New Transient Standard Candles Jens Hjorth Dark - PowerPoint PPT Presentation

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 Difference 1.2 Host ! Galaxy ! z=1.49 Lensing ! cluster ! member ! 10 arcsec z=0.544 GLASS ¡(PI ¡T ¡Treu) ¡& ¡HFF ¡SN ¡(PI ¡S ¡Rodney) ¡teams, ¡Kelly ¡et ¡al. ¡Science, ¡submiLed ¡

Kelly ¡et ¡al. ¡2015 ¡

SN ¡Refsdal ¡ • First ¡mul<ply ¡imaged ¡supernova, ¡50 ¡years ¡aTer… ¡ • Time ¡delay ¡measurement ¡will ¡not ¡constrain ¡H 0 ¡ • 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 ¡

HIGH-­‑REDSHIFT ¡STANDARD ¡ CANDLES ¡

Phillips ¡(luminosity ¡– ¡width) ¡rela<on ¡ Phillips ¡1993 ¡

Ia ¡Hubble ¡diagram ¡ Betoule ¡et ¡al. ¡2014 ¡

No ¡Ia ¡supernovae ¡at ¡very ¡high ¡redshiT ¡ Rodney ¡et ¡al. ¡2014 ¡

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

ATerglow ¡and ¡host ¡galaxy ¡contamina<on ¡ Hjorth ¡2013 ¡

Nice ¡case: ¡SN ¡1998bw ¡ Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

Difficult ¡case: ¡SN ¡2005c ¡ Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

Standardized ¡lightcurves ¡ Li ¡& ¡Hjorth ¡2014 ¡

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 ¡

No ¡detected ¡z ¡> ¡5 ¡GRB ¡host ¡galaxies ¡ Tanvir ¡et ¡al. ¡2012 ¡

Ex<nc<on ¡can ¡be ¡measured ¡from ¡aTerglow ¡ Japelj ¡et ¡al. ¡2015 ¡

GRB-­‑SN ¡Hubble ¡diagram ¡ Li, ¡Hjorth ¡& ¡Wojtak ¡2014 ¡

2σ ¡evidence ¡for ¡dark ¡energy ¡from ¡ ¡ 8 ¡GRB-­‑SNe ¡ Li, ¡Hjorth ¡& ¡Wojtak ¡2014 ¡

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

Polynomial ¡fit ¡ z=2 ¡ F160W ¡ 5 ¡1-­‑orbit ¡visits ¡ ¡ M V : ¡± ¡0.20 ¡mag ¡ Per ¡Andersen ¡

Template ¡fit ¡ z=2 ¡ F160W ¡ 5 ¡1-­‑orbit ¡visits ¡ ¡ M V : ¡± ¡0.04 ¡mag ¡ Per ¡Andersen ¡

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 ¡