Supernova / Acceleration Probe: A Satellite Experiment to Study the Nature of the Dark Energy
G. Aldering
,
W. Althouse
,
R. Amanullah
,
J. Annis
,
P. Astier
(1)
,
C. Baltay
,
E. Barrelet
(1)
,
S. Basa
(2)
,
C. Bebek
,
L. Bergstrom
,
G. Bernstein
,
M. Bester
,
B. Bigelow
,
R. Blandford
,
R. Bohlin
,
A. Bonissent
(3)
,
C. Bower
,
M. Brown
,
M. Campbell
,
W. Carithers
,
E. Commins
,
W. Craig
,
C. Day
,
F. Dejongh
,
S. Deustua
,
T. Diehl
,
S. Dodelson
,
A. Ealet
(2, 3)
,
R. Ellis
,
W. Emmet
,
D. Fouchez
(3)
,
J. Frieman
,
A. Fruchter
,
D. Gerdes
,
L. Gladney
,
G. Goldhaber
,
A. Goobar
,
D. Groom
,
H. Heetderks
,
M. Hoff
,
S. Holland
,
M. Huffer
,
L. Hui
,
D. Huterer
,
B. Jain
,
P. Jelinsky
,
A. Karcher
,
S. Kent
,
S. Kahn
,
A. Kim
,
W. Kolbe
,
B. Krieger
,
G. Kushner
,
N. Kuznetsova
,
R. Lafever
,
J. Lamoureux
,
M. Lampton
,
O. Le Fevre
(2)
,
M. Levi
,
P. Limon
,
H. Lin
,
E. Linder
,
S. Loken
,
W. Lorenzon
,
R. Malina
(2)
,
J. Marriner
,
P. Marshall
,
R. Massey
,
A. Mazure
(2)
,
T. Mckay
,
S. Mckee
,
R. Miquel
,
N. Morgan
,
E. Mortsell
,
N. Mostek
,
S. Mufson
,
J. Musser
,
P. Nugent
,
H. Oluseyi
,
R. Pain
(1)
,
N. Palaio
,
D. Pankow
,
J. Peoples
,
S. Perlmutter
,
E. Prieto
(2)
,
D. Rabinowitz
,
A. Refregier
(4)
,
J. Rhodes
,
N. Roe
,
D. Rusin
,
V. Scarpine
,
M. Schubnell
,
M. Sholl
,
G. Smadja
(5)
,
R. M. Smith
,
G. Smoot
,
J. Snyder
,
A. Spadafora
,
A. Stebbins
,
C. Stoughton
,
A. Szymkowiak
,
G. Tarle
,
K. Taylor
,
A. Tilquin
(3)
,
A. Tomasch
,
D. Tucker
,
D. Vincent
(1)
,
H. von Der Lippe
,
J-P. Walder
,
Gang Wang
,
W. Wester
1
LPNHE -
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
2 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 DAPNIA - Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
5 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
2 LAM - Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
3 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
4 DAPNIA - Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
5 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
G. Aldering
- Fonction : Auteur
W. Althouse
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R. Amanullah
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J. Annis
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C. Baltay
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C. Bebek
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L. Bergstrom
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G. Bernstein
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M. Bester
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B. Bigelow
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R. Blandford
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R. Bohlin
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M. Brown
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M. Campbell
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W. Carithers
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D. Fouchez
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J. Frieman
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A. Fruchter
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M. Levi
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N. Palaio
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D. Pankow
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N. Roe
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H. von Der Lippe
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J-P. Walder
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Gang Wang
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W. Wester
- Fonction : Auteur
Résumé
The Supernova / Acceleration Probe (SNAP) is a proposed space-based experiment designed to study the dark energy and alternative explanations of the acceleration of the Universe's expansion by performing a series of complementary systematics-controlled measurements. We describe a self-consistent reference mission design for building a Type Ia supernova Hubble diagram and for performing a wide-area weak gravitational lensing study. A 2-m wide-field telescope feeds a focal plane consisting of a 0.7 square-degree imager tiled with equal areas of optical CCDs and near infrared sensors, and a high-efficiency low-resolution integral field spectrograph. The SNAP mission will obtain high-signal-to-noise calibrated light-curves and spectra for several thousand supernovae at redshifts between z=0.1 and 1.7. A wide-field survey covering one thousand square degrees resolves ~100 galaxies per square arcminute. If we assume we live in a cosmological-constant-dominated Universe, the matter density, dark energy density, and flatness of space can all be measured with SNAP supernova and weak-lensing measurements to a systematics-limited accuracy of 1%. For a flat universe, the density-to-pressure ratio of dark energy can be similarly measured to 5% for the present value w0 and ~0.1 for the time variation w'. The large survey area, depth, spatial resolution, time-sampling, and nine-band optical to NIR photometry will support additional independent and/or complementary dark-energy measurement approaches as well as a broad range of auxiliary science programs. (Abridged)