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利用以类型Ia超级新星校准的伽玛射线暴约束ΛCDM及其扩展模型

宇宙学与河外天体物理 2026-03-19 v1 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学

摘要

背景。伽马射线暴(GRBs)到达的红移范围超过类型Ia超级新星(SNe Ia),可将距离测量扩展至宇宙早期,但其作为距离指示器的使用受制于校准中循环问题的限制。目标。我们提出一种无模型独立的方法,通过结合Pantheon++ SNe Ia、基于人工神经网络(ANN)的距离重建以及两种GRB关联(Amati和Combo)构建从低至高红移的距离梯,旨在约束Λ\LambdaCDM和w0waw_0 w_aCDM中的宇宙学参数。方法。我们使用ReFANN对Pantheon++数据集进行 luminosity distance dL(z)d_L(z)和距离模 μ(z)\mu(z)的重建,经approximate Bayesian computation rejection和风险函数优化后的超参数。该模型无关的重建用于校准来自Fermi GBM和Swift-XRT的低红移(z<1z<1)GRB样本中的Amati和Combo关系。校准后的关系随后为z1 z \geq 1的GRBs提供距离估计。最终通过联合贝叶斯分析同时约束宇宙学参数和GRB关联参数,确保自洫的不确定性传播。结果。我们从两种独立的GRB关联中获得了一致的宇宙学约束。Hubble常数H0H_0与SNe Ia值一致,尽管可能受Pantheon++数据集的影响。高红移GRBs倾向于更高的物质密度Ωm\Omega_m,并暗示可能的暗能量演化。结论。我们提出的框架缓解了GRB宇宙学中的循环问题,将距离梯扩展至z9 z \sim 9,确立GRBs作为高红移探测器的地位。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.17500,
  title  = {Tightening Cosmological Constraints Within and Beyond $\Lambda$CDM Using Gamma-Ray Bursts Calibrated with Type Ia Supernovae},
  author = {Wei Hong and Luca Izzo and Massimo Della Valle and Orlando Luongo and Marco Muccino and Tong-Jie Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17500},
  year   = {2026}
}

备注

12+7 pages, 5+10 figures