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利用造父变星校准低红移 Ia 型超新星对 $H_0$ 的盲测

宇宙学与河外天体物理 2017-06-30 v1

摘要

目前,由 Planck 通过分析宇宙微波背景涨落导出的哈勃常数 H0H_0 值,与使用 Ia 型超新星 (SNe Ia) 校准器对膨胀进行局部测量得到的值之间存在 >3σ{>}3\sigma 的张力。我们对 Riess 等人 2011 年的工作进行了盲重分析,以测量由造父变星和几何距离(包括到 NGC 4258 的距离)校准的低红移 SNe Ia 的 H0H_0。本文是对将应用于 Riess 等人 2016 年数据的技术的一次演示。我们的端到端分析从可用的 CfA3 和 LOSS 测光数据开始,提供了对 Riess 等人 2011 年工作的独立验证。我们在整个分析过程及审稿过程的第一阶段隐藏了 H0H_0 的值,因为 SNe Ia 的校准需要一系列通常很微妙的选择,且结果受人为偏差影响的可能性很大。我们的分析与 Riess 等人 2011 年的不同之处在于,纳入了 SNLS 和 JLA 中采用的协方差矩阵方法以量化 SN Ia 系统误差,并包含了对所有 SN Ia 和造父变星数据的同步拟合。我们得到 H0=72.5±3.1H_0 = 72.5 \pm 3.1 (stat) ±0.77\pm 0.77 (sys) km s1^{-1} Mpc1^{-1},使用三重星系(NGC 4258+LMC+MW)锚定。相对不确定度为 4.3% 统计误差、1.1% 系统误差和 4.4% 总误差,大于 Riess 等人 2011 年(3.3% 总误差)和 Efstathiou 2014 年重分析(3.4% 总误差)的结果。我们的 H0H_0 误差预算主要由超新星样本量小导致的统计误差主导,而系统误差贡献主要由造父变星拟合中的变化主导,对于 SNe Ia,则由宿主星系质量依赖关系和 Malmquist 偏差的不确定度主导。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.07573,
  title  = {A blinded determination of $H_0$ from low-redshift Type Ia supernovae, calibrated by Cepheid variables},
  author = {Bonnie R. Zhang and Michael J. Childress and Tamara M. Davis and Natallia V. Karpenka and Chris Lidman and Brian P. Schmidt and Mathew Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07573},
  year   = {2017}
}

备注

38 pages, 13 figures, 13 tables; accepted for publication in MNRAS