關於Ia型超新星系統誤差的一些研究

《關於Ia型超新星系統誤差的一些研究》是依託中山大學，由王爽擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：關於Ia型超新星系統誤差的一些研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王爽
• 依託單位：中山大學

中文摘要

1998年，通過對Ia型超新星的觀測，兩個研究組各自獨立地發現了宇宙正在經歷加速膨脹；由於這個偉大的發現，三位美國科學家獲得了2011年的諾貝爾物理學獎。16年過去了，這個結論已得到了越來越多其他宇宙學觀測的證實，但Ia型超新星依然是研究宇宙加速膨脹的最重要最有力的工具之一。目前觀測到的超新星樣本數已達到到幾百顆。未來10年的觀測項目，如LSST，將把超新星樣本數提高到幾萬。隨著樣本數的增加，超新星的統計誤差將變得越來越小，而它的系統誤差將變得越來越重要。如何分析處理超新星的系統誤差，已成為國際主要超新星觀測組目前最關心的問題。系統誤差源於很多因素，包括測光、校準及超新星識別的誤差，超新星物理性質的內稟性改變，宿主星系消光，引力透鏡效應等。本項目主要關注超新星物理性質的內稟性改變，尤其是亮度-色變參數β和內秉離散σ可能存在的演化。我們還將研究這些因素對宇宙學參數評估的影響。

結題摘要

Ia型超新星一直是研究宇宙加速膨脹的最重要的工具之一。如何分析處理超新星的系統誤差，已成為國際主要超新星觀測組最關心的問題。 本項目主要關注超新星系統誤差的研究，具體研究內容包括：1. 超新星色參數β的演化對各種宇宙模型參數評估的影響。2. 其他超新星系統誤差因素對參數評估的影響。3. 全息暗能量的相關研究。4. 宇宙加速膨脹變緩的可能性分析。 主要結論如下：1. 基於SNLS3和JLA超新星樣本，我們發現β的演化行為完全不受背景的宇宙學模型的影響，且考慮β的演化能顯著地減小超新星與其他宇宙學觀測之間的差異。 2. 我們提出了一種改進版的用流量平均技術處理超新星數據的統計方法；用這種新方法，可以同時減小超新星的系統誤差和減小參數評估的誤差棒。 3. 我們討論了暗能量同時包含宇宙常數和全息暗能量兩種成分的可能性，發現當前的宇宙學觀測不能排除這種理論上的可能性。此外，我們也完成了一篇關於全息暗能量的綜述文章。 4. 我們從理論和觀測兩方面討論了宇宙加速膨脹變緩的可能性。在理論方面，我們發現空間曲率與宇宙的膨脹行為關係密切；在觀測方面，我們發現超新星數據對這個問題的影響最大。 基於這些研究結果，在2015—2017的三年間，本人已在國內外著名雜誌上發表SCI論文10篇。值得一提的是，2017年，本人作為第一作者和通訊作者，在國際頂級物理學雜誌《Physics Reports》（IF = 17.425）上發表了一篇綜述文章。這是整個華南地區的第一篇“Physics Reports”論文。