New Transient Standard Candles Jens Hjorth Dark - - PowerPoint PPT Presentation

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New Transient Standard Candles Jens Hjorth Dark - - PowerPoint PPT Presentation

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New Transient Standard Candles Jens Hjorth Dark Cosmology Centre Niels Bohr Ins<tute MACS J1149.6+2223 CLASH/GLASS ! < Feb 2014 1.3 GLASS/Frontier Fields ! Nov 2014 1.4 1.1

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New ¡Transient ¡Standard ¡Candles ¡

¡

¡ Jens ¡Hjorth ¡ Dark ¡Cosmology ¡Centre ¡ Niels ¡Bohr ¡Ins<tute ¡

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SLIDE 3

1.1 1.2 1.3

MACS J1149.6+2223

10 arcsec

Lensing! cluster! member! z=0.544

Host! Galaxy! z=1.49

CLASH/GLASS! < Feb 2014 GLASS/Frontier Fields! Nov 2014 Difference

1.4

GLASS ¡(PI ¡T ¡Treu) ¡& ¡HFF ¡SN ¡(PI ¡S ¡Rodney) ¡teams, ¡Kelly ¡et ¡al. ¡Science, ¡submiLed ¡

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SLIDE 4

Kelly ¡et ¡al. ¡2015 ¡

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SLIDE 5
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SLIDE 6

SN ¡Refsdal ¡

  • First ¡mul<ply ¡imaged ¡supernova, ¡50 ¡years ¡aTer… ¡
  • Time ¡delay ¡measurement ¡will ¡not ¡constrain ¡H0 ¡
  • SN ¡Refsdal ¡is ¡not ¡a ¡standard ¡candle ¡(Ia ¡supernova) ¡

– cannot ¡be ¡used ¡for ¡a ¡direct ¡measurement ¡of ¡the ¡magnifica<on ¡

  • Future: ¡

– Constraints ¡on ¡mass ¡model ¡if ¡observed ¡in ¡the ¡future ¡ – SNe ¡Ia ¡can ¡be ¡used ¡for ¡direct ¡measurement ¡of ¡magnifica<on ¡

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SLIDE 7

HIGH-­‑REDSHIFT ¡STANDARD ¡ CANDLES ¡

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SLIDE 8

Phillips ¡(luminosity ¡– ¡width) ¡rela<on ¡

Phillips ¡1993 ¡

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SLIDE 9

Ia ¡Hubble ¡diagram ¡

Betoule ¡et ¡al. ¡2014 ¡

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SLIDE 10

No ¡Ia ¡supernovae ¡at ¡very ¡high ¡redshiT ¡

Rodney ¡et ¡al. ¡2014 ¡

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Supernovae ¡associated ¡with ¡GRBs ¡

Hjorth ¡et ¡al. ¡2003 ¡ GRBs ¡detected ¡at ¡z ¡= ¡8 ¡– ¡9 ¡

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SLIDE 12

ATerglow ¡and ¡host ¡galaxy ¡contamina<on ¡

Hjorth ¡2013 ¡

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SLIDE 13

Nice ¡case: ¡SN ¡1998bw ¡

Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

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SLIDE 14

Difficult ¡case: ¡SN ¡2005c ¡

Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

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SLIDE 15

Standardized ¡lightcurves ¡

Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

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Advantages ¡of ¡using ¡GRB-­‑SNe ¡for ¡ cosmography ¡

  • RedshiT ¡known ¡right ¡away ¡
  • Host ¡galaxies ¡are ¡faint ¡at ¡high ¡z ¡
  • Can ¡determine ¡the ¡ex<nc<on ¡from ¡the ¡aTerglow ¡
  • Time ¡of ¡explosion ¡known ¡
  • Can ¡predict ¡the ¡evolu<on, ¡plan ¡the ¡observing ¡campaign ¡
  • Bright ¡
  • Time ¡stretching ¡
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No ¡detected ¡z ¡> ¡5 ¡GRB ¡host ¡galaxies ¡

Tanvir ¡et ¡al. ¡2012 ¡

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Ex<nc<on ¡can ¡be ¡measured ¡from ¡aTerglow ¡

Japelj ¡et ¡al. ¡2015 ¡

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Li, ¡Hjorth ¡& ¡Wojtak ¡2014 ¡

GRB-­‑SN ¡Hubble ¡diagram ¡

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2σ ¡evidence ¡for ¡dark ¡energy ¡from ¡ ¡ 8 ¡GRB-­‑SNe ¡

Li, ¡Hjorth ¡& ¡Wojtak ¡2014 ¡

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Chevallier ¡& ¡Polarski ¡2001 ¡ Linder ¡2003 ¡ ¡ Suzuki ¡et ¡al. ¡2012 ¡(Union ¡2.1+) ¡

Parametrizing ¡dark ¡energy ¡

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Per ¡Andersen ¡ z=2 ¡ F160W ¡ 5 ¡1-­‑orbit ¡visits ¡ ¡ MV: ¡± ¡0.20 ¡mag ¡

Polynomial ¡fit ¡

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Per ¡Andersen ¡ z=2 ¡ F160W ¡ 5 ¡1-­‑orbit ¡visits ¡ ¡ MV: ¡± ¡0.04 ¡mag ¡

Template ¡fit ¡

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New ¡Transient ¡Standard ¡Candles ¡

  • Mul<ply ¡imaged ¡supernovae ¡for ¡constraining ¡mass ¡models ¡
  • Luminous ¡high-­‑redshiT ¡core-­‑collapse ¡supernovae ¡

– Gamma-­‑ray ¡burst ¡supernovae ¡ – Superluminous ¡supernovae ¡ – HST, ¡JWST ¡

  • Ac<ve ¡galac<c ¡nuclei ¡