Number counts, confusion, mapping issues and sky coverage analysis for radio continuum surveys through EMU Early Science, EMU-ASKAP, and WODAN especially for cosmology science goals
探索宇宙深处的真相是人类长期以来的目标。随着新技术和观测技术的发展，我们现在已经能够看到距离我们数十亿光年的物体。在这项研究中，我们将讨论射电天文学家在观测射电连续源时面临的一些挑战。我们将讨论与均方根噪声、混淆、位置精度、散粒噪声相关的问题，以及这些问题如何影响观测结果、数据分析和我们试图实现的科学目标。我们将主要集中在宇宙演化地图（EMU-ASKAP）的天空调查，EMU早期科学调查和韦斯特博克观测的深APERTIF北方天空（WODAN），为我们的研究。这项研究也将有助于未来的调查，如可能通过MeerKAT（如MIGHTEE）和SKA-1进行的连续调查。晚时间积分萨克斯-沃尔夫（ISW）效应探测是暗能量宇宙学的重要研究领域之一。我们将特别讨论如何技术，数据分析和映射问题，影响星系的密度依赖的科学目标，如检测晚时间综合萨克斯-沃尔夫（ISW）的影响，通过宽场无线电连续调查。
2021-07-21 astro-ph.CO
Deep ASKAP EMU Survey of the GAMA23 field: Properties of radio sources
我们介绍了澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的银河系和质量大会（GAMA）-23小时领域的观测。调查是在887.5兆赫进行的，覆盖了83平方度的区域。我们使用最新版本的ASKAPSoft管道对校准后的可见度数据进行了成像，这些数据是作为宇宙进化制图（EMU）早期科学计划的一部分。最终的马赛克具有10角秒的角分辨率和大约38 $μ$/y光束$^{-1}$的中心均方根噪声。导出的射电源目录有39812个条目以上的峰值通量密度阈值为5 $σ$。我们使用GAMA光谱（i波段的星等限制为19.2等）和多波长目录（可作为合作的一部分）搜索射电源宿主星系。我们确定了5934个射电源的GAMA光谱红移主机。我们描述的数据减少，成像和源识别过程，并提出了源计数。由于我们的调查覆盖范围广，我们获得了非常稳健的计数，低至0.2兆焦耳。ASKAP的卓越的测量速度，提供了有效的，灵敏的和高分辨率的天空大区域的映射与GAMA 23领域的多波长数据，使我们能够发现63个巨大的射电星系。这里提供的数据证明了ASKAP在前SKA时代的卓越能力。
2022-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolutionary Map of the Universe: Tracing Clusters to High Redshift
澳大利亚SKA探路者（ASKAP）是一个新的射电望远镜正在澳大利亚西部建造。正在建造的关键调查之一是EMU（宇宙进化图），它将进行深度（~10 μJy/bm rms）无线电连续测量，覆盖整个天空，最远到+30 \circ。EMU可以与NRAO VLA巡天（NVSS）进行比较，但它的灵敏度约为NRAO VLA巡天的45倍，分辨率为NVSS的5倍。EMU也将比以前的大型调查对漫射发射有更好的灵敏度，预计将产生大量的遗迹，尾星系和晕的目录，并将增加已知星系团的数量。在这里，我们描述了EMU项目及其对星团天体物理学的影响。
2011-11-27 astro-ph.CO
Discovery of Peculiar Radio Morphologies with ASKAP using Unsupervised Machine Learning
我们提出了一组使用无监督机器学习方法检测到的特殊无线电源。我们使用的数据从澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）望远镜训练的自组织地图（SOM）。利用宇宙演化图（EMU-PS）、中性气体起源深度调查（DINGO）和GAMA-09 + X射线ASKAP调查（SWAG-X）三次ASKAP调查的射电图，寻找最稀有或未知的射电形态。我们使用的SOM算法，实现旋转和翻转不变性天文源的扩展。SOM是使用EMU-PS中的所有“复杂”无线电源的图像进行训练的，我们将其定义为编目为“多分量”的所有源。然后使用训练好的SOM来估计所有调查中复杂源的相似性得分。我们选择0.5%的来源是最复杂的相似性度量，并通过视觉检查，找到最罕见的无线电形态。其中，我们发现了两个新的奇射电圆（ORC）的候选人和其他五个奇特的形态。我们讨论多波长特性和光学/红外对应的选定奇特的来源。此外，我们提出了传统的无线电形态的例子，包括：从星系团，并解决，双尾，FR-I和FR-II型射电星系的漫发射。我们讨论过密的环境，这可能是背后的原因，圆形的ORC候选人。
2022-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Probing $Λ$CDM cosmology with the Evolutionary Map of the Universe survey
宇宙演化图（EMU）是一个使用澳大利亚SKA探路者（ASKAP）的无线电连续统全天巡天。利用星系角功率谱和综合的萨克斯-沃尔夫效应，我们研究了EMU约束模型超越$Λ$ CDM的潜力（即，局部原始非高斯性、动力学暗能量、空间曲率和与广义相对论的偏差）。我们还包括一个多示踪剂分析，区别恒星形成星系和星系与活动星系核，以进一步提高EMU的潜力。我们发现EMU可以测量暗能量状态方程的参数约35\%的精度比现有的约束，并在$f_{\rm NL}$和修改后的重力参数的约束将提高到一个因子$\sim2$相对于普朗克和红移空间扭曲的测量。通过这项工作，我们展示了EMU对我们理解宇宙的巨大潜力。
2019-02-18 astro-ph.CO
Overview on spectral line source finding and visualisation
在这里，我将概述在噪声占主导地位的大型数据立方体中寻找谱线源的成功和挑战。这是一个3D挑战，因为我们希望编目的源分布在多个空间像素和光谱通道上。虽然可以应用2D搜索，例如，逐个信道地，最佳搜索考虑到源的3维性质。在这篇综述中，我将重点介绍河外巡天中HI 21-cm谱线源探测，特别是HIPASS，即“HI帕克斯全天巡天”和WALLABY，即“ASKAP HI全天巡天”。我使用原始HIPASS数据来突出星系和气体云的光谱特征的多样性，无论是在发射还是吸收。其中，我报告发现的680公里/秒宽HI吸收槽的超脉泽星系NGC 5793。诸如源混淆和基线波纹的问题，通常在单碟HI调查中遇到的，在干涉HI调查中大大减少。计划为澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）进行几次大型HI发射和吸收调查：这里我们重点关注WALLABY，这是对天空的21厘米调查（Dec < +30 degr; z < 0.26），ASKAP将花费大约一年的观测时间。新型相控阵馈电（“无线电摄像机”）将提供30平方度的瞬时视场。WALLABY预计将探测超过50万个星系，揭示它们的大尺度结构和宇宙学参数，探测它们扩展的低表面亮度盘以及星系之间的气流和细丝。它是未来使用SKA第一和第二阶段进行HI调查的先驱，探索星系形成和演化。编制高度可靠和完整的源目录将需要复杂的源查找算法以及准确的源参数化。
2012-06-29 astro-ph.CO
Evolutionary Map of the Universe
EMU是为新的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）望远镜计划的广域无线电连续测量，将于2012年完成。EMU的主要目标是以1.4 GHz对整个南天进行深度（$\sim 10μ$ Jy/bm rms）无线电连续测量，向北延伸至+30 $°$十度，分辨率为10角秒。EMU预计将探测和编目大约7000万个星系，包括z=1的典型恒星形成星系，强大的恒星爆发甚至更大的红移，以及宇宙边缘的AGN。EMU无疑会发现新的对象类。在这里，我提出的科学目标和调查参数。
2011-11-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Exploring Universe acceleration through observational constraints via Hubble parameter reconstruction
本研究提出一种创新的哈勃参数参数化方法，结合多类观测数据用MCMC约束参数，发现状态方程符合phantom模型特征，为宇宙加速膨胀研究提供了不依赖模型的新途径。
2024-04-04 astro-ph.CO
ELUCID -- Exploring the Local Universe with the reConstructed Initial Density field. II: Reconstruction diagnostics, applied to numerical halo catalogs
ELUCID项目旨在建立一系列逼真的宇宙学模拟，再现斯隆数字巡天（SDSS）中观测到的星系的空间和质量分布。这需要强大的重建技术来创建约束的初始条件。我们测试的重建方法，将其应用到几个$N$体模拟。我们使用2个中等分辨率的模拟，每个模拟产生三个额外的约束$N$体模拟。我们使用粒子指数作为示踪剂，并通过改变主平滑参数来量化重建的质量，来比较由此产生的朋友的朋友目录。我们使用的交叉识别方法被证明是有效的，结果表明，最大质量的重建晕有效地跟踪从相同的拉格朗日区域在初始条件。初步的时间依赖性分析表明，高质量的端晕只收敛在一个红移接近重建红移。这表明，对于较早的快照，只有祖先的集合可以被有效地交叉识别。
2017-04-12 astro-ph.CO
Exploring new physics in the late Universe's expansion through non-parametric inference
本研究利用高斯过程非参数推断，分析CC、SN和BAO数据，发现晚期宇宙在低红移和高红移处偏离Planck-ΛCDM模型，暗能量呈现动态特征，并建议在特定红移区间探索新物理以解决H0和S8张力。
2024-07-05 astro-ph.CO
The Evolutionary Map of the Universe: A new radio atlas for the southern hemisphere sky
本文介绍EMU巡天，利用ASKAP构建南半球基准射电天图，概述其科学目标、巡天策略、数据分析及增值产品，强调其遗产价值。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring interacting holographic dark energy in a perturbed universe with parameterized post-Friedmann approach
研究了暗能量与暗物质相互作用的全息暗能量模型。特别地，我们考虑在扰动宇宙的背景下的相互作用全息暗能量模型，这是从来没有在文献中调查。为了避免相互作用暗能量宇宙学中的大尺度不稳定性问题，我们采用广义的参数化后Friedmann方法来处理模型中的暗能量扰动.我们使用当前的观测数据来约束模型。由于在模型中考虑了宇宙学扰动，我们可以采用红移空间畸变（RSD）测量来约束模型，除了使用膨胀历史的测量，这在文献中从未做过。我们发现，与没有相互作用的全息暗能量模型相比，对于$Q=βHρ_{\rm c}$和$Q=βH_0ρ_{\rm c}$的情况下，相互作用的全息暗能量模型更受当前数据的青睐。还发现，在RSD数据的帮助下，对于$Q=βH_0ρ_{\rm c}$的情况，在$2.95σ$统计显著性处可以检测到正偶联$β$。
2018-10-31 astro-ph.CO
Exploring accelerated expansion in the universe: A study of $f(Q,T)$ gravity with parameterized EoS and cosmological constraints
本研究基于$f(Q,T)$引力理论，构建单参数有效EoS的线性引力模型，通过多组观测数据约束模型参数，验证其与观测的一致性，为相关FLRW模型分析提供起点。
2024-04-22 astro-ph.CO
Exploring the Early Universe with Gaia and THEIA
最近有人指出，盖亚是能够检测到一个随机的引力波背景之间的脉冲星定时阵列和LISA的频率的灵敏度带。我们认为，盖亚和THEIA具有巨大的潜力，早期宇宙学，因为这样的频率范围是理想的探测相变在不对称暗物质，SIMP和宇宙学QCD过渡。此外，还有可能探测到在这种早期宇宙过渡期间产生的太阳质量范围内的原始黑洞，并将它们与QCD时代预期的黑洞区分开来。最后，我们讨论了潜在的盖亚和THEIA探测拓扑缺陷和盖亚的能力，可能揭示最近的NANOGrav结果。
2021-04-10 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the Dark Universe: constraints on dynamical Dark Energy models from CMB, BAO and growth rate measurements
为了解释当前宇宙的加速度、宇宙学常数$Λ$的微调问题和宇宙符合问题，文献中提出了不同的替代模型。我们使用CMB（普朗克2018年最终数据发布）和LSS（SDSS，WiggleZ，VIPERS）的最新观测数据来约束动力学暗能量（DE）模型。除了通过增长参数$A(z)=f(z)σ_{8}(z)$来约束质量方差$σ_{8}$的红移空间扭曲的数据外，还采用了传统上用于确定标准模型$ΛCDM$的主要宇宙学参数的CMB位移参数。BAO数据也被用来研究宇宙膨胀的历史和DE的主要性质。从$q(z)$的演变，我们发现在低红移的加速行为放缓，并通过使用赤池和贝叶斯信息准则（AIC，BIC），我们区分不同的模型，更适合的观测数据，发现交互式暗能量（IDE）模型是最有利于观测数据，包括来自SNIa和Hz的信息。分析表明，IDE模型紧随其后的是EDE和$ΛCDM$模型，在某些情况下更好地拟合观测数据与个别探头。
2019-05-07 astro-ph.CO
Central radio galaxies in galaxy clusters: Joint surveys by eROSITA and ASKAP
本文联合eRASS:1与ASKAP/EMU巡天研究75个星系团的中央射电星系，发现其944 MHz射电光度与星系团X射线光度及冷却时间相关。
2023-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the Dark Age: Star and Galaxy formation in the Early Universe
本研究探讨了宇宙黑暗时代的星系际介质热力学、分子氢冷却与引力坍缩，分析了Ly$α$和[C II]发射线作为早期星系演化诊断手段的作用，为解释高红移观测提供了理论框架。
2024-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the cosmic dawn and epoch of reionization with 21cm line
宇宙的黑暗时代，当没有发光物体存在时，随着第一批恒星、星系和黑洞的诞生而结束。这个时代被称为宇宙黎明。宇宙再电离是宇宙中星系际介质在发光天体发射的电离光子驱动下发生的主要跃迁。虽然从黑暗时代到再电离的时期是宇宙中的一个里程碑，但我们对这一时期的认识还不够。由中性氢发射的宇宙21厘米信号有望为这一时期打开一扇新的窗口。在这篇综述文章中，我们首先介绍了21厘米线的基本物理和第一颗恒星如何影响21厘米线信号。接下来，我们简要总结了如何通过统计和机器学习方法从21 cm线信号中提取天体物理信息。我们还讨论了21厘米线信号和其他发射线之间的协同作用。最后，我们总结了21厘米实验的现状。
2023-03-20 astro-ph.CO
Evolutionary Map of the Universe (EMU): a pilot search for diffuse, non-thermal radio emission in galaxy clusters with the Australian SKA Pathfinder
本研究利用ASKAP存档数据对星系团弥漫射电辐射进行先导搜索，探测到21个射电晕和11个遗迹，并预测EMU全巡天将发现约254个晕和85个遗迹，为统计研究提供重要样本。
2024-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the dusty star-formation in the early Universe using intensity mapping
在过去的十年中，人们已经清楚地看到，尘埃笼罩的恒星形成对早期星系演化有着重要的贡献。因此，探测尘埃对于确定高红移宇宙中星系的性质至关重要。这需要在（亚）毫米波长下进行观测。不幸的是，一方面单碟观测的灵敏度和背景混淆，另一方面干涉仪的测绘效率，对观测者提出了独特的挑战。克服这些困难的一个有希望的途径是利用混淆限制制度和措施的集体光发射从所有来源，包括未解决的微弱星系的波动强度映射。在这篇文章中，我们讨论了如何通过宇宙红外背景（2D）和[CII]精细结构跃迁（3D）的各向异性，2D和3D强度映射可以测量在高红移的尘埃恒星形成。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring scalar field dynamics with Gaussian processes
宇宙加速膨胀的起源在宇宙学中仍然是一个未解之谜。在这项工作中，我们考虑一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙与非相对论性物质和一个单一的标量场贡献的能量密度的宇宙。利用超新星和BAO观测数据，利用高斯过程重建了该标量场的势、动能、物态方程等性质。我们还重建了能量条件和运动学变量的扩展，如加加速度和慢滚参数。我们发现，重建的标量场变量和运动学量与平坦的Lambda CDM宇宙是一致的。进一步我们发现，对于本文所考虑的超新星数据的红移范围，零能量条件是满足的，但强能量条件是违反的。
2014-01-01 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the low redshift universe: two parametric models for effective pressure
天体物理学观测对宇宙学理论提出了前所未有的严格限制。$Λ$ CDM模型数学上简单，对观测数据拟合较好，是解释宇宙行为的首选模型。但是暗区的许多基本特征仍然未知，这为各种非标准宇宙学假设留下了空间。由于宇宙学常数暗能量的压强是不变的，忽略低红移处辐射和曲率项的贡献，有效压强保持不变。本文提出了两种非定常有效压强的参数模型，以研究低红移时对$Λ$ CDM的微小偏离。我们在精粹场和幻影场的场景中恢复了我们的唯象模型，并探讨了标量场和势的行为。我们约束我们的模型参数与SNe Ia和BAO观测，并检测到微妙的暗示$ω_{de}<-1$从两个模型的数据拟合结果，这表明目前可能是一个幻影暗能量的情况。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc
The Fabric of the Universe: Exploring the cosmic web in 3D prints and woven textiles
我们介绍宇宙的结构，一个艺术和科学的合作，专注于探索宇宙网络的暗物质与非传统的技术和材料。我们将详细讨论我们的两个项目。首先，我们描述了一个管道，用于将三维（3D）密度结构从N体模拟转换为适合3D打印的固体表面，并呈现宇宙体积和大质量星系团晕周围的坠落区域的打印。在这些模型中，我们发现了在二维投影中不可见的墙状特征。超越模拟数据的纯粹可视化，我们将宇宙网络作为三维编织的纺织品进行探索。为此，我们开发了实验性的3D编织技术来创建球形和非球形的形状，并从根本上将宇宙网络的一个区域简化为一组细丝和光晕。我们将产生的树结构转化为一系列的命令，可以执行的数字织机，并提出了一个大型的纺织品安装。
2017-04-19 astro-ph.CO physics.pop-ph
WALLABY -- An SKA Pathfinder HI Survey
宽场ASKAP L波段传统全天空盲测（WALLABY）是对本地宇宙中性氢（HI）的下一代调查。它使用澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的宽视场、高分辨率能力，这是一种无线电干涉仪，由36 x 12 m的天线组成，配备了相控阵馈源（PAF），位于西澳大利亚州的一个无线电极其安静的区域。WALLABY的目标是测量四分之三的天空（-90度< Dec < +30度），使z < 0.26的红移，并生成谱线图像立方体，分辨率约为30弧秒，通道灵敏度约为1.6 mJy/光束/4 km/s。ASKAP在1.4 GHz的瞬时视场，由PAF的36个光束提供，大约是30平方度。在综合信噪比为5的情况下，WALLABY预计将探测到超过50万个星系，平均红移为z ~ 0.05（~200 Mpc）。WALLABY的科学目标包括：（a）对本星系群附近的富气星系进行普查;（b）研究星系、星系群和星系团的HI特性，特别是环境对星系演化的影响;（c）利用低偏置富气星系的空间和红移分布来完善宇宙学参数。对于上下文，我们提供了以前的大规模HI调查的概述。结合现有的和新的多波长天空调查，WALLABY将使一个令人兴奋的新一代全色研究的本地宇宙。- WALLABY试点调查的第一批结果已经公布，初步数据产品在CSIRO ASKAP科学数据档案（CASDA）中公开。
2020-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Exploring the Connection Between Star Formation and AGN Activity in the Local Universe
我们研究了264个恒星形成，51个复合，和73个活动星系的组合样本，使用SDSS和中红外光谱（中红外）光谱从斯皮策红外光谱仪。我们研究光学和中红外光谱诊断，探测恒星形成的数量和相对能量的贡献，恒星形成和一个活动星系核（AGN）。总的来说，我们发现光学和中红外诊断之间的良好协议。基于SDSS光谱的星系错误分类是罕见的，尽管存在尘埃遮蔽。[NeII] 12.8 μm发射线的光度与SDSS光谱测量的恒星形成率（SFR）有很好的相关性，这适用于恒星形成系统、复合系统和活动星系核主导系统。活动星系核的[NeIII] 15.6 μm发射相对于恒星形成系统和复合系统明显过量。我们发现，探测活动星系核和恒星形成的相对贡献的各种参数之间有很好的定性一致性，包括：中红外光谱斜率，[NeV] 14.3 μm与[NeII] 12.8 μm通量的比值，7.7、11.3和17 $μm$ PAH特征的等效宽度，在光学BPT发射线诊断图上，测量源距恒星形成星系轨迹的距离的光学“D”参数。我们还考虑了三个单独的PAH功能的行为，通过研究它们的流量比如何取决于活动星系核的主导程度。我们发现PAH 11.3 μm特征在大多数活动星系核主导的系统中被显著抑制。
2012-06-25 astro-ph.CO
Early Growth in a Perturbed Universe: Exploring Dark Matter Halo Populations in 2LPT and ZA Simulations
我们用两种宇宙学N体模拟初始化技术研究了z = 300到z = 6的暗物质晕的结构和演化。虽然二阶拉格朗日微扰理论（2LPT）和Zel'dovich近似（ZA）都能给出精确的现今晕质量函数，但2LPT中致密区域的早期坍缩会导致高红移时更大的质量晕。通过三个2LPT和三个ZA初始化的宇宙学模拟，我们探讨了初始化方法对暗物质晕质量和浓度的影响。我们发现，2LPT诱导更快速的晕生长，导致更大规模的晕相比，ZA。这种效应在高质量晕和高红移时最为明显。平均而言，晕圈浓度在2LPT和ZA之间基本相似，但当被视为晕圈质量的函数时，保留了差异。对于质量和浓度，典型的个体晕之间的差异可能非常大，突出了ZA初始化模拟高z晕人口研究的缺点。
2014-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
ELUCID - Exploring the Local Universe with reConstructed Initial Density field III: Constrained Simulation in the SDSS Volume
我们最近开发的一种方法，用于重建附近宇宙的初始密度场，并将其应用于斯隆数字巡天数据发布7。对重构的初始条件进行了高分辨率N体约束模拟（CS），计算了$3072^3$粒子在500 Mpc/h盒子中的演化，并分析了最终密度场的统计性质及其与SDSS星系分布的关系.我们发现，宇宙网和晕人口的统计特性准确地再现在CS。星系密度场与CS密度场有很强的相关性，其偏差取决于星系的光度和颜色。我们进一步的研究表明，CS提供了强大的数量描述的环境中观察到的星系和星系系统居住。宇宙方差在CS中被大大减小，使得即使对于小体积的样品，统计不确定性也可以被有效地控制。
2016-08-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the Universe: The 2010 Russell Lecture
红移巡天是现代宇宙学的有力工具。我们讨论了它们在绘制宇宙中质量和光分布图方面的两个方面：（1）测量延伸到富星系团下落区域的质量分布;（2）将深红移巡天应用于星系团的选择和非常大的结构（长城）的识别。我们预览了HectoMAP项目，这是一个红移中值z = 0.34的红移测量，覆盖50平方度到r= 21。我们强调光谱学对于探索和理解宇宙结构的性质和演化的重要性和力量。
2011-10-06 astro-ph.CO
Exploring the Universe via the Wide, Deep Near-infrared Imaging ESO Public Survey SHARKS
欧洲南方天文台公共巡天南半球H-ATLAS区域KS波段巡天（SHARKS）包括在4米可见光和红外天文巡天望远镜（VISTA）上使用VISTA红色照相机（VIRCAM）在2.2微米（KS波段）进行300平方度的深度成像。该调查的第一次数据发布，包括5%的数据，于2022年1月31日通过ESO数据库发布。我们描述了第一次数据发布的策略和状态，并介绍了数据产品。我们简要讨论了正在探索的SHARKS数据的不同科学领域，并以计划的数据发布纲要结束。
2022-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Exploring the deviation of cosmological constant by a generalized pressure dark energy model
提出了一个广义压力暗能量（GPDE）模型来研究宇宙的演化.该模型涵盖了三种常见的压力参数化类型，并可分别重建为精华和幻影标量场。我们采用宇宙天文台（CC）的数据集来约束参数。结果表明，在$1σ$范围内，GPDE模型的晚宇宙参数为：哈勃常数的现值$H_{0}=(72.30^{+1.26}_{-1.37})$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，物质密度参数$Ω_{\text{m0}}=0.302^{+0.046}_{-0.047}$，宇宙向精粹方向的偏置.而当我们结合CC数据和来自普朗克的$H_0$数据时，约束意味着我们的模型很好地匹配$Λ$ CDM模型。然后对GPDE模型进行动力学分析，发现在不同的参数值下，系统存在吸引子或鞍点。最后，我们讨论了GPDE模型中幻影场景下宇宙的最终命运。证明了伪裂缝、小裂缝和大裂缝三种情况都是可能的。
2019-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Exploring a matter-dominated model with bulk viscosity to drive the accelerated expansion of the Universe
我们探讨了一个大体积粘性物质占主导地位的宇宙的可行性，以解释目前宇宙的加速膨胀。该模型由无压流体组成，其体积粘度形式为ε = ε_0 + ε_1 * H，其中ε_0和ε_1是常数，H是哈勃参数。无压流体是重子和暗物质两种成分的特征。根据这个模型，我们研究了宇宙的行为，分析了尺度因子以及一些曲率标量和物质密度。另一方面，我们使用Ia型超新星（SNe Ia）探测器计算了最佳的估计值的α_0和α_1。我们发现，从宇宙的所有可能的情况下，最好的估计值（100，101）的首选是一个膨胀的宇宙开始大爆炸，其次是减速膨胀在早期，并与一个平稳的过渡，在最近的时间，以加速膨胀的时代，将永远持续下去。宇宙的预测年龄比来自最古老的球状星团的观测约束的平均值略小，但仍然在该约束的置信区间内。该模型的一个缺点是在红移z >= 1时违反了热力学第二定律。然而，当我们假设ε_1 = 0时，在ε_0的最佳估计值处评估的简单模型ε_1 = ε_0满足局部热力学第二定律，宇宙的年龄与球状星团的约束完全一致，并且它也有一个大爆炸，随后是减速膨胀，并在后期平滑过渡到加速膨胀时期，会永远持续下去
2010-08-19 astro-ph.CO gr-qc
Stellar Archaeology -- Exploring the Universe with Metal-Poor Stars
星系晕和小矮星系中最贫金属恒星的丰度模式为我们提供了关于早期宇宙的丰富信息。特别是，这些古老的幸存者使我们能够研究第一颗恒星和超新星的性质，负责形成和演变的元素，早期恒星和星系形成过程的相关核合成过程，以及很久以前矮星系的恒星晕的组装过程。这篇综述介绍了“恒星考古学”领域的现状--利用贫金属恒星探索高红移宇宙及其组成的多样性。特别是，早期恒星形成的条件进行了讨论，这些最终如何导致化学演化，以及最贫铁的恒星的作用是什么，了解第三星族超新星的产量。在贫金属恒星中发现的快速中子捕获特征可以用来获得恒星年龄，但也可以通过观测测量来限制这种复杂的核合成过程。此外，不同类型矮星系中极贫金属恒星的化学丰度可以用来推断晕形成情景的细节。以及矮星系作为银河系基石的作用。最后，我展望了未来十年这一领域的发展方向。一个表的~1000贫金属星和他们的丰度收集的文献中提供的电子格式。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring late-time cosmic acceleration: A study of a linear $f(T)$ cosmological model using observational data
本文利用 CC、Pantheon SNe Ia 和 BAO 观测数据约束带常数项的线性 $f(T)$ 模型，拟合 $H_0$、$α$、$β$，证明其可无需暗能量而解释晚期加速。
2024-05-12 astro-ph.CO
Exploring the Quantum Universe: Pathways to Innovation and Discovery in Particle Physics
本文为2023年P5报告，概述了粒子物理项目的优先级规划，该报告已获HEPAP批准并提交至DOE SC与NSF MPS。
2024-07-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring the Evolution of Nonlinear Electrodynamics in the Universe: A Dynamical Systems Approach
本文利用动力系统理论和贝叶斯推断研究两类非线性电动力学宇宙学模型的稳定性、因果性及演化路径，发现其晚期宇宙观测表现不如ΛCDM模型，需进一步改进。
2024-06-30 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the high-redshift PBH-$Λ$CDM Universe: early black hole seeding, the first stars and cosmic radiation backgrounds
我们探讨了一个模型的观测影响，在该模型中，原始黑洞（PBH）与广泛的出生质量函数范围从太阳质量的一小部分$\sim$ 10 $^6$ M $_{\odot}$，符合目前的观测极限，构成宇宙中的暗物质成分。给出了这个PBH- \LambdaCDM ~宇宙中暗物质和重子物质的形成和演化。在这张照片中，PBH DM迷你晕比标准\LambdaCDM更早坍缩，重子在$z\sim15-20$冷却形成恒星，而在这些早期时期生长的PBH开始通过邦迪捕获吸积。这些源的体积发射率在$z\sim20$处达到峰值，在较低的红移处迅速衰减。因此，PBH DM也可以提供一个通道，使早期的黑洞种子，并自然地解释了底层暗物质晕-宿主星系和中央黑洞连接的起源，表现为$M_{\rm bh}-σ$相关性。为了估计这些高红移PBH DM晕的光度函数和对积分发射功率谱的贡献，我们发展了一个晕占据分布（HOD）模型。除了追踪恒星形成和再电离的历史，它还允许我们评估宇宙红外和X射线背景（CIB和CXB）。我们发现，吸积到PBH/AGN成功占检测到的背景和它们的互相关，包括一个额外的红外恒星发射组件。通过JWST探测深红外源数分布，可以揭示出这类高红移恒星形成和吸积的PBH DM的存在。
2021-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring the expansion dynamics of the universe from galaxy cluster surveys
为了从星系团尺度上理解宇宙的膨胀动力学，利用两次不同的星系团巡天观测的角直径距离（ADD）数据，我们约束了四种宇宙学模型来探索$H_0$的潜在值，并采用模型无关的高斯过程来研究暗能量状态方程的演化. X射线波段的ADD数据由两个样本组成，分别覆盖红移范围[0.023，0.784]和[0.14，0.89]。我们发现：（i）对于这两个样品，所获得的$H_0$值与Riess等人最近的局部观测值比与Plank合作组织的全球观测值更一致，并且$Λ$ CDM模型仍然是使用信息准则的首选;（ii）对于第一个样品，在$2σ$置信水平（CL）下没有动力学暗能量（DDE）的证据;（iii）对于第二类，重建的暗能量状态方程在$2σ$ CL上相对低的红移范围内表现出幻影穿越行为，这暗示了晚时宇宙可能实际上是由星系团尺度的DDE所支配的;（iv）通过在两个ADD样本中加入Ia型超新星、宇宙计时器和普朗克2015位移参数以及HII星系测量的组合，DDE在$2σ$ CL上明显存在。
2017-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
EMU: Evolutionary Map of the Universe
EMU是为新的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）望远镜计划的宽场无线电连续测量。EMU的主要目标是以1.3 GHz的频率对整个南天进行深度（rms ~ 10 microJy/beam）无线电连续测量，向北延伸到+30度，分辨率为10 arcsec。EMU预计将探测和编目大约7000万个星系，包括z~1以下的典型恒星形成星系，甚至更大红移的强大星暴，以及可见宇宙边缘的活动星系核。毫无疑问，它将发现新的对象类别。本文定义了科学的目标和参数的调查，并描述了必要的技术，以最大限度地提高科学回报EMU的发展。
2011-06-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Evolutionary Map of the Universe Pilot Survey
我们提出的数据和初步结果，从第一个试点调查的宇宙进化图（EMU），在944 MHz的澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）望远镜观察。该调查覆盖了暗能量调查所覆盖区域的270 \sqdeg，达到25- 30 \ujybm \ rms的深度，空间分辨率为$\sim$ 11- 18角秒，产生了$\sim$ 220，000个源的目录，其中$\sim$ 180，000个是单组分源。在这里，我们提出了单组分源的目录，连同（在可用的情况下）光学和红外交叉识别，分类和红移。与以前的调查相比，这次调查探索了一个新的参数空间区域。具体而言，EMU试点调查具有高密度的源，并且对低表面亮度发射也具有高灵敏度。这些属性导致检测到在以前的调查中很少看到或不存在的源类型。我们在这里介绍一些新的结果。
2021-08-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
ELUCID - Exploring the Local Universe with reConstructed Initial Density field I: Hamiltonian Markov Chain Monte Carlo Method with Particle Mesh Dynamics
模拟局域宇宙的演化对于研究星系和星系际介质中不受宇宙变化影响的问题具有重要意义。在这里，我们提出了一种方法来重建的初始线性密度场从输入的非线性密度场，采用哈密尔顿马尔可夫链蒙特卡罗（HMC）算法结合粒子网格（PM）动力学。将HMC+PM方法应用于宇宙学模拟，然后用N体模拟将重建的线密度场演化到今天。如此获得的受约束的仿真精确地再现了在各种$z$下的输入仿真的幅度和相位。在HMC中使用具有0.75 Mpc/h的网格单元大小和40个时间步长的PM模型可以恢复超过一半的相位信息，在高z处降低到k~0.85 h/Mpc，在z=0处降低到k~3.4 h/Mpc，这代表了对文献中类似重建模型的显著改进，表明我们的模型可以在很大的动力学范围内重建宇宙结构的形成历史。采用具有更高的空间和时间分辨率的PM模型产生更好的重建，这表明我们的方法更多地受到计算机资源可用性的限制。在许多早期研究中采用的结构演化动力学模型可以在重建的线性密度场中引起非高斯性，这反过来又会导致预测的晕质量函数出现大的系统偏差。这种偏差在我们的重建中大大减少或不存在。
2014-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring the CMB in Anisotropic Universes
本文放弃宇宙学原理中的各向同性假设，在空间均匀的Bianchi模型中推导扰动方程并模拟CMB功率谱，揭示各向异性宇宙的特征信号。
2026-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the Hubble Tension and Spatial Curvature from the Ages of Old Astrophysical Objects
利用114个老天体（OAO）在红移范围$0\lesssim z\lesssim 8$的年龄测量，探讨哈勃张力。在任何$z$处宇宙的年龄与哈勃常数$H_0$成反比，因此要求宇宙比它在任何$z$处包含的OAO更老将导致$H_0$的上限。假设平坦的$Λ$ CDM和设置高斯先验的物质密度参数$Ω_{\rm m}=0.315\pm0.007$通知{ \it普朗克}，我们得到了一个95%的置信水平上限的$H_0<70.6 \rm{~km} \rm{~s}^{-1} \rm{~Mpc}^{-1}$，表示一个$2σ$张力与测量使用本地距离阶梯。然而，我们发现，$H_{0}$的推断上限相当敏感地依赖于$Ω_{\rm m}$的先验，并且$H_{0}$的早期测量和局部测量之间的哈勃张力可能部分地归因于{ \it Planck}中的$Ω_{\rm m}$和$H_0$的推断，而局部测量仅使用$H_{0}$。年龄红移数据也可以用于宇宙学模型的比较。我们发现，$R_{\rm h}=ct$宇宙帐户的数据，与合理的上限$H_{0}$，而爱因斯坦-德西特未能通过宇宙年龄测试。最后，我们提出了一个独立于模型的空间曲率的估计使用61个星系的年龄和1,048万神殿Ia型超新星的光度距离。这种分析表明，宇宙的几何形状在$1.6σ$的置信水平上与空间平坦性略有一致，其特征为$Ω_{k}=0.43^{+0.27}_{-0.27}…
2022-02-16 astro-ph.CO gr-qc
The COSMOS2015 Catalog: Exploring the 1<z<6 Universe with half a million galaxies
我们提出了COSMOS 2015目录，其中包含精确的光度红移和恒星质量超过50万个对象在2度$^{2}$ COSMOS领域。包括来自UltraVISTA-DR 2调查的新$YJHK_{\rm s}$图像，斯巴鲁/Hyper-Suprime-Cam的$Y$波段以及来自斯皮策大区域调查的Hyper-Suprime-Cam斯皮策遗留计划的红外数据，这一近红外选择目录对于早期宇宙中星系演化和环境的研究进行了高度优化。为了最大限度地提高更蓝的物体和更高的红移的目录完整性，物体已被检测到的$χ^{2}$总和的$YJHK_{\rm s}$和$z^{++}$的图像。该星表包含1.5度$^{2}$ UltraVISTA-DR 2区域中的$\sim 6\times 10^5$天体，并且在$K_{\rm s}\leq 24.7$（3 $σ$，3”，AB星等）的“超深条纹”（0.62度$^{2}$）中检测到$\sim 1.5\times 10^5$天体。通过与zCOSMOS明亮光谱红移的比较，我们测量到了$σ_{Δz/(1+z_s)}$ = 0.007的光度红移精度和$η=0.5$ %的灾难性失效分数。在$3<z<6$，使用宇宙中唯一的光谱红移数据库，我们发现$σ_{Δz/(1+z_s)}$ = 0.021和$η=13.2\% $。最深区域达到10 $^{10}M_\odot$到$z=4$的90\%完整性…
2016-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring Evaporating Primordial Black Holes with Gravitational Waves
来自早期宇宙的原始黑洞（PBH）与暗物质的性质有关，并且可以显著影响宇宙历史。我们发现，与$\lesssim10^9$ g PBH蒸发相关的符合暗辐射和密度涨落引力波特征可以用于探索和获得有关质量范围内跨越数量级的自旋和非自旋PBH形成机制的重要线索，这是具有挑战性的。
2021-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Universe with Dark Light Scalars
我们研究由（超）光标量组成的暗区的宇宙学。由于标量质量是辐射不稳定的，需要一个特殊的解释，使质量比紫外尺度小得多。标量质量的起源有两种众所周知的机制。标量可以被认为是一种伪戈德斯通玻色子，其位移对称性被非微扰修正明确打破，就像轴子一样。或者，它可以被识别为像胶球一样的复合粒子，其质量受到理论的限制尺度的限制。在这两种情况下，标量可以是自然光，但相互作用行为是完全不同的。轴子（胶球）越轻，其相互作用越弱（越强）。我们考虑暗轴子，其位移对称性被隐藏的非阿贝尔规范对称性破坏。在规范群约束后，暗轴子和暗胶球获得质量，形成多组分暗物质。我们仔细考虑了从暗胶子到暗轴子的能量流的影响，并推导出了背景和微扰变量的完整运动方程。还阐明了暗轴子-暗胶子耦合对熵演化和等曲率扰动的影响。最后，我们讨论了暗物质晕形成后胶子球的重力-热坍缩，以探索在高红移下观测到的超大质量黑洞的种子形成的可能性。在简化的假设下，质量为$0.01-0.1 {\rm MeV}$的胶球子暗物质和质量为${\cal O}(10^{-14}-10^{-18})\,{\rm eV}$的衰变常数为$f_a={\cal O}(10^{15}-10^{16}){\rm GeV}$的轴子主暗物质可以提供高红移超大质量黑洞起源的线索.
2021-04-01 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the effects of dark matter - dark energy interaction on cosmic evolution in viscous dark energy scenario
本文在粘性暗能量框架下提出广义相互作用暗能量模型，研究暗物质与暗能量耦合对宇宙演化的影响，并利用Union 2.1超新星数据和MCMC贝叶斯分析约束模型参数。
2024-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring neutrino interactions in light of present and upcoming galaxy surveys
本文研究了早期宇宙中微子相互作用对功率谱的影响，利用BOSS数据约束了(6+2)参数模型中的自由流动红移与中微子质量之和，并预测Euclid结合CMB-S4将显著提升约束精度。
2025-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Exploring the Universe Expansion History with f(R,T) Gravity: Constraints on Cosmological Parameters
Sultan Moulay Slimane University, Polydisciplinary Faculty（苏丹穆莱·斯莱曼大学，多学科学院）
本文通过 f(R,T) 引力模型研究宇宙膨胀历史，利用观测数据约束宇宙学参数，展示模型与 ΛCDM 一致且能解释宇宙加速现象。
2026-02-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Exploring the Early Universe with Deep Learning
Haute Ecole Arc Ing\'enierie, University of Applied Sciences \& Arts Western Switzerland (HES-SO), Saint-Imier, Switzerland Département de Physique Théorique；Centre Universitaire d’Informatique, Université de Genève, Genève, Switzerland Nordita, KTH Royal Institute of Technology；Stockholm University, Hannes Alf\'vens v\"ag 12, SE-106 91 Stockholm, Sweden Institute for Particle Physics \& Astrophysics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Str 27, 8093 Zurich, Switzerland Laboratoire d’Astrophysique, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL, Observatoire de Sauverny, Versoix 1290, Switzerland Centre for Artificial Intelligence, ZHAW Zurich University of Applied Sciences, Technikumstrasse 71, 8400 Winterthur, Switzerland Institute for Data Science, FHNW University of Applied Sciences \& Arts Northwestern Switzerland, Bahnhofstrasse 6, Windisch, 5210, Switzerland Department of Space, Earth；Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, SE-43992 Onsala, Sweden
本文提出利用深度学习从SKAO预期的氢信号二维功率谱中提取信息，预测宇宙再电离历史，实验表明专用机器学习算法平均R²超过0.95，显著提升早期宇宙结构形成的推断精度。
2025-11-10 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.LG
No smooth spacetime: Exploring primordial perturbations in Lorentzian quantum cosmology
本文研究洛伦兹量子宇宙学中无边界与隧穿框架下的原初扰动发散问题，分析闭合、平坦、开放宇宙创生及跨普朗克修正色散，发现多数情景仍有困难，但特定条件下平坦或开放宇宙扰动可为高斯分布。
2024-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the self-tuning of the cosmological constant from Planck mass variation
最近，广义相对论爱因斯坦-希尔伯特作用量中普朗克质量的变化被认为是宇宙学常数的一种自调谐机制，可以防止标准模型真空能量自由引力，并可以估计其观测值的大小。我们在此探讨这一建议的新方面。我们首先开发了一个等价的爱因斯坦框架形式主义，目前约旦框架制定的机制，并用它来突出的相似性和差异的自我调整的螯合机制。然后，我们展示了如何通过耦合高斯-邦纳项和伴随的四种形式的场强来扩展局部自调谐作用，可以防止引力子环使标准模型真空能量的退化失效。对于某些情况下，我们还发现，这种扩展可以改写为Horndeski标量张量理论，并嵌入到传统的局部自校正形式主义。然后，我们探讨的可能性统一的通货膨胀与自我调整。由此产生的方程也可以用来激发多元宇宙的解释。在这种情况下，我们重新审视的巧合问题，并提供了一个估计的概率出现的智慧生命在我们的宇宙作为宇宙年龄的函数，推断从恒星和地球的行星形成过程。我们的结论是，我们生活在一个非常典型的时代，在那里我们应该期待的能量密度的宇宙学常数和物质是相当的大小。在多元宇宙的人择分析中，为了用一个无量纲的量来比较不同宇宙的宇宙历史中生命的出现，我们选择了一个宇宙的进化视界大小与其质子大小的数量级差异，作为原子、分子和最终生命的基本组成部分。（节略）
2021-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring Critical Overdensity Thresholds in Inflationary Models of Primordial Black Holes Formation
本文通过数值计算不同暴胀模型中的临界过密度阈值，并结合Press-Schechter方法与峰值理论评估原初黑洞对暗物质的丰度贡献，以检验其作为暗物质候选者的可行性。
2023-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Exploring Bouncing Cosmologies with Cosmological Surveys
根据最近来自天空的观测数据，我们最近在理论宇宙学领域有两个重要的方向。首先，我们现在能够利用目前的观测，如普朗克和BICEP 2数据，来检验几十年前标准暴胀$Λ$ CDM的理论预测。其次，我们可以寻找新的宇宙学特征，作为探索标准宇宙范式之外的物理学的一种方式。特别是，早期宇宙模型的一个子集承认一个非奇异的反弹解决方案，试图解决大爆炸奇点的问题。近年来，这些模型取得了一系列重大发展，特别是在微扰框架方面，这些框架对当前和未来观测中可能可见的宇宙学特征做出了全新的预测。在这篇文章中，我们提出了两个非常早期的宇宙物理学的代表性范例。第一种是所谓的新物质（或物质爆炸）反弹场景，在这种场景中，宇宙从物质主导的收缩阶段开始，并过渡到爆炸阶段。在这种范式的背景下，我们提出了一些可能的机制，产生一个红色倾斜的原始曲率微扰，并面对它的一般预测与最近的宇宙学观测。第二种是物质反弹暴胀，它可以被看作是暴胀宇宙学的延伸，在暴胀之前物质会收缩。我们提出了一类可能的模型构造，并审查其对当前CMB实验的影响。最后，我们回顾了这些范式的显着成就以外的通货膨胀$Λ$ CDM模型，我们希望在未来十年的观测宇宙学的方向，新的光。
2014-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
