本文基于廣泛使用的宇宙學光度距離積分公式展開分析,并應用兩種不同的方法獲得光度距離的高精度解析近似公式;同時,通過模擬實際的觀測數據樣本,對得到的結果進行了計算效率方面的比較和討論,最后,對兩種方法潛在的應用價值作出概要的分析。
宇宙學光度距離頻繁應用于Ia型超新星等方面的數據處理過程中,然而原始的光度距離公式為一個橢圓積分,這為實際處理分析大量的觀測數據帶來諸多不便?;诖耍覀兲岢鰞煞N標準宇宙學模型下的光度距離近似公式,一種是Carlson對稱型形式,一種是改進的Hermite插值形式。
為檢驗兩種方法的實際價值,我們對其相對誤差和運算效率進行了系統(tǒng)的分析,主要方法是根據目前已有的觀測結果(SNAP數據)模擬生成一批紅移樣本進行計算機運算。較之于原有的積分形式,兩種方法在效率上明顯提高,且精度也控制在合理的范圍內。
文章最后對提出的方法能否拓展到其他宇宙學模型做了概要性的論述,并提出一些可行性的策略。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
該文章于2011年4月在皇家天文學會月刊(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,影響因子:5.103)正式發(fā)表。
該文章獲得北京師范大學第十九屆“京師杯”課外學術科技作品競賽一等獎。