机会。
2001-08-07 astro-ph gr-qc
Redshift-distance relations from type Ia supernova observations. New constraints on grey dust models
由于星系际灰尘的灭绝被认为是加速膨胀的替代方案,以解释$z \simeq 0.5$以外\s通量的变暗。“闪烁”灰色尘埃模型虽然符合观测数据,但似乎并不是基于物理假设。为此,本文提出了一个新的灰色尘埃模型,其尘埃分布遵循共动SFR密度演化,这是一个合理的现象。这个新的模型进行了比较,从高Z超新星搜索队(HZT)更新的光度数据样本。此外,使用不同红移的超新星对,任何“补丁”分布的可能性,建议解释之间的差异"高$z$"尘埃模型和\s观测在非常高的红移($z \ge 0.9$)被排除。最后,将数据与有和无暗能量的不同模型进行比较,得到了具有维度参数$Ω_{\mathrm{m0}} = 0.31$和$Ω_{\mathrm{Λ0}} = 0.69$的宇宙的最佳拟合,并由此推导出宇宙年龄为$t_{0} \simeq 14.6 \times 10^{9}$年。这个年龄与使用状态方程$ω= -1$得到的球状星团的年龄是一致的,并且它避免了诉诸任何形式的幻影能量的需要。
2007-01-10 astro-ph
The Effect of Type Ibc Contamination in Cosmological Supernova Samples
我们探讨了Ibc型超新星对中等红移Ia型超新星样本的污染效应。在一个宇宙学协调模型(Ω_{m}=0.27,Ω_Λ=0.73)下,模拟了Ia和Ibc/Ia混合粒子在一定红移范围内的观测样本,发现即使是很小的污染水平(2-5%)也会使导出的Ω_Λ和Ω_{m}偏向较大的值。因此,我们强调需要干净的样品Ia型超新星的宇宙学参数的精确测量。我们还模拟了类似于基准SNAP检测分布的SN样本(Kim等人,2004),但包括Ibc污染。对于这个分布,我们说明了Ibc污染的影响,距离模量与红移图的低和高精度测量。
2004-10-25 astro-ph
Evolution of the Cosmic Gas and the Relic Supernova Neutrino Background
利用从类星体吸收线研究中推断的宇宙气体的红移演化,我们计算了过去超新星的速率和遗迹超新星的中微子背景。使用这种新技术,我们发现预测的遗迹中微子通量在低能量至少比以前的估计低一个数量级。我们认为,宇宙气体的演变是一致的,在红移$\sim 3$的早型星系的数量大幅减少,这种演变是减少预测的中微子通量的来源。从最近的红移调查额外的观测限制,使我们提出了一个修改后的宇宙气体的演化模型,在低红移发生显着的下落。我们讨论了我们的计算的X射线发射金属富集气体中观察到的星系际介质的可能相关性。
1997-02-20 astro-ph
Supernova Ia and Galaxy Cluster Gas Mass Fraction Constraints on Dark Energy
我们使用Riess et al.(2004)超新星Ia视星等与红移数据和艾伦等人。(2004)星系团气体质量分数与红移数据约束暗能量模型。这些数据提供了互补的约束条件,当结合在一起时,大大限制了模型参数,有利于低演化的暗能量密度模型,接近爱因斯坦宇宙学常数极限的暗能量。
2006-02-14 astro-ph
A Definitive Measurement of Time Dilation in the Spectral Evolution of the Moderate-Redshift Type Ia Supernova 1997ex
我们获得了红移z = 0.361的Ia型超新星1997 ex三个历元的高质量Keck光谱。前两个光谱之间的日历时间为24.88 d,第一个和第三个光谱之间的日历时间为30.95 d。在一个膨胀的宇宙中,1 + z代表光的发射和探测之间空间膨胀的因子,超新星静止框架中的老化量应该比静止框架中的老化量小1 /(1 + z);因此,我们预计SN 1997 ex在第一个历元和第二、三个历元之间的年龄分别为18.28 d和22.74 d。由Riess等人(1997)开发的确定超新星Ia光谱特征年龄的定量方法显示,超新星静止框架中相应的经过时间分别为16.97 +/- 2.75 d和18.01 +/- 3.14 d。这一结果与99.0%显著性水平的无时间膨胀不一致,提供了反对“疲劳光”和其他预期无时间膨胀的假设的证据。此外,观测到的光谱演化的时间尺度与“变质量理论”中的预期不一致。“结果是在宇宙膨胀产生红移的宇宙预期的老化的~1 σ内。
2005-04-21 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
Supernovae in Low-Redshift Galaxy Clusters: Observations by the Wise Observatory Optical Transient Search (WOOTS)
我们描述了明智的天文台光学瞬态搜索(WOOTS),调查超新星(SNe)和其他变量和瞬态对象的红移0.06-0.2阿贝尔星系团的领域。我们提出的调查设计和数据分析程序,以及我们的目标检测和后续战略。我们已经获得了所有可行的SN候选者的后续光谱,并在这里展示了由此产生的SN样品。在我们发现的12个SNe中,有7个与我们的目标集群相关,而5个是前景或背景场事件。除了一个SNe(前台事件)之外,所有SNe都是Ia型SNe。我们的非星系团SN样本是唯一完整的,因为所有SN候选者都已被光谱证实或排除。这使我们能够估计类似于WOOTS的通量限制调查将由SNe Ia主导(约80%)。我们的光谱跟踪观测也阐明了区分活动星系核和SNe的困难。在单独的文件中,我们使用的WOOTS样本推导出在这个红移范围内的星系团的SN率,并测量星系际星系团SNe的分数。我们还简要报告了WOOTS发现的一些类星体和小行星。
2007-11-06 astro-ph
Identification of Type Ia Supernovae at Redshift 1.3 and Beyond with the Advanced Camera for Surveys on HST
我们目前的发现SNe Ia在z > 1和光度诊断用于区分他们从其他类型的SNe检测期间的GOODS哈勃太空望远镜财政部计划与高级相机的调查(ACS)。通过利用Ia型超新星能量分布中的紫外线(UV)缺陷,结合深f606 w、f775 w和f850 lp成像对宿主的光度红移测量,在z > 1时区分了富氢的II型超新星和I型超新星。这种分类可以迅速跟踪天基发现。随后从地面和ACS上的棱镜获得的11个GOODS SNe Ia的光谱证实了我们光度筛选的可靠性。我们提出了迄今为止发表的任何超新星的最高红移光谱,SN Ia 2002 fw在z = 1.3附近观察到的最大亮度与ACS棱镜。真正的Ia超新星缺乏紫外光通量,这为我们正在进行的构建1.2 < z < 1.8的Ia超新星样本的努力提供了一个有效的工具,这将扩大Ia超新星星等-红移关系的有用范围。
2003-08-11 astro-ph
The Rise Time of Type Ia Supernovae from the Supernova Legacy Survey
我们比较了附近和遥远的Ia型超新星(SNe Ia)的上升时间,作为使用73高红移光谱确认的SNe Ia的进化测试,从五年超新星遗产调查(SNLS)的前两年和附近SN的已发表的观测。由于SNLS的“滚动”搜索性质,我们的测量比以前的研究精确约6倍,从而可以对附近和遥远超新星之间的演化进行更灵敏的测试。采用一个简单的$t^2$早期模型(如在以前的研究),我们发现,在高和低红移的基准超新星Ia的休息帧$B$上升时间是一致的,值$19.10^{+0.18}_{-0.17}({stat}) \pm 0.2 ({syst})$和$19.58^{+0.22}_{-0.19}$天,分别,这种差异的统计意义只有1.4 \sg。误差表示平均值的不确定性,而不是单个SN之间的任何变化。我们还比较了我们的高红移数据集的下降率,宿主星系恒星形成率和红移的基础上的子集,发现任何子样本依赖没有实质性的证据。
2006-09-20 astro-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
Survey Requirements for Accurate and Precise Photometric Redshifts for Type Ia Supernovae
本文提出了Wang(2007)提出的Ia型超新星(SNe Ia)光度红移的简单解析估算方法,并利用该方法对模拟的Ia型超新星数据进行了研究。我们发现,如果尘埃消光可以忽略不计,则在三个观测通带(riz)中具有良好采样的光曲线的Ia型超新星的z_phot精度(RMS[(z_phot-z_spec)/(1+z_spec)]<0.005)可能优于0.5%,峰值亮度处的信噪比为25。z_phot的相应偏倚((z_phot-z_spec)的平均值)为5.4 \times 10^{-4}。如果在riz双标架光变曲线中考虑尘埃消光,则z_phot的精度降低到4.4%,z_phot的偏差为8.0 \times 10^{-3}。添加g波段光变曲线可将z_phot的精度提高到2.5%,并将z_phot的偏差降低到-1.5 \times 10^{-3}。我们的研究结果有显着的影响,设计未来的光度调查SNe Ia从地面和空间望远镜。精确的测光红移提升了这种巡天的宇宙学效用。
2007-08-21 astro-ph
Evidence for Supernova light in all Gamma-Ray Burst afterglows
我们提出了一个更新的系统分析所有伽马射线暴(GRB)余辉数据,现在发表到2004年底,试图检测预测的超新星光组件。我们将观测到的光度光变曲线拟合为余辉、底层宿主星系和超新星组成部分的总和。后者是使用公布的SN 1998 bw的UBVRI光变曲线作为模板建模的。在确定红移的余辉样本中,现在共有29个爆发(GRB 970228 - GRB 041006)。与我们先前的结果(Zeh et al. 2004)一致,我们发现在更新的样本中,所有红移< 0.7的爆发在余辉光变曲线上都显示出超新星过剩。在较大的红移下,通常没有检测到超新星的成分,这可以用选择效应来解释。这些结果有力地支持了我们先前基于1997年至2002年所有余辉数据得出的结论,即实际上所有长持续时间伽玛暴的余辉都包含来自相关超新星的光。
2005-03-15 astro-ph
The Extended HST Supernova Survey: The Rate of SNe Ia at z>1.4 Remains Low
我们使用HST ACS在第11、12和13周期间对两个GOODS场的成像来推导Ia型超新星在0.2<z<1.8范围内的四个红移间隔的速率。与我们之前仅基于周期11观测的结果相比,我们将搜索的覆盖范围增加了2.7倍,使搜索的总面积相当于1平方度。样本现在由56颗Ia型超新星组成。我们得出的速率与我们基于第11周期观测的结果一致。特别是,在z>1.4时,少数被探测到的超新星支持了我们之前的结果,即在高红移时Ia型超新星的发生率下降,这表明在祖星形成和超新星爆炸之间有很长的时间延迟。如果用一个简单的单参数模型来描述,我们发现一个2-3 Gyr的特征延迟时间。然而,最近的一些结果,例如,低红移超新星样本和超新星宿主星系的性质表明超新星延迟时间分布是双峰的。在这个模型中,Ia型超新星速率的大部分是“快速”的,并且遵循恒星形成速率,而较小部分的速率具有较长的延迟时间,使得该通道与质量成正比。虽然我们的结果在低红移时与双峰模型完全一致,但我们在z>1.4时发现的低速率似乎与这些结果相矛盾。修正了被尘埃掩盖的恒星形成的模型至少可以解释部分差异。在这里,我们将讨论这种可能性以及协调数据和模型的其他方法。
2008-03-07 astro-ph
Evidence for Evolution or Bias in Host Extinctions of Type 1a Supernovae at High Redshift
1a型超新星的星等通常包括一个称为消光系数的附加参数。我们发现流行的“金”集的消光系数与星等与哈勃图的偏差有很好的相关性。如果这种效应是由于偏差造成的,那么双折射就被高估了,这使得超新星看起来更加暗淡。双折射-加速相关的统计意义具有小于百万分之一的随机概率。消光系数应根据经验进行校正的假设大大改善了对加速和非加速模型的拟合,并具有消除残差的任何显著相关性的独立特征。
2005-10-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on Oscillating Quintom from Supernova, Microwave Background and Galaxy Clustering
本文考虑了一个简单的暗能量振荡Quintom模型,它具有两个自由参数和一个振荡并穿越-1的状态方程。对于低的红移,这个模型的状态方程类似于线性参数化的暗能量,但在大的红移有很大的不同。我们分别从HST/GOODS计划和以前的超新星,CMB和星系团的新的高红移超新星观测数据拟合我们的模型。我们的结果表明,由于我们的模型的振荡功能的约束,从观测在大红移,如CMB变得不那么严格。
2004-11-17 astro-ph gr-qc hep-ph