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利用 JWST 所获一类 Ia 型超新星样本约束宇宙学参数

宇宙学与河外天体物理 2022-12-21 v2

摘要

我们研究了利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)可获取的极高红移(2z62\lesssim z \lesssim6)(VHZ) Ia 型超新星(SNe~Ia)样本在约束宇宙学参数方面的潜力。在如此高的红移下,宇宙年龄足够年轻,使得 VHZ SNIa 样本由宇宙最早期的 SNe~Ia 构成,其前身星属于宇宙形成的最早一代低质量恒星。我们表明,VHZ SNe~Ia 可用于解耦由 SNIa 标准化内在的光度距离随红移演化所引起的系统效应。假设该系统性演化可由线性或对数公式描述,我们发现这种依赖关系的系数能够被精确确定并与宇宙学模型解耦。对于线性和对数演化,分别可达 0.15 mag 和 0.45 mag 直至 z=5z=5 的系统性演化都能从流行的宇宙学模型中稳健分离。VHZ SNe~Ia 将为量化 SNIa 光度距离尺度的系统性红移演化奠定基础。当与相对较低红移处的 SNIa 巡天结合时,VHZ SNe~Ia 能够实现从 z0z\sim 0 到接近再电离时期的宇宙膨胀历史的精确测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.00746,
  title  = {Constraints on Cosmological Parameters with a Sample of Type Ia Supernovae from JWST},
  author = {Jia Lu and Lifan Wang and Xingzhuo Chen and David Rubin and Saul Perlmutter and Dietrich Baade and Jeremy Mould and Jozsef Vinko and Eniko Regos and Anton M. Koekemoer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00746},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. Typos corrected. Fig.14 updated