Полная выборка кривых блеска спектроскопически подтверждённых сверхновых типа Ia из Pan-STARRS1 и космологические ограничения по объединённой выборке Pantheon

Представлены оптические кривые блеска, красные смещения и классификации спектроскопически подтверждённых сверхновых типа Ia (SNe Ia), обнаруженных в рамках глубокого обзора Pan-STARRS1 (PS1). Подробно описаны улучшения фотометрии, астрометрии и калибровки сверхновых PS1, которые уменьшают систематические неопределённости расстояний до SNe Ia из PS1. Подвыборка SNe Ia из PS1 (0,03 < z < 0,68) объединена с надёжными оценками расстояний до SNe Ia из Sloan Digital Sky Survey (SDSS), SNLS, а также различных низкокрасносмещённых выборок и выборок космического телескопа «Хаббл», что позволило сформировать крупнейшую объединённую выборку SNe Ia, включающую в общей сложности SNe Ia в диапазоне 0,01 < z < 2,3, названную «выборкой Pantheon». При объединении измерений космического микроволнового фона (CMB), полученных Planck в 2015 году, с выборкой сверхновых Pantheon получены и для модели wCDM. При объединении ограничений по сверхновым и CMB с ограничениями по барионным акустическим осцилляциям (BAO) и локальными измерениями H0 анализ даёт наиболее точное на сегодняшний день измерение тёмной энергии: и для модели CDM. Напряжённость с космологической постоянной, ранее выявленная при анализе сверхновых PS1 и низкого красного смещения, уменьшилась после двукратного увеличения статистики выборки PS1, улучшения калибровки и фотометрии, а также введения более строгих критериев качества кривых блеска. Показано, что систематические неопределённости измерений тёмной энергии почти сопоставимы со статистическими неопределённостями, главным образом из-за ограничений моделирования низкокрасносмещённой выборки. Для дальнейшего прогресса в использовании SNe Ia для измерения тёмной энергии необходимо устранить эти ограничения.