Обзор сверхновых в скоплениях с помощью космического телескопа «Хаббл». V. Улучшение ограничений на тёмную энергию при z > 1 и формирование выборки сверхновых в галактиках раннего типа
THEHUBBLE SPACE TELESCOPECLUSTER SUPERNOVA SURVEY. V. IMPROVING THE DARK-ENERGY CONSTRAINTS ABOVEz> 1 AND BUILDING AN EARLY-TYPE-HOSTED SUPERNOVA SAMPLE
2012-01-27
SCID: 54.1/x9ye8uda
Discuss with AI
космический телескоп «Хаббл»сверхновые типа Iaограничения на тёмную энергиюсверхновые с большим красным смещениемкосмология ΛCDM
Figures from the paper
Abstract (AI)
Представлены фотометрические наблюдения 20 сверхновых типа Ia (SNe Ia), обнаруженных в рамках обзора сверхновых в скоплениях с помощью космического телескопа «Хаббл» (HST), выполненные с использованием Advanced Camera for Surveys, NICMOS и адаптивной оптики телескопа Keck. SNe Ia были обнаружены в диапазоне красных смещений 0.623 < z < 1.415. Из них 14 удовлетворяют строгим критериям отбора и используются совместно с мировой выборкой SNe Ia для получения наиболее сильных на сегодняшний день ограничений на тёмную энергию. Десять из новых SNe Ia имеют красное смещение z > 1, что почти вдвое увеличивает статистический вес обнаруженных HST SNe Ia при таких красных смещениях. Детальный анализ учитывает недавно выявленную корреляцию между светимостью SN Ia и массой галактики-хозяина, а также исправляет нулевую точку NICMOS для скоростей счёта, характерных для очень далёких SNe Ia. Добавление этих сверхновых улучшает на 18% наилучшее совместное ограничение на плотность тёмной энергии, ρ_DE(z), при красных смещениях 1.0 < z < 1.6, включая систематические ошибки. Для плоской Вселенной ΛCDM получено Ω_Λ = 0.729 ± 0.014 (68%-ный доверительный уровень (CL), включая систематические ошибки). Для плоской модели wCDM измерено постоянное значение параметра уравнения состояния тёмной энергии w = −1.013^{+0.068}_{−0.073} (68% CL). Кривизна ограничена примерно 0.7% в модели wCDM и примерно 2% в модели, в которой тёмной энергии разрешено изменяться с параметрами w_0 и w_a. Дальнейшее ужесточение ограничений на эволюцию тёмной энергии во времени потребует нескольких улучшений, включая высококачественную многополосную фотометрию выборки из нескольких десятков SNe Ia с z > 1. Мы описываем, как такую выборку можно эффективно получить, нацелив наблюдения на поля скоплений с помощью WFC3, установленной на HST. Обновлённая компиляция сверхновых Union2.1, включающая 580 SNe, доступна по адресу http://supernova.lbl.gov/Union.
Key Findings
1
Учёт корреляции между светимостью сверхновой и массой галактики-хозяина, а также поправка нулевой точки NICMOS для соответствующих скоростей счёта улучшили анализ; ограничение плотности тёмной энергии при 1,0 < z < 1,6 улучшилось на 18% с учётом систематических ошибок.
2
Для плоской модели ΛCDM получено ΩΛ = 0,729 ± 0,014, а для плоской модели wCDM — w = −1,013 +0,068 −0,073; кривизна ограничена примерно 0,7% или 2% в зависимости от модели.
3
Четырнадцать сверхновых прошли строгие критерии отбора и были объединены с мировой выборкой сверхновых типа Ia для ограничения параметров тёмной энергии.
4
Для дальнейшего ограничения эволюции тёмной энергии необходима многополосная фотометрия нескольких десятков сверхновых типа Ia при z > 1; эффективно получить такую выборку можно, наблюдая поля скоплений с помощью WFC3 на HST.
5
Получены фотометрические данные для 20 сверхновых типа Ia в диапазоне красных смещений 0,623 < z < 1,415 в рамках обзора скоплений сверхновых на космическом телескопе «Хаббл».
6
Десять новых сверхновых расположены при z > 1, что почти вдвое увеличило статистический вес сверхновых, открытых «Хабблом», в этом диапазоне красных смещений.
Research Object
Сверхновые типа Ia на красных смещениях 0,623 < z < 1,415, включая сверхновые в галактиках раннего типа
Research Subject
Ограничения на плотность и уравнение состояния тёмной энергии, зависящие от светимости и красного смещения сверхновых, с учётом влияния массы галактики-хозяина
Publication Details
Publication Date
2012-01-27
Journal
Publisher
ISSN
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest