Cosmological Leverage from the Matter Power Spectrum in the Presence of Baryon and Nonlinear Effects
我们研究如何使用更高的波数（较小的尺度）在星系聚类的功率谱影响宇宙学的约束。我们考虑到非线性密度波动，（规模依赖）星系的偏见，重子效应的不确定性。允许基本上模型独立的不确定性，通过单独的拟合参数在每个波数仓，也允许红移的演变，我们量化强增益的暗能量和中微子质量杠杆增加最大波数，尽管边缘化了许多（多达125）额外的拟合参数。杠杆作用不仅是由于模式数量的增加，而且更重要的是，打破了线性范围之外的简并。
2014-11-13 astro-ph.CO
The biasing of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter estimation
我们使用AMR程序Ramses对153个高分辨率宇宙流体动力学模拟的目录，研究了在星系团质量范围内重子过程对晕质量函数的影响。我们使用我们的模拟结果在一个简单的分析模型来衡量重子物理晕质量函数的影响。活动星系核的反馈导致了一个显着的提升集群质量功能类似于其他作者报道。然而，包括AGN反馈不仅会产生与观测到的星系团相似的系统，而且还会逆转星系团上的全局重子效应。由此产生的质量函数更接近未修改的暗物质晕质量函数，但仍然包含5-10%水平的质量依赖偏差。这些效应使宇宙学参数（如$σ_8$和$Ω_m$）的测量产生偏差。对于目前的星系团调查，重子效应在目前的调查量的噪声范围内，但即将到来的和计划中的大型SZ，X射线和多波长调查将在百分比水平上受到这些过程的影响。对包含重子效应的晕质量函数的预测需要用更大和改进的模拟来仔细研究。然而，模拟完整的宇宙学盒子的分辨率，我们实现，包括AGN反馈仍然是计算上的挑战。
2014-03-05 astro-ph.CO
The Evolution of the Baryon Distribution in the Universe from Cosmological Simulations
本文报道了由宇宙学模拟得到的不同相态的重子分布演化。计算结果表明，目前大部分重子处于温暖的星系际（WHIM）介质中（约占43%），而在z = 2.5时，大部分重子构成弥散介质（约占74%）。恒星和星系中的冷气体只占z = 0的重子的14%。当z < 4时，大约一半的金属被锁定在恒星中，而WHIM和扩散介质中的金属则随着红移的减小而增加。在0 < z < 2.5的红移范围内，WHIM中的金属量从4%增加到22%，而在扩散介质中，金属量从0.6%增加到4%。这种富集过程主要是由于与超新星爆炸驱动的质量运动相关的湍流扩散机制。在z = 0时，模拟的蓝色（晚型）星系显示出与来自HII区域的数据相当吻合的所考虑的星系的光度与冷气中存在的氧丰度的相关性。
2011-11-08 astro-ph.CO
Accuracy of cosmological parameters using the baryon acoustic scale
对共动重子声学标度标准尺的X-能级测量可以用来打破仅来自CMB的参数约束中的简并性。重子拖曳时期的声视界常被用作物质密度关联函数峰值尺度的代用指标，并可方便、快速地计算出不同宇宙学模型的声视界。然而，测量并不直接约束该尺度，而是对全关联函数的测量，其取决于通过解耦的详细演变。我们评估的可靠性水平的参数约束的基础上一个简单的近似的声学尺度相比，一个更直接的确定从完整的数值两点关联函数。使用类似于最近BAO数据分析的五参数拟合技术，我们发现，对于标准ΛCDM模型和具有大质量中微子和附加相对论自由度的扩展，对于在合理范围内变化的大多数参数组合，近似优于0.15%。
2014-12-08 astro-ph.CO
A direct measurement of the baryonic mass function of galaxies & implications for the galactic baryon fraction
我们使用HI选择和光学选择的星系样本直接测量星系的丰度作为其“重子”质量（恒星+原子气体）的函数。恒星质量是根据斯隆数字巡天（SDSS）的光学数据计算的，原子气体质量是使用阿雷西博遗产快速ALFA（ALCAFA）巡天的原子氢（HI）发射线数据计算的。利用丰度匹配技术，将星系的重子函数（BMF）与LCDM宇宙中的暗物质晕质量函数相结合，确定了星系重子分数与宿主晕质量的函数关系.我们发现，即使考虑到原子气体，低质量晕的重子分数也比宇宙值小得多。我们发现，银河系重子赤字单调增加，减少晕质量，与以往的研究表明，在低质量端的重子分数近似恒定。我们认为，所观察到的重子分数的低质量晕不能单独用再电离加热解释，必须调用额外的反馈机制（如超新星爆发）。然而，在LCDM宇宙中的星系形成的标准图像中，再现我们的结果所需的流出率并不容易容纳。
2012-09-20 astro-ph.CO
Resummed Kinetic Field Theory: Using Mesoscopic Particle Hydrodynamics to Describe Baryonic Matter in a Cosmological Framework
最近，Bartelmann等人提出了一种“动力学场论”（KFT）形式主义，以解决大尺度结构形成的困难。在这种方法中，经典粒子的非平衡系综的动力学检查的统计场论的方法的基础上。到目前为止，只考虑了来自暗物质的贡献，这被认为是在非常大的尺度上对我们宇宙的准确描述。然而，在更小的尺度上，重子的贡献也必须考虑在内。基于Viermann等人的思想，我们提出了一个在宇宙学框架下描述重子物质的有效流体动力学粒子模型。利用该模型，在Lilow等人的KFT框架下计算了最低微扰阶的重子密度衬度功率谱，讨论了与暗物质情况的定性差异，并与欧拉微扰理论得到的重子谱进行了定量比较.随后的论文将解决耦合两个分别描述暗物质和重子物质的理论的问题，以获得宇宙物质的完整模型。尽管我们的重点是宇宙学系统，我们要强调的是，这里提出的所有方法都是一个相当普遍的方式，使它也适用于其他领域。
2019-05-17 astro-ph.CO
Cosmological constraints from Radial Baryon Acoustic Oscillation measurements and Observational Hubble data
利用径向重子声学振荡（RBAO）测量、远距离Ia型超新星（SNe Ia）、观测$H(z)$数据（OHD）和宇宙微波背景（CMB）位移参数数据，对$Λ$ CDM和XCDM宇宙学参数进行了约束，并进一步研究了OHD和SNe Ia数据在宇宙学约束中的作用.通过对概率密度$P\propto e^{-χ^{2}/2}$的积分，对$h$上的似然函数进行边缘化处理，得到了最佳拟合结果和$Ω_{m}-Ω_Λ$平面上的置信域，并对{ \rm $Λ$ }CDM和XCDM模型进行了组合分析，得到了68.3%的置信域，OHD+RBAO+CMB与SNe Ia+RBAO + CMB的一致性分别为95.4%和99.7%，与Lin等的结果一致。随着OHD观测数据的增加，我们有可能用OHD观测数据代替Ia型超新星观测数据来约束宇宙学参数。
2010-05-13 astro-ph.CO
Recombination induced thermodynamic Gaussian cosmological baryonic fluctuations
在某些情况下，例如在相变附近，热力学波动变得宏观相关，并且相对幅度增长远高于标准$N^{-1/2}$标度，其中$N$是粒子的数量。这种大的波动的特征在于尺度不变的高斯功率谱。在这封信中，我表明，突然下降的重子声速跨越重组导致的条件，导致在这样大的热力学高斯波动的重子电离分数。在压力平衡下，这将导致在重子分量中产生标度不变密度和温度涨落的机制，这是重子本身热力学所固有的。在$Λ$ CDM框架内，这种额外的随机波动源导致了暴胀残余小波数谱和高斯随机波动振幅在高于第一声峰的频率处的解耦，这种效应可以解释宇宙微波背景（CMB）推断和哈勃常数的局部动力学测定之间的不匹配。在没有暗物质的修正引力理论中，提出的机制可以作为声峰区域随机高斯密度波动的来源。
2017-10-23 astro-ph.CO
Impact of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter determination
普朗克合作组的最新结果表明，从宇宙微波背景辐射各向异性和星系团数计算得出的宇宙学参数处于紧张状态，后者倾向于较低的物质密度参数$Ω_\mathrm{m}$和功率谱振幅$σ_8$。受此启发，我们调查在何种程度上的紧张局势可能得到改善，一旦考虑到对集群质量函数的重子耗尽的影响。在我们的研究中，我们使用了大体积的千禧气体模拟，包括一个在高红移下预热的气体和一个由恒星和活动星系核加热的气体（在后者中，重子的自引力和辐射冷却被省略）。在这两种情况下，集团重子分数是在合理的良好协议的数据在低红移，显示出显着的重子消耗相对于宇宙平均。结果发现，这些模拟中的星系团丰度比Tinker等人（2008）在质量范围为$10^{14}-10^{14.5}h^{-1} \mathrm{M}_\odot$的暗物质模拟中普遍采用的拟合低约15%。忽略这种效应会产生宇宙学参数的显著的人为偏移，对于反馈模型，它可以表示为$z=0.17$处的$Δ[σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.27)^{0.38}]\simeq -0.03$（$\mathit{Planck}$集群样本的中值红移）。虽然这种变化不足以完全解释$\mathit{Planck}$的差异，但很明显，在未来对星系团宇宙学参数的精确测量中，这种影响不能被忽略。最后，我们概述了一个简单的，独立于模型的程序，试图纠正重子耗尽的影响，并表明它的工作原理，如果重子…
2014-01-15 astro-ph.CO
Observable tests of self-interacting dark matter in galaxy clusters: cosmological simulations with SIDM and baryons
我们将介绍BAHAMAS-SIDM，这是第一个大体积（400/h Mpc）^[3]的宇宙学模拟，包括自相互作用暗物质（SIDM）和重子物理。这些模拟很重要，主要有两个原因：1）它们包括了重子对暗物质分布的影响; 2）重子粒子可以用来制作模拟观测值，可以直接与观测值进行比较。众所周知，小岛屿发展中国家的晕圈在其中心的密度系统地低于清洁发展机制的晕圈，而且更圆。在这里，我们发现，这些变化并没有反映在气体或恒星的分布在星系团，或在他们的X射线光度。然而，引力透镜观测数据可以区分DM模型，我们提出了一个测试菜单，未来的调查可以用来测量SIDM相互作用强度。我们对模拟的星系团进行射线追踪，以产生强透镜图。包括重子增强了在SIDM模拟中不产生临界曲线的集群的透镜强度。将我们模拟的星系团的爱因斯坦半径与CLASH巡天中观测到的半径进行比较，我们发现，在1000 km/s左右的速度下，sigma/m > 1 cm^2/g的SIDM截面可能与观测到的星系团透镜不相容。
2020-06-01 astro-ph.CO
Accounting for Baryons in Cosmological Constraints from Cosmic Shear
即将进行的引力透镜观测所面临的最有害的理论系统之一是由重子对会聚场功率谱的影响所引入的不确定性。已经提出的一种解释这些效应的方法是允许几个额外的参数（表征暗物质晕）变化，并将透镜数据与这些晕参数以及标准的宇宙学参数集同时拟合。我们测试这个方法。特别是，我们使用这种技术来模拟收敛功率谱预测从一组宇宙学模拟。我们估计的偏差，在暗能量状态方程的参数，如果一个是适合的光谱预测的模拟没有模型的重子，或与所提出的方法。我们发现，忽略重子效应会导致暗能量参数的偏差，这是像暗能量调查这样的调查的统计误差的几倍。提出的重子效应修正方法使暗能量状态方程参数的剩余偏差小于统计误差。这些结果表明，这种缓解方法可以应用于分析收敛谱的调查，如暗能量调查。对于大得多的巡天观测，例如大型综合巡天望远镜，重子效应带来的偏差要显著得多。我们表明，这种缓解技术显着降低了这样的大型调查的偏差，但更有效的缓解策略将需要开发，以确保这些调查中的剩余偏差低于统计误差。
2012-12-05 astro-ph.CO
Galaxy Cluster Baryon Fractions Revisited
我们测量了z~0.1，M=1- 5e ~（14）Msun的12个星系团和星系群的恒星组分和热气体组分中的重子。本文改进了我们以前的工作，通过增加XMM数据，使测量的总质量和质量的每个主要重子组件- ICM，星团内的恒星，和恒星在星系-为每个系统。我们恢复的恒星质量与晕质量的关系与我们以前的结果一致。我们证实，重子在恒星和热气体组分之间的分配是M500的强函数;在r500标度内，恒星和X射线气体中的总质量分数分别为M500^-0.45和M500 ^-0.26。我们还证实，BCG和intracluster星的组合是一个越来越重要的贡献者恒星重子预算较低的晕质量。我们发现总重子分数对晕质量的依赖性很弱，但在统计上是显著的，标度为M500 ^[0.16]。对于M500> 2 e14，r500内的重子分数平均比WMAP 7（普朗克）分析的普适值低18%（7%）。对于普朗克来说，普适值和星团重子分数之间的差异小于与M500相关的系统不确定性。总重子分数表现出显著的分散，特别是在M500<2 e14 Msun，它们的范围为WMAP 7（普朗克）普适值的60-90%（65-100%）。在r500范围内，恒星与气体的质量之比，是恒星形成效率的量度，随着M500的增加而急剧下降。这种关系在低质量下仍然紧密，这意味着在这些质量下重子总分数的较大散射来自于重子总含量的真实散射或M500中的观测散射，而不是…
2013-09-13 astro-ph.CO
Semi-Analytical Jeans Filtering Functions for Baryonic Density and Velocity Fields in Second-Order Cosmological Perturbation Theory
Observatorio Astronómico Nacional, Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学国家天文台）；Universidad Antonio Nariño（安东尼奥·纳里尼奥大学）；Universidad ECCI（ECCI大学）
本研究在二阶宇宙学微扰理论中提出解析方法，结合弗拉索夫方程与金斯滤波函数，描述CDM和重子混合流体的涨落演化，首次通过解析推导获得一、二阶解，揭示重子压强对滤波尺度等参数的影响。
2026-09-29 astro-ph.CO
Implications of feedback solutions to the $S_8$ tension for the baryon fractions of galaxy groups and clusters
本文研究了重子效应在缓解$S_8$张力中的作用，通过扩展SP(k)模型预测重子分数，发现固定宇宙学参数时需强抑制且重子分数偏低，而同时边缘化两者则与观测一致且$S_8$值偏低，表明仅靠重子物理难以解决该张力。
2025-06-26 astro-ph.CO
New cosmological constraints with extended-Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample
我们通过采用2015年公布的普朗克数据和重子声振荡（BAO）测量，包括新的DR14类星体样品在红移$z=1.52$处的测量，更新了对宇宙学参数的约束，得出了基于六参数$Λ$ CDM模型的结论。通过对$Λ$ CDM模型的一些扩展，我们发现在$w$ CDM模型中暗能量的状态方程为$w=-1.036\pm 0.056$，在$N_\text{eff}+Λ$ CDM模型中宇宙的有效相对论自由度为$N_\text{eff}=3.09_{-0.20}^{+0.18}$，在$Ω_k+Λ$ CDM模型中空间曲率参数为$Ω_k=(1.8\pm1.9)\times 10^{-3}$，在$68\%$置信水平（C.L.）下，和$95\%$ C.L.三个活跃中微子质量之和的上限是正常层次（NH）的$\sum m_ν<0.16$ eV和具有$Δχ^2\equiv χ^2_\text{NH}-χ^2_\text{IH}=-1.25$的倒置层次（IH）的$\sum m_ν<0.19$ eV。
2017-10-09 astro-ph.CO
The impact of baryons on the matter power spectrum from the Horizon-AGN cosmological hydrodynamical simulation
未来弱透镜巡天的精确宇宙学依赖于在$k < 10$ $h$ /Mpc尺度下百分比水平的总物质功率谱的知识，重子物理学的影响建模是至关重要的。我们比较测量的总物质功率谱从地平线宇宙学流体动力学模拟：一个暗物质-只有运行，一个完整的重子物理，另一个缺乏活动星系核（AGN）的反馈。重子在$k\simeq 10$ $h/$ Mpc处导致能量的抑制，在$z=0$处导致$<15\%$的能量的抑制，并且由于更有效的冷却和恒星形成，在较小的尺度上导致能量的几倍的增强。结果对模拟中最高质量晕的存在很敏感，暗物质的分布也受到了几个百分点的影响。在整个$z=0-5$中，由于活动星系核反馈和气压的相互作用以及结构的生长，该效应的红移演化是非单调的。我们调查的有效性的分析重子校正模型在描述我们的结果。我们需要一个不同的红移演化，并提出了一个替代的拟合函数与$4$自由参数，重现我们的结果内$5\%$。与其他模拟相比，我们发现在$z=0$中重子过程对总物质功率谱的影响较小。相应地，我们的结果表明，活动星系核的反馈是不够强的模拟。来自地平线模拟的总物质功率谱在https://www.horizon-simulation.org/catalogues.html上公开提供
2018-09-24 astro-ph.CO
Does dark matter consist of baryons of new stable family quarks?
我们调查的可能性，暗物质组成的集群的重族夸克和轻子与零汤川耦合到较低的家庭。这样的家庭是预测的方法统一自旋和电荷作为第五家庭。我们对这个新家族成员的重子性质进行了粗略的估计，并研究了直接的实验和宇宙学证据对家族性质可能的限制，研究了第五家族星系团的宇宙学演化。
2009-07-01 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the Lyα forest baryon acoustic oscillations measurement of the redshift 2.3 Hubble parameter
我们使用Busca等人（2012）在红移z = 2.3处测量的哈勃参数，以及Simon等人（2005），Gaztanaga等人（2009），Stern等人（2010）和Moresco等人（2012）的21个较低z测量值，对恒定和时间演化的暗能量宇宙学模型的模型参数进行约束。新Busca等人（2012）的测量结果在H（z）约束中的限制性明显高于Farooq等人（2012）得出的限制性。这些H（z）约束现在比当前Ia型超新星（SNIa）视星等测量的限制性更大（Suzuki et al. 2012）。H（z）约束本身要求在大约2-sigma置信水平下加速宇宙膨胀，这取决于分析中使用的宇宙学模型和哈勃常数先验。对H（z）、重子声学振荡峰长标度和SNIa数据的联合分析支持一个空间平坦的宇宙学模型，该模型目前由与时间无关的宇宙学常数主导，但不排除缓慢演化的暗能量密度。
2012-12-18 astro-ph.CO
Quantifying the impact of baryon-CDM perturbations on halo clustering and baryon fraction
重子和冷暗物质（CDM）在复合之前并没有移动。这导致了局部重子和CDM密度的差异，即所谓的重子-CDM等曲率扰动$δ_{bc}$。这些微扰通常在分析大尺度结构数据时被忽略，但在高精度宇宙学时代，将它们考虑在内可能变得重要。使用重力只有2流体模拟，我们评估的影响，这种扰动的暗物质晕分布。特别是，我们专注于作为质量和大规模的$δ_{bc}$，这也使我们能够研究这种模拟所需的非平凡的数值设置的细节函数的重子分数晕。我们进一步测量了晕场和$δ_{bc}$之间的互功率谱。这种互相关是非零和负的，这表明晕形成受到$δ_{bc}$的影响。我们测量了相关的偏置参数$b_{δ_{bc}}$，并将其与最近的结果进行比较，发现吻合良好。最后，我们量化了这种扰动对晕-晕功率谱的影响，并表明这种影响可以退化为像DESI这样的调查的大质量中微子之一。
2021-03-15 astro-ph.CO
The cluster gas mass fraction as a cosmological probe: a revised study
本文分析了用Chandra观测的52个X射线发光星系团在红移0.3-1.273范围内的重子含量。我们使用去投影的X射线表面亮度轮廓和气体温度的测量值来恢复气体和总质量轮廓。通过假设星系团代表宇宙重子收支，用最热（T> 4keV）系统中星系团重子分数随红移的分布来约束宇宙学参数。我们讨论了我们的约束是如何影响的几个系统学，即等温线，假设的重子分数的恒星，耗尽参数和样品的选择。通过仅使用星团重子分数作为宇宙学参数的代理，我们得到Ω被很好地限制在0.35的值，相对统计不确定度为11%（1 σ水平; w=-1），进一步的系统误差约为（-6，+7）%。另一方面，由于存在更大的统计和系统不确定性（Lambda的数量级为40%，w的数量级大于50%），对Lambda（没有平坦几何的先验）和w（使用平坦几何的先验）的约束肯定更弱。如果WMAP 5年的最佳拟合结果被假定为固定的宇宙学参数，我们限制的贡献，预计从非热压力的支持和ICM团块低于约10%，也留下空间，以容纳重子不占无论是在X射线发射等离子体或恒星的顺序的18%的总集群重子预算。
2009-04-27 astro-ph.CO
Forecasting the Cosmological Constraints with Anisotropic Baryon Acoustic Oscillations from Multipole Expansion
重子声学振荡（BAO）在高红移星系的功率谱中的印记可以作为确定角直径距离和哈勃参数的标准标尺。结合明显扭曲星系团模式的红移畸变效应，我们还可以约束大尺度结构形成的增长速率。通常，通过星系红移巡天来约束这些参数的未来预测已经用全二维功率谱来进行，该功率谱被表征为波数$k$和视线方向与波矢量之间的方向余弦$μ$的函数，即，$P(k,μ)$。在这里，我们应用多极展开的完整的二维功率谱，并讨论了多少宇宙学信息可以从较低的多极谱提取，适当考虑到非线性效应的引力集群和红移失真。Fisher矩阵分析表明，与全2D光谱分析相比，来自双极和四极光谱的部分信息通常使每个参数的约束降低$\sim1.3$的因子。来自十六极谱的附加信息有助于改善约束，这导致从全2D谱预期的几乎可比较的结果。
2011-01-25 astro-ph.CO
Stability of small-scale baryon perturbations during cosmological recombination
本文研究了重子流体在复合过程中的小尺度涨落（重子压力声波）。特别是，我们看看它们的演化中存在的重子和光子之间的相对速度在大尺度上（$k \sim 10^{-1} \ {\rm Mpc}^{-1}$），这是自然存在的去耦的时代。先前的工作得出结论，波动增长是由于重组等离子体中声波的不稳定性，但增长因子对于典型的宇宙学模型来说很小。这些分析模型的重组在一个不均匀的宇宙作为一个扰动的参数均匀的解决方案。我们表明，相关的波数$k\gtrsim 10^3\ {\rm Mpc}^{-1}$的动态显着改变的运输电离连续（$hν>13.6$ eV）和莱曼- $α$光子之间的波峰和波谷的密度扰动。我们解决了这两个频率范围内的光子的辐射转移，并将结果在一个微扰的三能级原子模型。我们的结论是，不稳定性持续在中间尺度。我们使用的结果来估计在$10^{7}$随机实现的大规模相对速度的增长率的分布。我们的研究结果表明，有没有明显的增长，这些$10^7$实现，我们发现的最大增长因子是小于$\approx 1.2$在波数$k \approx 10^{3} \ {\rm Mpc}^{-1}$。不稳定性的低增长因素是由于电子和光子耦合的复合时期的持续时间相对较短。
2015-08-10 astro-ph.CO
Relative baryon-dark matter velocities in cosmological zoom simulations
本文提出在宇宙学缩放模拟中自洽引入重子与暗物质相对速度的方法，发现该速度显著抑制晕重子比例、延迟恒星形成并降低最终恒星质量。
2023-09-14 astro-ph.CO
More accurate simulations with separate initial conditions for baryons and dark matter
我们重新审视重子和冷暗物质的宇宙学模拟技术时，每种流体有不同的初始条件，是在辐射时代结束的情况下。大多数模拟都不能再现冷暗物质和重子微扰之间差异的线性预测。我们发现，这是由于在设置粒子初始条件时通常使用偏移规则网格。通过对重子粒子使用拉格朗日玻璃，可以在不损失模拟分辨率的情况下获得正确的行为。我们进一步表明，冷暗物质和重子之间的差异可能会影响预测的莱曼α森林通量功率谱在5%的水平，可能会影响目前的宇宙学约束。
2020-05-29 astro-ph.CO
The massive black hole-velocity dispersion relation and the halo baryon fraction: a case for positive AGN feedback
力平衡的考虑对活动星系核辐射动量输出率$L/c$施加了限制，$L/c$能够驱动银河超级风并再现所观察到的黑洞质量和球体速度色散之间的$\mbh -σ$关系。我们表明，黑洞不能提供足够的辐射动量，仅凭压力就能将气体驱逐出去。能量驱动的风给出了最近分析所支持的$\mbh -σ$缩放，但一旦冷却被纳入，能量也会下降。我们建议，恒星形成的外流触发增强云间介质湍流压力和挤压云可以提供必要的推动，并提出可能的测试这一假设。我们的假设同时可以解释观测到的晕重子分数。
2010-09-30 astro-ph.CO
How Density Environment Changes the Influence of the Dark Matter-Baryon Streaming Velocity on the Cosmological Structure Formation
我们研究了暗物质和重子流体之间的相对速度的动力学效应，重子流体在复合后仍保持超音速。这种超音速运动对宇宙结构形成的影响首先由Tseliakhovich & Hirata（2010）根据小尺度波动耦合到平均密度区域中大尺度相对速度的线性理论来阐述。在他们的形式主义中，他们将大尺度密度环境限制为全球平均密度环境。我们通过允许密度环境和相对速度的变化来改进它们的配方。这导致了大尺度和小尺度模式之间的新型耦合。我们发现小尺度涨落的增长是有偏差的：在过密环境中增长较快，在欠密环境中增长较慢。我们还发现，对密度波动的全球功率谱的净效应是从Tseliakhovich & Hirata（2010）的预测中提高其整体振幅。相应地，宇宙晕的条件质量函数和晕偏置参数也受到类似的影响。我们的预测与Tseliakhovich和Hirata（2010）的预测之间的差异是显着的，因此相关的宇宙学和高红移天体物理学应该重新审视。本研究的数学形式可用于生成宇宙学初始条件的小尺度扰动的一般，过密（欠密）背景补丁。
2016-08-03 astro-ph.CO
Where are the missing baryons in clusters?
对星系团的观测表明，它们包含的重子（气体加恒星）比宇宙重子分数少得多。这种“重子缺失”之谜对于那些被认为是宇宙中宇宙物质（重子和暗物质）代表的最大质量的星系团来说尤其令人惊讶。在这里，我们表明，重子实际上可能不会从集群中丢失，而是扩展到比通常观察到的更大的半径。重子缺陷通常在星系团的中心区域（维里半径约为0.5）观察到。然而，所观察到的气体密度分布是显着浅于质量密度分布，这意味着气体是更多的扩展比质量和气体分数随半径增加。我们使用观察到的星系团中气体和质量的密度分布来外推测量的重子分数作为半径的函数和作为星系团质量的函数。我们发现，重子分数达到宇宙值附近的维里半径的所有集团和集群5e13太阳质量以上。这表明重子并没有消失，它们只是位于星系团的外围。导致气体膨胀的加热过程（星团内气体的冲击加热，加上超新星和活动星系核的反馈）可能是这些结果的解释。接下来的观测应该能够探测到这些重子。
2010-07-12 astro-ph.CO
Producing baryons from neutralinos in small H2 clumps over cosmological ages
类星体中的极端散射事件表明存在质量为$\rm \sim 10^{-3} M_\odot$、大小为$\rm \sim 10 AU$的暗$\rm H_2 $团块。与通过N体模拟获得的相同质量的WIMP团块相比，这样的团块是极其密集的。一个被中心$\rm H_2 $团引力吸引的WIMP团将经历第一次下降，在此期间，它的密度增加了$\rm \sim 1 Myr$中的$\rm 10^6$。在这张海报中，我开始探索由$\rm H_2 $和WIMP制成的混合团块的现象学。由团块构成的分子云是将WIMP的平滑分布转化为密集网络的有效机器。如果WIMP是被引力吸引在这种分子云团块中的中性伴子，它们可能会在宇宙学年龄内富集重子扇区，或者与冷的$\rm H_2 $云混合，直到团块因碰撞或恒星紫外线加热而蒸发。一个唯象模型的基础上假设的黑暗重子组件（DBC），在过去被调用来解释CDM配置文件的主要缺点之一，其过于密集的核心，在这方面进行了简要的回顾。DBC被$\rm H_2 $和WIMP的混合物所取代，其中一小部分HI是由内部$\rm H_2 $碰撞产生的，在轻微分散的云团中，可能从晕向星系和盘的内部迁移。
2012-11-07 astro-ph.CO
Baryon fraction from the BAO amplitude: a consistent approach to parameterizing perturbation growth
本文提出了一种新的方法，通过在CAMB求解器中嵌入额外参数来参数化扰动增长，以更准确地测量重子分数，并减少系统偏差。
2025-11-28 astro-ph.CO
Halo mass function: Baryon impact, fitting formulae and implications for cluster cosmology
我们使用一组流体力学（Hydro）和暗物质（DMonly）模拟校准晕质量函数（HMF）。我们探讨重子的影响，提出了一个改进的参数化球形高密度群众和确定我们的DMonly HMF和以前发表的HMF之间的差异。我们使用的\textit{Magneticum}模拟，这是非常适合的，因为他们的重子，高分辨率，高达$(3818~\textrm{Mpc})^3$的大宇宙体积的精确治疗。重子效应在全球范围内降低了星系团的质量，在给定的质量下，这导致它们的数密度降低。这种效应在高红移$z\sim2$和高质量$M_{200\textrm m}\gtrsim10^{14}M\odot$时消失。我们对南极望远镜（SPT）、\textit{Planck}和eROSITA的星团巡天进行了三种理想化近似的宇宙学分析。我们追求两个主要问题：（1）重子的影响是什么？--对于类SPT和类\textit{Planck}样品，重子对宇宙学结果的影响可以忽略不计。然而，在类似eROSITA的情况下，忽略重子撞击导致$Ω_\textrm m$被低估了大约$0.01$，这与eROSITA的预期不确定度相当。(2)我们的DMonly HMF与以前的工作相比如何？--对于\textit{Planck}样样品，使用我们的仅DM HMF获得的结果相对于使用Tinker等人（2008）拟合获得的结果偏移了$Δ(σ_8)\simeqΔ(…
2015-12-22 astro-ph.CO
Measuring the baryon fraction in cluster of galaxies with Kinematic Sunyaev Zeldovich and a Standard Candle
提出了一种利用运动学Sunyaev-Zeldovich方法测量星系团重子分数的新方法。在这个提议中，我们需要一个配置，其中Ia型超新星位于中等红移星系团的最亮星系团中。我们发现Ia型超新星可以用来测量星系团的整体速度。我们断言，红移范围的$0.4<z<0.6$是适合这个建议。在此红移范围内，主星系的奇异速度和引力透镜效应是导致标准烛光距离模偏离宇宙学背景预测的主要原因。在这项工作中，我们认为，通过了解星系团的整体流动和宇宙微波背景光子温度的变化，由于运动学Sunyaev-Zeldovich，我们可以约束星系团的重子分数。这种配置的集群的概率。我们估计在一个保守的参数估计的大型天气调查望远镜可以找到光谱遵循$\sim 4500$星系团与一个明亮的星团星系，每年举办一个Ia型超新星。最后，我们表明，距离模测量的改进是未来调查的关键改进，这将是至关重要的，以检测集团的重子分数与所提出的方法。
2019-02-11 astro-ph.CO
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射（CMB）和斯隆数字巡天（SDSS）Lyman- $α$ forest数据，给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动，除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼，我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性（对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$），相反，暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
A 2% Distance to z = 0.35 by Reconstructing Baryon Acoustic Oscillations - III : Cosmological Measurements and Interpretation
我们使用Padmanabhan等人（2012）和Xu等人（2012）的Sloan数字巡天（SDSS）数据发布7（DR 7）的发光红星系（LRGs）结合威尔金森微波各向异性探测器（WMAP 7）的宇宙微波背景（CMB）数据重建的重子声学振荡（BAOs）签名的2%距离测量。来测量各种宇宙学模型的参数在一个具有宇宙学常数的平坦宇宙中，我们发现1.7%的测量值为H_0 = 69.8 +/-1.2 km/s/Mpc，5.0%的测量值为Omega_m = 0.280 +/-0.014。H_0和Omega_m的这些测量结果与膨胀历史的一系列基础模型相比是稳健的。我们测量了暗能量状态方程的参数w = -0.97 +/-0.17，这与一个宇宙学常数是一致的。如果允许曲率变化，我们发现宇宙符合平坦几何（Omega_K = -0.004 +/- 0.005）。我们还使用6度场星系巡天BAO数据，WiggleZ暗能量巡天数据，Ia型超新星（SN）数据和本地测量的哈勃常数的组合来探索更多参数的宇宙学模型。最后，我们探讨了改变相对论粒子的能量密度对测量H_0的影响。
2012-03-28 astro-ph.CO
Dynamical Effect of the Turbulence of IGM on the Baryon Fraction Distribution
研究了星系际重子介质中湍流对重子分数分布的动力学影响。在充分发展的非线性区域，IGM将演变成湍流状态，包含强烈的和弯曲的激波，涡量和复杂的结构。湍流会导致IGM的密度和速度场与下面的无碰撞暗物质的密度和速度场不同。因此，重子分数f_b将偏离它的宇宙平均值。我们研究了这些现象与加权基本无振荡（WENO）的混合宇宙流体动力学/N体代码，这是有效的捕捉冲击和复杂的结构产生的模拟样本。我们发现，在几百kpc到几个Mpc的尺度上，重子分数的分布是高度不均匀的，f_b的变化范围从低到宇宙平均值的1%到几倍。我们进一步表明，IGM中的湍流压力是弱的尺度依赖性，并与质量约为10 ^11 h-1 M \odot的晕的引力能量密度相当。在质量等于或小于10 ^11 h^-1 M \odot的晕中，重子分数应该大大低于f_b^cosmic。数值计算结果表明，f_b从10^12 h^-1 M \odot附近晕质量尺度下的0.8 f_b^cosmic减小到10^11 h^-1 M \odot时的0.3 f_b ^cosmic，当晕质量小于10^11 h^-1 M \odot时，f_b进一步减小。f_b的强质量依赖性与观测结果相似。虽然模拟的f_b值比观测值高2倍，但IGM的湍流是导致质量为10 ^12 h^-1 M \leq的晕中重子物质明显缺失的重要动力学原因。
2011-03-05 astro-ph.CO
Baryon effects on void statistics in the EAGLE simulation
由于宇宙空洞对暗能量、修正引力和其他宇宙学假设的敏感性，它们是很有希望的宇宙学测试工具。大多数以前的研究在文献中使用宇宙学N体模拟的暗物质（DM）粒子，忽略了重子物理的潜在影响的空洞属性。使用一个球形的欠密度发现，我们分析使用质量场和subhalo示踪剂的EAGLE模拟，其中遵循的$\rmΛ$冷暗物质宇宙中的星系的演变与国家的最先进的亚网格模型的重子过程中的$(100 \rm{cMpc})^3$量的空隙。我们研究了重子对空隙统计的影响，通过与使用相同初始条件的EAGLE的DM模拟结果进行比较。当识别质量场中的空洞时，我们发现，由于星系反馈的作用，特别是对于$r_{\rm{void}} \le 10\ \rm{Mpc}$的小空洞，DM模拟产生的空洞比流体动力学模拟多24%。我们发现，在其中星系示踪剂的选择方式有很大的影响推断无效的属性。通过恒星质量选择的星系所识别的空洞比通过总质量选择的星系所识别的空洞更大，并且具有更尖的密度分布。总的来说，重子对空洞统计的影响很小，因为空洞的性质很好地被DM模拟捕获，但重要的是要考虑星系如何填充DM晕，以估计不同宇宙学模型对空洞统计的观测效果。
2017-06-29 astro-ph.CO
Is the baryon acoustic oscillation peak a cosmological standard ruler?
在宇宙学的标准模型中，宇宙在共动坐标系中是静态的;膨胀均匀发生，并由全局尺度因子表示。重子声学振荡（BAO）峰位置是一种统计示踪剂，在标准模型中，它代表一个固定的共轨长度标准标尺。最近的引力坍缩应该会改变这个度量，使有效的比例因子以及BAO标准标尺在空间上变得不均匀。使用斯隆数字巡天，我们显示了高的显着性（P < 0.001），空间压缩的BAO峰值位置增加的空间路径的重叠与超星系团的增加。在解释下一个十年的宇宙学调查时，需要详细的观测和理论校准这个BAO峰值位置的环境依赖性。
2015-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological and astrophysical probes of dark baryons
我们研究了“暗重子”的宇宙学和天体物理学特征，这是一种与中子混合的中性费米子。由于混合是通过夸克水平上的高维算子进行的，因此高能暗重子的产生得到了增强，因此它在早期宇宙中的丰度可能是显着的。把它的初始丰度作为一个自由参数，我们得到新的，强大的限制的性质的黑暗重子。原始核合成和宇宙微波背景提供了强的约束，由于中子通过其诱导跃迁偶极相互转换为暗重子，并由于暗重子的后期衰变。此外，中子星中的中子可以缓慢地衰变为暗重子，提供了一种新的热源，但受到脉冲星温度测量的限制。考虑到所有的约束条件，我们确定参数空间的黑暗重子可以是一个可行的暗物质的候选人，并讨论有前途的途径探测它。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Baryonic solutions and challenges for cosmological models of dwarf galaxies
星系和它们的暗物质晕对暗能量加冷暗物质（LCDM）宇宙学模型提出了几个挑战。观测和理论之间的这些差异在质量最低的（“矮”）星系中加剧。LCDM对低质量暗物质晕的数量、空间分布和内部结构的预测在历史上一直与观测到的矮星系不一致，但这是部分预期的，因为许多预测只模拟了暗物质成分。任何强有力的LCDM预测都必须包括一个星系形成的模型，以了解重子物质如何填充和影响暗物质晕。在这篇文章中，我们回顾了LCDM关于矮星系的最显着的挑战，我们讨论了最近的宇宙学数值模拟如何精确定位重子解决方案，这些挑战。我们确定剩余的紧张局势，包括内部暗物质含量的多样性，卫星，恒星形态，和恒星形成淬火的飞机。它们的解决方案，或作为LCDM的实际问题的验证，可能需要改进星系形成模型和提高模拟中的数值精度。
2022-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing sub-GeV Dark Matter-Baryon Scattering with Cosmological Observables
利用普朗克卫星的宇宙微波背景数据和斯隆数字巡天的莱曼-α森林通量功率谱，我们推导了重子和暗物质之间弹性散射截面的新极限。我们的分析地址的形式$σ\propto v^n$，其中v是暗物质重子的相对速度，允许独立于特定的粒子物理模型的截面上的约束通用的横截面。我们包括高$\ell$极化数据从普朗克在我们的分析，改善了以前的限制。我们应用了一个更仔细的治疗暗物质热演化比以前做的，使我们能够扩展我们的约束到暗物质质量的$\sim$兆电子伏。我们在这项工作中表明，宇宙学探测是目前的直接探测和天体物理搜索的补充。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
On the Baryon Fractions in Clusters and Groups of Galaxies
我们提出的2 MASS集团和集群的重子分数作为集群丰富度的函数，使用总的和气体质量测量堆叠ROSAT X射线数据和恒星质量估计从红外星系目录。我们检测到的X射线发射，即使在郊区的集群，超过r_200的丰富类与X射线温度高于1千电子伏。这使我们能够更准确地确定这些集团和集群中的总气体质量。我们发现，光学选择组和集群有更平坦的温度分布和更高的恒星气体质量比单独研究，X射线明亮的集群。我们还发现，在温度低于1千电子伏的贫困群体的恒星质量是在这些系统中的气体质量相媲美。结合这些结果与个别测量的集群，团体和星系的文献中，我们发现一个突破的重子分数在~1千电子伏。在这个温度以上，重子分数随温度的变化为f_b \propto T ^0.20 \pm 0.03。在低于这个温度时，我们看到了明显更小的重子分数，并且贫群的重子分数与具有更浅势阱的系统（如正常星系和矮星系）的重子分数平滑地结合在一起，在这些星系中，重子分数与推断的速度色散成比例，即f_b \propto σ^1.6。在任何给定的势阱深度的重子分数的小散射有利于一个普遍的重子损失机制和预热模型的重子损失。然而，对于质量较小的系统，散射更大。最后，我们注意到，虽然破幂律关系可以从文献中的数据点单独推断，穷人集团和大质量星系的重子分数之间的一致性，激励我们适合两类对象（星系和集群）与一个关系。
2010-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasar X-ray and UV flux, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter measurement constraints on cosmological model parameters
我们使用Risaliti & Lusso（2015）汇编的808个类星体（QSO）在红移范围$0.061 \leq z \leq 6.28$内的X射线和紫外通量测量，单独和结合重子声学振荡（BAO）和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量，以约束六个宇宙学模型中的宇宙学参数。类星体的数据约束明显弱于，但一致，从$H(z)$ + BAO数据。对类星体+ $H(z)$ + BAO数据的联合分析与目前的标准模型--空间平坦的$Λ$ CDM一致，但对封闭的空间超曲面和动力学暗能量有一定的支持。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Cosmological model-independent constraints on the baryon fraction in the IGM from fast radio bursts and supernovae data
快速射电暴（Fast Radio Burst，FRB）是一种毫秒级的射电瞬变，观测到的色散测量值（$DM$）大于预期的银河系贡献，这表明这种事件是河外起源的。虽然已经提出了一些模型来解释脉冲的物理过程，但FRB发射背后的机制仍然是未知的。从已知宿主星系的FRB数据中，可以直接测量红移，并可以与$DM$的估计相结合，以约束宇宙学参数，如重子数密度和哈勃常数。然而，对星系际介质中重子质量分数（$f_{IGM}$）及其与宇宙学参数的简并性的认识不足限制了FRB的宇宙学应用。在这项工作中，我们提出了一个独立于宇宙学模型的方法来确定$f_{IGM}$的演变相结合的最新FRB观测本地化的宿主星系和当前的超新星数据。我们认为常数和时间依赖性的$f_{IGM}$参数化，并显示，通过贝叶斯模型选择分析，一个结论性的答案的时间演变的$f_{IGM}$强烈依赖于$DM$波动由于宇宙电子密度（$δ$）的空间变化。特别是，我们的分析表明，证据从强（有利于随着红移不断发展的$f_{IGM}$）到不确定的变化，因为考虑了更大的$δ$值。
2023-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological Constraints on the Global Star Formation Law of Galaxies: Insights From Baryon Acoustic Oscillation Intensity Mapping
线强度测绘（LIM）最初被提议作为大尺度结构的宇宙学探测器，它也为研究星系演化的天体物理学提供了一个独特的窗口。除了传统上专注于小的，非线性尺度的LIM技术的天体物理探索，我们提出了一种新的方法来研究全球恒星形成规律，使用即将到来的数据从大尺度重子声学振荡（BAO）强度映射。利用BAO尺度上的重子分数波动引起的B-level但依赖于尺度的偏置的幅度，我们表明，结合两个（或多个）LIM信号的自相关和互相关功率谱可以探测恒星形成定律的功率指数$\mathcal{N}$。我们研究的前景映射H $α$和[OIII]线在所有的尺度，特别是在重子分数偏差的印记存在，与空间任务，如SPHEREx。我们表明，虽然SPHEREx可能只能通过在其200度$^2$深度调查中访问适度数量的大尺度模式来勉强探测$\mathcal{N}$，但未来的红外全天空调查将以更高的光谱分辨率达到可比的深度（$R \gtrsim 400$）可能将$\mathcal{N}$约束到10 $-$ 30%的精度，足以区分具有不同反馈假设的模型，输出到$z\sim4$。利用这一效应，在遥远的未来，大规模的宇宙方差有限的LIM调查可以仔细研究星系演化和大尺度宇宙学环境之间的物理联系，同时对标准宇宙学模型进行严格的测试。
2022-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological simulations of the same spiral galaxy: connecting the dark matter distribution of the host halo with the subgrid baryonic physics
本研究通过对比同一暗物质晕的暗物质-only与五种不同重子物理方案的流体模拟，揭示重子反馈显著改变暗物质分布形态与速度轮廓，强调改进重子物理描述对暗物质研究至关重要。
2023-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling the expulsion of baryons from haloes: the role of feedback and of the cosmological constant
University of Oxford（牛津大学）；Durham University（杜伦大学）
本文提出一个分析模型，基于引力坍缩、流体静压力和宇宙膨胀的平衡，预测恒星系中心距离内包含的气体质量分数等于宇宙值，揭示了暗能量在气体 expulsion 中的作用。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Aspects of Spontaneous Baryogenesis
我们调查宇宙学方面的自发重子生成驱动的标量场，并提出一般的约束，是独立的粒子物理模型。通过研究产生的重子对标量场的反作用、重子生成后的宇宙膨胀历史和重子等曲率扰动，得到了相应的约束条件。我们表明，宇宙学的考虑提供了强大的约束，特别是对于最小的情况下，一个二次标量势。有趣的是，我们发现，对于一个给定的通货膨胀规模，其他参数，包括再热温度，退耦温度的重子违反相互作用，和标量的质量和衰变常数被限制在最多几个数量级的范围内。我们还讨论了对最小设置的可能扩展，并提出了两种避免等曲率扰动约束的方法：一种是用非二次标量势抑制重子等曲率，另一种是用冷的暗物质等曲率补偿重子等曲率，使标量存在到现在。
2016-08-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark matter from dark energy-baryonic matter couplings
我们提出了一个方案，其中标量场暗能量耦合到重子物质场的能量动量张量的轨迹。在慢卷状态下，这种相互作用可以产生暗物质的宇宙学特征。我们利用Union 2超新星数据集计算了宇宙学背景解，并拟合了模型的参数。然后，我们将宇宙学扰动发展到线性阶，发现微扰变量具有可接受的行为，特别是在适当选择耦合强度参数的情况下，重子物质的密度衬度与$Λ$ CDM模型中的密度衬度相似.
2011-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the sum of neutrino masses using cosmological data including the latest extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample
利用扩展重子振荡谱巡天DR 14类星体样品中重子声学振荡的距离测量和普朗克2015年公布的宇宙微波背景中温度和极化各向异性的功率谱，研究了中微子质量和（$Σm_ν$）的约束条件.我们还利用了其他一些低红移观测资料，包括相对低红移的重子声振荡、Ia型超新星和哈勃常数的局域测量。在标准宇宙学常数$Λ$冷暗物质加大质量中微子模型中，我们得到$95\%$ \acl{CL}的上限对于简并质量等级为$Σm_ν<0.129~\mathrm{eV}$，对于正常质量等级为$Σm_ν<0.159~\mathrm{eV}$，对于倒置质量等级为$Σm_ν<0.189~\mathrm{eV}$。基于贝叶斯证据，我们发现，退化层次是积极的支持，目前的数据组合不能区分正常和倒置的层次。假设退化的质量等级，我们扩展我们的研究，非标准的宇宙学模型，包括通用的暗能量，空间曲率，和额外的相对论自由度，分别，但发现这些模型不赞成的数据。
2018-04-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological baryon spread and impact on matter clustering in CAMELS
本研究利用CAMELS项目的数千个模拟量化重子扩散，发现其对反馈模型细节敏感，且重子扩散指标可捕捉反馈对物质成团的影响，还通过符号回归得到了功率抑制的拟合函数。
2023-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring extensions to the standard cosmological model and the impact of baryons on small scales
有人声称宇宙学的标准模型（LCDM）不能很容易地解释相对小尺度上的大量观测，这激发了对标准模型的扩展。在这里，我们介绍了一套新的宇宙学模拟，系统地探讨了三个合理的扩展：温暖的暗物质，自相互作用的暗物质，和运行的标量光谱指数的密度波动。当前的观测约束用于指定这些扩展附带的附加参数。我们研究了大范围的小尺度上的可观测指标，包括晕质量函数，密度和圆速度分布，卫星subhaloes的丰度，和晕浓度。对于任何给定的度量，扩展之间可以存在显著的退化。然而，在细节上，不同的扩展有定量不同的质量和径向依赖性，这表明在一系列尺度上的多探针方法可以用来打破简并性。我们还表明，在不同的扩展（相比标准模型）的径向密度分布的相对影响收敛到显着更小的半径比绝对配置文件。我们使用EAGLE和ARTEMIS模拟的重子物理的影响，推导出的宇宙学趋势进行比较。重子物理学和宇宙学变化之间也存在显著的简并（两者对某些观测量有相似的幅度效应）。由于固有的不确定性，无论是在建模的星系形成物理和扩展LCDM，一个系统的和同时的探索都是非常必要的。
2020-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The tight-coupling approximation for baryon acoustic oscillations
紧耦合近似（TCA）用于描述重子-光子系统的早期动力学，系统地建立了更高的相互作用率的倒数的订单。这种扩展可以用来掌握的物理效应，通过推导简单的解析解，或获得一种形式的系统，这是稳定的数值在早期。在线性宇宙学扰动中，我们用数值方法估计了它的精度，并讨论了它对重子声学振荡的影响。TCA可以推广到二阶宇宙学扰动，特别是我们恢复了涡不产生在这种膨胀的最低阶。
2010-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Resolving the baryon-fraction profile in lensing galaxies
利用恒星星族合成和基于像素的质量重建方法，给出了CfA-Arizona空间望远镜LENS巡天中21个透镜星系的恒星重子分数曲线的径向依赖关系.样本覆盖的恒星质量范围为Ms~2x10^9-3x10^11 Msol（太阳质量），对应的总质量范围为ML~7x10^9-3x10^12 Msol（有效半径），范围从0.25到5 Re。通过研究MS到ML依赖于每个星系中心的径向距离，我们发现对小到中等质量尺度的透镜，在大半径接近相同的值，其封闭的总质量，但表现出非常不同的恒星质量和恒星重子分数。这种现象在最大质量的透镜中会减弱。所有的重子分数剖面表明，暗物质晕超过恒星的内容之间的1.5和2.5 Re。我们发现了恒星重子分数在整个质量范围内稳步下降的证据。我们揭示了基本平面之谜，通过显示ML（<R）到Ms（<R）关系的斜率接近最近基本平面研究在大半径下的质光关系。质量较小的暗物质晕被证明受到恒星物质分布的影响，其分辨率低于10千秒差距。目前正在进行的研究解决重子分数档案将有可能评估的有效性，恒星形成模型以及绝热收缩处方中常用的模拟。[删节]
2011-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological back-reaction of baryons on dark matter in the CAMELS simulations
University of Connecticut（康涅狄格大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Yale University（耶鲁大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
CAMELS 模拟研究 baryons 对暗物质的反作用，发现暗物质密度在中心区域增加，外围减少，且受反馈机制和宇宙学参数影响显著。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of baryons in the cosmological lensing PDFs
随着高质量数据的快速增长，观测宇宙学正在经历一个独特的宏伟时刻。但是，为了更好地利用这一时刻，数据分析工具必须跟上步伐。理解重子物质对大尺度结构的影响是宇宙学面临的挑战之一。在这项工作中，我们深入研究了重子物理对不同透镜统计的影响。利用Magneticum Pathfinder模拟套件，我们表明，发光物质对点源的1点透镜统计的影响是显着的，增强的概率与$μ>3$放大的对象由$2$的一个因素和发生多个图像的一个因素$5-500$取决于源的红移和大小。我们还讨论了透镜统计对光源角分辨率的依赖性。我们的结果和方法经过仔细测试，以保证我们的不确定性比这里提出的影响小得多。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
