Limits on Cosmological Birefringence from the Ultraviolet Polarization of Distant Radio Galaxies
我们报告更新的测试上的旋转的线偏振平面的光在宇宙学的距离，使用的比较在8个射电星系在z>2和预测的方向的各向异性核辐射的散射模型，这解释了偏振的UV偏振的测量方向。每个星系在几度内都没有检测到旋转，如果旋转不依赖于方向，那么全天空平均旋转被限制为θ= -0.8 +/- 2.2。我们讨论的相关性约束宇宙学双折射的结果，当这是由一个宇宙学伪标量场的相互作用或存在的Cherns-Simons项。
2010-04-22 astro-ph.CO gr-qc
How cosmological expansion affects communication between distant quantum systems
本文构建膨胀宇宙背景下谐振子探测器与量子场相互作用的通信协议，证明宇宙膨胀通常提升经典容量，并可借此探测宇宙流体参数及场与曲率的耦合。
2024-08-05 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Simultaneous Falsification of LCDM and Quintessence with Massive, Distant Clusters
即使是对单个大质量星系团的观测，特别是在高红移的情况下，也可以通过暴露出测量良好的膨胀历史和它预测的结构增长之间的不一致性来证伪由宇宙学常数和具有高斯初始条件的冷暗物质（LCDM）组成的标准宇宙学框架。通过对当前宇宙学数据约束膨胀历史的可能性分析，我们表明，LCDM的预期数量的大规模，遥远的集群的上限几乎相同的限制预测的所有精髓模型，其中暗能量是一个最低限度的耦合标量场与一个典型的动力学项。我们提供了方便的拟合公式的置信水平，在该水平下观察的质量M在红移z可以证伪LCDM和quintessence给定宇宙学参数的不确定性和样本方差，以及预期数量的这样的集群在光锥和爱丁顿偏置因子，必须适用于观察到的质量。根据我们保守的置信标准，这相当于要求质量比在几百平方度的调查中通常预期的大3倍，目前已知的星系团都没有证伪这些模型。各种系统误差，包括质量函数形式的不确定性和超新星光变曲线拟合器之间的差异，通常会使排除曲线的质量偏移不到10%，使当前星团质量测定的统计和系统不确定性成为评估LCDM和quintessence证伪的最关键因素。
2011-02-08 astro-ph.CO
Revisiting The Cosmological Time Dilation of Distant Quasars: Influence of Source Properties and Evolution
The University of Auckland（奥克兰大学）；The University of Sydney（悉尼大学）
本研究重新审视遥远类星体的宇宙时间膨胀，通过分析源属性和演化影响，发现变化时间尺度与波长和光度相关，且无黑洞质量影响。
2026-01-13 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.AP
Distant foreground and the Hubble constant tension
我们可以通过考虑银河系外遥远的源（遥远的前景）周围的某些介质（如极冷的粗粒（灰色）尘埃）对宇宙微波背景宇宙微波背景（CMB）的污染，来解释宇宙学参数$H_0$（哈勃常数）的本地测量值与从普朗克飞行任务对CMB的测量值之间的差异（张力）。与其他任何前景一样，它将改变CMB功率谱，并有助于CMB温度波动的分散。通过生成具有不同色散的CMB随机样本，我们已经检查了增加的色散导致$H_0$的较小估计值，其余的宇宙学模型参数保持不变。这可以解释{ \it普朗克}导出的参数$H_0$相对于局部测量值的减小值。一段时间以来，人们一直怀疑这些冷灰色的尘埃存在于星系际空间，而且除了遥远的河外星系源变暗的影响外，几乎无法探测到。
2023-01-22 astro-ph.CO
Tracing the cosmological evolution of stars and cold gas with CMB spectral surveys
在LCDM宇宙学的背景下，对星系演化的完整描述需要测量整个宇宙时间内的平均恒星形成率（SFR）和冷气丰度。从CO阶梯的排放痕迹冷气体，和[CII]精细结构的排放在158微米的痕迹SFR。强度测绘是以红移为函数，而不是以单个星系为单位，来测量发射谱线的累积表面亮度。CMB光谱畸变仪器对CO和[CII]红移发射强度的平均值和各向异性都很敏感。大尺度各向异性与平均表面亮度和线亮度加权偏差的乘积成比例。这种偏差提供了星系演化与其宇宙学背景之间的联系，并且是强度映射的独特资产。交叉相关与星系红移调查允许明确的测量红移线的亮度，尽管残留的连续污染和闯入者。通过互相关测量谱线亮度也避免了宇宙方差，并提出了新的观测策略。银河系的前景发射比预期的信号大$\sim 10^3$倍，这对仪器的校准和稳定性提出了严格的要求。在一系列假设下，波段的线性组合足以清除连续谱污染，残差对仪器噪声产生适度的惩罚。对于PIXIE，$2 σ$对CO和[CII]发射的灵敏度从低红移的$\sim 5 \times 10^{-2}$ kJy/sr标度到通过再电离的~2 kJy/sr。
2017-03-22 astro-ph.CO
Cosmological effects on the observed flux and fluence distributions of gamma-ray bursts: Are the most distant bursts in general the faintest ones?
已经有几种说法认为，长持续时间的BATSE伽马射线暴的一个重要部分应该位于红移大于5的位置。这个观点来自于一个自然的假设，即平均而言，较暗的物体应该位于较大的红移处。然而，在斯威夫特观测到的爆发中，大于5的红移是罕见的，似乎与BATSE的估计相矛盾。本文旨在澄清这一矛盾。我们推导出观测量和发射量之间的宇宙学关系，并得出了一个可以在具有确定红移的爆发集合上进行测试的预测。这种分析独立于假设的宇宙学、观测偏差以及任何伽马射线暴模型。四个不同的样本进行了研究：8个BATSE爆发的红移，13个爆发与派生的伪红移，134斯威夫特爆发的红移，和6费米爆发的红移。这种争论可以用这样一个事实来解释，即明显较暗的爆发一般不一定位于大的红移处。当爆发样本中的亮度（或发射能量）增加的幅度大于观测值随红移而变暗的幅度时，这种行为是可能的。在这种情况下，dP（z）/dz > 0可以保持，其中P（z）是峰值通量或通量。所有四个不同的长爆发样本都表明情况确实如此。这也意味着数百个微弱的、持续时间长的BATSE爆发不一定位于高红移处，而且观测到的长斯威夫特爆发的红移分布可能实际上代表了实际的分布。
2011-01-26 astro-ph.CO
Testing Models of Intrinsic Brightness Variations in Type Ia Supernovae, and their Impact on Measuring Cosmological Parameters
对于光谱学证实的Ia型超新星，我们评估了内部亮度变化的模型，详细的数据/Monte Carlo比较了以下数量的色散：哈勃图散射，真实B-V颜色和SALT-II光变曲线模型拟合颜色（c）之间的色差（B-V-c），以及光度红移残差。数据样本包括来自三季斯隆数字巡天II的251条ugriz光变曲线，以及来自超新星遗产巡天3年数据发布的191条griz光变曲线。我们发现，波长无关（相干）散射的最简单的模型是不够的，和描述的数据的内在散射模型必须有波长相关的变化。我们使用蒙特卡罗模拟来检查的标准方法，增加了一个相干散射项正交的距离模的不确定性，以使减少的卡2到单位时，拟合哈勃图。如果光变曲线拟合包括模型的不确定性与正确的波长依赖的散射，我们发现，在暗能量状态方程参数$w$的偏差是可以忽略的。然而，不正确的模型不确定性会导致距离模量的显著偏差，最高可达0.05等红移相关变化。对于最近的SNLS 3宇宙学结果，我们估计，这种影响引入了额外的系统不确定性$w$的~0.02，远低于总的不确定性。然而，这种不确定性取决于所使用的样本，因此这种小的$w$ -不确定性在未来的宇宙学结果中是不能保证的。
2012-12-27 astro-ph.CO
Conformal Cosmological Model Parameters with Distant SNe Ia Data: "gold" and "silver"
假设Ia型超新星（SNe Ia）是标准的烛光，人们可以用它们来检验宇宙学理论。哈勃太空望远镜团队分析了186个超新星Ia \cite{Riess_04}，以测试与宇宙膨胀长度相关的标准宇宙学模型（SC）并评估其参数。用同一样本确定了具有相对参考单位的共形宇宙模型（CC）的参数，从而将广义相对论的共形量解释为观测量。我们的结论是，真正的测试是非常有用的，并允许评估模型的参数。从形式统计的角度来看，CC模型的最佳拟合与SC模型与$Ω_Λ=0.72, Ω_m=0.28$的最佳拟合几乎是相同质量的近似。如前所述，对于CC模型，刚性物质成分可以替代SC模型中存在的$Λ$项（或精华）。我们注意到，一个自由的无质量标量场可以产生这样的刚性物质。我们描述了我们的分析结果，为最近的“黄金”数据（192超新星Ia）。
2010-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detection of the Cosmological Time Dilation of High Redshift Quasars
研究利用多波段二十余年监测的190个类星体和 Bayesian 假设检验，探测到依赖红移的宇宙学时间膨胀，反驳了类星体变异性挑战标准宇宙学模型的说法。
2023-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing the speed of light over cosmological distances: the combination of strongly lensed and unlensed supernova Ia
探测光速是广义相对论的一个重要测试，但使用遥远宇宙中的物体测量$c$几乎完全没有探索过。在这封信中，我们提出了一个想法，使用银河系规模的强引力透镜系统的多次测量Ia型超新星作为背景源，以估计光速。这提供了一种原始的方法来测量光速，使用位于不同红移的物体，这些物体在遥远的过去发出它们的光。此外，我们预测，强透镜Ia型超新星观测的LSST将产生强大的约束$Δc/c$在$10^{-3}$的水平。我们还讨论了未来的调查，如LSST是否可能成功地检测任何假设的变化，$c$预测的理论，其中基本常数具有动力学性质。
2018-10-02 astro-ph.CO
Are ring galaxies the ancestors of giant low surface brightness galaxies?
巨大的低表面亮度星系（GLSB），如马林1，具有异常大而平坦的圆盘。它们的形成是冷暗物质场景中宇宙学模拟的一个难题。我们认为，GLSB可能是碰撞环星系动力学演化的最终产物。事实上，我们的模拟表明，在碰撞后约0.5-1.5 Gyr，导致形成环形星系，环不断膨胀和褪色，而盘变得非常大（~100 kpc）和平坦。在这个阶段，我们模拟的星系匹配的许多性质的GLSB（表面亮度剖面，形态，HI光谱和旋转曲线）。
2009-02-20 astro-ph.CO
Integrated perturbation theory for cosmological tensor fields. IV. Full-sky formulation
本文扩展积分微扰理论至全天与广角效应，用于计算任意阶宇宙学张量场的功率谱和相关函数，并给出最低阶线性理论的解析结果及数值比较。
2024-09-20 astro-ph.CO
Dust, Gas, and Metallicities of Cosmologically Distant Lens Galaxies
我们均匀地分析了10个引力透镜的\chandra \X射线观测，HE 0047-1756，QJ 0158-4325，SDSS 0246-0805，HE 0435-1223，SDSS 0924+0219，SDSS 1004+4112，HE 1104-1805，PG 1115+080，Q 1355-2257，和Q 2237+0305，以测量图像之间的差异X射线吸收，金属丰度和透镜星系的尘埃气体比。除SDSS 0924+0219和HE 1104-1805外，我们在所有晶状体中检测到差异吸收。这使在宇宙学上遥远的透镜星系中测量尘埃与气体比率的样本增加了一倍。我们成功地测量了三个透镜，Q 2237+0305，SDSS 1004+4112和B 1152+199的X射线光谱的气相金属丰度。我们的研究结果表明金属丰度和尘气比之间存在线性相关性（即，一个恒定的金属尘埃比），与附近星系的发现一致。我们得到了透镜星系中尘埃与气体的平均比$E(B-V)/N_H=1.17^{+0.41}_{-0.31} \times 10^{-22}\rm mag\,cm^2\,atom^{-1}$，内禀散射为$\rm0.3\,dex$。结合GRB余辉和类星体前景吸收体的数据，我们发现平均尘气比$\mdtg,$现在显着低于银河系的平均值，$1.7\,\times 10^{-22}\,\rm mag\, cm^{2}\, a…
2013-05-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmological X-ray Scattering from Intergalactic Dust
高分辨率X射线成像技术为探索z < 2宇宙中尘埃的性质提供了一个独特的机会。0.1- 1 μ m大小的尘埃颗粒会散射软X射线，在X射线点源周围产生弥散的“晕”像，亮度约为弧分大小的几个百分点。我们导出了宇宙学背景下的散射公式，并计算了散射晕的表面亮度，这是由于（i）一个由粒子尺寸的幂律分布均匀富集的IGM（Ω_ d ~ 10^-5），以及（ii）一个在宇宙学距离上的DLA型尘埃屏（N_H ~ 10 ^21 cm^-2）。表面亮度轮廓的形态可以区分上述两种情况，对灰尘团块进行尺寸约束，并约束IGM的均匀性。因此，X射线散射可以测量第一恒星、矮星系和星系外流对宇宙金属丰度预算和宇宙尘埃历史的相对贡献。我们发现，由于星系间散射的量在光子能量< 1 keV时被高估，Petric等人（2006）没有探测到X射线散射晕，当数据限制在1-8 keV波段时，这与“灰色”星系间尘埃颗粒（Omega_d ~ 10^-5$）是一致的。我们还计算了系统的星等偏移，Δ m ~ 0.01，这样一个人口的石墨颗粒，这将影响类型的超新星调查理想的测量暗能量参数在~ 1%的精度。
2012-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The local and distant Universe: stellar ages and $H_0$
我们银河系中最古老的恒星天体的年龄为当前的宇宙学模型提供了一个独立的测试，因为它们给出了宇宙年龄的下限。盖亚空间飞行任务最近进行的精确测量、通过个别元素丰度对恒星金属丰度的精确测量以及恒星演化建模方面的进展，为银河系中最古老的恒星星族：球状星团和金属丰度极低的恒星提供了新的、更高精度的年龄估计。宇宙年龄的限制，$t_U$，这样得到的确定从本地宇宙和晚的时间。众所周知，另一个与宇宙年龄密切相关的宇宙学参数--哈勃常数$H_0$--的局部和早期宇宙测定显示出一种$\gtrsim 3 σ$张力。在标准宇宙学模型中，$Λ$ CDM、$t_U$和$H_0$通过物质密度参数$Ω_{m,0}$联系起来。我们建议在$Λ$ CDM框架中将局部$t_U$约束与后期$Ω_{m,0}$估计相结合，以获得不依赖于早期宇宙物理的低红移$H_0$确定。这种方法与目前的数据的原理证明$H_0= 69.3 \pm 2.7$（$H_0= 69.3 \pm 2.7$）公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$从球状星团（极低金属丰度恒星）具有良好的前景，在不久的将来改进的约束。
2019-03-29 astro-ph.CO astro-ph.SR
The Effect of Surface Brightness Dimming in the Selection of High-z Galaxies
宇宙表面亮度变暗的形式是$(1+z)^{-4}$，它影响所有的光源。表面亮度变暗对红移z的强烈依赖性表明在寻找高红移星系时存在选择偏差，即我们倾向于只检测那些具有高表面亮度（SB）的星系。然而，未解决的发射结不受SB调光的影响，从而提供了一种方法来测试高Z星系的块状。我们的策略依赖于比较的总流量检测相同的源在不同深度的调查。对于所有星系，更深的图像允许更好地调查低SB功能。宇宙学的SB调光使得这些低SB特征在红移越来越高的时候很难被探测到。我们使用GOODS和HUDF哈勃太空望远镜遗留数据集来研究SB调光对高红移星系的低SB特征的影响，并将其与平滑源的预测进行比较。我们选择了一个样本的莱曼break星系在z~4（即B波段辍学）检测到的所有数据集，并发现没有显着的趋势时，从不同深度的图像测量的总星等进行比较。通过蒙特卡罗模拟，我们得出了不同SB轮廓的星系的预期趋势。与数据的比较暗示了从高z星系发出的大多数静止坐标系紫外光的紧凑分布。
2014-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimating the feasibility of `standard speed-gun' distances
在以前的论文中，我们展示了一种测量活动星系核（AGN）宇宙学距离的单梯级方法，该方法可以从低红移（z < 0.1）到高红移（z > 3）使用。这种方法依赖于这样的假设，即在活动星系核中看到的变化是由耀斑事件期间的光速约束，因此可以用来估计发射区域的大小。这种方法的局限性在于，以前需要知道多普勒因子。在本文中，我们推导出一个扩展的“标准的速度枪”的方法来测量宇宙学的距离，取决于最大的固有亮度温度的源可以达到，而不是多普勒因子。如果内禀亮度温度的精确值不随红移而变化，并且耀斑在统计上是独立的，那么我们原则上可以在统计上改善宇宙物质含量测量的误差（在平坦的Lambda CDM模型中）。然后，我们探讨了未来的观测计划将如何约束宇宙学参数。我们发现，恢复输入的宇宙学关键取决于不确定性的内在亮度温度和观测到的耀斑的数量。
2023-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Predicting emission line fluxes and number counts of distant galaxies for cosmological surveys
我们结合光度学和光谱学估计了高红移线发射体的数目及其随宇宙时间的演化。我们预测的H $α$，H $β$，[OII]和[OIII]线通量超过$35,000$星系下降到恒星质量的$\sim10^9$ $M_{\odot}$在COSMOS和GOODS-S领域，应用标准转换和利用光谱覆盖的FMOS-COSMOS调查在$z\sim1.55$校准的预测。在FMOS-COSMOS巡天覆盖的范围$1.4 < z < 1.8$内，我们计算了H $α$、[OII]和[OIII]发射体的数量计数，直到$1\times10^{-17}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的通量。我们模拟的差分和累积H $α$计数的时间演变，急剧下降，在最亮的通量。我们期望$\sim9,300-9,700$和$\sim2,300-2,900$星系deg $^{-2}$的流量$\geq1\times10^{-16}$和$\geq2\times10^{-16}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$在$0.9<z<1.8$范围内。我们发现，观测到的星系红移的主要序列的演变是足够的再现观测到的计数变化$0.2<z<2.5$。我们用通量$\geq2\times10^{-16}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$来表征H $α$辐射体的物理性质，包括它们的恒星质量、紫外线大小、[NII]/H…
2017-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
In-Situ Spheroid Formation in Distant Submillimeter-Bright Galaxies
本研究利用ALMA观测发现遥远高光度星暴星系核心的恒星形成可直接生成球状体，揭示了一条由星系相互作用和非共面气体吸积触发的原位球状体形成途径。
2024-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Dark Energy and Modified Gravity models by the Cosmological Redshift Drift test
利用远源宇宙学红移的时间演化，研究了宇宙学约束对各种宇宙加速模型的影响。这个实验的重要特点是直接探测宇宙的膨胀历史。在这项工作中，我们分析了各种模型的宇宙，可以解释后期的时间加速，在广义相对论（GR）（XCDM，标量场势）的框架内和超越GR（f（R）引力模型）。
2010-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
