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利用近似贝叶斯计算从Ia型超新星获取宇宙学约束的新方法

宇宙学与河外天体物理 2016-11-11 v1

摘要

稳健考虑系统测量不确定性的宇宙学参数估计技术对下一代宇宙学巡天至关重要。我们提出一种新的分析方法superABC,用于使用近似贝叶斯计算(ABC)从Ia型超新星(SN Ia)光变曲线获得宇宙学约束,无任何似然假设。ABC方法通过前向模型模拟数据工作,其中系统不确定性可以被模拟并边缘化。这里提出的方法的一个关键特征是利用两个不同的度量,“Tripp”和“Light Curve”度量,它们允许我们将模拟数据与实际数据集比较。Tripp度量以用SALT-II方法拟合每个光变曲线的模型参数为输入,而Light Curve度量直接使用测量的流量无需模型拟合。我们将superABC采样器应用于对应于暗能量巡天超新星计划第一季的\sim1000个SNe的模拟数据集。变化Ωm,w0,α\Omega_m, w_0, \alphaβ\beta以及一个星等偏移参数,在无系统时,我们使用Tripp度量获得Δ(w0)=w0truew0bestfit=0.036±0.109\Delta(w_0) = w_0^{\rm true} - w_0^{\rm best \, fit} = -0.036\pm0.109(约11% 1σ\sigma不确定性),使用Light Curve度量获得Δ(w0)=0.055±0.068\Delta(w_0) = -0.055\pm0.068(约7% 1σ\sigma不确定性)。在四个波段包含1%定标不确定性,增加4个参数,我们使用Tripp度量获得Δ(w0)=0.062±0.132\Delta(w_0) = -0.062\pm0.132(约14% 1σ\sigma不确定性)。总体而言,我们发现与无系统相比,有系统时w0w_0的不确定性增加了17%。我们将其与近似包含系统效应的MCMC方法对比。我们发现对于此模拟数据集MCMC方法略微低估了定标不确定性的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.03087,
  title  = {A new approach for obtaining cosmological constraints from Type Ia Supernovae using Approximate Bayesian Computation},
  author = {Elise Jennings and Rachel Wolf and Masao Sako},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03087},
  year   = {2016}
}

备注

22 pages, 11 figures. Comments welcome