ZTF SN~Ia DR2: 来自超新星兄弟姐妹的Ia型超新星标准化的宇宙学无关约束
宇宙学与河外天体物理
2025-10-29 v1 高能天体物理现象
摘要
理解Ia型超新星(SNe~Ia)及其经验标准化关系(使其成为优秀距离指示器)对于改进宇宙学约束至关重要。SN~Ia的"兄弟姐妹"，即同一宿主星系中的两个或多个SNe~Ia，为推断标准化关系及其在群体中的多样性提供了独特途径。我们分析了由Zwicky瞬变设施(ZTF)均匀观测的25个SNe~Ia对样本，以推断SNe~Ia的光变曲线宽度-光度参数α和颜色-光度参数β。利用兄弟姐妹的对约束，允许标准化关系存在多样性，我们分别得到α = 0.218 ± 0.055和β = 3.084 ± 0.312，α和β的弥散在95%置信水平下分别≤0.195和≤0.923。虽然中位弥散较大，但约1σ内的值与无弥散一致。因此，拟合单一全局标准化关系，我们得到α = 0.228 ± 0.029和β = 3.160 ± 0.191。我们发现兄弟姐妹样本的固有散射非常小，σ_int ≤ 0.10 (95% C.L.)，而使用哈勃残差(不进行兄弟姐妹比较)计算散射时σ_int = 0.22 ± 0.04。根据宿主星系恒星质量划分样本，我们发现两个子样本中的SNe~Ia具有一致的α和β。β值与宇宙学样本的值一致。然而，我们发现α高出约2.5-3.5σ。高α值由低x1对驱动，可能表明慢速和快速衰减的SN~Ia具有不同的宽度-光度关系斜率。我们可以通过近未来时域巡天的增加统计量来确认或反驳这一点。(删节)
引用
@article{arxiv.2406.01434,
title = {ZTF SN~Ia DR2: Cosmology-independent constraints on Type Ia supernova standardisation from supernova siblings},
author = {S. Dhawan and E. Mortsell and J. Johansson and A. Goobar and M. Rigault and M. Smith and K. Maguire and J. Nordin and G. Dimitriadis and P. E. Nugent and L. Galbany and J. Sollerman and T. de Jaeger and J. H. Terwel and Y. -L. Kim and Umut Burgaz and G. Helou and J. Purdum and S. L. Groom and R. Laher and B. Healy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.01434},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 7 figures, submitted to A&A