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哈勃常数测定对造父变星定标的敏感性

宇宙学与河外天体物理 2022-07-27 v2 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

受河外星系尘埃消光性质观测到的巨大多样性所推动,我们使用 Riess 等人 (2016) 的 19 个 Ia 型超新星宿主星系中的造父变星数据以及 Riess 等人 (2016, 2019, 2021) 的锚定数据,重新分析了用于从 Ia 型超新星推断哈勃常数 H0H_0 的造父变星定标。与 SH0ES 团队不同,我们不强加固定的普适颜色-光度关系来修正造父变星星等。相反,我们聚焦于一种数据驱动的方法,利用造父变星的光学颜色和近红外星等为每个 Ia 型超新星宿主星系和锚定星系推导各自的颜色-光度关系。我们给出了两种不同的分析,一种基于 Wesenheit 星等,得到 H0=73.2±1.3H_0=73.2\pm 1.3 km/s/Mpc,与宇宙微波背景推断的值存在 4.2σ4.2\,\sigma 的张力。在第二种方法中,我们使用色余为每个星系以无信息先验校准各自的消光律,得到 H0=73.9±1.8H_0=73.9\pm 1.8 km/s/Mpc,与 Planck 值存在 3.4σ3.4\,\sigma 的张力。尽管两种方法给出相似的结果,但在后一种方法中,从各个造父变星绝对距离定标星系推断的哈勃常数范围从 H0=68.1±3.5H_0=68.1\pm 3.5 km/s/Mpc 到 H0=76.7±2.0H_0=76.7\pm 2.0 km/s/Mpc。考虑到从各个锚定推断的 H0H_0 的相关性质,并允许各自的消光律,银河系锚定与 NGC 4258 及大麦哲伦云锚定之间存在 2.1σ3.1σ2.1\,\sigma - 3.1\,\sigma 的张力,具体取决于关于颜色-光度关系的先验假设和量化张力所用的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.11461,
  title  = {Sensitivity of the Hubble Constant Determination to Cepheid Calibration},
  author = {Edvard Mortsell and Ariel Goobar and Joel Johansson and Suhail Dhawan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11461},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 11 figures. Revised version accepted for publication in ApJ