先选八个未知量,再排矩阵
距离模数用星等。两座超新星宿主为 M101 和 Mrk1337,发布表把后者缩写为 M1337。NGC4258 提供几何锚;它的距离参数是相对29.398参考模数的偏移,两个宿主参数则是完整距离模数。分清这一点,就不会重复加参考距离。
其余未知量是十天造父星绝对零点、周期斜率修正、标准化超新星绝对星等、金属丰度系数和对数膨胀参数。斜率修正加到发布时采用的负3.285基准斜率上。哈勃常数先用千米每秒每百万秒差距表示其数值,再取对数。
先恢复周期约定,再解释一行数据
把周期坐标定义为以天为单位的周期取常用对数,再减一。发布观测已经减去基准斜率项;NGC4258 的观测还减掉参考锚模数。剩下的系数分别乘宿主模数或锚偏移、共同零点、斜率修正和相对金属丰度。
这里沿用数值发布,把观测周期当固定值,并保留预处理星等的协方差。光度测量、选样、消光律和人工星拥挤测试已经发生在这些量形成之前;要重新处理那些步骤,需要回到原始成像分析。
超新星把宿主距离传到哈勃流
一颗标定超新星的视亮度,等于宿主距离模数加共同标准化绝对星等。选定的五行来自两颗超新星:M101 的 SN2011fe 与 Mrk1337 的 SN2006D。多行对应分别处理的光变测量,协方差保留它们的联系;五行并不代表五颗独立超新星。
对低红移远处超新星,把光度距离写成一个随红移变化的速度尺度,除以哈勃常数。速度尺度包含采用的低红移膨胀改正和红移处理。把已知部分移到观测一边,就只剩超新星绝对星等与对数膨胀参数的线性组合。原矩阵已经给出这些哈勃流预处理值;教程保留原行号,不猜配其他星表名称。
完整例题,沿着零点变化推下去
采用的锚模数增加0.10星等,实测造父星亮度不变。造父星绝对零点便减小0.10。要保持宿主造父星观测不变,两个宿主模数各增加0.10;接着超新星绝对星等减小0.10。哈勃流那一组合保持原值,对数哈勃参数也必须减小0.10。
这些变化精确保持每条未改亮度方程,只有采用的锚值不同。完整协方差拟合给出相同卡方与下表数值。这样的共同调整本来就保持残差;单看拟合好坏,发现不了错误的外部零点。
| 拟合 | 基线 | 锚偏移0.10星等 |
|---|---|---|
| 哈勃常数,千米每秒每 Mpc | 66.3049 | 63.3207 |
| 中央68%区间 | 62.2356–70.6403 | 59.4345–67.4610 |
| 卡方 | 75.19949 | 75.19949 |
没有锚时,整条参数方向都看不见
去掉几何锚观测。给两个宿主模数与锚模数偏移都加同一个任意星等;两个恒星光度零点和对数膨胀参数都减去它;周期、金属丰度系数保持不变。每个造父星和式、每个标定超新星和式,以及哈勃流差式,全都保持原值。
这叫尺度退化:多组绝对距离尺度预言完全相同的观测。八参数设计矩阵此时只有秩七。把锚偏移任选为零,可以画图或求相对距离,却只加了一个任意约定,缺失的绝对距离并没有因此被测出来。