COSMIC BIRTH: Efficient Bayesian Inference of the Evolving Cosmic Web from Galaxy Surveys
我们介绍宇宙诞生：用理论模型从贝叶斯推断重建的宇宙学初始条件：从光锥上的星系巡天重建原始和演化的宇宙密度场的算法。在给定初始宇宙密度场的情况下，采用吉布斯采样方案，通过正演模拟得到了不同红移快照下的位移场和奇异速度场。这使我们能够映射星系，观察到的光锥，一个单一的高红移，从而提供示踪剂和相应的调查完整性在拉格朗日空间，包括相空间映射。这些拉格朗日示踪剂反过来又使我们能够有效地获得原始密度场，使宇宙诞生代码通用于任何结构形成模型。我们的试验暂时限于增广拉格朗日微扰理论。我们展示了如何稳健地计算非线性拉格朗日偏差的聚类测量的数值方法，使我们能够得到公正的暗物质领域重建在初始宇宙时间。我们还表明，我们可以很大程度上恢复的暗物质场的信息，从星系分布的基础上详细的模拟。新的关键成分，这种方法是一个高阶哈密顿采样技术和非对角哈密顿质量矩阵。该技术可用于研究星系巡天中的欧拉星系偏差，并可能成为理想的重子声学重建技术。总之，这种方法代表了一种通用的重建技术，包括在一个自我一致的方式的调查掩模，非线性和非本地的偏见和红移空间失真，效率约10倍优于以前的可比方法。
2020-12-03 astro-ph.CO
Simultaneous measurement of cosmology and intrinsic alignments using joint cosmic shear and galaxy number density correlations
宇宙剪切是一种强有力的方法来约束宇宙学，只要任何系统的影响是在控制之下。如果不考虑星系的内在排列，预计会严重影响参数估计。我们探索了对层析星系椭圆率、星系数密度和椭圆率-数密度互相关进行联合分析的潜力，以同时约束宇宙学并自校准未知的内在排列和星系偏差贡献。我们把内在的路线和星系的偏见作为自由函数的规模和红移和边缘化的结果参数集。宇宙学的约束条件是通过结合星系椭圆率和星系数密度之间所有两点相关性的可能性来计算的。这些计算所需的信息已经可以在标准的宇宙剪切数据集中获得。我们包括贡献这些功能从宇宙剪切，内在的路线，星系集群和放大效应。在Fisher矩阵分析中，我们将我们的约束与那些在没有内在排列的情况下仅来自宇宙剪切的约束进行比较。对于一个潜在的未来大面积的调查，如欧几里得，额外的关联函数的额外信息可以弥补额外的自由参数的内在排列和星系的偏见条款，这取决于模型的灵活性。例如，暗能量特别工作组的优值即使在超过100个自由参数被边缘化的情况下也能恢复。我们发现，红移的质量要求是类似的计算在没有内在的路线。
2010-11-29 astro-ph.CO
Galaxy clusters as probes of cosmic isotropy
本综述探讨了利用星系团标度关系作为探针检验晚期宇宙各向同性的方法，分析了系统偏差及过往观测到的各向异性结果，并展望了多波段数据下的未来潜力。
2024-06-03 astro-ph.CO
A test of the standard dark matter density evolution law using galaxy clusters and cosmic chronometers
在这封信中，我们实现了一个测试的暗物质密度演化的标准定律。为此，我们只假设宇宙是平坦的，并且FRW度规是有效的。考虑了变形的暗物质密度演化规律，由$ρ_c(z) \propto (1+z)^{3+ε}$给出，并利用星系团气体质量分数和宇宙计时器测量结果得到了对$ε$的约束.我们发现$ε=0$在2 $σ$ c.l.内，与最近的其他分析完全一致。
2022-01-03 astro-ph.CO
A Cosmic Variance Cookbook
深度笔形束巡天（<1 deg^2）对于研究高红移宇宙是非常重要的。然而，关于星系人口属性的推论在实践中受到“宇宙方差”的限制。这是观测估计的星系数密度的不确定性，其产生于潜在的大尺度密度波动。这种不确定性的来源可能是重要的，特别是对于只覆盖小区域和大质量高红移星系的调查。对于一个给定的星系群，宇宙方差可以通过冷暗物质理论和星系偏差的预测来确定。在本文中，我们提供了实验设计和解释的工具。对于一个给定的调查几何形状，我们提出的宇宙方差的暗物质的平均红移z和红移箱大小Dz的函数。使用晕占据模型来预测星系团，我们得到的星系偏差作为一个给定的恒星质量范围内的星系样本的平均红移的函数。在线性区域，这些星系样本的宇宙方差是星系偏差和暗物质宇宙方差的产物。我们提出了一个简单的配方，使用拟合函数来计算宇宙方差作为场的角尺寸，z，Dz和恒星质量m* 的函数。我们还提供列表值和软件工具。我们发现，对于z=2和Dz=0.5的GOODS，m*>10^11 Msun的星系的相对宇宙方差约为38%，而对于GEMS和COSMOS，相对宇宙方差分别约为27%和12%。对于m*~10^10 Msun的星系，GOODS的相对宇宙方差约为19%，GEMS约为13%，COSMOS约为6%。这意味着宇宙方差是一个重要的来源，在z=2的小领域和大质量星系的不确定性，而更大的领域和中等质量星系的宇宙方差是不太严重。
2010-01-11 astro-ph.CO
Cosmic variance or galaxy bias? Disentangling finite-volume and galaxy formation effects in cosmological analysis
Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基本物理研究所）；SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
本文重新定义宇宙方差，利用星系偏袒形式主义描述有限体积效应，并应用于BAO非线性位移分析，通过N体模拟验证了不确定性降低。
2026-07-10 astro-ph.CO
Joint cosmology and mass calibration from tSZ cluster counts and cosmic shear
我们提出了一种新的方法，联合宇宙学参数推断和集群质量校准相结合的弱透镜测量和丰富的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）选择星系团。我们结合团簇计数与球谐宇宙剪切功率谱和团簇过密度和宇宙剪切之间的互相关。这些相关性限制了星系团质量与可观测关系。我们使用晕模型框架，包括其完整的非高斯协方差模型的观测。预测约束的LSST宇宙剪切和西蒙斯天文台tSZ集群计数相结合的宇宙学和质量校准参数，我们发现集群宇宙学的竞争性约束，与两个因素的改善相比，LSST宇宙剪切的暗能量品质因数。我们发现大部分的质量校准信息将在大尺度和中等尺度的星系团过密度和宇宙剪切之间的互相关。最后，我们发现广泛可比的限制，传统的分析的基础上使用堆叠集群透镜测量校准质量，一贯占宇宙剪切的相关性的好处。
2020-05-29 astro-ph.CO
Formaldehyde Silhouettes Against the Cosmic Microwave Background: A Mass-Limited, Distance-Independent, Extinction-Free Tracer of Star Formation Across the Epoch of Galaxy Evolution
我们研究了甲醛（H2 CO）对宇宙微波背景（CMB）光子的吸收随宇宙时间的变化。H2 CO的K-二重态转动跃迁通过分子氢（H2）的碰撞泵浦而变得“冷藏”--它们的激发温度被驱动到低于CMB温度。因此，“反反转”H2 CO谱线比率提供了分子云中H2密度的精确测量。利用辐射转移模型，我们证明了H_2CO厘米波长线的激发和探测能力几乎与红移或气体动力学温度无关。由于H2 CO的K双线吸收CMB光，并且CMB位于每个星系的后面，提供了一个非常均匀的扩展照明源，因此H2 CO是一种与距离无关的、无散射的分子气体，是星系中致密气体的质量限制示踪剂。甲醛深场可以以一种独特的无偏见的方式绘制宇宙恒星形成的历史，并且可能与大带宽宽场射电干涉仪一起使用，从而在星系演化的整个时期检测到恒星形成星系的轮廓。我们还研究了H2 CO线可能提供一个类似于星系团中的Sunyaev-Zel'dovich效应的宇宙学可解释的星系统治者的可能性，但适用于更高的红移和更大的样本。最后，我们探讨如何反倒置米波H2 CO线在星系的宇宙恒星形成的高峰期可能会污染HI 21厘米层析再电离时代。
2012-03-31 astro-ph.CO
A bias in cosmic shear from galaxy selection: results from ray-tracing simulations
我们确定和研究一个以前未知的宇宙剪切测量系统的影响，所造成的选择用于形状测量的星系，特别是拒绝密切（混合）星系对。我们使用基于千禧年模拟和半解析模型的星系形成的射线跟踪模拟来创建逼真的星系目录。从这些，我们量化的剪切关联函数的偏差，通过比较测量从星系目录与不删除的密切对。似然分析被用来量化宇宙学参数估计的变化。对具有近邻的天体进行过滤，（a）改变了用于关联函数测量的星系的红移分布，（b）将背景中源的数量密度与前景中的密度场相关联。这导致了关联函数的尺度依赖性偏差达到百分之几，转化为类似幅度的宇宙学参数偏差。这使得这种新的系统效应对即将进行的和计划中的宇宙切变调查可能有害。作为补救措施，我们提出并测试了一种可以显着减少偏差的加权方案。
2011-01-17 astro-ph.CO
Determination of the abundance of cosmic matter via the cell count moments of the galaxy distribution
我们表明，准确和精确的宇宙学信息可以提取从细胞计数分析的三维空间星系团一旦平滑的星系密度分布的一点和两点的时刻之间的二阶比分析。这个探测器不需要校准任何标准杆，知识的星系偏见，也不建模的星系红移失真。利用Sloan数字巡天（SDSS）光谱数据Release 7（DR 7）星系样本，在没有宇宙微波背景（CMB）信息、宇宙曲率（Omega_k）和暗能量状态方程（w）为常数的弱（平坦）先验条件下，估算了物质丰度（Omega_m），其相对误差为11%（68% c.l.）.该方法可能有助于寻找宇宙学标准模型之外的新物理学证据，并计划未来的任务，如BigBOSS或EUCLID。
2013-12-12 astro-ph.CO
Strong lensing systems and galaxy cluster observations as probe to the cosmic distance duality relation
{In本文利用大尺度结构观测结果检验了宇宙距离对偶关系（CDDR）$D_{\rm L}(1+z)^{-2}/D_{\rm A}=η(z)$ }的红移依赖性，其中$D_{\rm L}$和$D_{\rm A}$分别为光度和角直径距离。为了进行测试，考虑了以下数据集：强透镜系统和星系团测量（气体质量分数）。没有采用特定的宇宙学模型，只假设宇宙是平坦的。{通过考虑两种$η(z)$参数化，观察到CDDR在$1.5σ$内保持红移无关，这与最近其他涉及宇宙学数据的检验完全一致}。值得注意的是，我们的结果与星系团的重子预算无关。
2022-01-19 astro-ph.CO
Measuring the Cosmic Web
利用SDSS数据第7版星系巡天，对宇宙网作为绝对星等和颜色函数的聚类特性进行了定量研究。分析中包括标记相关性。我们比较我们的结果与模拟星系样本与四个不同的半解析模型的星系形成强加在合并树的千年模拟。红星系和蓝星系的成团分别进行了研究。
2011-09-07 astro-ph.CO
Joint constraints from cosmic shear, galaxy-galaxy lensing and galaxy clustering: internal tension as an indicator of intrinsic alignment modelling error
本研究利用模拟的DES Y3和LSST Y1数据，发现星系-星系引力透镜+星系成团性组合对IA建模误差的鲁棒性优于宇宙剪切，提出可通过不同数据向量间的内部张力检验IA模型的充分性。
2024-09-11 astro-ph.CO
Cosmic Emulation: Fast Predictions for the Galaxy Power Spectrum
晕占据分布（HOD）方法已被证明是一种有效的方法来模拟星系的集群和偏见。在这种方法中，给定类型的星系被概率地分配到N体模拟中的单个晕。在本文中，我们提出了一个快速的模拟器，用于预测完全非线性星系功率谱的范围内自由指定的HOD建模参数。该仿真器是使用100 HOD模型运行在一个大型LCDM N体模拟的结果，高斯过程插值应用到基于PCA的表示的星系功率谱。在所考虑的参数范围内，从z=1到z=0，总误差目前约为3%（模拟中约为2%，仿真过程中约为1%）。我们使用仿真器来研究HOD模型中的参数依赖关系，以及作为HOD参数函数的星系偏置行为。该模拟器可在http://www.hep.anl.gov/cosmology/CosmicEmu/emu.html上公开获得。
2015-08-16 astro-ph.CO
Development of an unbiased cosmic shear estimator measured on galaxy images
针对星系椭圆率与引力剪切关系导致的偏差问题，开发了一种不对星系形状做假设的剪切估计方法，通过评估图像二阶矩对坐标剪切的响应并解析校正噪声偏差，避免了基于模拟校准的缺陷。
2024-11-15 astro-ph.CO
A method of weak lensing reconstruction through cosmic magnification with multi-band photometry information
本文利用多波段测光空间中星系成团性的主成分标度关系，设计最小方差线性估计器抑制星系内禀成团性，通过宇宙放大效应重建弱透镜会聚图，并在LSST类模拟巡天中验证其高效性与宇宙学应用潜力。
2023-11-30 astro-ph.CO
Testing cosmic geometry without dynamic distortions using voids
我们提出了一种新的技术来探测宇宙的膨胀历史的基础上聚类统计的宇宙空洞。特别是，我们计算的基础上，现实的模拟星系目录和应用Alcock Paczynski测试的红移空间中的两点统计。与星系相反，我们发现空洞的自相关性受到奇特运动的轻微影响，提供了一个独立于模型的测量宇宙学参数，而无需从红移空间扭曲的系统学。由于只有星系星系和空星系的相关性已被认为是在这些类型的研究之前，所提出的方法改善了统计和系统的不确定性的产品的角直径距离和哈勃率，提供可能最干净的宇宙几何探测器可用的日期。
2014-12-10 astro-ph.CO
Searching for systematics in SNIa and galaxy cluster data using the cosmic duality relation
本文利用贝叶斯交叉统计量的解释[1，2]，结合宇宙对偶关系的假设，比较了两种不同的宇宙膨胀历史探测方法，即Ia型超新星的光度距离和星系团的角直径距离。我们的分析是独立进行的任何先验假设的性质暗能量。模型无关的方法，我们调用搜索SNIa和星系团数据集之间的不一致。如果发现这种不一致性，将意味着两个数据集中的任何一个都存在系统分类。模拟观测的基础上预期的WFIRST超新星数据和X射线eROSITA + SZ普朗克集群数据，我们表明，我们的方法允许一个检测系统具有高精度，而不推进任何假设的性质的暗能量。
2013-05-20 astro-ph.CO
Cosmic Multipoles in Galaxy Surveys Part I: How Inferences Depend on Source Counts and Masks
本文提出一种贝叶斯方法，用于在合成星系样本中稳健地拟合偶极及高阶多极矩，可处理掩模天空并估计所需源计数，为即将开展的巡天及异常宇宙偶极研究提供新工具。
2024-12-17 astro-ph.CO
The impact of galaxy colour gradients on cosmic shear measurement
宇宙剪切被认为是最有潜力限制暗能量的方法。为了利用这种潜力，有必要非常精确地测量星系的形状，这反过来又需要一个详细的图像模糊模型，即点扩散函数（PSF）。一般来说，PSF随波长而变化，因此在观测滤波器上积分的PSF取决于物体的光谱。对于一个典型的星系，光谱在整个星系图像中是变化的，因此PSF取决于图像中的位置。我们估计的偏见剪切由于这样的颜色梯度建模星系使用两个共同中心，共同椭圆Sersic配置文件，每个具有不同的光谱。我们估计忽略颜色梯度的影响，并发现从一个单一的星系的剪切偏置可以是非常大的，这取决于星系的属性。我们发现，减半的过滤器宽度减少剪切偏置的一个因素约为5。我们表明，一阶，层析宇宙剪切两点统计依赖于平均剪切偏置在星系人口在一个给定的红移。对于一个单一的广泛的过滤器，并平均在一个小的星系目录，我们发现一个平均剪切偏置，这是次主导未来的宇宙剪切调查预测的统计误差。然而，真实的平均剪切偏差可能会超过统计误差，这取决于星表在宇宙剪切巡天中对观测到的星系分布的准确程度。然后，我们调查的两个过滤器成像的剪切上的偏差，并发现偏差减少了至少一个数量级。最后，我们发现，它是可能的校准星系的颜色梯度被忽略使用两个过滤器成像的噪声星系的公平样本，如果星系模型是已知的。对于S/N为25的星系的数量需要在每个层析红移箱是1 e4的顺序。
2011-05-27 astro-ph.CO
Deciphering baryonic feedback with galaxy clusters
本研究利用SZ效应观测经弱引力透镜校准质量的星系团，结合模拟与DMB晕模型，可有效约束重子反馈对宇宙剪切的影响，为CMB与透镜巡天联合分析提供新途径。
2024-01-31 astro-ph.CO
Harmonic Gravitational Wave Spectra of Cosmic String Loops in the Galaxy
描述了一种新的引力辐射候选源：来自宇宙弦单个圈的近似完美谐波序列。有人认为，轻宇宙弦的理论产生了大量的长寿稳定环，其中许多与暗物质一起聚集在星系晕中。每一个宇宙弦环都产生一个离散频率的频谱，它是一个近乎完美的谐波序列，一个基本模式及其整数倍。对来自我们星系晕中宇宙弦环的引力波信号进行了数值分析，发现对于轻弦，最近的环通常产生强信号，这些信号在来自星系双星的混淆噪声中脱颖而出。银河系中宇宙弦环的总人口也产生了一个广泛的信号，作为一个混乱的噪音。这两个信号都被引力束缚在银河系上的环的聚集所增强，这显着减少了从太阳系到最近环的平均距离。数值估计表明，当无量纲弦张力Gμ< 10^{-11}时，在星系晕中可能会发现许多环。更轻的弦，低至Gμ=10^{-19}，可以被激光干涉仪空间天线（LISA）探测到。对于这些光弦，典型环路的基波和低次谐波通常位于LISA敏感的波段，0.1至100 mHz。宇宙弦环模式的谐波性质留下了与任何其他已知的引力波源不同的独特光谱特征。
2009-08-01 astro-ph.CO
A Method for Measuring the Bias of High-Redshift Galaxies from Cosmic Variance
随着更深入的观测发现越来越遥远的星系，描述高红移星系群的特性将变得越来越具有挑战性和重要性。提出了一种从宇宙方差引起的高红移星系数密度场间散射测量星系团偏置的方法。多个广泛分离的领域被观察到提供了大量的高红移星系人口的独立样本。预期的泊松不确定性从测量的分散在这些许多领域观察到的星系数计数的分布，离开，平均而言，只有从宇宙方差预期的分散的贡献。在知道了冷暗物质的能谱后，我们就可以从测量到的宇宙方差中计算出星系的偏差。然后，宇宙学N体模拟的结果可以用来估计与测量偏差相关的晕质量。我们使用蒙特卡罗模拟证明，哈勃太空望远镜的纯并行程序将能够确定星系的偏差在z>~6使用这种方法，补充未来的测量关联函数。
2010-05-26 astro-ph.CO
Doppler term in the galaxy two-point correlation function: wide-angle, velocity, Doppler lensing and cosmic acceleration effects
本文研究了线性星系两点关联函数的宇称奇项（我们称之为多普勒项），它是由广角效应、速度效应、多普勒透镜效应和宇宙加速效应引起的。由于多普勒项在低红移和大角距时很重要，因此在当前的星系巡天中通常被忽略。然而，对于未来的广角星系调查，如欧几里得，SPHEREx和SKA，我们表明，多普勒项必须包括在内。这些项的影响主要由相对论性像差效应引起的放大率和星系红移分布的斜率所决定，并且在有效非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm eff}$为几个时，这些项的影响通常与局域型原始非高斯性的影响相似，我们指出这将影响对低红移下$f_{\rm NL}$测量的预测。我们的研究结果表明，一个调查在低红移与大的数密度在一个广阔的天空区域可以检测到的多普勒项的信噪比为$\sim 1-20$，这取决于调查规格。
2016-02-09 astro-ph.CO
Weak lensing reconstruction through cosmic magnification I: a minimal variance map reconstruction
提出了利用星系数密度分布中的宇宙放大效应重建弱透镜图的概念。我们提出了一个最小方差线性估计，以尽量减少在地图重建的主要系统和统计误差。它利用明显不同的流量依赖性分离宇宙放大信号的压倒性的星系固有的集群噪声。它还最大限度地减少了散粒噪声误差的最佳加权方案的星系数密度在每个通量箱。我们的方法是在原则上适用于所有的星系调查合理的红移信息。我们证明了它的适用性对计划平方公里阵列调查，在简化的条件下。用我们的方法重建的弱透镜图与用宇宙剪切、CMB和21cm透镜重建的弱透镜图是互补的。它们对于弱透镜重建中系统误差的交叉检验和改进宇宙学约束是有用的。
2012-02-15 astro-ph.CO
C$^3$-Cluster Clustering Cosmology I. New constraints on the cosmic growth rate at z~0.3 from redshift-space clustering anisotropies
星系团聚集中的红移空间扭曲为在宇宙学尺度上检验引力理论提供了一种新的探测器。本工作的目的是从星系团的红移-空间两点关联函数导出宇宙结构线性增长率的新约束。我们构建了一个大型光谱目录的光学选择集群从斯隆数字巡天。选定的样品由红移范围$0.1<z<0.42$的$43,743$集群，与质量估计从弱透镜校准的标度关系。我们测量了所选簇的两点关联函数的横向和径向楔形。模拟红移空间聚类各向异性，我们提供了第一个限制集群聚类的线性增长率。聚类质量用于设置样本线性偏差的先验。这代表了用星系团代替星系作为宇宙探测器的主要优点。假设一个标准的宇宙学模型与最新的宇宙微波背景约束一致，我们没有发现任何偏离广义相对论的证据。具体地说，我们得到的增长率乘以物质功率谱归一化参数$fσ_{8}=0.44\pm0.05$的值，在一个有效的红移$z=0.275$。
2021-10-11 astro-ph.CO
Weak lensing reconstruction through cosmic magnification. II. Improved power spectrum determination and map-making
星系内禀成团的存在严重阻碍了从宇宙放大率中重建弱透镜效应。在论文I \citep{Yang2011}中，我们提出了一个最小方差估计来克服这个问题.通过利用宇宙放大率和星系内禀聚类对星系通量的不同依赖性，我们证明了，否则压倒性的星系内禀聚类可以显着抑制，这样的透镜地图可以重建有希望的精度。这个过程在很大程度上依赖于从相同的数据中确定星系偏差的准确性。论文I采用了迭代的方法，它向高红移退化。本文提出了一种替代方法，改进了文件I。我们证明，测量的星系之间的集群通量箱允许同时确定的透镜功率谱和星系偏差的通量依赖性，在这个红移箱。与文献I相比，新方法不仅更直接，而且更鲁棒。它确定在确定星系的偏差，并进一步发现一个数学上强大的方法来抑制这种模糊性不可忽略的水平（$\sim 0.1%$）。精确确定的星系偏差，然后可以应用到最小方差估计提出的文件I，以改善透镜地图制作。在高红移处的增益是显著的。这些映射可用于测量其他统计信息，例如聚类查找和峰值统计信息。此外，通过包括不同的红移箱之间的星系聚类测量，我们还可以确定这些箱之间的透镜交叉功率谱，直到一个小的和可校正的乘法因子。
2013-09-10 astro-ph.CO
Galaxy orientation with the cosmic web across cosmic time
本工作利用宇宙流体动力学模拟Horizon-AGN研究了在宇宙时间内星系自旋与宇宙网的排列。宇宙网络结构是通过DISPERSE算法中实现的持久骨架提取的。研究发现，低质量星系的自旋更有可能与宇宙网的细丝对齐，并位于壁的平面内，而质量更大的星系倾向于具有垂直于细丝轴和壁的自旋。检测到质量跃迁的显著性为9 σ。这种星系排列与纯暗物质模拟中发现的暗晕自旋排列一致，也与（各向异性）潮汐力矩理论的预测一致。然而，与晕不同的是，低质量星系的排列很弱，在低红移时消失，而大质量星系的正交自旋取向很强，并随着时间的推移而增加，可能是合并的结果。在固定的质量，对准与星系形态：高红移对准主要是由螺旋星系，而椭圆形的中心是主要负责的垂直信号。这些预测的自旋排列相对于宇宙细丝和unprecendently墙成功地与现有的观测相比。星系的形状与宇宙网的不同组成部分的对齐也进行了研究。一个连贯的和更强的信号被发现在高质量的形状。在这项工作中探测的两个制度诱导竞争的星系排列信号弱透镜，相反的红移和光度演化。了解这些内在排列的细节将是利用未来主要宇宙剪切调查（如欧几里得或LSST）的关键。
2018-09-17 astro-ph.CO
KiDS+GAMA: Cosmology constraints from a joint analysis of cosmic shear, galaxy-galaxy lensing and angular clustering
我们提出了宇宙学参数的约束，从联合分析的三个宇宙学探测器：断层宇宙剪切信号在$\sim$ 450度$^2$的数据从千度调查（KiDS），星系物质的互相关信号的星系从Galaxies和质量大会（GAMA）调查确定与KiDS弱透镜，和角相关函数相同的GAMA星系。我们使用快速功率谱估计，是基于简单的积分在实空间关联函数，并表明，他们实际上是无偏的相关角频率范围内。我们测试我们的完整管道上的数值模拟，量身定制的KiDS和检索输入宇宙学。通过拟合不同的功率谱组合，我们证明了这三个探针是内部一致的。对于所有的探针组合，我们得到$S_8\equiv σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}=0.800_{-0.027}^{+0.029}$，与普朗克和基准KiDS-450宇宙剪切相关函数的结果一致。边缘化广泛的先验的平均层析红移分布产生一致的结果$S_8$与$28\%$的错误增加。探针的组合导致$26\%$降低了$S_8$的不确定性，超过了单独使用宇宙剪切功率谱。这些额外的探测器的主要增益来自于它们对讨厌参数的约束力，例如星系内在排列幅度或红移分布中的潜在位移，与单独使用宇宙剪切相比，这些参数的约束力最多可达两倍，这表明了大尺度结构探测器组合的价值。
2018-04-06 astro-ph.CO
Can CMB Lensing Help Cosmic Shear Surveys?
是的，我会的即将到来的星系切变巡天有可能大大提高我们对暗能量和中微子质量的理解，如果透镜系统可以得到充分的控制。弱透镜剪切、星系红移巡天的星系数计数和CMB透镜会聚之间的互相关可以用来校准透镜巡天中最具挑战性的系统学之一的剪切乘性偏差。这些互相关可以显着降低乘性偏差的不确定性的有害影响。
2013-11-11 astro-ph.CO
Cross-correlation between Subaru Hyper Suprime-Cam Galaxy Weak Lensing and Planck Cosmic Microwave Background Lensing
星系弱透镜（WL）和宇宙微波背景（CMB）透镜之间的互相关是探测中等红移处物质涨落和探测任一探测中剩余系统的有力工具。在本文中，我们研究了星系WL从超Suprime-Cam斯巴鲁战略计划（HSC）的第一个数据发布和CMB透镜从最终的普朗克数据发布，在0.3< z < 1.5的HSC源星系的互相关。HSC是最深的第三阶段星系WL调查，并提供了一个很好的机会来研究高红移宇宙和新的挑战，其异常高的源密度，如源混合。在3.1 $σ$的显著性水平下测量互相关信号。我们的最佳拟合模型相对于最佳拟合2018普朗克宇宙学的振幅是$A = 0.81\pm 0.25$，与$A=1$一致。我们的结果也与以前的CMB透镜和星系WL交叉相关研究使用不同的调查是一致的。我们进行测试相对于WL $B$模式，点扩散函数，光度红移误差，和热Sunyaev-Zel'dovich泄漏，并没有发现显着的证据残留的系统。
2020-10-08 astro-ph.CO
Parameter constraints from weak lensing tomography of galaxy shapes and cosmic microwave background fluctuations
最近，它已被证明，互相关CMB透镜和三维宇宙剪切允许大大收紧宇宙学参数的约束。我们调查是否可以在传统的断层扫描设置实现类似的改善。我们目前的Fisher参数预测的欧几里德星系调查结合不同的正在进行的和即将到来的CMB实验。与完全三维分析相比，我们发现只有边际改进。假设普朗克一样的CMB数据，我们表明，包括合并的CMB和宇宙剪切数据的全部协方差提高暗能量的品质因数只有百分之三。中微子质量的总和的边缘化的错误减少在同一水平。对于下一代CMB卫星任务，如棱镜的预测改善的暗能量的优值相当于约25%.Further，我们表明，小的改善相比之下，由增加的偏差在暗能量参数时，星系的内在排列是不正确的占在全协方差矩阵。
2017-07-25 astro-ph.CO
Galaxy properties and the cosmic web in simulations
我们试图了解星系属性和它们的局部环境之间的关系，这需要一个适当的环境概念的制定。我们分析GIMIC套件的宇宙流体动力学模拟的框架内的宇宙网络制定的霍夫曼等人，重点是模拟的DM晕和发光星系的属性相对于空洞，片，丝和结-宇宙网的四个元素。我们发现，晕的质量函数依赖于环境，从而带动了其他星系形成的环境依赖性。网形晕质量函数，并通过其主机晕质量的星系属性的强烈依赖，它也塑造了星系（网）环境的依赖。
2014-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic rays and diffuse non-thermal emission in galaxy clusters: an introduction
最近的多频观测有助于全面了解星系团中相对论粒子的起源和演化。在这篇评论中，我简要地讨论了这幅图的理论方面和开放的问题。
2011-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining Cosmic Expansion and Gravity with Galaxy Redshift Surveys
我们分析了下一代星系红移调查的科学范围，如BigBOSS，以适应同时随时间变化的暗能量状态方程和依赖于时间和尺度的引力。同时拟合避免了假设$Λ$ CDM展开或广义相对论的潜在偏差，并且仅导致约束的适度退化。星系偏差，自由地适合在红移箱，是自我校准的光谱测量红移空间失真，并造成很小的影响。星系红移、宇宙微波背景和超新星距离数据的组合可以对6个模型独立的修正重力量提供5-10%的约束。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy clusters, cosmic chronometers and the Einstein equivalence principle
电磁场的爱因斯坦等效原理在引力理论的修正中可能被违反，而引力理论的修正是由标量场与电磁拉格朗日量的乘法耦合产生的。在这样的理论中，宇宙距离对偶关系的标准结果的偏差和精细结构常数的变化是可以预料的，并且是明确地交织在一起的。在本文中，我们利用星系团气体质量分数测量和宇宙计时器来寻找这些可能的宇宙学特征。没有显着偏离广义相对论，发现无论我们的假设宇宙曲率或可能的耗尽因子的集群测量的演变。
2021-10-29 astro-ph.CO gr-qc
The cosmic microwave background spectral modification due to thermal Comptonization in galaxy clusters. Analytical consideration
见评论。解析计算了热康普顿化对宇宙微波背景光子在星系团中传播的影响。我们估计的CMB光谱的变形，由于多康普顿散射的光子关闭光学薄的热球形等离子体云的电子。这种新的方法使我们能够解开和确定的光学深度和电子温度的星系团使用CMB的观测。
2019-11-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
COSMIC: A Galaxy Cluster Finding Algorithm Using Machine Learning
本文提出机器学习星系团寻找算法 COSMIC，通过识别最亮星系团星系并估计富度，在 SDSS 与 WHL 数据上训练，验证显示其完备性高且富度与光学、X 射线结果紧密相关。
2024-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A test of cosmic distance duality relation using SPT-SZ galaxy clusters, Type Ia supernovae, and cosmic chronometers
我们使用52个SPT-SZ星系团的样本，以及XMM-牛顿的X射线测量，进行了宇宙距离对偶关系的测试。为了进行这个测试，我们需要在星系团的红移处估计光度距离（$D_L$）。为此，我们使用三个独立的方法：直接使用$D_L$从最近的Ia型超新星从联盟2.1样本，非参数重建$D_L$使用相同的联盟2.1样本，最后使用$H(z)$测量宇宙计时器和重建$D_L$使用高斯过程回归。我们使用四个不同的函数来表征与CDDR的偏差。这些（$4 \times 3$）分析的所有结果均与CDDR一致，在1 $σ$范围内。
2021-06-09 astro-ph.CO gr-qc
X-ray surface brightness observations of galaxy clusters, cosmic opacity and the limits on the matter density parameter
在这项工作中，我们使用两个气体质量分数的星系团的X射线表面亮度的观测，结合最近的$H(z)$数据在一个平坦的$Λ$ CDM框架施加限制宇宙不透明度。假设星系团处于流体静力平衡状态，气体质量分数测量值随红移保持不变。我们表明，目前的限制物质密度参数得到的X射线气体质量分数测试是强烈依赖于宇宙透明性假设，即使是一个平坦的场景。我们的结果与$1σ$ c. l.中的透明宇宙一致。与使用Ia型超新星、伽马射线暴和$H(z)$数据的其他分析完全一致。
2018-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
MHD Turbulence and Cosmic Ray Reacceleration in Galaxy Clusters
星系团形成的宇宙学MHD模拟显示了种子磁场的显著放大。我们开发了一种新的方法来分解成模式的集群磁化湍流，并表明，快模式的分数是相当大的，约1/4的能量。这比以前估计的要大，这意味着星团湍流与宇宙射线的相互作用相当有效。我们提出了一个框架来处理电子和质子的再加速星系团，包括反馈的湍流。特别是，我们建立了一个新的上限质子和电子通量的湍流强度的基础上。这些发现，以及再加速的详细模型，将有助于调和观测到的巨型射电晕和未观测到的这些星团的弥散伽马射线发射。
2013-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Beyond-Halo Mass Effects of the Cosmic Web Environment on Galaxies
本研究通过模拟探讨宇宙网环境对星系的影响是否独立于宿主晕质量，发现次级星系偏置优先将星系置于更强成团的晕中，且与节点或纤维关联更强的晕中偏置效应更显著，强调在星系-晕连接中需去除晕质量效应。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The role of the cosmic web in the scatter of the galaxy stellar mass - gas metallicity relation
理解宇宙网和星系气体含量之间的关系是理解星系演化的关键一步。然而，宇宙网对星系和暗物质晕生长的影响还没有得到正确的理解。利用SDSS观测数据，研究了宇宙网对低红移恒星形成星系的恒星质量-气相金属丰度关系的影响。星系与节点的接近程度，与恒星质量和密度无关，会影响其气相金属丰度，靠近节点的星系比远离节点的星系显示出更高的化学富集度。我们发现一个类似的，但显着较弱的影响相对于灯丝。我们补充我们的观测分析与宇宙学流体动力学模拟的研究illustrisTNG（TNG 300），找到与我们的结果定性一致。使用IllustrisTNG，我们的研究结果可以解释为两个晕组件的偏见和气体供应结合在节点中的方式，显着调制的气体的金属丰度，有助于在星系演化的这种基本关系的分散。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): The galaxy luminosity function within the cosmic web
我们调查的星系光度函数的几何环境中的星系和质量大会（GAMA）的调查。潮汐张量处方，基于海森的伪引力势，是用来分类的宇宙网络和定义的几何环境：对于一个给定的平滑尺度，我们分类的每一个位置的调查区域，$0.04<{z}<0.26$，无论是空的，一个片，一个丝或一个结。我们考虑如何选择适当的阈值的Hessian的本征值，以分区的星系之间的环境近似均匀。我们发现一个显着的变化，在不同的几何环境之间的星系的光度函数的归一化，其特征在于$ϕ^{*}$在Schechter函数拟合，增加了一个数量级从空洞到结。由$M^*$表征的转换幅度，从空洞到结，大约增亮$0.5$等。然而，我们发现，所观察到的调制可以完全归因于间接的局部密度依赖性。因此，我们没有发现宇宙网对星系光度函数有直接影响的证据。
2014-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Alignment of Galaxy Clusters: Conclusive Evidence for a Cosmic Axis
这篇论文被撤回了。我后来发现我在星系团轴上看到的排列是假的。事实证明，这是由于一个众所周知的效应，称为“上帝的手指”，延长了星系团中星系的红移，由于它们在星系团内的运动。如果SDSS调查是完整的，这将不会导致总体偏差，但没有覆盖到90度或270度附近的赤经。因此，沿0 - 180度出现明显的对准。
2009-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic web dependence of galaxy clustering and quenching in SDSS
星系团在星系团、星系丝和磁场中表现出不同的聚集和淬灭特性，但目前还不确定这种差异是否是潮汐环境对星系形成的影响，或者它们是否反映了整个宇宙网中潜在的晕质量函数的变化。在斯隆数字巡天中，我们测量了星系聚集和淬火对宇宙网的依赖性，其特征在于以每个星系为中心的球形过密度$δ_8$和潮汐各向异性$α_5$的组合。我们发现，星系团是一个强大的功能，无论是$δ_8$或$α_5$，和大规模的星系偏差显示复杂和丰富的行为上的$δ_8$与$α_5$平面。使用平均星系的颜色作为代理的平均淬火水平的星系，我们发现，星系淬火主要是一个功能的$δ_8$，与一些微妙的但不平凡的依赖$α_5$在固定的$δ_8$。在固定的$δ_8$或$α_5$上，淬灭星系通常表现出比恒星形成星系更强的小尺度聚类，而两个星系群的聚类幅度变得相当的特征尺度则随$δ_8$和$α_5$而变化。我们比较这些观察到的宇宙网络依赖的星系集群和淬火与模拟星系目录构建的iHOD模型，该模型将淬火和恒星形成的星系内的暗物质晕的基础上的恒星晕质量关系和晕淬火模型--的$δ_8$和$α_5$依赖的iHOD星系因此完全来自宇宙网络调制的晕质量函数。iHOD模型非常好地解释了观察到的主要趋势。因此，大尺度~（${>}5\,h^{-1}{\rm Mpc}$）潮汐场对星系形成的任何额外的直接影响必然是极其微弱的。[删节]
2018-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Buoyancy Instabilities in Galaxy Clusters: Convection Due to Adiabatic Cosmic Rays and Anisotropic Thermal Conduction
使用线性稳定性分析和二维和三维的非线性模拟，我们研究的物理浮力不稳定性相结合的热和相对论性（宇宙射线）等离子体，激发的应用程序的星系团。我们认为，宇宙射线的扩散很可能是缓慢的浮力时间相比，在大的长度尺度，使宇宙射线是有效的绝热。如果宇宙线压力$p_{cr}$是热压力的$\gtrsim 25 %$，并且宇宙线熵（$p_{\rm cr}/ρ^{4/3}$; $ρ$是热等离子体密度）向外减小，则宇宙射线驱动类似于恒星中史瓦西对流的绝热对流不稳定性。星系团核心的全球模拟显示，这种不稳定性通过降低宇宙射线熵梯度和驱动有效的对流和湍流混合而饱和。在团核较大半径处，热等离子体不稳定于热通量驱动的浮力不稳定性（HBI）、各向异性热传导产生的对流不稳定性和背景热传导通量。宇宙射线驱动的对流和HBI可能有助于重新分配1a型超新星在星团中产生的金属。我们的计算表明，绝热模拟的星系团可以人为地抑制热等离子体和相对论等离子体的混合;各向异性热传导允许更有效的混合，这可能有助于宇宙射线分布在整个集群体积。
2009-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: High Density Galaxy Clustering in the Regime of Cosmic Acceleration
通过理论和模拟，对成像和光谱样本的联合研究为全面测试红移z<1.5的宇宙学模型提供了可能。在这些红移的光谱星系样本可以增加超过计划的暗能量光谱仪器（DESI）计划至少一个数量级，从而为这些联合研究提供更多的约束力。在2020年代后半期及以后对这些星系的光谱观测将利用这一领域的理论和模拟工作。反过来，这些高密度观测将允许增强对暗能量的测试，超越标准模型的物理学，以及中微子质量将大大超过目前可能的。在这里，我们提出了一个协调的程序的模拟，理论建模，和未来的光谱学，使精确的宇宙学研究在加速时代的暗能量的影响是最明显的。
2022-03-14 astro-ph.CO hep-ex
Can galaxy clusters, type Ia supernovae and cosmic microwave background rule out a class of modified gravity theories?
在本文中，我们研究的宇宙学签名的修改后的引力理论，可以写为一个额外的标量场和电磁部分的物质场通常的拉格朗日之间的耦合。在这些框架中，理论的所有电磁部分都受到影响，基本常数、宇宙距离对偶关系和宇宙微波背景辐射（CMB）演化规律的变化都是预期的，并且相互关联。为了寻找这些变化，我们进行联合分析与星系团的角直径距离，Ia型超新星的光度距离和$T_{CMB}(z)$测量。我们得到严格的约束，没有违反标准框架的迹象。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Testing cosmic homogeneity and isotropy using galaxy correlations
尽管它在宇宙学中具有根本的重要性，但很少有直接的宇宙学原理测试。由于普朗克合作小组最近观测到的宇宙微波背景中存在半球不对称性，这样的测试特别及时。迄今为止，大多数测试都着眼于宇宙学参数的红移依赖性。这些都受到大的系统性影响，需要建模和偏差校正。与以前的测试不同，这里描述的测试比较了相同红移z下等体积的星系分布。这允许直接测试，并且z依赖的偏差不是问题。使用SDSS DR 7巡天中的~10^6个星系，我证明了相隔~2 Gpc的空间区域具有相同的平均星系相关半径、振幅和数密度，其范围约为2 Gpc。5%，与标准模型预期一致。
2014-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Pre-processing of galaxies in cosmic filaments around AMASCFI clusters in the CFHTLS
星系团和星系群被认为是沿着宇宙细丝的首选方向吸积物质的。然而，这些结构已被证明难以检测，因为它们的对比度低，很少有研究集中在集群坠落区。在这项工作中，我们使用光度红移在0.15<z<0.7的范围内探测到了星系团周围的宇宙细丝。我们在这些结构中描述了星系群的特征，以研究宇宙细丝和星系群对恒星形成淬火的“预处理”的影响。使用AMASCFI加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查（CFHTLS）T0007集群样本（Sarron等人，2018）进行宇宙细丝探测。在光度红移切片中用DISPERSE算法进行灯丝重建。我们表明，这种重建是可靠的CFHTLS一样的调查在0.15<z<0.7使用模拟星系目录。我们使用LePhare SED拟合算法将我们的星系目录分为两个群体（被动和恒星形成），并使用两个红移箱（0.15<z<=0.4和0.4<z<0.7）。我们发现，AMASCFI集群连接性（即连接到集群的细丝的数量）随着集群质量M200而增加。R200以外的丝状星系被发现更接近于低红移的星系团，无论星系类型如何。暗条中的被动星系比只有在低红移仓中的恒星形成星系更接近星系团。在d~ 5cMpc范围内，星系的被动部分随团心距离的增加而减小.不在我们重建的节点上的星系群/星系团主要在宇宙细丝内发现。这些结果为宇宙细丝的“预处理”提供了线索，这可能是由于较小的星系群。通过将这种方法应用于更大的光度测量，如HSC-…
2019-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring alignments between galaxies and the cosmic web at $z \sim 2-3$ using IGM tomography
许多星系形成模型预测星系自旋和宇宙网（即细丝和薄片的方向）之间的对齐，导致星系之间的内在对齐，在弱透镜测量中产生系统误差。这些效应通常被预测在高红移（$z\gtrsim1$）时更强，这是无法用可预见的仪器进行大规模星系调查的，但IGM断层摄影术从密集的类星体和星系开始测量$z\sim2-3$宇宙网。使用模拟调查流体动力学模拟，我们研究这种技术的效用，与同时代的星系样本，测量星系和宇宙网络之间的对齐在$z\sim2.5$。我们表明，IGM断层扫描调查与$\lesssim5$ $h^{-1}$ Mpc视线间距可以准确地恢复潮汐张量的特征向量，我们用它来定义的宇宙网的方向。对于星系的自旋和形状，我们使用一个模型参数化的对齐强度，$Δ\langle\cosθ\rangle$，相对于潮汐张量本征向量从底层密度场，也考虑观测的影响，如错误的星系位置角，倾角，和红移。测量使用即将到来的$\sim1\,\mathrm{deg}^2$ CLAMATO层析调查和600同时代的zCOSMOS-Deep星系应该把$3σ$极限与$Δ\langle\cosθ\rangle\sim0.1$极端对齐模型，但更大的调查包括$>10,000$星系，如斯巴鲁PFS，将需要约束模型与$Δ\langle\cosθ\rangle\sim0.03$。这些测量将约束银河系宇宙网络对齐的模型，并在$z\sim2$测试潮汐力矩理论，…
2016-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The cosmic shallows I: interaction of CMB photons in extended galaxy halos
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC（理论与实验天文学研究所，阿根廷国家科学研究委员会与科尔多瓦大学）；Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC（科尔多瓦天文台，科尔多瓦大学）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理学研究所）
研究发现近邻星系周围CMB辐射温度径向分布出现约15μK的系统性下降，与星系形态和集群效应相关，提示CMB地图中存在显著的前景噪声，需在宇宙学研究中考虑。
2022-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Connections between galaxy properties and halo formation time in the cosmic web
通过将Sloan数字巡天（SDSS）中的星系与ELUCID模拟中的暗晕联系起来，研究了暗晕形成时间与星系性质的关系，以及星系性质对宇宙网环境的依赖性。我们发现，中央和卫星subhalo有不同的形成时间，卫星subhalo比中央subhalo在固定的质量。在固定质量下，星系恒星与次晕的质量比是次晕形成时间的一个很好的代理，并且随着次晕形成红移的增加而增加，特别是对于大质量星系。次晕的形成时间取决于宇宙网的环境。对于中心的次晕，有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$，低于该质量的次晕在结中比在丝、片或空隙中的相同质量的次晕更老，而高于该质量的次晕则相反。恒星-晕质量比的宇宙网环境依赖性与晕形成时间的宇宙网环境依赖性相似。对于中心，有一个特征性的次晕质量$\sim 10^{12} \msun$，低于这个质量，恒星与次晕的质量比在结中比在细丝、薄片和空洞中高，高于这个质量，它就反转了。结中的镓在低于$10^{12} \msun$时颜色较红，而高于$10^{12} \msun$时，环境依赖性消失。卫星分数强烈依赖于宇宙网环境，从结到丝到片到空，特别是对于低质量星系。
2021-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
