Measuring the cosmic homogeneity scale with SDSS-IV DR16 Quasars
我们报告的测量尺度的宇宙均匀性（$r_{h}$）使用最近发布的类星体样本的第十六次数据发布的斯隆数字巡天（SDSS-IV DR 16）。我们利用分维$D_2$对位于红移区间$2.2 < z < 3.2$内的2个红移仓进行了分析。通过采用通常的假设，即当$D_2 \sim 2.97$，即在$D_2=3$的1%以内时得到$r_{h}$，我们发现宇宙均匀性尺度随红移有减小的趋势，并且与$Λ$ CDM预测很好地吻合。我们的研究结果证实了标准宇宙学模型的基本假设所预测的类星体空间分布的均匀性尺度的存在。
2021-01-31 astro-ph.CO
A novel method of measuring cosmological distances using broad-line regions of quasars
绝对距离尺度的测量一直是宇宙学中的一项重要任务。特别是近年来，早期宇宙和晚期宇宙测量之间的哈勃常数紧张关系已经成为宇宙学的新危机，这就需要新的、独立的绝对宇宙学距离测量。最近，报道了利用分光天体测量和混响映射测量3C273的视差距离的结果。我们在这篇新闻与观点论文中评论了这种新颖的方法。
2020-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the scale of cosmic homogeneity with SDSS-IV DR14 quasars
利用斯隆数字巡天（SDSS-IV DR 14）第14次数据发布的类星体样本，确定了红移范围$0.80<z<2.24$内的宇宙均匀性尺度。我们将样本分成4个红移箱，每个箱都有$N_{\rm q} \geq 19,000$类星体，跨越整个调查的红移覆盖范围，并使用两个关联函数估计来测量标度球内计数及其对数导数，即，分形关联维数，$D_2$。以$Λ$ CDM宇宙学为基准模型，我们首先估计了类星体偏差的红移演化，然后估计了底层物质分布的均匀性尺度$r_{\rm{hom}}^{\rm{m}}$。我们发现，$r_{\rm{hom}}^{\rm{m}}$表现出减少的趋势与红移和所获得的值是在很好的协议与$Λ$ CDM预测在整个红移区间的研究。因此，我们的结论是，大尺度均匀性假设是一致的最大空间分布的类星体目前可用
2018-09-28 astro-ph.CO
Measuring the Density Fields around Bright Quasars at $z\sim 6$ with XQR-30 Spectra
由于莱曼- $α$吸收的饱和，在再电离时期使用类星体视线测量星系际介质的密度是具有挑战性的。然而，在发光类星体附近，增强的辐射产生了一个在类星体光谱中可观察到的邻近区，在那里莱曼- $α$吸收不饱和。在这项研究中，我们使用$10$高分辨率（$R\gtrsim 10,000$）$z\sim 6$类星体光谱的扩展XQR-30样品测量的密度场的类星体邻近区。我们发现$3$ pMpc距离类星体的各种环境。我们将观测到的密度累积分布函数（CDF）与$\textit{Cosmic Reionization on Computers}$模拟的模型进行比较，发现类星体的$1.5$与$3$ pMpc之间有很好的一致性。这个区域远离类星体宿主，因此接近宇宙的平均密度，这使我们能够使用CDF来对宇宙学参数$σ_8=0.6\pm0.3$设置约束。这种不确定性主要是由于目前可用的高质量类星体视线数量有限。利用$z\gtrsim 6$上超过$>200$的已知类星体，这种方法将允许我们在未来将$σ_8$的约束收紧到百分比水平。在$1.5$ pMpc中靠近类星体的区域，我们发现密度比$1.23 \pm 0.17$模拟中预测的要高，这表明在$z\sim 6$中亮类星体（$M_{\rm 1450}<-26.5$）的典型宿主暗物质晕质量是$\log_{\rm 10} (M/M_\odot)=12.5^{+0.4}_{-…
2021-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring time delays: I. Using a flux time series that is a linear combination of time-shifted light curves
天体物理学中的一些现象产生具有时间延迟的光变曲线。其中包括混响映射和透镜类星体。在某些系统中，由于延迟分量是无法分辨的，并且光变曲线是由红噪声过程产生的，因此时延的测量变得复杂。我们得到的似然函数的观察给定的模型的组合的时间延迟的光变曲线或一个单一的光变曲线。该似然函数与自关联函数不同。我们证明，给定一个单波段的光变曲线，这是一个组合的两个（或更多）的原始光变曲线的时移副本，从一个红噪声概率分布产生的，我们可以测试，如果总通量光变曲线是一个组合的时间延迟副本，或者，是一致的原始光变曲线。此外，在某些实际情况下，即使当通量比约为1/10时，也可以测量这些未分辨分量之间的时间延迟和通量比。这种方法对于鉴别透镜类星体和同时测量它们的时间延迟以及估算活动星系核的混响时间尺度是有用的。在一篇配套论文中，我们推导出一种使用光中心位置的方法（例如，的透镜类星体）以及组合通量。这使我们能够识别透镜类星体和超新星，并测量它们的时间延迟，与仅通量方法相比具有更高的保真度。然而，天体测量+通量方法不适合于类星体混响映射。我们还评论了常用的方法拟合幂律模型的功率谱，并提出了适当的似然函数，这样一个适合。我们在模拟上测试了新方法，并提供了Python和MATLAB实现。
2021-01-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Photometric Reverberation Mapping of the Broad Emission Line Region in Quasars
提出了一种利用宽波段光度测量类星体宽发射线区大小的方法。一项基于数值模拟的可行性研究指出了这种方法的优点和缺陷。该方法适用于一个子集的Palomar绿色类星体样本，独立的BLR尺寸测量。的光度法和光谱混响映射技术的结果之间的协议。在大型调查的时代，许多类星体的BLR尺寸和黑洞质量的测量的影响进行了讨论。
2012-02-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Measuring large-scale structure with quasars in narrow-band filter surveys
我们表明，一个大面积的成像调查，使用窄带滤波器可以检测类星体在足够高的数量密度，并具有足够的精度在其光度红移，把它们变成合适的示踪剂的大尺度结构。如果窄带光学巡天可以探测到像i=23这样微弱的天体，那么在z~1.5处，它的体积数密度就可以达到10^{-4} h^3 Mpc^{-3}（共动）。这样的星表将导致精确测量的功率谱z~3-4。我们还表明，它是可能的，利用类星体测量重子声学振荡在高红移，在那里的不确定性从红移失真和非线性是远远小于在z<1。作为一个具体的例子，我们研究了未来的影响，J-PAS，这是一个窄带成像调查的光学超过1/5的无遮挡的天空与42个过滤器的~100 A的半高全宽。我们证明J-PAS能够利用类星体的宽发射谱线，对数百万个天体提供优良的光度红移，σ z ~0.002（1+z）。
2012-05-25 astro-ph.CO
The extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: measuring the cross-correlation between the MgII flux transmission field and quasars and galaxies at $z=0.59$
本文首次尝试利用镁-Ⅱ双态（MgII）通量传输场与类星体和星系示踪星位置之间的大尺度互相关测量重子声振荡（BAO）。在$0.3 < z < 1.6$的Mg II通量传输连续场是从重子振荡光谱巡天（BOSS）和扩展的BOSS（eBOSS）获得的500，589个类星体光谱测量的。246，697个类星体示踪星和1，346，776个星系示踪星的位置是从斯隆数字巡天（SDSS）I，II，BOSS和eBOSS目录中提取的。除了测量宇宙学的BAO尺度和有偏的物质密度相关性，这项研究允许测试和改进宇宙学的莱曼- $α$分析。在显著性为$Δχ^{2} = 7.25$时检测到与BAO一致的特征。测得的Mg II线性透射偏置参数为$b_{\mathrm{MgII(2796)}} (z = 0.59) = (-6.82 \pm 0.54) \, \times 10^{-4}$和$b_{\mathrm{MgII(2804)}} (z = 0.59) = (-5.55 \pm 0.46) \, \times 10^{-4}$，Mg I偏置为$b_{\mathrm{MgI(2853)}} (z = 0.59) = (-1.48 \pm 0.24) \, \times 10^{-4}$。它们的红移演化用幂律指数$γ_{\mathrm{Mg}} = 3.36 \pm 0.46$表征。这些测量打开了一个新的窗口，在最…
2019-06-12 astro-ph.CO
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: measuring the evolution of the growth rate using redshift space distortions between redshift 0.8 and 2.2
利用扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）数据发布14（DR 14）类星体样本的各向异性聚类，我们测量了增长率及其演化，该样本包括覆盖宽红移范围的$0.8 < z < 2.2$和天空区域的$2112.90$ $\rm deg^2$的$148\,659$类星体.为了优化测量，我们部署了一个红移相关的加权方案，这使我们能够避免分箱，并一致地执行数据分析，包括整个样本的红移演变。我们在傅立叶空间中进行分析，并利用红移演化功率谱多极子来测量红移空间畸变参数$fσ_8$和控制宇宙学微扰各向异性投影的参数。我们测量了$f σ_8(z=1.52)=0.43 \pm 0.05 $和$dfσ_8/dz (z=1.52)= - 0.16 \pm 0.08$，这与普朗克实验约束下对$Λ$ CDM宇宙学的期望一致。
2018-01-10 astro-ph.CO
Measuring the distances to quasars at high redshifts with strong lensing
强透镜类星体的时间延迟测量是众所周知的，提供“时间延迟距离”$D_{Δt}=(1+z_L)D_LD_S/D_{LS}$和角直径距离透镜星系$D_L$。这两种距离对宇宙学参数给出了严格的限制。在这项工作中，我们探索了一种不同的使用时间延迟观测：在一个平坦的宇宙的假设下，强透镜观测可以准确地测量角直径的源$D_S$的距离。根据预测，类星体的相应红移可能达到$z_S\sim4$。高红移距离将采样Ia超新星和CMB之间的哈勃图，独立于宇宙模型提供关于我们宇宙性质演化的直接信息，例如，暗能量状态方程参数$w(z)$。我们将我们的方法应用于现有的透镜系统SDSS 1206+4332，并在$z_S=1.789$上得到$D_S=2388_{-978}^{+2632}Mpc$。并对LSST的时代进行了预测。$D_S$的不确定度取决于透镜和光源的红移、$D_{Δt}$和$D_L$的不确定度以及$D_{Δt}$和$D_L$之间的相关性。更大的相关性将导致更严格的$D_S$测定。
2019-08-08 astro-ph.CO
Measuring Extragalactic Microlens Masses and Motions in Strongly Lensed Quasar Systems with Intensity Interferometry
Columbia University（哥伦比亚大学）；Stanford University（斯坦福大学）
本研究提出结合流量比测光的强引力透镜类星体时间分辨强度干涉术，可打破传统微引力透镜的简并性，利用下一代干涉仪能高精度测量中等红移河外星系单个致密天体的质量与运动，还可区分恒星与暗物质微引力透镜。
2026-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Reconstructing Quasar Spectra and Measuring the Ly$α$ Forest with ${\rm S{\scriptsize pender}Q}$
本文提出SpenderQ，一种基于机器学习的类星体光谱重建方法，通过自编码器学习红移不变的潜在编码并结合迭代掩蔽吸收区域，直接重建内禀类星体光谱并测量LyA森林，显著降低了聚类测量偏差。
2025-06-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Methods for quasar absorption system measurements of the fine structure constant in the 2020s and beyond
本文综述了两个主要的最新进展，显着改善宇宙学测量的基本常数来自高分辨率类星体光谱。第一个是在高分辨率光谱仪上部署天文激光频梳，第二个是开发基于人工智能方法的光谱分析工具。前者几乎消除了以前仪器不确定性的主要来源，而后者建立了测量类星体吸收系统精细结构常数（$α$）的最佳方法。这些方法可以用于新的ESTERO摄谱仪和未来的ANDES摄谱仪在极大望远镜上收集的数据，以前所未有的精度产生无偏的$Δα/α$测量。
2023-01-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Precisely Measuring the Cosmic Reionization History from IGM Damping Wings Towards Quasars
针对宇宙再电离时代类星体邻近区IGM阻尼翼分析，提出生成式概率模型并结合降维技术，用大样本优化方法，实现对IGM中性氢分数和类星体寿命的精确测量，为再电离研究提供可靠探针。
2025-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: Measuring the anisotropic Baryon Acoustic Oscillations with redshift weights
对SDSS-IV扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）数据发布14（DR 14）类星体样品的重子声振荡（BAO）信号进行了各向异性分析。该样本由分布在红移范围$0.8 < z < 2.2$的147，000个类星体组成。我们应用红移权重技术在这个样本中的类星体的聚类，并实现了4.6%的测量角距离测量$D_M$在$z = 2.2$和哈勃参数$H$在$z=0.8$。我们参数化的距离红移的关系，相对于基准模型，作为一个二次扩展。这种扩展的系数被用来重建的距离红移关系，并获得距离和哈勃参数测量在所有的红移范围内的样品的红移。报告在两个特征红移的结果，我们确定$D_M(z=1) = 3405\pm305 \ (r_{\rm d} / r_{\rm d, fid}) \ {\rm Mpc}$，$H(z=1) = 120.7\pm 7.3 \ (r_{\rm d,fid} / r_{\rm d}) \ {\rm km} \ {\rm s}^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$和$D_M(z=2) = 5325\pm249 \ (r_{\rm d} / r_{\rm d, fid}) \ {\rm Mpc}$，$H(z=2) = 189.9\pm 32.9 \ (r_{\rm d,fid} / r_{\rm d}) \ {\rm km} \ {\rm s}^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$。这些…
2018-01-09 astro-ph.CO
Systematic Redshift of the Fe III UV Lines in Quasars. Measuring Supermassive Black Hole Masses under the Gravitational Redshift Hypothesis
我们发现类星体的Fe Ⅲ $λλ$ 2039-2113光谱特征在中心超大质量黑洞引起的引力红移假设下出现了系统的红移。我们的分析27个复合光谱从BOSS调查表明，红移和加宽的线在Fe III $λλ$ 2039-2113混合大致遵循预期的相关性在弱极限的史瓦西几何维里化运动学。假设Fe III的紫外红移提供了一个测量$M_{BH}\over R$（${Δλ\over λ}\simeq{3\over2}{G\over c^2} {M_{BH}\over R}$），并使用不同的估计发射区域的大小，$R$（无论是从引力微透镜，混响映射或从缩放的大小与内在类星体的光度），我们得到的质量与以前的质量估计的维里定理的基础上的不确定性内一致的10个对象。为了确认测量到的红移的引力来源，需要对样本中Fe III $λλ$ 2039-2113发射区的大小进行混响映射估计。同时，我们提出了一个尝试性的黑洞质量标度关系的基础上的Fe III $λλ$ 2039-2113红移有用的测量黑洞质量的一个单独的对象从一个单一的光谱。
2018-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the Time Variation of the Fine-structure Constant with Quasars Detected by LAMOST
本文首次利用LAMOST类星体光谱中的[O III]双线测量精细结构常数α的宇宙学变化，未发现α随时间演化的证据，并独立印证了SDSS结果。
2025-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the speed of light with ultra-compact radio quasars
本文以2.29 GHz VLBI全天空观测613毫角秒超紧凑射电源为例，介绍了一种利用$0.0035<z<3.787$确定宇宙学中作为个体标准标尺的子样的方法。如果假设致密结构的线性尺寸依赖于源的光度和红移，如$l_m=l L^β(1+z)^n$，则只有中等光度类星体（$10^{27}$ W/Hz $<L<$ $10^{28}$ W/Hz）显示出可忽略的依赖性（$|n|\simeq 10^{-3}$，$|β|\simeq 10^{-4}$），因此代表了具有固定特征长度$l=11.42$ pc的此类统治者的种群。利用120个覆盖红移范围$0.46<z<2.80$的暗能量源，在宇宙平坦的假设下，我们证实了宇宙中暗能量的存在，并得到了对物质密度$Ω_m=0.323^{+0.245}_{-0.145}$和哈勃常数$H_0=66.30^{+7.00}_{-8.50}$ km sec $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的严格约束.最后，利用测量到的类星体扩展到高红移的角直径距离$D_A$（$z\sim 3.0$），我们用高斯过程技术重建了$D_A(z)$函数。这使我们能够确定对应于$D_A(z)$函数最大值的红移：$z_m=1.70$和相应的角直径距离$D_A(z_m)=1719.01\pm43.46$ Mpc。根据宇宙计时器和BAO的数据，对膨胀率函数$H(z)$进行类似的重建，得到$H…
2017-01-28 astro-ph.CO
Measuring the Moving Lens Effect with Wide-Separation Lensed Quasars
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）
本文提出利用宽分离透镜类星体的光谱差分红移测量运动透镜效应，以SDSS J1004+4112为例，蒙特卡洛预测显示在ELT配置下可达到10^-7精度，验证了该方法的可行性。
2026-10-06 astro-ph.CO
The Giant Gemini GMOS survey of z>4.4 quasars - I. Measuring the mean free path across cosmic time
我们已经获得了163个类星体的光谱在$z_\mathrm{em}>4.4$与双子座多目标光谱仪的双子座南北望远镜，最大的公开样品的高质量，低分辨率的光谱在这些红移。从这个均匀的数据集，我们产生了堆叠类星体光谱在三个红移间隔$z\sim 5$。我们模拟了低于静止坐标系莱曼极限（$λ_\mathrm{r}<912$极限）的通量，以评估星系际介质对HI电离辐射的平均自由程$λ_\mathrm{mfp}^{912}$。在平均红移$z_\mathrm{q}=4.56$，4.86和5.16，我们测量$λ_\mathrm{mfp}^{912}=(22.2\pm 2.3, 15.1\pm 1.8, 10.3\pm 1.6)h_{70}^{-1}$适当的Mpc与样本方差占主导地位的不确定性。结合我们的结果与低红移的$λ_\mathrm{mfp}^{912}$测量，数据很好地模拟了一个简单的幂律$λ_\mathrm{mfp}^{912}=A[(1+z)/5]^η$与$A=(37\pm 2)h_{70}^{-1}$ Mpc和$η= -5.4\pm 0.4$之间的$z=2.3$和$z=5.5$。这种快速的演化需要一种物理机制--超越宇宙膨胀--来降低宇宙的有效莱曼极限不透明度。我们推测，大多数的HI莱曼极限不透明度表现在气体外的星系暗物质晕，跟踪大规模的结构（如灯丝），其平均密度（因此中性分数）随宇宙时间…
2014-02-17 astro-ph.CO
Measuring Supermassive Black Hole Masses: Correlation between the Redshifts of the Fe III UV Lines and the Widths of Broad Emission Lines
我们基于Fe III $λλ$ 2039-2113线混合的红移{相对于类星体的静止坐标系}测试了最近提出的（Mediavilla et al. 2018）黑洞质量标度关系。为此，我们在一个非常合适的类星体样本的光谱中拟合了这一特征，该样本是在甚大望远镜（VLT）上用X射线枪观测到的，其质量已经使用维里定理独立估计。对于这个样品的类星体，我们一致确认了Fe III $λλ$ 2039-2113混合物的红移，并发现它与H $β$，H $α$和Mg II的平方宽度相关，这些宽度通常用作$M_{BH}/R$的测量，以根据维里定理确定质量。当分别使用H $β$、H $α$和Mg II线的半高宽（FWHM）时，维里和Fe III $λλ$ 2039-2113红移质量之间的平均差异为0.18 $\pm 0.21$ dex、0.18 $\pm 0.22$ dex和0.14 $\pm 0.21$ dex。当使用Mg II线的标准差PDMATHAMT时，差值减小到0.10 $\pm 0.16$ dex。我们还研究了重子振荡光谱巡天（BOSS）的高S/N复合类星体光谱，发现Fe III $λλ$ 2039-2113的红移和Mg II的平方宽度，$FWHM_{MgII}^2$，非常好地匹配与X-射手观察到的单个类星体光谱的相关性。如果红移是引力引起的，这种相关性是可以预期的。
2019-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring Microlensing using Spectra of Multiply Lensed Quasars
我们报告的引力透镜类星体的光谱观测程序与多个图像。我们试图建立微透镜是否发生在每个类星体图像只使用单历元的观测。我们计算图像对中发射线的核心的通量比，以设定无微透镜的基线。连续通量比相对于该基线的偏移产生免于消光的微透镜放大率，因为消光同等地影响连续谱和谱线。当我们发现色微透镜时，我们试图限制类星体吸积盘的大小。SDSSJ 1004 +4112和HE 1104 -1805分别示出了振幅为$0.2< |Δm| < 0.6$和$0.2< |Δm| < 0.4$ mag的彩色微透镜。用尺寸为$r_s\propto λ^p$的高斯源（$I\propto \exp(-R^2/2r_s^2)$）模拟吸积盘，并使用放大图来模拟微透镜，我们发现SDSS 1004 +4112有$r_s(λ3363)=7\pm3 light-days (18.1\pm7.8 \times 10^{15} cm$）和$p=1.1\pm 0.4$，HE 1104 -1805有$r_s(λ3363)=6\pm2 light-days (15.5\pm5.2 \times 10^{15} cm$）和$p=0.7\pm0.1$。对于SDSSJ 1029 +2623，我们发现$\sim 0.4$ mag在连续通量比中具有很强的色度，这可能是由微透镜效应引起的，尽管并非所有可用的数据都符合这一解释。对于Q 0957 +561，我们…
2012-06-07 astro-ph.CO
Spectroastrometry and Reverberation Mapping of Active Galactic Nuclei. II. Measuring Geometric Distances and Black Hole Masses of Four Nearby Quasars
本研究结合光谱天体测量与反响映射（SARM）方法，测量了四个邻近类星体的几何距离与黑洞质量，推导出哈勃常数，并预期未来GRAVITY升级后精度将提升。
2025-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A reanalysis of quasar absorption spectra results suggesting a spatial gradient in values of the fine-structure constant
我们统计分析了最近的一个样本的数据点测量的精细结构常数α（相对于地球的值）在类星体吸收系统。使用不同的统计技术，我们发现一般协议与以前的作者，偶极子模型是一个合理的数据拟合。我们确定的偶极拟合相对于一个简单的双极拟合的意义，讨论的解释的一致性，并测试替代模型的潜在变化的α对数据。使用一个简单的分析，我们发现，在（Δ α）/α的恒定偏移量，可能是由非陆地镁同位素丰度的吸收剂。最后，我们测试的磁畴壁模型对数据。
2012-05-22 astro-ph.CO
Gaia reference frame amid quasar variability and proper motion patterns in the data
盖亚非常精确的天体测量将使国际天体参考系（ICRF）在光学上得到几个数量级的改进。几组类星体被用来定义一个以太阳系重心为原点的运动学稳定的非旋转参考系。盖亚还将观测大量的星系，这些星系可以获得精确的位置和自行，尽管它们不是点状的。类星体的光学稳定性是至关重要的，我们调查如何准确的参考系可以恢复。各种自行模式也出现在数据中，最著名的是由太阳系重心加速引起的，大概是朝向银河系中心。我们回顾了其他一些不太知名的影响，不是标准的天体测量模型的一部分。我们使用真实的天空分布、星等和红移来模拟类星体和星系。位置可变性引入使用马尔可夫链模型。参考系是使用为盖亚任务开发的算法确定的，该算法还确定了太阳系的加速度。我们还测试了一种方法来测量太阳系质心的速度在宇宙学框架。我们模拟了参考系的恢复和太阳系的加速度，并得出结论，它们没有显着干扰类星体的变化是统计平均的存在。然而，类星体的非均匀天空分布的影响会导致参考系和加速度之间的相关性，这会降低解决方案。我们的研究结果表明，应该尝试进行天体测量确定红移依赖的星系的表观漂移，由于我们的速度相对于CMB，这在原则上可以允许确定哈勃参数。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Quasar photometric redshifts from incomplete data using Deep Learning
即将到来的天文巡天预计将探测到如此大量的新光源，以至于测量它们的光谱红移测量将是不切实际的。因此，人们对使用机器学习来从每个物体的测光中产生红移很感兴趣。我们对Square Kilometre Array探测到的射电源（类星体）特别感兴趣，并发现深度学习，在大量光学选择的准恒星物体样本上进行训练，可以有效地预测三个外部射电源样本的红移。然而，要求九个不同的星等，从近红外，光学和紫外波段，有显着减少的影响，可以预测的红移源的数量。在这里，我们探索使用机器学习来估算缺失特征的可能性。我们发现，对于训练样本，简单的插补是足够的，特别是用该波段的最大值替换缺失的幅度，从而假设未检测到的是在灵敏度极限。然而，对于测试样本，这并不像多变量插补那样有效，这表明许多缺失的量值不是极限，但确实没有被观察到。从广泛的测试模型，我们建议，插补是最好的限制，每个源两个缺失值。在最坏的情况下，当源在天空中重叠时，这将使红移可以被估计的源的比例从46%增加到80%，而对于其他样本则达到>90%。
2022-03-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Finding Multiply-Lensed and Binary Quasars in the DESI Legacy Imaging Surveys
本研究在DESI Legacy成像巡天中通过自相关算法结合目视检查，搜寻强引力透镜类星体，新发现436个多重透镜及双类星体候选体，并补充了部分候选体的红移数据，为提升哈勃常数测量精度提供样本基础。
2023-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the Mean Free Path of HI Ionizing Photons at $3.2\leq z\leq4.6$ with DESI Y1 Quasars
本研究利用DESI Y1的12,595条类星体光谱，在$3.2\leq z\leq4.6$处对HI电离光子平均自由程进行了模型无关的高精度测量，发现其红移演化较以往估计更平缓，且演化在$z\approx5$处变陡，标志着HI再电离的结束。
2025-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of instrumental systematic errors on fine-structure constant measurements with quasar spectra
我们提出了一种新的“超校准”技术测量高分辨率光谱仪的波长尺度的系统失真。通过将“太阳双星”或小行星的光谱与参考实验室太阳光谱进行比较，可以在整个光学波长范围内，在两个中阶梯光栅级（$\sim$ 50- 100埃）和整个摄谱仪臂（$\sim$ 1000- 3000埃）的尺度上，以$\sim$ 10 m s $^{-1}$的精度跟踪标准钍-氩校准中的失真。使用档案光谱从过去的20年中，我们探讨了超校准的历史VLT-UVES和凯克-HIRES摄谱仪。我们发现，系统误差在他们的波长尺度是无处不在的和大量的，与通常的$\pm$ 200 m s $^{-1}$每1000 μ m之间变化的远程失真。我们应用一个简单的模型，这些扭曲模拟光谱的特点大UVES和HIRES类星体样品，以前表明可能的证据，宇宙学的变化，精细结构常数，$α$。在$α$的虚假偏差产生的模型密切匹配的重要方面的VLT-UVES类星体的结果在所有的红移和部分解释HIRES的结果，虽然不是自洽在所有的红移。也就是说，扭曲的明显普遍性、大小和一般特征能够显著削弱类星体吸收线中$α$变化的证据。
2014-11-18 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Laboratory atomic transition data for precise optical quasar absorption spectroscopy
类星体的光谱揭示了一系列关于星系的重要天体物理信息，这些星系与类星体的视线相交。它们还可以测试宇宙学时间和距离尺度上基本常数的变化。这些努力的关键是实验室频率，同位素和各种金属离子跃迁的超精细结构。在这里，我们审查和综合现有的信息，这些数量为43个跃迁，这是重要的测量可能的变化，在精细结构常数，α，使用光学类星体光谱，即那些钠，镁，铝，硅，钙，铬，锰，铁，镍和锌。我们还总结了目前缺少的信息，排除了更多的过渡被使用。我们提出了一个最新的一组系数，q，它定义了这些转变的灵敏度变化的α。对Si Ⅱ和Ti Ⅱ的同位素结构和q系数进行了新的计算，其中Si Ⅱ 1808和Ti Ⅱ 1910.6/1910.9是首次计算。最后，模拟的吸收线光谱被用来说明预期的系统误差，如果同位素/超精细结构从轮廓拟合分析省略。为了确保数据和计算的透明度、可重复性和通用性，我们提供了一个全面的数据库作为支持信息。这将在执行新的测量和计算时更新。
2014-07-10 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.atom-ph
Upper Limits on the 21 cm Power Spectrum at z = 5.9 from Quasar Absorption Line Spectroscopy
我们目前的上限21厘米功率谱在$z = 5.9$计算的中性分数的星系际介质的$x_{\rm H{\small I }} < 0.06 + 0.05\ (1σ)$来自暗像素统计类星体吸收光谱的模型无关的限制。使用21CMMC，再电离分析代码的马尔可夫链蒙特卡罗纪元，我们探索的概率分布的21厘米功率谱与此约束的中性分数。我们提出了99%的置信上限$Δ^2(k) < 10$ $20\ {\rm mK}^2$的$k$从0.5到$2.0\ h{\rm Mpc}^{-1}$的范围内，与确切的限制依赖于采样的$k$模式。该限值可用作21 cm实验的零测试：检测到$z=5.9$的功率超过该值，高度提示残留前景污染或影响分析的其他系统误差。
2016-08-03 astro-ph.CO
Fitting Spectral Energy Distributions of AGN - A Markov Chain Monte Carlo Approach
本文提出AGNfitter，一种基于马尔可夫链蒙特卡洛的算法，用于稳健拟合活动星系核的谱能量分布并量化参数不确定性，并通过XMM-COSMOS数据验证其性能。
2014-01-22 astro-ph.CO
VLBI Detections of Parsec-Scale Nonthermal Jets in Radio-Loud Broad Absorption Line Quasars
我们进行了无线电探测观测在8.4 GHz的22个射电大声宽吸收线（BAL）类星体，从斯隆数字巡天（SDSS）第三次数据发布，通过甚长基线干涉（VLBI）技术。我们使用的VLBI仪器是由日本VLBI网络（JVN）的一个子阵列运营的VLBI探测项目（OCTAVE）的光学连接阵列。我们的目的是选择BAL类星体的非热喷流适合测量其取向角和年龄，随后详细的VLBI成像研究，以评估两个有争议的问题，是否BAL类星体被视为近边缘上，以及是否BAL类星体是在一个短暂的类星体种群的演化阶段。我们使用OCTAVE基线探测到了22个源中的20个，这意味着亮度温度大于10^5 K，可能来自非热喷流。因此，BAL流出和非热射流可以同时产生在这些中央引擎。我们还发现了四个倒谱源，它们被解释为多普勒波束，极上观察的相对论性喷流源或年轻的射电源：单一的边缘几何不能描述所有的BAL类星体。我们讨论了OCTAVE观测对研究BAL类星体的方向和演化阶段的意义。
2009-10-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Test of the Cosmological Principle with Quasars
我们通过测量由宽视场红外巡天探测器（WISE）观测到的136万个类星体的通量有限的全天空样本的角分布中的偶极子来研究宇宙的大尺度各向异性。该样本来自新的CatWISE 2020目录，其中包含来自WISE任务的低温、低温后和再激活阶段的3.4和4.6 $μ$ m深度光度测量。虽然偶极子在类星体天空中的方向与宇宙微波背景（CMB）的方向相似，但其振幅是预期的两倍多，拒绝了对CMB偶极子的规范的、唯一的运动学解释，其p值为$5\times10^{-7}$（$4.9σ$表示正态分布，单侧），这是迄今为止此类研究中达到的最高意义。我们的结果与协调$Λ$ CDM模型的基本假设宇宙学原理相冲突。
2021-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The C IV forest as a probe of baryon acoustic oscillations
根据最近用Lyman $α$（Ly $α$）跃迁测量类星体吸收中的重子声学振荡的成功经验，探讨了用三重电离碳（C IV）的1548 π跃迁作为示踪剂的可能性.虽然Ly-alpha森林是星系际气体的更灵敏的示踪剂，但它受到这样一个事实的限制，即它只能在红移$z > 2$的光学窗口中测量。类星体在这些高红移下的识别和观测是具有挑战性的，但是C IV森林可以探测到红移$z \approx 1.3$，充分利用类星体红移分布中的峰值，可以高效地瞄准。我探索的C IV吸收信号的强度，并表明，在红色一侧的Ly-alpha发射线的吸收人口占主导地位的C IV（因此将占主导地位的潜在的BAO信号的其他金属）。因此，我认为，即将到来的调查可能有足够的增加类星体的数量密度，以抵消较低的敏感性的C IV森林，并提供竞争力的精度使用C IV自相关和C IV类星体的互相关在$< z > \approx 1.6$。
2014-10-20 astro-ph.CO
Joint Bayesian Estimation of Quasar Continua and the Lyman-Alpha Forest Flux Probability Distribution Function
我们提出了一种新的贝叶斯算法，利用马尔可夫链蒙特卡罗采样，使我们能够同时估计未知的连续水平的每个类星体在一个合奏的高分辨率光谱，以及他们共同的概率分布函数（PDF）的传输Ly $α$森林通量。这种全自动的PDF调节连续拟合方法采用线性主成分分析（PCA）基础对未知类星体连续体进行建模，PCA系数被视为滋扰参数。该方法允许一个估计参数管理的星系际介质（IGM）的热状态，如斜率的温度-密度关系$γ-1$，而边缘化的连续不确定性在一个完全贝叶斯的方式。使用现实的模拟类星体光谱从一个简化的半数值模型的IGM，我们表明，这种方法恢复的基础类星体连续体的精度$\simeq7\%$和$\simeq10\%$在$z=3$和$z=5$，分别。考虑到主成分光谱的数量，这与PCA模型本身的潜在准确性相当。最重要的是，我们表明，我们可以实现一个几乎无偏估计的斜率$γ-1$的IGM温度-密度关系的精度为$\pm8.6\%$在$z=3$，$\pm6.1\%$在$z=5$，为10个模拟高分辨率类星体光谱的合奏。将这种方法应用于真实的类星体光谱，并与来自流体动力学模拟的更现实的IGM模型进行比较，将能够精确测量控制IGM的热和宇宙学参数，尽管由于模型的灵活性增加，不确定性会更大。
2017-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO XXV: Measuring H0 to 6.5% precision with quasar strong lensing and maximally flexible mass-sheet dynamics
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Université de Genève（日内瓦大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Stony Brook University（石溪大学）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
基于四重成像类星体SDSSJ1433+6007，结合哈勃空间望远镜成像、时间延迟监测和空间分辨恒星运动学，通过联合透镜和动力学模型并考虑质量片变换的最大灵活性，在平坦ΛCDM宇宙学下以6.5%精度测得哈勃常数$H_0 = 73.2^{+4.8}_{-4.7}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$，并发现内部质量片参数$λ_{\rm int}=1.12^{+0.05}_{-0.06}$与1有2σ偏离。
2026-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Geometric Distances of Quasars Measured by Spectroastrometry and Reverberation Mapping:Monte Carlo Simulations
最近，甚大望远镜干涉仪（VLTI）上的重力首次以前所未有的$\sim 10μ$分辨率空间解析了类星体3C 273的结构。通过对类星体宽线区（BLR）的光谱测量（SA）和混响成像（RM）观测的联合分析，成功地将一种新的视差距离测量方法应用于类星体。这种SA和RM（SARM）测量的不确定度约为实际数据的$16\%$，显示出其作为精密宇宙学的强大工具的巨大潜力。本文通过对模拟数据的详细分析，研究了SA观测数据质量对距离测量的影响，建立了距离的统计不确定度与差分相位相对误差之间的定量关系。我们采用一个圆盘模型的BLR的SARM分析。我们发现，SARM分析的意见一般产生可靠的类星体距离，即使是相对较差的SA测量误差棒的$40\%$在峰值的相位。超视距雷达的倾角和张开角是决定距离不确定性的主要参数。从SARM分析中发现，具有倾角$\gtrsim 10^{\circ}$和张开角$\lesssim 40^{\circ}$的BLR是距离测量的最可靠的区域。通过分析类星体光度函数产生的活动星系的模拟样本，我们发现，如果重力/重力+可以实现一个相位误差$0.1^{\circ}$每基线的目标与幅度$K \lesssim 11.5$，SARM活动可以约束$H_0$的不确定性$2\%$通过观察$60$目标。
2021-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
A 14 $h^{-3}$ Gpc$^3$ study of cosmic homogeneity using BOSS DR12 quasar sample
利用BOSS类星体样品在红移范围$2.2<z<2.8$内进行了三维巡天，研究了宇宙的均匀性。我们测量球内计数$N(<\! r)$，即给定对象周围的对象的平均数量，及其对数导数，分形相关维数$D_2(r)$。对于均匀分布$N(<\! r) \propto r^3$和$D_2(r)=3$。由于示踪剂密度演化的不确定性，3D巡天只能探测红移依赖性的均匀性，即它们探测所谓的“空间各向同性”。我们的数据表明空间各向同性的类星体分布在红移范围$2.2<z<2.8$在一个模型无关的方式，独立于任何FLRW基准宇宙学，导致$3-\langle D_2 \rangle < 1.7 \times 10^{-3}$（2 $σ$）的范围$250<r<1200 \, h^{-1}$ Mpc的类星体分布。如果我们假设类星体没有比单位小得多的偏差，这意味着大尺度上物质分布的空间各向同性。再结合哥白尼原理，最终得到大尺度上物质分布的均匀性。或者，使用一个平坦的$Λ$ CDM基准宇宙学与CMB导出的参数，并测量相对于这个$Λ$ CDM模型的类星体偏差，我们的数据提供了一个一致性检查的模型，在如何均匀的宇宙是在不同的尺度。在整个$10<r<1200 \, h^{-1}$ Mpc范围内，$D_2(r)$与我们的$Λ$ CDM模型是兼容的。对于物质分布，我们得到$3-\langle D_2 \rangle < 5 \ti…
2016-11-21 astro-ph.CO
A Groundbased Imaging Study of Galaxies Causing DLA, subDLA, and LLS Absorption in Quasar Spectra
本文介绍了在背景类星体光谱中寻找在红移0.1 ~< z ~< 1处产生阻尼莱曼α（DLA）、亚阻尼莱曼α（subDLA）和莱曼极限系统（LLS）吸收的星系的结果。该样品由强MgII吸收剂（W_0^（2796）>= 0.3 A）的较大样品形成，其HI柱密度通过测量HST UV光谱中的Ly-alpha线来确定。测光红移，星系的颜色，和接近类星体的视线，在重要性降序，被用来确定负责吸收星系。我们的样本包括80个吸收系统的吸收星系已被确定，其中54个是第一次在这里。主要结果是：（1）相对于恒定的星系背景，在类星体视线上，星系的面密度随碰撞参量b的增大呈指数下降，e折叠长度约为46 kpc。在吸收红移处计算的b >~ 100 kpc的Galerkin与吸收系统无关是统计上一致的。(ii)logN（HI）在3.0 σ显著性水平下与b负相关。DLA星系被发现系统更接近类星体的视线，比产生subDLA或LLS的星系接近两倍。DLA星系样本的中值碰撞参量为17.4 kpc，subDLA样本为33.3 kpc，LLS样本为36.4 kpc。(iii)相对于L*、L/L* 的吸收星系光度与W_0^（2796）、log N（HI）或b无显著相关。(iv)DLA，subDLA和LLS星系包括光谱类型的混合，但根据其光谱能量分布推断主要是晚型星系。这些结果的影响进行了讨论。（节录）
2011-05-23 astro-ph.CO
Strongly lensed type Ia supernovae as a precise late-universe probe of measuring the Hubble constant and cosmic curvature
强透镜Ia型超新星（SNe Ia）在测量多幅图像的时间延迟方面具有一定的优势，有望成为一种强大的后宇宙宇宙学探测器。在本文中，我们模拟了一个样本的透镜SNe Ia与时间延迟测量的时代的遗产调查的空间和时间（LSST）。基于距离求和规则，我们利用透镜Ia超新星对宇宙晚期的哈勃常数$H_0$和宇宙曲率参数$Ω_K$进行了与模型无关的约束.我们发现，如果可以观察到20个透镜状的Ia超新星，对$H_{0}$的约束优于SH0ES合作的测量。当透镜Ia超新星的事例数增加到100时，$H_{0}$的约束精度与普朗克2018年的结果相当。以200个透镜状Ia超新星事件作为乐观估计，得到了$ΔH_0=0.33$ $\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}$和$ΔΩ_K=0.053$。此外，我们还模拟了不同情况下的透镜类星体，并进行了比较，发现它们仍然是一种有用的宇宙学探测器，尽管它们的约束精度远低于透镜类星体。在LSST时代，对Ia超新星和类星体的时间延迟测量有望得到$ΔH_0=0.26 ~\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}$和$ΔΩ_K=0.044$的结果。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mining for Dust in Type 1 Quasars
我们探索了约35，000个0<z<5.3的均匀选择类星体的消光/红化，以便更好地理解它们的内在光学/紫外光谱能量分布。使用从斯隆数字巡天（SDSS）的第7次数据发布，交叉匹配WISE在中红外，2 MASS和UKIDSS在近红外，和GALEX在紫外线的休息帧光学紫外测光，我们隔离的异常值的颜色分布，并发现它们很好地描述了SMC般的红化规律。采用马尔可夫链蒙特卡罗抽样方法的分层贝叶斯模型，以找到与宽吸收线（BAL）和非BAL样品一致的幂律指数和E（B-V）分布。我们发现，在SDSS中的Ugriz色选1型类星体中，2.5%（13%）的非BAL（BAL）样本与E（B-V）>0.1一致，0.1%（1.3%）与E（B-V）>0.2一致。模拟结果显示，这两个类星体群体本质上都比平均合成物更蓝，平均光谱指数（$α_λ$）为-1.79（-1.83）。这两个样品的发射和吸收线的性质表明，类星体的本质红色连续具有较窄的巴耳末线和较强的电离谱线，后者表明在极端紫外和前者指向黑洞质量和/或方向的差异更硬的连续。
2015-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring the speed of light with updated Hubble diagram of high-redshift standard candles
本文利用SNe Ia与高红移类星体标准烛光哈勃图约束光速变化，发现至z~2无显著偏离常光速证据，并展望DECIGO借引力波实现千分之一精度。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc
