Dark energy reconstruction analysis with artificial neural networks: Application on simulated Supernova Ia data from Rubin Observatory

2024

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.dark.2024.101706
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In this paper, we present an analysis of Supernova Ia (SNIa) distance moduli ( μ ( z ) ) and dark energy using an Artificial Neural Network (ANN) reconstruction based on LSST simulated three-year SNIa data. The ANNs employed in this study utilize genetic algorithms for hyperparameter tuning and Monte Carlo Dropout for predictions. Our ANN reconstruction architecture is capable of modeling both the distance moduli and their associated statistical errors given redshift values. We compare the performance of the ANN-based reconstruction with two theoretical dark energy models: Λ CDM and Chevallier–Linder–Polarski (CPL). Bayesian analysis is conducted for these theoretical models using the LSST simulations and compared with observations from Pantheon and Pantheon+ SNIa real data. We demonstrate that our model-independent ANN reconstruction is consistent with both theoretical models. Performance metrics and statistical tests reveal that the ANN produces distance modulus estimates that align well with the LSST dataset and exhibit only minor discrepancies with Λ CDM and CPL.