未来超新星观测作为暗能量探针

我们研究改进未来超新星数据对理解暗能量问题的潜在影响。我们仔细检视可用于参数化暗能量模型的不同拟合函数，并提供具体理由说明为何基于方程状态参数化的选择在绝大多数情况下更为理想。我们讨论代表性暗能量模型的细节，展示未来超新星观测如何在这些模型之间进行区分。作为具体案例，我们考虑提议中的``SNAP''卫星计划观测约2000颗超新星。我们表明仅凭SNAP数据集将是一种强大的模型区分工具，可近似表示由常数方程状态构成的最近时空扩展所包含的模型族。我们指出该模型族包含迄今为止提出的大多数暗能量模型。随后我们表明若独立测量$\Omega_{\rm m}$，SNAP即可探测方程状态的演化，从而进一步区分更大类被提议的暗能量模型。我们研究卫星设计参数对此方法的影响，并将SNAP与其他测量手段进行比较。我们确立若充分利用SNAP的精度，其将提供一个非常强大的探针。