LARgE Survey -- II. The Dark Matter Halos and the Progenitors and Descendants of Ultra-Massive Passive Galaxies at Cosmic Noon
我们使用一个27.6度$^2$巡天来测量$gzK_s$选择的静止星系在$z\sim1.6$的聚集，重点是超大质量的静止星系。我们发现，$z\sim1.6$超大质量被动演化星系（UMPEGs），其中有$K_s(AB)<19.75$（恒星质量的$M_{stars}$ $>\sim 10^{11.4}M_{\odot}$和平均$<$ $M_{stars}$ $>$ = $10^{11.5}M_{\odot}$），集群比任何其他已知的星系人口在高红移。将它们的相关长度$r_0 = 29.77 \pm 2.75$ $ h^{-1}$ Mpc与Millennium XXL N体模拟中的暗物质晕集群进行比较，表明这些$z\sim1.6$ UMPEG存在于质量为$M_{h}\sim10^{14.1}h^{-1}M_{\odot}$的暗物质晕中。这种非常巨大的$z\sim1.6$晕与PDMATHAMY大质量星系团的祖先有关，如室女座和后发座星系团。考虑到它们极端的恒星质量和缺乏具有可比质量的同伴，我们推测这些UMPEG可能是它们（原）星系团的已经淬火的中心大质量星系。我们的结论是，只有少量的进一步增长，在他们的恒星质量，$z\sim1.6$ UMPEG可能是一些大质量的中央星系的祖先，今天的大质量星系团观察到已经非常巨大，静止的宇宙恒星形成的高峰期附近。
2020-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A cosmic stream of atomic carbon gas connected to a massive radio galaxy at redshift 3.8
早期宇宙中星系的增长是由环星系和星系间气体的吸积驱动的。模拟预测，稳定的冷气体流穿透星系的暗物质晕，提供维持恒星形成所需的原材料。我们报告了一个延伸100千秒差距的气体流，连接到大质量射电星系4C 41.17。该流是使用原子碳的[CI]线的亚毫米观测来检测的，[CI]线是中性原子或分子氢气的示踪剂。银河系中央有一个天然气库，正在为一次剧烈的恒星暴增提供燃料。我们的研究结果表明，恒星形成的原材料可以存在于星系外的宇宙流中。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting massive black hole binaries and unveiling their cosmic history with gravitational wave observations
基于空间的引力波天文学将为宇宙打开一扇全新的窗户，大质量的黑洞双星预计将成为这一即将到来的阶段的主要演员。新引力波观测站是一个空间干涉仪建议，它源自以前的激光干涉仪空间天线概念。我们在这里描述它的能力，观察大规模的黑洞双星在整个宇宙中，测量其相关参数（质量，自旋，距离观察者），以高精度。探测到的系统的统计特性可以用来限制大质量黑洞的宇宙历史，提供对微弱，高红移宇宙的深刻见解。
2012-09-20 astro-ph.CO
New proposal for non-linear ghost-free massive $F(R)$ gravity: cosmic acceleration and Hamiltonian analysis
我们提出了新的大质量$F(R)$引力，它是方便的大质量无鬼引力的自然推广。在标量-张量框架下建立了它的哈密顿形式。我们表明，这样的$F(R)$理论是鬼影免费的。研究了这一理论的宇宙学演化。尽管强比安基恒等约束的可能性宇宙加速（特别是，在存在冷暗物质）成立。本文还提出了无幽灵的大质量$F(R,T)$引力。
2013-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic String Loops as the Seeds of Super-Massive Black Holes
最近发现的超大质量黑洞在高红移表明一个可能的紧张局势与标准的Lambda CDM范式的早期宇宙学，有困难的解释所需的非线性紧凑的种子，触发这些超大质量黑洞的形成的起源。在这里，我们表明，宇宙弦循环，导致从一个缩放的解决方案中形成的字符串在非常早期的宇宙相变导致一个额外的来源紧凑的种子。弦诱导的种子的数密度在高红移处占主导地位，可以帮助触发所观察到的超大质量黑洞的形成。
2015-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The size and mass evolution of the massive galaxies over cosmic time
一旦被理解为被动演化物体的范例，大质量星系在过去100亿年中经历了巨大的结构演化的发现开辟了一条积极的研究路线。在这个领域最重要的悬而未决的问题是：是什么机制使星系在不显著改变它们的恒星星族性质的情况下大幅度增长？最可行的解释是，大质量星系经历了大量的小合并，这些合并将大部分物质沉积在大质量星系的外部区域。这种情况虽然很吸引人，但还远未被观测证实，因为围绕着大质量天体的卫星星系的数量在所有红移上都显得不足。附近存在着大量具有混合恒星性质的致密星系群，这是另一个仍然不能很好地纳入综合方案的难题。我将在这篇文章中回顾这些和其他大质量星系的有趣特性。
2012-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cosmic Neutrino Background Anisotropy - Linear Theory
通过求解玻尔兹曼方程，计算了大质量中微子态的宇宙中微子背景各向异性。弱引力透镜的影响，包括林伯近似，也推导出了大质量粒子，并随后应用于大质量中微子的情况。
2009-10-26 astro-ph.CO hep-ph
A practical guide to the massive black hole cosmic history
回顾了我们目前对大质量黑洞形成和演化的认识。在简要介绍了层次结构形成范式中MBHs的相关性之后，我讨论了在高红移下种子BH形成及其随后的质量增长和自旋演化的主要可行渠道。新兴的层次图片，MBH增长通过合并触发吸积插曲，获得他们的质量，而闪耀的类星体，是整体上强大的，但过于简单化，以解释MBH现象学中观察到的多样性。我简要讨论了哪些未来观测将有助于揭示不久的将来MBH的宇宙历史，并特别关注即将到来的引力波窗口。
2011-10-28 astro-ph.CO
Cosmic archaeology with massive stellar black hole binaries
大质量恒星黑洞双星（MBHB）的存在，与初级黑洞（BH）的质量$\ge 31 \, M_\odot$，被证明的探测引力波（GW）事件GW 150914在第一次LIGO/Virgo观测运行（O 1），并连续证实了7个额外的GW信号中发现的O 1和O2的数据。采用星系形成模型\texttt{GAMESH}结合双星布居合成（BPS）计算，通过选择质量和合并红移一致的模拟双星，研究了这些MBHB的起源。我们发现，它们的宇宙出生率峰值在红移范围$6.5 \leq z \leq 10$，无论采用的BPS。这些MBHB是在宇宙再电离结束之前，即大大超过宇宙恒星形成的峰值之前，在低金属量（$Z \sim [0.01-0.1] \, Z_{\odot}$）、低恒星质量星系中形成的旧系统。由合并MBHB产生的GW信号为探测遥远星系中恒星星族的性质开辟了新的可能性，目前这些星系太微弱，无法用现有的电磁设施探测到。
2020-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Massive black holes or stars first: the key is the residual cosmic electron fraction
本文研究了宇宙复合时期结束时的残余电子分数对早期结构形成的影响，发现低于基准值的电子分数会延迟重子坍缩，从而创造有利于形成大质量种子黑洞的条件，为早期超大质量黑洞的形成提供了新途径。
2025-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive Black Holes Across Cosmic Time
这份提交给美国国家科学院天文2010年十年审查委员会的白皮书概述了一些悬而未决的问题，这些问题涉及星系核中大规模黑洞的组装历史，以及低频引力波天文学在这一领域的革命性贡献。
2009-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
ALMA survey of a massive node of the Cosmic Web at $z\sim 3$. II. A dynamically cold and massive disk galaxy in the proximity of a hyperluminous quasar
通过ALMA高分辨率观测，在宇宙网节点MQN01中确认了一个邻近超亮类星体的大质量冷旋转盘星系，动力学质量达2.5×10^11太阳质量，表明早期高密环境中冷盘可存活。
2025-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Black Hole Mass Function Across Cosmic Times II. Heavy Seeds and (Super)Massive Black Holes
这是第二个文件在一系列旨在模拟黑洞（BH）的质量函数，从恒星的（超）大质量制度。在目前的工作中，我们专注于（超）大质量黑洞，并提供了一个从头计算的质量函数跨宇宙时间。我们认为两个主要的机制，以增长的中央BH，预计将合作的高红移恒星形成的本地大质量星系的祖先。第一个是气体动力学摩擦过程，它可以导致起源于富含气体的主祖星系中恒星形成的强烈爆发期间的恒星质量BH向核区域迁移，并在短时间尺度$10^7$年的$\lesssim$内积累中心重BH种子$M_\bullet\sim 10^{3-5}\, M_\odot$。第二种机制是标准的爱丁顿型气体盘吸积到重BH种子上，通过这种机制，中心BH可以在宿主的典型恒星形成持续时间$\lesssim 1$ Gyr内变成（超）大质量$M_\bullet\sim 10^{6-10}\, M_\odot$。我们通过再现观测到的红移相关的热辐射AGN光度函数和爱丁顿比分布，以及恒星形成和吸积中心BH的热辐射光度之间的关系来验证我们的半经验方法。然后，我们通过广义连续性方程的方法推导出不同红移下的残留（超）质量BH质量函数，并将其与目前的观测估计进行比较。最后，我们重建的整体BH质量函数从恒星（超）大质量制度，超过十个数量级的BH质量。
2022-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
LISA Reconstruction Landscape for Metastable Cosmic Strings
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Università degli studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
本研究利用LISA通过贝叶斯分析重建亚稳宇宙弦的随机引力波背景，基于谱特征探测弦张力与亚稳尺度，明确了LISA探测弦网络寿命的能力范围。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late time cosmology with LISA: probing the cosmic expansion with massive black hole binary mergers as standard sirens
本文总结了LISA任务的潜力，约束宇宙的膨胀历史，使用大规模黑洞二进制合并作为引力波标准警报。在简要回顾了标准海妖的概念之后，简要介绍了文献[1]的分析和方法，说明了如何利用LISA作为宇宙学探测器，并对文献[1]中的一些结果进行了评述。[1，2]的方法来估计LISA在约束宇宙学参数方面的能力。
2016-12-08 astro-ph.CO
Cosmic Expansion in Extended Quasidilaton Massive Gravity
质量引力的准引力理论提供了一个物理上定义明确的引力子质量不为零的引力理论。我们提出了一套完整的动力学方程的宇宙膨胀的历史，有效的辐射统治，物质统治，和一个晚时间的自加速时代的引力子质量。自洽解的存在限制了准膨胀子场的振幅和引力子质量以及其他模型参数。我们指出，引力波的有效质量可以显着大于引力子的质量，打开一个单一的理论可以解释这两个宇宙膨胀的后期加速和结构生长的修改，导致抑制大角度相关观察到的宇宙微波背景的可能性。
2019-10-02 astro-ph.CO
Massive black holes at high redshifts from superconducting cosmic strings
类星体在高红移的观测呈现出黑洞形成理论中的一个谜团。为了寻找这些物体的来源，人们通常依赖于早期在适当位置存在的重种子（$M \approx 10^{4-6} \, M_{\odot}$）。不幸的是，这些沉重的种子的形成很难在标准的天体物理学背景下实现。在这里，我们研究超导宇宙弦环是否可以在早期宇宙中产生足够强的超密度来解决这个谜团。我们回顾了一组直接坍缩条件下，原始气体云将进行整体坍缩成一个大质量黑洞（形成质量为$M_{BH} \approx 10^5 \, M_{\odot}$在$z \approx 300$在我们的方案），并系统地显示超导宇宙弦环可以满足这些条件的区域中的$Gμ-I$参数空间。
2022-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic Feedback from AGN
星系中心的大质量黑洞的吸积可以通过辐射、风和喷流向周围环境提供能量和动量。由于辐射压力的反馈可以将黑洞的质量锁定在M-sigma关系上，并塑造星系的最终恒星凸起。由于喷流动能的反馈可以通过加热气体来防止大质量星系大大增加它们的恒星质量，否则这些气体会通过辐射冷却。宇宙反馈所涉及的机制进行了讨论和说明与观察。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Investigating cosmic strings using large-volume hydrodynamical simulations in the context of JWST's massive UV-bright galaxies
Goethe University（歌德大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会）；McGill University（麦吉尔大学）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；York University（约克大学）
利用大规模流体模拟研究宇宙弦对高红移星系形成的影响，发现其能解释JWST观测到的大量大质量紫外亮星系，同时与标准ΛCDM模型在低红移处保持一致。
2026-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sensitivity tests of cosmic velocity fields to massive neutrinos
我们调查大质量中微子对宇宙速度场的影响，采用高分辨率的宇宙学$N$体模拟提供的信息优化的CUBE代码，宇宙中微子的演变使用无碰撞流体力学和它们的扰动可以准确地解决。在这项研究中，我们的重点是，第一次，在各种宇宙速度场的速度大小，发散，涡度和色散分量的中微子诱导的抑制效应的分析。通过改变中微子质量和$M_ν$从0 - 0.4 eV，模拟表明，涡的功率谱-完全来源于非线性结构的形成，这是受大质量中微子显着-是非常敏感的质量和，这可能提供新的签名在检测大质量中微子.此外，利用卡方统计量，我们定量地测试了密度和速度功率谱对中微子质量和的敏感性。事实上，我们发现，涡度谱具有最高的灵敏度，和零假设的无质量中微子是不相容的涡度和发散谱从$M_ν=0.1$ eV在高的意义（$p$ -值$= 0.03$和$0.07$，分别）。这些结果清楚地表明，在确定中微子质量和质量等级时，特殊的速度场测量，特别是涡度和发散分量的测量是重要的。
2022-03-05 astro-ph.CO
Cosmic flow around local massive galaxies
目的。我们使用关于本星系群周围星系的距离和径向速度的精确数据，以及周围14个其他大质量的邻近星系群，来估计它们的零速度表面$R_0$的半径，该表面将任何星系群与全球宇宙膨胀分开。方法.我们的$R_0$估计是基于拟合数据的速度场预期从球形落体模型，包括宇宙学常数的影响。所报告的不确定性是通过蒙特卡罗模拟得出的。结果测试各种假设的组重心的位置，我们发现的半径的最佳估计是$0.91\pm0.05$ ~Mpc的本地组，和$0.93\pm0.02$ ~Mpc的合成组堆叠从14个其他组在本地体积。在标准普朗克模型参数下，这些量对应于$\sim (1.6\pm0.2) 10^{12} M_{\odot}$群的总质量。因此，我们面临着矛盾的结果，总质量估计的规模$R_0 \approx (3- 4) R_{vir}$是只有$~60$ %的维里质量估计。无论如何，我们的结论是，附近星系群的外围并不包含大量位于其维里半径之外的隐藏质量。
2017-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic expansion histories in massive bigravity with symmetric matter coupling
我们研究了宇宙膨胀的历史，大规模的双引力与一个可行的物质耦合，平等对待这两个度量。我们推导出有效度规的弗里德曼方程，通过该方程物质耦合到两个度规，并研究其解决方案。对于某些参数的选择，背景宇宙学与LCDM是相同的。更一般的参数产生动态的暗能量，它仍然可以与膨胀历史的观测结果相一致。我们研究感兴趣的具体参数的选择，包括极小模型，最大对称模型，和一个候选的部分无质量理论。
2015-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The changing ISM of massive elliptical galaxies and cosmic evolution of radio galaxies and quasars
最近发现的大质量椭圆星系的有效半径从$z \simeq 2$到$z \simeq 0.1$的明显的急剧膨胀被解释为星系合并或由于活动星系核反馈导致的冷气体的快速损失。在检查后一种情况下，我们已经量化了膨胀的程度，这是不确定的观测，在恒星形成参数和时间的驱逐冷气。在任何一种情况下，恒星密度的大幅度下降都应该转化为ISM密度和压力的大幅度下降，以及这些数量随着宇宙时代的急剧径向下降。这些宇宙学的变化预计将有一个重大影响的气体吸积模式，这将从'冷'薄盘吸积在高红移向'热'邦迪美联储ADAF吸积在低红移。角动量流入的下降将导致黑洞的自旋下降，我们已经计算了更精确的时间尺度;大约0.2 Gyr的值是$10^9 M_\odot$中心黑洞的典型值。这些结果对强射电星系和弱射电星系的光度函数的不同宇宙演化模式具有启示意义。
2009-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive Neutrinos Leave Fingerprints on Cosmic Voids
void统计信息是否包含跟踪程序两点关联函数以外的信息？是的，我会的当我们改变中微子质量的总和时，我们发现空统计包含了仅使用示踪剂2点统计时所缺少的信息。大质量中微子对宇宙空洞的影响是独一无二的。我们探讨了它们的影响，使用DEMNUNI和MassiveNuS模拟的空洞聚类。对于空洞，中微子效应取决于观察到的空洞示踪剂。随着中微子质量的增加，冷暗物质粒子追踪到的小空洞数量增加，大空洞数量减少。令人惊讶的是，当大量的，高度偏见，晕被用作示踪剂，我们发现相反的效果。空洞聚集的尺度，以及空洞的相关性，对中微子质量和示踪剂的总和同样敏感。这种比例相关的趋势不是由于模拟体积或晕圈密度。这些签名在空隙丰度和聚类中的相互作用留下了一个独特的指纹，可以通过观测检测到，并可能有助于打破不同宇宙学参数之间的简并。这篇论文为在未来的调查中利用宇宙空洞来限制中微子的质量铺平了道路。
2019-07-10 astro-ph.CO
Detection of Exotic Massive Hadrons in Ultra High Energy Cosmic Ray Telescopes
我们研究了在超高能宇宙线望远镜中探测奇异的大质量强相互作用强子。结论是，像皮埃尔俄歇天文台这样的实验有可能探测到这些粒子。结果表明，与质子簇射和核簇射相比，超强子簇射具有明显的特征。描述了超高赫空气簇射的模拟，以及用荧光望远镜对它的探测和重建。假设宇宙射线是由质子组成的，我们确定了将uhecron从宇宙射线中分离出来的可观测量的基本削减。如果它们是由更重的原子核组成的，分离效果会大大改善。我们还讨论了光子诱导簇射。本文讨论了加速器实验中的超强子探测之间的互补性。
2009-01-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Observational Consequences of a Landscape: Epilogue
在2005年的后续文章中，我们简要讨论了在宇宙微波背景中明显探测到B模对该论文中提出的问题的影响。我们认为，在永恒的通货膨胀的假设下，现在有更强的支持，在我们过去的科尔曼-德卢西亚泡沫成核事件的可探测性。特别是，宇宙的空间曲率足够大，可以通过不久的将来的实验检测到的可能性增加了。
2014-04-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supermassive Black Hole Growth in Massive Galaxies at Cosmic Dawn
Princeton University（普林斯顿大学）
利用宇宙学流体动力学模拟，研究早期宇宙大质量星系中超大质量黑洞的超爱丁顿吸积、种子质量和反馈强度对黑洞-星系共演化的影响，发现恒星反馈通过产生湍流多相星际介质随机饿死黑洞，且无AGN反馈驱动的星系尺度恒星形成熄灭。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Decay of Nambu-Goto Cosmic String Loops via Coupling to a Massive Kalb-Ramond Field
本文研究Nambu-Goto宇宙弦环与大质量Kalb-Ramond场耦合的衰变动力学，计算辐射能量通量，发现含扭结环的衰变时间正比于长度平方，含尖点环正比于长度的3/2倍，并与场论模拟一致。
2025-09-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Breaking the Cosmic Degeneracy between Modified Gravity and Massive Neutrinos with the Cosmic Web
在最近的工作中，Baldi等人强调了宇宙简并性的问题，即当标准情景的多种扩展在自然界中共存时，大尺度结构的标准统计可能不足以决定性地测试$Λ$ CDM之外的宇宙学模型。特别是，它表明，$f(R)$修改的重力理论和大质量中微子与一个可观的总质量$Σ_{i}m_{ν_{i}}$的特征被抑制在大多数的基本大尺度结构观测的两个非标准模型的主要参数的特定组合。在目前的工作中，我们探索的可能性，即超星系团脊柱的平均比大小-这是最近提出的一个非标准的统计由Shim和Lee探测大尺度引力-可以帮助打破这种宇宙简并。通过分析N体模拟的晕样本，具有$f(R)$和$Σ_{i}m_{ν_{i}}$的各种组合，我们发现-在目前的时代-所需的$Σ_{i}m_{ν_{i}}$的值，以最大限度地抑制$f(R)$重力对超星系团脊柱的具体大小的影响是不同的，从其他标准统计发现。此外，它还表明，在较高的红移（$z\ge 0.3$）的超星系团的脊柱的平均特定大小的偏差为所有的四个考虑的组合从其值为标准的$Λ$ CDM的情况下是统计上显着的。
2014-04-14 astro-ph.CO
Cosmic Decoherence: Massive Fields
本文基于Zurek的密度矩阵方法研究了暴胀过程中质量场的退相干。利用暴胀子与质量场的立方相互作用，在薛定谔图像中计算质量场的约化密度矩阵，该矩阵与波泛函中非高斯指数的方差有关.退相干率计算的单回路形式从功能集成。对于含有$m\gtrsim \mathcal{O}(H)$的重场，量子涨落将很容易停留在量子态，退相干是不可能的。而对于质量小于$\mathcal{O}(H)$的光场，量子涨落在哈勃穿越后很容易在$5\sim10$ e折叠内退相干.因此，重场在研究涉及暴胀量子信息的问题时可以发挥关键作用。
2016-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
DEMNUni: The imprint of massive neutrinos on the cross-correlation between cosmic voids and CMB lensing
本研究利用 DEMNUni 模拟分析大质量中微子对光度巡天空洞性质及其与 CMB 透镜交叉关联的影响，并提出区分中微子质量的新观测量。
2023-03-17 astro-ph.CO
Cosmic voids in modified gravity models with massive neutrinos
宇宙空洞正逐渐成为一种新的可行的宇宙学探测器。它们的丰度和密度分布对重力的变化以及暗能量和中微子都很敏感。本工作的主要目标是研究利用宇宙空洞统计来解开由$f(R)$修正引力和中微子质量的适当组合所产生的简并的可能性。我们使用N体模拟来分析由暗物质粒子和晕追踪的空洞的密度分布和尺寸函数。我们在$z=1$的空隙密度分布中发现了$f(R)$宇宙学中引力增强的明确证据。然而，这些效应几乎可以完全被大质量中微子的存在所抵消，因为它们的热自由流。尽管有限的体积的分析模拟不允许我们实现一个统计上相关的丰度大于$40 \ \mathrm{Mpc}/h$的空隙，我们发现，在高红移和大空隙的空隙尺寸函数是潜在的一个有效的探针来解开这些退化的宇宙模型，这是未来的宽场红移调查的前景的关键。
2021-05-20 astro-ph.CO
The nanohertz stochastic gravitational wave background from cosmic string loops and the abundant high redshift massive galaxies
本研究证明宇宙弦环可解释纳赫兹随机引力波背景，但难以同时解释高红移大质量星系观测，提示需扩展模型或承认不同物理起源。
2023-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How massive neutrinos reshape the cosmic web
University College London（伦敦大学学院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Durham University（杜伦大学）
研究通过FLAMINGO模拟探讨重力中微子对宇宙网的影响，发现中微子质量增加会改变密度分布并延迟结构形成，MST图谱能有效区分不同宇宙环境。
2026-07-09 astro-ph.CO
Milgrom's Law and Lambda's Shadow: How Massive Gravity Connects Galactic and Cosmic Dynamics
大质量引力为宇宙学的暗能量问题提供了一个自然的解决方案，也是解决暗物质问题的候选者。我证明，假设合理的标度关系，大规模的重力可以提供米尔格罗姆的重力定律（或“修改后的牛顿动力学”），这是已知的，以消除粒子暗物质从银河系动力学的需要。米尔格罗姆定律伴随着一个特征加速度，米尔格罗姆常数，它在观测上被限制为$a_0\approx1.1\times10^{-10}$ m/s $^2$。在这里给出的推导中，这个常数自然来自于像$a_0\propto c\sqrtΛ\propto c H_0\sqrt{3Ω_Λ}$这样的引力子的宇宙学所需质量，其中$Λ$、$H_0$和$Ω_Λ$分别是宇宙学常数、哈勃常数和第三宇宙学参数。我的推导表明，大质量引力可能是暗物质和暗能量背后的机制。
2015-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Textures and Global Monopoles as Seeds for Super-Massive Black Holes
我们计算的非线性种子波动的数量密度，有正确的数量密度，能够解释一个超大质量黑洞每个星系的存在，作为红移的函数。我们发现，有一个有趣的范围内的对称性破缺尺度的种子的密度是更大的，在标准的宇宙模型与高斯原始波动的预测。因此，在标准宇宙学模型和观测高红移的超大质量黑洞候选者之间的紧张关系日益加剧的情况下，全局缺陷可能会有所帮助。
2019-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clustering of dark matter in the cosmic web as a probe of massive neutrinos
本研究利用相对论性N-body代码gevolution，分析了含大质量中微子宇宙学模型中暗物质晕的最近邻统计量和球面接触函数，发现其普适行为可有效限制总中微子质量。
2024-07-25 astro-ph.CO
The Cosmic Evolution of the IMF Under the Jeans Conjecture with Implications for Bottom-Heavy Ellipticals
研究了星系中恒星初始质量函数（IMF）随星际介质中Jeans质量变化的宇宙演化，特别关注了现时代大质量星系K波段恒星质光比（M/L_K）。我们计算典型的牛仔裤质量使用高分辨率的流体动力学模拟加上一个完全辐射模型的ISM，这产生了一个参数化的IMF特征质量作为星系恒星形成率（SFR）的函数。然后，我们利用平衡星系生长模型以及丰度匹配模型对恒星形成历史的约束来计算星系的恒星形成历史。我们发现，在早期的时候，充满活力的尘埃和气体之间的耦合驱动温暖的条件下的ISM，产生底部轻/顶部重IMF与大ISM牛仔裤质量的大质量恒星形成星系。由于在早期头重脚轻阶段形成的大质量恒星的残余物，在当前时期大质量星系中的合成M/L_K（σ）相对于不变的IMF情况是增加的。在后期，较低的宇宙线通量使得大质量星系的ISM温度较低，因此新形成的星系团将表现出底部重的IMF，进一步增加M/L_K（sigma）。因此，我们的主要结果是，一个给定的大质量星系在其一生中可能会经历头重脚轻和底重的IMF阶段，尽管大部分恒星是在头重脚轻阶段形成的。定性地说，M/L_K（sigma）随星系质量的变化与观测结果是一致的，然而，我们的模型可能无法解释恒星吸收特征所指示的底重质量函数。
2013-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
One-point Statistics in various cosmic environments in the presence of massive neutrinos
本文以ΛCDM和νΛCDM为背景，用T-web分类法对gevolution N体模拟目录的宇宙环境分类，计算各环境的三种分布函数，发现它们可区分不同宇宙环境，还可作为区分宇宙学标准模型扩展的互补探针。
2024-11-30 astro-ph.CO
$f(T)$ non-linear massive gravity and the cosmic acceleration
提出 $f(T)$ 非线性有质量引力模型，加入 dRGT 质量项，用最新观测数据约束宇宙学演化，发现其略微支持暗能量状态方程从 quintessence 相穿越到幻影相。
2015-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Snowmass2021 Cosmic Frontier: The landscape of low-threshold dark matter direct detection in the next decade
本文综述meV至GeV低阈值暗物质直接探测的科学动因、最新进展与未来机遇，并指出通过研发投入和小型项目组合可在未来十年拓展未探索参数空间。
2023-04-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Reconstructing the massive black hole cosmic history through gravitational waves
我们今天在星系中观察到的大质量黑洞是一个复杂演化路径的自然最终产物，其中黑洞在高红移的原星系中通过一系列合并和吸积事件在宇宙历史中成长。电磁观测探测的是大质量黑洞的一小部分（即那些活跃的或离我们很近的黑洞），但计划中的天基引力波观测站，如激光干涉仪空间天线（LISA），可以测量“电磁不可见”的大质量黑洞的参数，直到高红移。在本文中，我们引入了贝叶斯框架来分析可以从一组这样的测量中收集的信息。我们的目标是将一组大质量黑洞双星合并观测与大质量黑洞形成的基本模型联系起来。换句话说，给定一组观测到的大质量黑洞合并，我们评估可以提取什么信息的基础上的大质量黑洞人口模型。具体来说，我们考虑10个具体的大规模黑洞形成的模型，选择探测四个重要的（在很大程度上不受约束）方面的输入物理结构形成模拟：种子形成，金属“反馈”，吸积效率和吸积几何。这是我们第一次允许“模型混合”的可能性，通过从已经模拟的“纯”模型的某种组合中提取观察到的总体。贝叶斯分析使我们能够恢复“混合参数”的后验概率分布，这些参数表征了观察到的分布中代表的每个模型的分数。我们的工作表明，LISA在探索结构形成的基本物理学方面具有巨大的潜力。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Evidence for cosmic evolution in the spin of the most massive black holes
我们使用的结果，从模拟生产的磁流体动力学喷流周围的黑洞推导出宇宙的自旋历史的最大质量的黑洞。我们假设，喷流生产的效率是一个单调的函数的自旋a，由模拟，吸积流的几何形状是类似的厚类星体吸积接近爱丁顿比和低激发射电星系吸积在非常小的爱丁顿率。我们利用Mbh>~10^8 Msol的超大质量黑洞的喷流功率和辐射吸积功率的共动密度之比来估计特征自旋a的宇宙历史。这一比值随z的减小而增大，与z~0的活动星系核比z~2的活动星系核具有更高的自旋（典型值分别为a~0.35-0.95和a~0.0-0.25）的图像相一致。我们讨论了吸积和合并在Mbh>~10^8 Msol的超大质量黑洞生长中的相对重要性。
2011-09-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmic Core-collapse Supernova Rate does not match the Massive-Star Formation Rate
我们确定了一个“超新星速率问题”：测量的宇宙核心坍缩超新星速率是一个因素的~ 2小（与显着性~ 2西格玛）比从测量的宇宙超新星形成率预测。这种比较对于从星系演化和富集到中子星和黑洞丰度的主题至关重要。我们系统地探索可能的解决方案。恒星形成率数据的准确性和精确性以及转换为超新星速率的准确性和精确性得到了很好的支持，拟议的修改将产生深远的影响。主要的影响可能是许多超新星被错过了，因为它们要么是光学暗淡（低光度）或黑暗，无论是固有的还是由于遮蔽。我们调查超新星太暗，已被发现在宇宙调查的详细研究所有超新星发现在本地卷。如果包括可能的超新星冒名顶替者，那么暗超新星是足够常见的分数来解决超新星速率问题。如果它们不包括在内，那么暗核坍缩的速度可能很大。其他的替代方案是，我们对恒星形成或超新星速率的理解发生了令人惊讶的变化，包括超新星在小星系中的形成方式与正常星系不同。这些可能性可以通过即将到来的超新星调查，恒星形成测量，寻找消失的大质量恒星和超新星中微子的测量来区分。
2011-08-23 astro-ph.CO astro-ph.SR
Cosmic Acceleration and Growth of Structure in Massive Gravity
本文在广义大质量引力理论的框架下介绍了一个宇宙学模型。这个理论是非线性质量引力在施托克堡空间中平移对称破缺的推广。在最近的工作中，我们证明了存在对线性扰动稳定的宇宙学解。本文在前人结果的基础上，研究了背景解和线性扰动的演化。在本底水平上，我们发现质量项的行为类似于一种流体，其状态方程随时间变化，在后期为$w < -1$。在线性阶，我们推导出泊松方程。我们发现，标量引力子模式调用各向异性应力，这带来了修改相对于LCDM的有效牛顿常数和增长率的物质扰动。此外，我们研究了引力波的传播，发现张量模获得了与时间相关的质量。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic constraint on massive neutrinos in viable f(R) gravity with producing LCDM background expansion
最近发现了几个宇宙观测之间的紧张关系，例如不同的宇宙观测表明$H_{0}$（或$σ_{8}$）的值不一致。在$Λ$ CDM中引入大量中微子可能会解决紧张局势。本文研究了由$f(R)$引力产生的大质量中微子$Λ$ CDM背景展开。我们拟合了当前的观测数据：Planck-2015 CMB，RSD，BAO和SNIa，以约束可行的$f(R)$理论中中微子的质量。在95%置信水平下的约束结果为：活跃中微子的$Σm_ν<0.202$ eV，无菌中微子的$m_{ν, sterile}^{eff}<0.757$ eV和$N_{eff}<3.22$.对于中微子质量的影响，在95%置信水平下，两种情况下模型参数的约束结果分别为$f_{R0}\times 10^{-6}> -1.89$和$f_{R0}\times 10^{-6}> -2.02$.结果还表明，冷暗物质密度、物质辐射相等时的宇宙学量、中微子密度和氦中重子质量分数等参数的拟合值与中微子的性质密切相关。最后，约束结果表明，在可行的$f(R)$模型中，$H_0$的直接测量值和CMB测量值之间的张力比基本的$Λ$ CDM模型中的张力稍弱。
2016-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy environments over cosmic time: the non-evolving radial galaxy distributions around massive galaxies since z=1.6
我们提出了一个统计研究的大质量星系的环境中的四个红移箱之间的z=0.04和z=1.6，使用的数据从斯隆数字巡天（SDSS）和NEWFIRM中带巡天（NMBS）。我们测量了圆柱体中星系的投影径向分布，围绕一个常数密度选择的大质量星系样本，并利用污染源的统计减法。我们的分析表明，大质量的主星系通常生活在群晕中，并被2到3个质量超过主星系质量十分之一的卫星星系所包围。这些卫星星系中累积的恒星质量大约等于主星系本身的质量。我们进一步发现，在过去的9.5 Gyr的径向数密度分布的星系周围的大质量的原色没有演变显着的斜率或整体归一化。一个简单的解释，这一结果可以被视为证据缺乏合并的研究组和支持静态演化模型的晕包含大量的原色。另外，在合并和新卫星的吸积之间存在着一种紧密的平衡，这样在晕内和周围的星系的整体分布就被保留下来了。后一种解释是支持比较半解析模型，它显示了类似的恒定平均卫星分布在相同的红移范围。
2013-02-12 astro-ph.CO
Towards Accurate Field-Level Inference of Massive Cosmic Structures
本文研究星系团与空洞质量的场级推断精度要求，提出两步框架：先用BORG算法确定宇宙初始条件大尺度积分精度，再通过后验重模拟获取星系团质量，结果与现有估计一致且符合ΛCDM模型。
2024-01-08 astro-ph.CO
Interaction of the massive cluster system Abell 3016/3017 embedded in a cosmic filament
星系团系统RXCJ 0225.9 -4154包含两个子星系团A3016和A3017，它们被嵌入一个具有吸积特征的大尺度结构暗条中。钱德拉对这个系统的观测显示了这两个星系团以及连接它们的X射线发射丝和其中的星系群。主星系团A3017显示出的冲击迹象很可能来自最近与沿暗条轴的星系团成分以及冷锋的相互作用。两个星系团之间的灯丝很可能是由星系团的吸积激波加热，我们讨论了两种情况下，这个X射线灯丝的起源。本文介绍了许多属性的集群合并系统的组件，用于协助解释所观察到的配置。
2021-05-28 astro-ph.CO
The cosmic spin of the most massive black holes
在假设活动星系核中的喷流是由吸积和中心超大质量黑洞的自旋提供动力的情况下，我们能够再现高激发和低激发星系的射电光度函数。高激发星系被解释为高吸积率，但非常低的自旋对象，而低激发星系有低吸积率和双峰自旋分布，约一半的人口具有最大的自旋。在较高的红移（z~1），高吸积率物体的流行意味着典型的自旋较低，而在今天的宇宙中，低吸积率物体占主导地位，具有双峰自旋分布。
2012-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variety of cosmic acceleration models from massive $F(R)$ bigravity
利用重建方案研究了大质量$F(R)$双引力中的加速宇宙学。给出了FRW方程的相容解：它包括大和小撕裂，精华，de Sitter和减速宇宙的物理$g$度规描述，同时也找到了参考$f$度规描述的宇宙的相应解，证明了一般情况下，$g$度规的宇宙学奇点并不总是表现为参考$f$度规的宇宙学奇点.我们给出了两种一致的方法来描述大撕裂和小撕裂、精髓、德西特和减速宇宙。在一个一致的解决方案中，两个度量$g$和$f$彼此一致，这可以指示与方便的单个度量背景公式化的联系。对于另一种解决方案，其中两个度量$g$和$f$彼此不一致，这里总是出现超光速模式。
2013-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pristine Massive Star Formation Caught at the Break of Cosmic Dawn
California Institute of Technology（加州理工学院）；Tohoku University（东北大学）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of California, Los Angeles（加利福尼亚大学洛杉矶分校）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF - OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文台与空间科学观测站）
研究通过发现一个在红移z=5.7253处的极低金属licity的星系AMORE6，证实了宇宙大爆炸模型中的基本概念，并展示了纯净大质量恒星形成的特性。
2026-06-04 astro-ph.CO
Gravitational recoil: effects on massive black hole occupation fraction over cosmic time
我们评估的影响，从星系中心的大规模黑洞（MBH）喷射，由于引力辐射反冲，沿宇宙合并历史的MBH人口。我们讨论的“危险”的反冲MBH作为不同的MBH自旋/轨道配置和主机晕宇宙偏差的函数，以及如何反映在“占领分数”的MBH。我们评估发生在气体贫乏的环境中，MBH二进制聚结恒星动力学过程驱动的合并的喷射概率，自旋/轨道配置预计是各向同性分布。我们将这种情况与“对齐”的情况进行对比。后者是“湿”、富含气体合并的最现实的情况，这是高红移星系的期望。我们发现，如果所有z>5-7的晕都有MBH，那么今天银河系（或类似大小的星系）拥有MBH的概率小于50%，除非MBH在星系中连续形成。MBH的“占据分数”与晕偏和MBH形成效率密切相关，在提高保留分数方面起着至关重要的作用。小晕，浅势阱和低逃逸速度，有一个高的喷射概率，但MBH合并率是非常低的沿其星系形成合并层次：MBH的形成过程可能是低效的，在这样的浅势阱。星云可以将小星系中MBH的总频率降低到60%左右，而对大星系中MBH的频率几乎没有影响（最多20%）。
2010-01-29 astro-ph.CO
Beware of Fake $ν$s: The Effect of Massive Neutrinos on the Nonlinear Evolution of Cosmic Structure
大质量中微子抑制小的、非线性的尺度上宇宙结构的生长。因此，经常有人提出，使用功率谱之外的统计数据可以通过从这些非线性尺度中提取额外的信息来收紧对中微子质量的约束。我们研究的信息内容关于中微子质量在现场的水平，量化多少这种信息产生的差异，在非线性演化的宇宙学与1流体（CDM）和2流体（CDM +中微子）。我们通过运行两个$N$体模拟来做到这一点，一个有大质量中微子，一个没有大质量中微子;两者具有相同的相位，并在给定的低红移下匹配它们的线性功率谱。这有效地将线性初始条件中编码的信息与非线性宇宙演化隔离开来。我们证明，对于$k \lesssim 1\,h/{\rm Mpc}$，并为一个单一的红移，有两个模拟之间的实际空间CDM领域的差异可以忽略不计。这表明所有关于中微子质量的信息都在初始条件所设定的线性功率谱中。因此，任何单独基于CDM场的探测器在相同尺度范围内的线性水平上的约束能力都可以忽略不计。因此，基于晕圈场的任何探测器将包含超出线性功率的很少信息。我们发现类似的结果，负责弱透镜的物质场。我们还证明了在三维物质场中可能有许多超出功率谱的信息，然而，这在现代观测中通过暗物质晕或弱透镜是不可观测的。最后，我们表明，有额外的信息可以在红移空间中找到。
2022-06-15 astro-ph.CO
