利用基于冷暗物质（CDM）模型的宇宙学光滑粒子流体动力学（SPH）模拟，研究了宇宙学参数和恒星形成（SF）模型的变化对宇宙SF历史的影响.我们在1-sigma误差范围内改变宇宙学参数，从WMAP最佳拟合参数，并发现宇宙学参数的这种变化主要影响宇宙SF历史的振幅。在高红移（以下简称高z），恒星形成率（SFR）是敏感的宇宙学参数，控制小尺度功率的原始功率谱，而宇宙物质的内容变得重要，在较低的红移。我们还测试了两个新的SF模型：1）基于Schaye & Dalla Vecchia（2008）工作的“压力”模型，以及2）基于Blitz & Rosolowsky（2006）工作的考虑分子氢形成效应的“闪电”模型。与以往的传统SF模型相比，压力模型降低了低密度区域的SFR，并显示出更好的协议与肯尼卡特-施密特定律的观测。这个模型也抑制了早期恒星的形成，并将宇宙SF历史的峰值向较低的红移移动，这与最近对宇宙SFR密度的观测估计更加一致。新SF模型的模拟还预测了高z星系中较低的全球恒星质量密度，较大的低质量星系群和较高的气体分数。我们的研究结果表明，有空间留在模型的不确定性，以调和宇宙SF的历史和恒星质量密度的理论和观测之间的差异。尽管如此，我们的模拟仍然预测了比大多数观测估计更高的恒星质量密度。
英文摘要：
We investigate the effects of the change of cosmological parameters and star formation (SF) models on the cosmic SF history using cosmological smoothed particle hydrodynamics (SPH) simulations based on the cold dark matter (CDM) model. We vary the cosmological parameters within 1-sigma error from the WMAP best-fit parameters, and find that such changes in cosmological parameters mostly affect the amplitude of the cosmic SF history. At high redshift (hereafter high-z), the star formation rate (SFR) is sensitive to the cosmological parameters that control the small-scale power of the primordial power spectrum, while the cosmic matter content becomes important at lower redshifts. We also test two new SF models: 1) the `Pressure' model based on the work by Schaye & Dalla Vecchia (2008), and 2) the `Blitz' model that takes the effect of molecular hydrogen formation into account, based on the work by Blitz & Rosolowsky (2006). Compared to the previous conventional SF model, the Pressure model reduces the SFR in low-density regions and shows better agreement with the observations of the Kennicutt-Schmidt law. This model also suppresses the early star formation and shifts the peak of the cosmic SF history toward lower redshift, more consistently with the recent observational estimates of cosmic SFR density. The simulations with the new SF model also predict lower global stellar mass densities at high-z, larger populations of low-mass galaxies and a higher gas fraction in high-z galaxies. Our results suggest that there is room left in the model uncertainties to reconcile the discrepancy that was found between the theory and observations of cosmic SF history and stellar mass density. Nevertheless, our simulations still predict higher stellar mass densities than most of the observational estimates.
Predictions for Herschel from LambdaCDM: unveiling the cosmic star formation history
我们使用一个基于LambdaCDM宇宙学的远红外星系演化模型，对赫歇尔空间天文台即将进行的宇宙学调查进行详细的预测。我们使用GALFORM半解析星系形成模型和GRASIL分光光度计程序计算星系的SED，包括尘埃对辐射的再加工。该模型与Baugh et al.（2005）的模型相同，假设了两种不同的IMF：一种是正常的太阳邻域IMF，用于盘状静止恒星的形成;另一种是非常头重脚轻的IMF，用于星系合并引发的恒星爆发。我们以前已经表明，头重脚轻的IMF似乎是必要的，以解释数量计数和暗亚毫米星系的红移。在本文中，我们提出的星系光度函数，数计数和红移分布的赫歇尔成像带的预测。我们发现，源混淆将是一个严重的问题，在最深的计划调查。我们还显示了预测的物理性质，如恒星形成率和恒星，气体和晕质量，以及在其他波长（从远紫外线到无线电）相关的多波长后续观测通量。我们研究了在宇宙历史上，尘埃和大质量恒星形成的总红外辐射中有多少部分应该通过赫歇尔计划的巡天来解决，并发现了一个分数~30- 50%，这取决于混乱。最后，我们表明，星系在赫歇尔调查应显着集群。
Cosmic Distances Calibrated to 1% Precision with Gaia EDR3 Parallaxes and Hubble Space Telescope Photometry of 75 Milky Way Cepheids Confirm Tension with LambdaCDM
Large-Angle Correlations in the Cosmic Microwave Background
Copi et al（2009）最近提出，CMB温度场缺乏大的角相关性，这为标准的、统计各向同性的、暴胀的λ CDM宇宙学提供了强有力的证据。我们比较各种估计的温度关联函数，显示他们如何依赖于统计各向同性的假设，以及他们如何执行WMAP 5年ILC地图，并没有天空切割。我们表明，低多极谐波，确定温度关联函数的大规模功能，可以准确地重建，独立于任何假设有关的统计各向同性，从数据以外的天空削减。由重建结果计算的温度关联函数与由全天空计算的温度关联函数符合得很好。贝叶斯分析的大规模的相关性表明，数据不能排除标准的LambdaCDM模型。我们讨论了我们的结论和Copi等人之间的差异。
Imprints of Dark Energy on Cosmic Structure Formation I) Realistic Quintessence Models and the Non-Linear Matter Power Spectrum
暗能量作为一种精华成分，会导致背景宇宙膨胀的典型改变，这除了其聚集特性外，还可能在大尺度结构上留下潜在的独特特征。许多以前的研究已经调查了这个话题，特别是在结构形成的非线性制度。然而，没有仔细的预选可行的精华模型与高精度的宇宙学数据进行。在这里，我们表明，这导致了误解（和低估）的印记的精髓分布的大尺度结构。为了这个目的，我们执行的组合超新星Ia UNION数据集和WMAP 5年的数据，以确定现实的精髓模型的可能性分析。从香草LambdaCDM的差异是特别明显的线性物质功率谱的预测幅度和形状，虽然这些仍然在SDSS数据的不确定性。我们使用这些模型作为基准进行一系列的高分辨率N体模拟研究的暗物质晕的聚类特性。我们发现，现实的精髓模型允许相关差异的暗物质分布相对于LambdaCDM的情况以及进入非线性政权，偏差高达40%的非线性功率谱。这种差异取决于DE的性质，以及考虑的规模和时代。在小尺度下（k~1-5 h Mpc^{-1}，取决于红移），结构形成过程的效率比LambdaCDM高出约20%。我们表明，这些印记是一个特定的记录的宇宙结构形成的历史，在DE宇宙学，因此不能占在标准拟合函数的非线性物质功率谱。
Closing the Observational Gap in Cosmic Dynamics: AI-Enabled Reconstruction of the Universe's Vorticity and Rotational Flow Morphology
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University（云南大学西南天文研究所）；Korea Institute of Advanced Studies (KIAS)（韩国高等科学研究院）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）；Peng Cheng Laboratory（鹏城实验室）；Institute for Astronomy, The school of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天体物理研究所）；Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Zhejiang University（浙江大学宇宙学与计算天体物理学中心）；CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU（中山大学粤港澳大湾区嫦娥科学中心）
Spectral Distortion of the CMB by the Cumulative CO Emission from Galaxies throughout Cosmic History
我们发现，在整个宇宙历史中，星系的累积CO排放扭曲了宇宙微波背景（CMB）的光谱，其水平远高于未来仪器的检测限，如原始膨胀探测器（PIXIE）。建模的CO信号在100-200 GHz的频率间隔中具有显著的凸起，具有~ 2 $\times$ 10 $^{-23}$ W m $^{-2}$ Hz $^{-1}$ sr $^{-1}$的特征峰值强度。大部分的CO前景来源于适度的红移，z ~ 2-5，并且需要有效地去除来自早期宇宙的更微妙的扭曲。
目前我们宇宙的加速膨胀可能是由一种未知的能量成分（暗能量）或广义相对论的修正（修正引力）驱动的。本文重新讨论了一个唯象模型的约束条件，该模型介于纯\LambdaCDM模型和带附加参数α的Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）膜世界模型之间.结合宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星（SNIa），以及伽马射线暴（GRB）和线性增长因子（LGF）等高红移观测，我们得到了参数α=0.254 \pm 0.153（68% C. L.）的严格约束，这意味着平坦的DGP模型与当前的观测结果不相容，而纯\LambdaCDM模型仍然非常好地拟合数据。最后，我们以更高的精度模拟了未来的测量，发现与现有的约束相比，对α的约束可以提高两倍。
Measuring the History of Cosmic Reionization using the 21-cm PDF from Simulations
21 cm PDF（即，像素亮度温度的分布）预期在再电离期间是高度非高斯的，并且提供关于密度和电离的分布的重要信息。我们测量的21厘米PDF作为红移的函数在一个大的宇宙再电离模拟，并提出了一个简单的经验拟合。由模拟PDF的指导下，我们进行了极大似然分析的能力，即将进行的实验，以测量的形状的21厘米PDF，并从它的宇宙再电离的历史。在最强的假设下，我们发现即将进行的实验可以测量再电离的中期到后期阶段的再电离历史，精度为1-10%。在一个更灵活的方法，允许在每个红移四个自由参数，类似的精度需要较低的噪音水平的第二代21厘米的实验。
The Cosmic Expansion History from Line-Intensity Mapping
University of Barcelona（巴塞罗那大学）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）；University of Toronto（多伦多大学）；Ben-Gurion University（本-古里安大学）
