Mapping the Universe: The 2010 Russell Lecture
红移巡天是现代宇宙学的有力工具。我们讨论了它们在绘制宇宙中质量和光分布图方面的两个方面：（1）测量延伸到富星系团下落区域的质量分布;（2）将深红移巡天应用于星系团的选择和非常大的结构（长城）的识别。我们预览了HectoMAP项目，这是一个红移中值z = 0.34的红移测量，覆盖50平方度到r= 21。我们强调光谱学对于探索和理解宇宙结构的性质和演化的重要性和力量。
2011-10-06 astro-ph.CO
Recovering galaxy stellar population properties from broad-band spectral energy distribution fitting II. The case with unknown redshift
在最近的一项工作中，我们探讨了由宽带光谱能量分布拟合得到的星系恒星星族性质对拟合参数的依赖性，这些拟合参数包括SFH、年龄网格、金属丰度、IMF、尘埃红化、红化定律、滤波器设置和波长覆盖。在本文中，我们还考虑了红移作为一个自由参数的拟合，并研究了是否可以同时得到光度红移和恒星星族性质的合理估计。我们使用模拟恒星形成以及被动星系放置在不同的红移（0.5至3）作为测试粒子。模拟恒星形成星系是从半解析的星系形成模型中提取的。我们发现，对于高z恒星形成星系的光度红移，恒星质量和红化可以同时确定时，使用宽波长的覆盖范围和广泛的模板设置的配合。在固定的红移下，质量同样恢复得很好（中值约为0.2 dex）。对于旧星系，最近的恒星形成质量很少，恢复比固定红移的情况下，这样的中位数恢复恒星质量提高了0.3德克斯，而在红移精度的不确定性增加只有~ 0.05。然而，红移恢复失败也意味着质量恢复失败。在固定的红移不匹配的SFH和年龄之间的简并，尘埃，现在也红移导致低估的年龄，高估的红化和低估的质量。恒星的质量最好在低红移时确定，在拟合中没有红化（对于同样恢复良好的红移，中值低估约为0.1 dex）。毫不奇怪，被动星系的性质恢复要好得多。在所有情况下，物理参数的恢复是至关重要的依赖于在拟合中采用的波长覆盖。提供了恒星质量转换的标度关系。
2013-08-02 astro-ph.CO
Redshift-drift as a test for discriminating between decelerating inhomogeneous and accelerating universe models
爱因斯坦方程的精确非齐次解已经在文献中被用来建立没有暗能量的宇宙学数据模型。然而，由于这些模型的自由度，有必要摆脱在区分它们和加速宇宙模型时经常表现出的简并性。我们给出了一个概述的红移漂移在非均匀宇宙学，并解释它如何服务于这一目的。拟合数据的一类模型是Szekeres Swiss-cheese类，其中非球对称空隙表现出约400 Mpc的典型尺寸。我们提出了我们的计算在这个模型中的红移漂移，并比较它与其他作者的替代方案所获得的结果。
2013-01-23 astro-ph.CO
The Cycle of Dust in the Milky Way: Clues from the High-Redshift and Local Universe
尘埃演化模型表明，观测到的多环芳烃（PAHs）丰度与金属丰度的变化趋势是低质量渐近巨星分支（AGB）恒星中形成的碳尘埃延迟注入星际介质的结果。我们还使用我们的尘埃演化模型来研究红移> 6的尘埃的起源，当时只有超新星和它们的残余物可能分别是它们的产生和破坏的来源。除非一颗普通的超新星（或其前身）产生0.1到1兆太阳的尘埃，否则需要调用其他来源来解释在这些红移处观测到的大量尘埃。
2009-02-27 astro-ph.CO
Tomographic Constraints on Gravity from Angular Redshift Fluctuations in the Late Universe
星系红移的天空图中的波动，被称为角红移波动（ARF），包含有关宇宙结构增长率和引力性质的精确信息。具体来说，ARF约束宇宙学参数$H/H_0\,fσ_8(z)$的组合，同时是一个本质上的断层扫描探头，在很大程度上对许多观测系统误差不敏感，所有这一切都不需要假设任何红移距离关系在给定的基准宇宙学。利用BOSS LOWZ+CMASS DR 12星系样本，首次给出了ARF宇宙学约束，在$z \in [0.26,0.72]$范围内，在大于20个红移处获得了7%精度的$H/H_0 fσ_8(z)$宇宙学约束.我们的最佳拟合值是$10\%$更大，但在$1.4σ$水平上兼容，比由{ \it普朗克}观测宇宙微波背景辐射（CMB）设定的$Λ$ CDM期望值大。我们的层析测量，结合这些CMB数据，提供了一个最强的约束的重力指数$γ$，$γ=0.44^{+0.09}_{-0.07}$，它位于$2σ$从广义相对论（$γ_{\rm GR}\simeq 0.55$）的预测。
2021-03-23 astro-ph.CO
Modelling stellar populations at high redshift
恒星星族携带着关于星系形成及其演化到现在的信息。目前已有大量的观测数据，利用恒星星族模型对这些数据进行分析，可以得到恒星的年龄、恒星形成历史、恒星质量等关键性质。模型和/或恒星形成历史假设的差异与数据的差异一样影响导出的属性。我将从模型的角度回顾高红移星系数据的解释。虽然数据质量在最高可能的红移（z>5）的星系分析中占主导地位，但人口模型效应在较低的红移中起主要作用。特别是，我讨论的情况下，恒星形成的星系在宇宙恒星形成历史的高峰，以及被动星系的红移低于1，经常被用作宇宙学探测器。低和高z质量星系之间的桥梁的意见总结的贡献。
2011-06-01 astro-ph.CO
Spin and structural halo properties at high redshift in a LCDM Universe
在这篇论文中，我们详细研究了高红移暗物质晕的关键结构特性随自旋参数的变化。我们执行和分析的LCDM宇宙中的结构的形成的高分辨率宇宙学模拟。我们研究了z = 15 - 6的大样本暗物质晕的质量函数、椭圆率、形状、密度分布、旋转曲线和维里化。我们还提出了详细的收敛测试个人晕。我们发现，高自旋晕有更强的集群强度（高达25%），在所有的质量和红移范围内，在这些早期的时代。高红移的球形晕也比非球形晕多50%的聚集。在这些红移的高自旋晕也优先在高密度环境中发现，并且比它们的低自旋对应物有更多的邻居。我们报告了一个系统的偏移量的峰值的圆速度曲线的高，低自旋晕相同的质量。因此，在没有自旋知识的情况下，仅使用圆速度估计晕质量会产生高达40%的误差。我们在这里报告的关键结构特性对自旋的强烈依赖可能对研究这些星系的恒星形成和反馈具有重要意义。
2010-05-06 astro-ph.CO
Constraints on the relationship between stellar mass and halo mass at low and high redshift
我们使用统计方法来确定星系的恒星质量和它们所处的暗物质晕质量之间的关系。我们得到一个参数化的恒星晕质量（SHM）的关系，通过填充晕和subhalos在N体模拟星系，并要求所观察到的恒星质量函数被复制。我们发现很好的协议与限制星系星系透镜和半解析模型的预测。使用此映射，和从模拟中获得的晕和subhalos的位置，我们发现，我们的模型预测的星系两点关联函数（CF）作为恒星质量的函数是在SDSS中观察到的聚类特性在z=0非常吻合。我们表明，聚类数据不提供额外的强约束的SHM功能，并得出结论，我们的模型可以预测集群作为恒星质量的函数。我们计算条件质量函数，它产生的平均数量的星系与恒星质量的范围内[m，m+dm]，居住在晕的质量M。我们研究了红移的SHM关系，并表明，低质量的晕，SHM比是较低的红移。导出的SHM关系被用来预测恒星质量依赖的星系CF和高红移的偏差。我们的模型预测，不仅是大质量的星系比低质量的更偏向于在所有的红移，但偏见增加更迅速地增加大质量的星系比低质量的红移。我们提出了方便的拟合函数SHM关系作为一个函数的红移，条件质量函数，作为恒星质量和红移的函数的偏差。
2009-12-14 astro-ph.CO
Redshift drift in a universe with structure I: Lemaitre-Tolman-Bondi structures with arbitrary angle of entry of light
我们认为红移漂移和位置漂移与天体物理源的形式主义，是适合于描述发射器和观察者的光在任意时空几何，同时确定发射器的一个给定的零测地束到达观察者世界线。然后，我们将该情况限制为Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）几何结构的特殊情况，并求解具有任意碰撞参量的通过该结构传播的光线，即，以任意角度进入LTB结构。由共动源发出的红移漂移信号，并由一个共动观察者原来是占主导地位的Ricci曲率和电Weyl曲率的贡献，作为集成沿连接的光线。这一性质极大地简化了红移漂移信号的计算，我们希望这一性质可以扩展到更复杂的模型，包括瑞士奶酪模型。当考虑具有随机碰撞参量的多个零射线时，平均红移漂移信号可以用单个Ricci聚焦项很好地近似。这表明，宇宙学红移漂移的测量可以被用来作为一个直接探测的强能量条件下，在一个现实的宇宙中，光子通过许多连续的结构。
2022-08-08 astro-ph.CO
Redshift drift in a universe with structure II: Light rays propagated through a Newtonian N-body simulation
本研究基于GADGET-2与微扰FLRW度规计算模拟宇宙中的红移漂移，发现平均红移漂移等于平均红移的漂移，且光学漂移和特殊加速度贡献较小，与先前宇宙反作用模型结论相反。
2023-04-03 astro-ph.CO
Confronting predictions of the galaxy stellar mass function with observations at high-redshift
利用一对大宇宙流体动力学模拟{\em MassiveBlack}和{ \em MassiveBlack-II}研究了高红移星系恒星质量函数（$z\ge 5$）的演化.通过结合这些模拟，我们可以研究恒星质量大于$10^{8}\,{\rm M_{\odot}}\,h^{-1}$和（共同运动）数密度为$\log_{10}(ϕ\, [{\rm Mpc^{-3}\,dex^{-1}}\,h^{3}])>-8$的星系的性质。观测测定星系的恒星质量函数在非常高的红移通常假设之间的关系，观察到的紫外光度和恒星的质光比，适用于高红移样本，以估计恒星质量。这种关系也可以从模拟中测量。我们这样做，发现与通常的观测假设有两个显著的不同：它随着红移强烈地演化，并且具有不同的形状。利用这种关系，使星系恒星质量函数之间的一致比较，我们发现，在$z=6$和以上的模拟预测是在整个质量范围内的观测数据很好的协议。如果不使用正确的紫外线光度和恒星质光比，对于大星系$>10^{10}\,{\rm M_{\odot}}\,h^{-1}$，差异将达到两个数量级。然而，在$z=5$，低质量$<10^{9}\,{\rm M_{\odot}}\,h^{-1}$星系的恒星质量函数被高估了几个因素，与紫外光度函数的行为一致，也许是一个迹象，在模拟中的反馈是不够有效的，这些星系。
2013-01-12 astro-ph.CO
Evolutionary Map of the Universe: Tracing Clusters to High Redshift
澳大利亚SKA探路者（ASKAP）是一个新的射电望远镜正在澳大利亚西部建造。正在建造的关键调查之一是EMU（宇宙进化图），它将进行深度（~10 μJy/bm rms）无线电连续测量，覆盖整个天空，最远到+30 \circ。EMU可以与NRAO VLA巡天（NVSS）进行比较，但它的灵敏度约为NRAO VLA巡天的45倍，分辨率为NVSS的5倍。EMU也将比以前的大型调查对漫射发射有更好的灵敏度，预计将产生大量的遗迹，尾星系和晕的目录，并将增加已知星系团的数量。在这里，我们描述了EMU项目及其对星团天体物理学的影响。
2011-11-27 astro-ph.CO
Signatures of large-scale structure of Universe in X-rays
通过将2XMM星表中的X射线源与HyperLeda星系数据库进行互相关，获得了4299个具有X射线辐射的星系新样本。我们分析了这个样品的光通量和X射线通量的分布，红移和X射线光度。室女座和后发座星系团在X射线星系的红移空间分布中很容易被探测到。我们星系的X射线光度函数显示了宇宙演化的证据，即使在低的红移。
2013-11-18 astro-ph.CO
Multipole decomposition of redshift drift -- model independent mapping of the expansion history of the Universe
我们考虑在一般时空中的红移漂移表示在物理上可解释的多极级数。一个重要的认识，从衍生的结果是，红移漂移一般不能被认为是一个直接探测宇宙的平均膨胀率，由于存在的结构，沿光束从天体物理源的观察者。我们还预测了一般存在的偶极和四极偏移的观测放置在局部各向异性环境中的红移漂移的检测。
2020-11-19 astro-ph.CO gr-qc
The magnitude-redshift relation in a realistic inhomogeneous universe
来自光源的光线受到由不均匀物质分布以及塌陷物体的存在所产生的局部不均匀几何的影响。在本文中，我们调查的影响的不均匀性和存在的崩溃的对象上的光线的传播和评估的变化，从标准的关系，发现在一个均匀的FRW宇宙的星等红移关系。给出了视星等扰动的关联函数和方差的表达式，并利用非线性物质功率谱进行了数值计算。我们使用对数正态概率分布函数的密度对比和球形塌陷模型来截断功率谱，以估计阻塞效应的塌陷对象。我们发现$Ω_m$的不确定度为$\sim 0.02$，$w$的不确定度为$\sim 0.04$ .我们还讨论了一种可能的方法来提取这些影响，从真实的数据包含内在的模糊性与绝对幅度。
2014-12-23 astro-ph.CO
Peculiar velocity measurement in a clumpy universe
在这项工作中，我们解决的问题，特殊的速度测量在扰动弗里德曼宇宙中使用的标准烛光从背景FRW宇宙的测量光度距离的偏差。我们想证明和量化的声明，在中间红移（$0.5< z < 2$），从背景FRW模型的偏差不是唯一的特殊速度。亮度距离被引力透镜改变。我们还想指出相对论计算在所有红移下对特殊速度测量的重要性。为此，我们讨论了相对论修正对光度距离和红移测量的影响，并给出了透镜项、源的特殊速度和Sachs-Wolfe效应对相对论修正的贡献。然后，我们使用SNe Ia联盟2的样本，调查我们考虑的相对论效应。我们发现，使用传统的奇特速度方法，忽略了透镜效应，将导致高估的奇特速度在中等红移的测量。在这里，我们量化了这种影响。我们表明，在低红移的透镜效应是可以忽略不计的奇特速度的效果相比。从观测的角度来看，我们表明，目前的SNe Ia数据的光度的不确定性，使我们无法精确测量的奇特的速度，即使在低红移（$z<0.2$）。
2018-02-22 astro-ph.CO
Stellar velocity dispersion of Luminous Compact Galaxies at intermediate redshift
本文给出了5个发光致密星系（LCG）在z=0.5-0.7范围内的恒星速度色散测量结果。这些星系正在活跃地形成恒星，平均SFR $\sim$为40 M $_{\odot}$ /年。我们发现它们的速度色散范围从$\sim137\ \rm{km/s}$到$260\ \rm{km/s}$，而它们的恒星质量范围从$4\times 10^{9}$到$10^{11}$ M $_{\odot}$。如果这些LCG在恒星形成的大爆发之后被动地演化，它们的质量和速度色散，以及它们演化的颜色和光度与今天早期螺旋星系的特征值最一致。
2011-10-19 astro-ph.CO
A physical model for the 0 < z < 8 redshift evolution of the galaxy UV luminosity and stellar mass functions
我们提出了一个模型来理解的红移演化的紫外光度和恒星质量函数的莱曼Break星系。我们的方法是基于这样一个假设，即星系的光度和恒星质量与其暗物质晕组装和气体坍缩率有关。具体来说，星系经历了恒星形成的爆发在晕组装时间，其次是一个恒定的恒星形成率，代表一个长期的恒星形成活动的稳定的气体吸积。稳定的气体吸积形成的恒星是在所有红移的星系紫外光度的主要贡献。通过丰度匹配在$z=4$上建立星系光度与晕质量的关系，对模型进行了校准。经过光度校准后，模型自然地拟合了$z=4$恒星质量函数，并正确地预测了光度和恒星质量函数从$z=0$到$z=8$的演化。虽然恒星形成效率和反馈的细节隐藏在我们校准的光度与晕质量的关系中，但我们的研究强调，宇宙时间内星系演化的主要驱动力是暗物质晕的积累，而不需要调用红移依赖的气体转化为恒星的效率。
2013-05-02 astro-ph.CO
High Redshift Radio Galaxies: Laboratories for Massive Galaxy and Cluster Formation in the early Universe
高红移射电星系是宇宙中最大、最明亮、质量最大、最美丽的天体之一。它们通常是通过它们的无线电发射来识别的，无线电发射被认为是由物质吸积到其宿主星系核中的超大质量黑洞上提供的能量。观测表明，它们是贯穿大部分电磁波谱的高能辐射源，包括相对论等离子体、气体和尘埃、恒星和活动星系核。1 HzRG被推断为极其巨大，包括古老的恒星（高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$），热气（高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$）和分子气体（最高可达$\sim$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$）。由于它们高度发光，（不像类星体）从地面上可以空间分辨，HzRGs的大多数组成部分提供了关于HzRGs及其环境中过程的空间分布的重要诊断信息。事实上，不同的成分存在于相同的对象和{ \bf { \it相互关系和它们之间的相互作用}}可以研究遥远的射电星系独特的实验室探测大质量星系和团簇形成在早期宇宙。
2009-02-20 astro-ph.CO
Velocity Dispersions and Stellar Populations of the Most Compact and Massive Early-Type Galaxies at Redshift ~1
我们展示了格罗斯带巡天中4个最紧凑、最大质量的早型星系的Gran-Telescopio-Canarias/OSIRIS光谱，红移z~1，有效半径Reff=0.5-2.4 kpc，光度恒星质量Mstar=1.2-4x10^11 Msun。我们发现这些星系的速度色散σ =156-236 km/s。光谱与年龄和太阳金属丰度约为1 Gyr的单恒星星族模型拟合良好。我们发现：i）这些星系的动力学质量比使用BRIJK测光的已发表恒星质量系统地小~6倍; ii）当估计恒星质量为0.7xMdyn时，由于较小的合并，被动光度衰减与质量/尺寸增长的组合可以合理地演化我们的对象，以匹配早期类型星系的本地种群的特性。
2011-07-22 astro-ph.CO
Testing the SZ-based tomographic approach to the thermal history of the universe with pressure-density cross-correlations: Insights from the Magneticum simulation
热Sunyaev-Zeldovich效应包含宇宙的热历史信息，可以在康普顿$y$参数图中观察到;但是，它不包含源的红移信息。最近的论文利用层析成像的方法，交叉相关的康普顿$y$地图与星系的位置与已知的红移，为了去投影的信号沿视线。在本文中，我们测试的有效性和准确性，这种层析成像的方法来探测宇宙的热历史。我们使用最先进的宇宙流体动力学模拟，Magneticum，其中宇宙的热历史是一个已知的量。关键成分是康普顿- $y$加权晕轮偏差（$b_y$），该偏差是根据晕轮模型计算的。我们发现，在目前可用的红移，该方法再现正确的平均热压力（或密度加权平均温度），以高精度，验证和确认以前的论文的结果。在更高的红移（$z\gtrsim 2.5$），有显着的分歧之间的$b_y$从晕模型和模拟。
2021-05-31 astro-ph.CO
New formulae for the Hubble Constant in a Euclidean Static Universe
结果表明，哈勃常数既可以由星系的标准光度函数导出，也可以由星系质光关系导出的新光度函数导出。哈勃常数的解析表达式可以从星系的最大数量（在给定的立体角和通量）作为红移的函数找到。哈勃常数的第二个解析定义可以从给定立体角和通量的平均红移中找到。通过对两个星系光度函数的分析，得出了四个新的哈勃常数定义。导出了调节星系Malmquist偏差的方程，因此可以提取完整的样本。将这些新公式应用于2度场星系红移巡天的数据，当红移小于0.042时，得到哈勃常数为$( 65.26 \pm 8.22 ) \mathrm{\ km\ s}^{-1}\mathrm{\ Mpc}^{-1}$。所有的结果都是在欧几里得宇宙中推导出来的，因为时空曲率的概念是不必要的，以及在一个静态的宇宙中，因为两个机制的星系红移替代多普勒效应调用。
2010-05-03 astro-ph.CO
Measuring $fσ_8$ and BAO scale in the Local Universe: a joint real and redshift space analysis from CosmicFlows-4++
Observatório Nacional（国家天文台）；Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）
利用 CosmicFlows-4++ 数据库中的 65331 个星系距离，研究局部宇宙中 BAO 和 $fσ_8$ 的联合分析，通过实空间和红移空间数据测量，获得 BAO 尺寸和结构增长率参数约束。
2026-05-01 astro-ph.CO
Fraction of Strong Barred Galaxies (SB) in groups in the Nearby Universe, 0 < z < 0.066, as a function of redshift
本文对文献中的913个星系群和56个Abell星系团进行了分析，以估计在0 < z < 0.066的红移区间内强棒星系分数SB/（S+SB）的平均值
2010-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical analysis of the redshift drift in FLRW universes
本文在精确FLRW宇宙框架下引入弗里德曼方程动力学，建立通用物质模型，分析标准FLRW及多种暗能量模型中的红移漂移，并探讨替代宇宙志变量描述红移漂移数据的效用。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Do low-redshift observations open the doors to an open universe?
Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)（粒子物理研究所（西班牙科学理事会-瓦伦西亚大学））；Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）
低红移观测发现开放宇宙的证据，挑战了标准暴胀预测。
2025-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Redshift drift test of exotic singularity universes
我们讨论了如何动态暗能量宇宙与奇异性可以区分从标准的$Λ$ CDM模型的基础上，他们的红移漂移信号，在加速阶段和深物质时代的测量将提供即将到来的天体物理设施。研究了两类特殊奇异性模型：突发未来奇异性模型和有限尺度因子奇异性模型。在每一类中，我们确定的模型，可以模仿$Λ$ CDM和发挥暗能量的作用，以及模型的红移漂移信号是显着不同的$Λ$ CDM和测试可以区分它们。
2014-02-08 astro-ph.CO gr-qc
The high-redshift Universe with the International X-ray Observatory
我们讨论了一些主要的开放性问题有关的第一个吸积源供电高红移发光类星体的点亮和演变。我们讨论了未来的深X射线调查与国际X射线天文台和可能的协同效应与宽视场X射线望远镜的前景。
2010-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Weakly Inhomogeneous models for the Low-Redshift Universe
我们分析了两种不同的算法构建弱非均匀模型的低红移宇宙，为了提供一个工具来测试测地线动力学，在有效的范围内的宇宙加速。我们首先实现所谓的准各向同性的解决方案，在宇宙后期，当一个纯暗能量状态方程的宇宙学完美流体被认为是。我们证明，只有当不均匀性的物理尺度大于微观物理的哈勃尺度时，才存在解，这意味着在现阶段无法观察到不均匀性。然后，我们分析了一个弱变形的各向同性宇宙向球对称模型，被认为是自然的尺度框架的ΛCDM模型。我们发现，不均匀性将出现在前面的上下文中的小扰动的几个百分点的顺序超过背景FRW宇宙。所获得的图像提供了一个有用的方案，以调查的影响的不均匀性频谱（左自由在所获得的解决方案），在低红移值的光子或引力波的传播，并在原则上可以用来解释几个现阶段的宇宙学问题，如哈勃张力。
2020-07-13 astro-ph.CO gr-qc
The Lyman-continuum photon production efficiency in the high-redshift Universe
莱曼连续统光子产生效率（$ξ_{\rm ion}$）是推断星系际介质再电离光子数量的关键因素。为了估计高红移宇宙中的理论生产效率，我们将BlueTides宇宙流体动力学模拟与一系列恒星星族合成模型相结合。我们发现$\log_{10}(ξ_{\rm ion}/{\rm erg^{-1}\, Hz})\approx 25.1-25.5$的莱曼连续谱光子产生效率依赖于恒星星族合成模型的选择。这些结果与最近观测到的高红移限制基本一致，但更倾向于采用包含双星演化效应的模型
2016-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Spectral Signatures in High-Redshift Galaxies
恒星的发射线和吸收线通常在星系中用8- 10米级望远镜上的摄谱仪在红移高达5处观测到。虽然整体光谱是很好的理解，并已成功地使用经验和理论库建模，一些挑战仍然存在。讨论了三个问题：利用恒星和星际谱线确定丰度，了解强恒星He II 1640谱线的起源，并测量恒星Lyman-α对恒星+星云组合剖面的影响。所有这三个问题都可以通过最近建立的热恒星理论恒星库来解决，这些恒星库考虑到了恒星风的辐射流体动力学。
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.SR
A Redshift-Magnitude Relation for Non-Uniform Pressure Universes
本文给出了两个非均匀压力球对称Stephani宇宙的红移-星等关系。采用Kristian-Sachs方法对相对论性量进行级数展开，但只考虑了$z$中的一阶项。数值结果给出了中心放置和非中心放置的观察员。在前一种情况下，红移与星等的关系不依赖于天空中的方向，弗里德曼极限可以很容易地实现。看来，压力的空间依赖性的效果是类似于弗里德曼模型中的减速参数的效果。在后一种情况下，该关系的角度依赖性是重要的。这可能是另一种可能的解释，解释了红移-星等关系的理论曲线与弗里德曼宇宙中大红移天体的观测不相容。另一方面，通过比较天空中不同方向上相同红移天体的星等，可以检验这些模型的可靠性。
2009-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutral hydrogen in the post-reionization universe
中性氢的跨红移演化是研究宇宙学、宇宙大尺度结构和星系际介质的有力工具。使用数据驱动的晕模型来描述HI在后再电离宇宙中的分布（$z \sim $ 5到0），我们从丰富的观测数据样本中获得最佳拟合参数：低红移21厘米发射线研究，中等红移强度测绘实验，和更高的红移阻尼莱曼阿尔法（DLA）的观测。我们的模型描述了丰度和集群的中性氢在红移0 - 5，是有用的，研究星系演化的不同方面，并与流体动力学模拟比较。该框架可以应用于预测未来的观测与中性氢，并扩展到强度映射的情况下，与分子和其他线跃迁在中间红移。
2017-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anchoring the Universe with Characteristic Redshifts using Raychaudhuri Equation Informed Reconstruction Algorithm (REIRA)
本研究通过模型无关重建和暗能量参数化验证了特征红移的稳健性，并首次提出基于Raychaudhuri方程的重建算法（REIRA），显著提升距离测量和哈勃膨胀率精度，为探测晚期宇宙新物理提供有力工具。
2025-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the low redshift universe: two parametric models for effective pressure
天体物理学观测对宇宙学理论提出了前所未有的严格限制。$Λ$ CDM模型数学上简单，对观测数据拟合较好，是解释宇宙行为的首选模型。但是暗区的许多基本特征仍然未知，这为各种非标准宇宙学假设留下了空间。由于宇宙学常数暗能量的压强是不变的，忽略低红移处辐射和曲率项的贡献，有效压强保持不变。本文提出了两种非定常有效压强的参数模型，以研究低红移时对$Λ$ CDM的微小偏离。我们在精粹场和幻影场的场景中恢复了我们的唯象模型，并探讨了标量场和势的行为。我们约束我们的模型参数与SNe Ia和BAO观测，并检测到微妙的暗示$ω_{de}<-1$从两个模型的数据拟合结果，这表明目前可能是一个幻影暗能量的情况。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Dark stars: structure, evolution and impacts upon the high-redshift Universe
最引人注目和流行的暗物质模型预测，它应该在恒星核心聚集和湮灭。湮灭对总能量收支有很大贡献的恒星看起来与我们熟悉的恒星非常不同。在这里，我解释了一般的特点修改的恒星的暗物质湮灭的帮助下，一系列的网格的“暗”恒星演化模型，并描述了公共代码与它们的计算。我继续讨论暗恒星对高红移宇宙的可能影响，包括再电离的历史。这里重现的初步再电离计算是基于暗恒星大气层和暗恒星所属的恒星星族的专用模型。
2011-02-13 astro-ph.CO hep-ph
A Determination of the Intergalactic Redshift Dependent UV-Optical-NIR Photon Density Using Deep Galaxy Survey Data and the Gamma-ray Opacity of the Universe
我们计算的星系际背景光（IBL）的强度和光子光谱的红移的函数使用的方法的基础上获得的许多不同的波段从本地到深星系调查的观测数据。这使我们能够获得一个经验确定的IBL，并量化其基于观测的不确定性。使用我们在IBL上的结果，我们然后将68%的置信上限和下限放在宇宙对伽马射线的不透明度上，不需要过去计算所需的理论假设。我们比较我们的结果与测量的河外背景光和上限从费米伽马射线太空望远镜的观测。
2012-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Direct measurement of evolving dark energy density and super-accelerating expansion of the universe
通过对附近Ia型超新星的测量，得到的哈勃常数值比在更高的红移下得到的值要高。由于其宿主的特殊运动，我们发现在如此低的红移下，物质的含量只有在更高红移下的10%左右，这样低的物质密度不可能由ΛCDM膨胀背景下的密度扰动产生.最近，普朗克小组报告了一个较低的哈勃常数和较高的物质含量。我们发现，暗能量密度随宇宙时间的增加而增加，因此其状态方程参数随宇宙时间的增加而减小，在低红移处小于-1。这种暗能量演化是推动宇宙超加速膨胀的原因。在这个扩展的ΛCDM模型中，宇宙学红移代表时间而不是径向坐标，因此宇宙符合哥白尼原理。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
A Note on the Inverse Problem with LTB Universes
讨论了LTB宇宙模型的反问题。爱因斯坦方程的LTB解描述了球对称的充满尘埃的时空。LTB解具有径向坐标的两个物理功能自由度。逆问题是构造一个LTB模型，要求LTB模型与选定的重要观测数据相一致。本文假设观测者处于中心位置，选取距离-红移关系$\da$和红移-空间质量密度$μ$作为重要的观测数据。我们给出了$\da$和$μ$作为红移$z$的函数。然后，我们明确地表明，一般的功能形式的$\da(z)$和$μ(z)$，正规解不一定存在于整个红移域。我们还证明了$Λ$ CDM模型中距离-红移关系和红移-空间质量密度满足用$\da(z)$和$μ(z)$表示的正则解的存在条件.推导了$Λ$ CDM模型中距离-红移关系和红移-空间质量密度反问题的正则微分方程，并对$(Ω_{\rm M0},Ω_{\Lambda0})=(0.3,0.7)$模型进行了数值求解.给出了LTB宇宙模型的一组解析拟合函数。附录中给出了如何用同时大爆炸和给定的距离-红移关系函数$\da(z)$求解反问题。
2011-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift as a model independent probe of dark energy
众所周知，在传统的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙模型中，正的红移漂移是暗能量的标志。在这里，我们表明-没有对宇宙的度量张量的假设-红移漂移是一个有前途的直接探测违反广义相对论的理论内的强能量条件。
2021-02-07 astro-ph.CO gr-qc
A new probe of the high-redshift Universe: nulling CMB lensing with interloper-free "LIM-pair" lensing
星系巡天和宇宙微波背景（CMB）之间的中间红移仍然是未探索的领域。线强度测绘（LIM）提供了一种探测$z\gtrsim 1$宇宙的方法，包括再电离时代和黑暗时代。通过精确的零化的透镜内核，我们表明，LIM透镜，结合星系（分别，CMB）透镜，可以独特地探测$z\gtrsim 1$（分别，再电离前）宇宙。然而，LIM前景是这种未来技术的关键障碍。虽然可以通过丢弃垂直于视线的模式（低$k_\parallel$模式）来控制连续体前景，但在LIM透镜的上下文中还没有解决闯入者前景。在本文中，我们量化的干扰偏差LIM透镜的第一次，并推导出一个“LIM-pair”的估计，它完全避免后，与CMB透镜互相关。这种新的二次透镜估计器的工作原理是将来自同一红移的不同线上的两个强度图结合起来，它们的插入者是不相关的。因此，该前景避免方法对于闯入者功率和非高斯性的幅度的甚至大的变化是鲁棒的。因此，交叉谱的LIM对估计与CMB透镜是强大的，目前在LIM模型在高红移的理论不确定性。
2021-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Redshift Evolution of the Relation between Stellar Mass, Star Formation Rate, and Gas Metallicity of Galaxies
利用Sloan数字巡天数据Release 7的星系样本，研究了星系的恒星质量（$M_\star$）、恒星形成率（SFR）和金属丰度（$Z$）之间的关系，即基本金属丰度关系。我们把星系分成窄的红移区间，比较了不同红移下的关系，发现了统计上显著的（$> 99$ %）演化。我们测试了各种可能导致看似$Z$演化的观测效应，发现仅用观测效应很难解释关系的演化。在当前的低红移星系样本中，从不同的红移采样到了具有不同$M_\star$和SFR的星系，并且在$M_\star$ /SFR和红移之间存在简并。因此，区分$Z$和SFR之间的关系与$Z$和红移之间的关系并不简单。从红移演化效应中分离出星系的内禀关系是理解星系演化的一个关键问题。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distance-redshift relation in plane symmetric universes
距离测量通常被认为是探测宇宙的背景度规，但在现实中，微扰的存在会导致偏离在完全均匀和各向同性的宇宙中预期的结果。至少在原则上，微扰的存在甚至可以解释观测到的距离-红移关系，而不需要暗能量。在本文中，我们重新调查的玩具模型的扰动是平面对称的，并在流体极限的精确解是已知的。然而，如果扰动很大，壳交叉发生，流体近似打破。这妨碍了对最有趣的案例的研究。在这里，我们使用一个广义相对论N体模拟，不受这个问题，这使我们能够超越以前的作品。我们表明，即使对于非常大的平面对称扰动，我们也无法模拟观察到的距离-红移关系。我们还讨论了如何同步共动规范打破时，壳交叉发生，而度量扰动的纵向规范仍然很小。由于这个原因，纵向（牛顿）规范出现优越的相对论N体模拟的大尺度结构的形成。
2014-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Testing homogeneity with galaxy number counts : light-cone metric and general low-redshift expansion for a central observer in a matter dominated isotropic universe without cosmological constant
作为暗能量的另一种说法，有人认为我们可能处于爱因斯坦场方程的勒梅特-托尔曼-邦迪（LTB）解所描述的非均匀各向同性宇宙的中心。为了检验这一假设，我们计算了红移球壳质量的五阶解析公式。使用相同的分析方法，我们通过引入规范不变量$G(z)$来写出光锥中的度规，它与光度距离$D_L(z)$一起完全确定了LTB模型的光锥几何。
2009-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy formation with cold gas accretion and evolving stellar initial mass function
星系-恒星质量函数的演化对检验当前的星系形成模型特别有用。观测数据揭示了与$Λ{\rm CDM}$模型预测的一些不一致之处。例如，大多数大质量星系已经在非常高的红移下被观测到，并且从那时起它们只经历了温和的演化。与此相矛盾的是，星系形成的半解析模型预测高红移的大质量星系数量不足，并且在红移1和0之间快速演化。此外，对于恒星形成星系，恒星形成速率和恒星质量之间存在很强的相关性，这可以用模型粗略地再现，但在高红移下归一化太低。此外，从宇宙恒星形成历史的积分得到的恒星质量密度比测量值高2倍。在本文中，我们研究了这些问题，使用半解析模型，其中包括：1）冷气体吸积在大规模的晕在高红移; 2）恒星质量从卫星星系潮汐剥离;和3）不断变化的恒星初始质量函数（底光）与更高的气体再循环分数。结果表明，1）和2）的组合效应可以在高红移处预测足够大质量的星系，并在低红移处再现星系的温和演化;而1）和3）的组合效应可以在宽的红移范围内再现恒星形成星系的恒星形成速率与恒星质量之间的相关关系。底部轻/顶部重的恒星IMF可以部分解决恒星质量密度和宇宙恒星形成历史之间的矛盾。
2010-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observations of type 1a supernovae are consistent with a static universe
对红移为$z$ =1.6的1a型超新星观测结果的分析表明，光变曲线宽度和$(1+z)$之间有很好的一致性，这通常被解释为宇宙膨胀导致时间膨胀的有力支持。本文认为，一个强有力的情况下，可以作出一个静态的宇宙，超新星的光变曲线宽度依赖于红移是由于选择效应。分析是基于这样一个原则，即1a型超新星的最佳“标准烛光”是总能量（注量），而不是峰值强度。一个简单的模型，使用静态宇宙学提供了一个很好的预测光变曲线宽度的红移和附近的超新星的亮度宽度的关系的依赖。宽度的依赖性来自于恒定绝对星等的假设，由于使用了不正确的距离模数，导致在较高的红移下强烈选择较低光度的超新星。利用静态宇宙学、曲率宇宙学，在不拟合任何参数的情况下，分析表明总能量与红移无关，并给出了一个哈勃常数$63.1\pm2.5$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。没有任何迹象表明，在大的红移，已归因于暗能量的发生任何偏差。
2009-01-27 astro-ph.CO physics.gen-ph
The sudden appearance of dust in the early Universe
观测表明，高红移星系要么是非常尘埃或基本上没有尘埃。从一种状态到另一种状态的演化也必须非常快，因为演化的尘埃星系出现的红移对应于一个只有大约5亿年历史的宇宙。在本文件中的模型，预测在高红移的尘埃和无尘星系之间存在明显的二分法被认为是。银河系一旦达到进化状态就会变成尘埃，而且这种转变非常迅速。一个特殊的情况表明，虽然恒星尘埃的产生总体上相对微不足道-与最近的争论相反-但它同时可以与本地宇宙中超新星的有效尘埃产生相一致。特别注意的是最近发现的一个尘埃正常星系（A1689-zD 1）在一个非常高的红移z = 7.5 +/- 0.2。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Lindquist-Wheeler formulation of lattice universes
本文探讨了“晶格宇宙”的性质，其中点群众安排在一个规则的晶格上的类空超曲面;开放，平坦，封闭的宇宙被认为是。使用Lindquist-Wheeler（LW）近似方案来模拟宇宙，该方案通过史瓦西几何来近似每个晶格单元中的时空。扩展Lindquist和Wheeler的工作，我们推导出描述所有三种类型宇宙演化的宇宙学尺度因子，我们使用这些尺度因子来表明宇宙的动力学与Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙非常相似。特别是，我们使用的尺度因子，使更突出的相似性克利夫顿和费雷拉的弗里德曼LW模型和实际的弗里德曼方程FLRW时空方程。这样的宇宙的宇宙学红移，然后确定数字，使用修改克利夫顿和费雷拉的方法;红移被发现非常类似于他们的FLRW对应物，虽然有一定的差异归因于“块状”的基本物质的内容。最值得注意的是，LW的红移可以与FLRW的红移相差30%，即使它们随着FLRW的红移线性增加，并且它们表现出非零的积分萨克斯-沃尔夫效应，这在没有宇宙学常数的物质主导的FLRW宇宙中是不可能的。
2015-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Direct detection of the cosmic expansion: the redshift drift and the flux drift
红移漂移，即宇宙学红移随时间的变化，是宇宙膨胀的直接结果。因此，宇宙学红移漂移的测量将为我们的宇宙学模型提供一个直接的检验。这种效应的幅度非常小，也就是说，在十年的时间里，光谱移动的数量级为$10^{-10} - 10^{-9}$，但到2040年，下一代设施，如ELT和SKA将能够直接探测到我们宇宙的膨胀。在本文中，我们专注于这种效应的可探测性，包括克服宇宙学信号的运动学污染的策略。我们还发现红移漂移直接影响着通量的变化。因此，除了红移漂移外，通量漂移的测量将为探测宇宙的膨胀（包括其加速度）提供额外的工具。我们讨论了检测通量漂移的策略，并表明通过将通量漂移信号包括到红移漂移信号中，我们提高了直接检测宇宙膨胀的机会。我们表明，如果只有通量的稳定性处于$ΔF/F \sim 10^{-6}$的水平，那么SKA 1-mid阵列应该能够在ETL和完整SKA之前检测到这些效应。因此，通过将通量漂移纳入SKA 1-mid阵列的分析管道，我们可以在21世纪30年代中期提供宇宙膨胀的直接证据，包括其加速阶段。
2019-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Hints for possible low redshift oscillation around the best fit $Λ$CDM model in the expansion history of the Universe
我们通过分析万神殿Ia型超新星（SnIa）汇编及其使用红移分仓的蒙特卡罗模拟，寻找可能偏离宇宙膨胀历史中和谐$Λ$ CDM模型预期的偏差。我们证明了红移分仓的最佳拟合$Λ$ CDM物质密度参数$Ω_{0m}$和最佳拟合有效绝对星等$\cal M$在其完整数据集的最佳拟合值附近振荡，振幅相当大。使用完整的协方差矩阵的数据考虑到系统和统计误差，我们表明，在红移低于$z\approx0.5$，这种振荡只能发生在4至5 $\%$的蒙特卡罗模拟。虽然统计波动可能是造成这种明显振荡的原因，但我们可能已经观察到了一些超出和谐模型预期的行为，或者数据中可能存在额外的系统性。如果这种明显的振荡不是由于统计或系统的影响，它可能是由于在低$z$相干不均匀性的存在或由于一个quintessence标量场的振荡。
2021-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Kinematic Distortions of the High-Redshift Universe as Seen from Quasar Proper Motions
本文利用机器学习预测157万个类星体红移并结合Gaia自行数据，通过矢量球谐分析发现不同红移区间存在显著运动学畸变差异，为检验替代宇宙学模型提供了新观测手段。
2025-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A possible new cosmological redshift effect due to $Λ$ on traveling gravitational waves in Friedmann universes
本文用拉普拉斯变换\cite{A}继续研究宇宙背景中引力波的传播。我们分析了可能的物理后果的结果，目前在\cite{A}，有人认为，一个非零的正横坐标的收敛所造成的德西特展开因子$a(t)=e^{Ht}$意味着移动的频率域的一个旅行引力波测量的一个comoving观察员。特别是，我们表明，在一个通用的渐近德西特宇宙学的宇宙，这种红移效应也会出现。相反，在一个以幂律膨胀的宇宙中，这种现象不会发生。这种物理上可能的新红移效应，虽然对于实际上非常低的$Λ$值可以忽略不计，但可以产生有趣的物理后果，例如它与玻色-爱因斯坦凝聚的关系，或者更推测地与引力子方面的宇宙学常数的性质有关，正如最近在\cite{B}中提出的接近玻色-爱因斯坦凝聚相的情况。
2017-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Low-redshift constraints on homogeneous and isotropic universes with torsion
爱因斯坦的广义相对论的一个可能的扩展是允许时空扭曲的存在。基本的挠率张量的形式可以选择，使得弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的均匀性和各向同性得以保持，最近有人提出，这样的宇宙可能经历加速阶段。我们使用最近的低红移数据，来自Ia型超新星和哈勃参数测量，在所谓的稳态扭转假设下，扭转体积膨胀的一个恒定的分数贡献的唯象约束这类模型。我们首先考虑没有宇宙学常数的模型（在这种情况下，挠率本身会产生宇宙当前的加速度），我们发现，与最近的其他工作一致，这些模型受到数据的强烈反对。然后，我们把这些模型作为$Λ$ CDM的单参数扩展，将扭转的相对贡献限制在适当单位的百分之几的水平。最后，我们简要地讨论了这些限制可能会改善即将到来的低红移数据和检查我们的结果的鲁棒性，通过研究一种替代的稳态扭转参数化。
2019-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tests for the Expansion of the Universe
现在几乎所有的宇宙学家都认为星系的红移是由于宇宙的膨胀（宇宙学红移），加上一些特殊运动的多普勒效应，但是我们能通过其他一些独立的宇宙学测试来确定这一事实吗？在这里，我将回顾一些最近的测试：CMBR温度与红移，时间膨胀，哈勃图，托尔曼或表面亮度测试，角尺寸测试，紫外表面亮度极限和阿尔科克-Paczyorski测试。一些实验倾向于膨胀，而另一些实验则倾向于静态宇宙。几乎所有的宇宙学测试都容易受到星系演化和/或其他效应的影响。托尔曼或角尺寸测试需要假设非常强大的星系大小的演变，以适应标准宇宙学的数据，而阿尔科克-Paczynski测试，观察到的角尺寸的比率，径向/红移大小的评估，是独立的。
2015-01-07 astro-ph.CO gr-qc
