Reconstruction of the remote dipole and quadrupole fields from the kinetic Sunyaev Zel'dovich and polarized Sunyaev Zel'dovich effects
动力学Sunyaev Zel'dovich（kSZ）效应和极化Sunyaev Zel'dovich（pSZ）效应是再电离后宇宙结构中CMB光子散射引起的温度和极化各向异性。在kSZ效应的情况下，光学深度中的小角尺度各向异性受到宇宙微波背景（CMB）偶极场的调制，即在每个时空点处观察到的CMB偶极，其来源于原始偶极，特别是局部特有速度。在pSZ效应的情况下，类似的小规模的各向异性调制的CMB四极场，它接收标量和张量模式的贡献。统计各向异性的相互关联的CMB温度和极化与示踪剂的不均匀分布的电子提供了一种手段，隔离和重建的偶极和四极场。在本文中，我们提出了一套无偏最小方差二次估计的重建的偶极和四极场，并预测未来的CMB实验和大尺度结构调查进行这种重建的能力。与以前的工作相一致，我们发现，高保真度重建的偶极和四极场在各种尺度上确实是可能的，并证明原始张量模式的pSZ效应的敏感性。使用主成分分析，我们估计有多少独立的模式可以访问这样的重建。我们还评论了几个第一次应用程序的偶极和四极场的检测，包括重建的原始贡献，我们当地观察到的CMB偶极，一个测试的统计均匀性在大尺度上的第一模式的四极场，和重建技术的原始潜在的最大规模。
2018-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accessing the Acceleration of the Universe with Sunyaev-Zel'dovich and X-ray Data from Galaxy Clusters
通过专门使用Sunyaev-Zel'dovich效应和来自红移范围为0.023< z < 0.784的25个星系团的X射线表面亮度数据，我们使用运动学描述来访问宇宙加速度。这样的结果完全独立于任何度量引力理论的有效性，充满宇宙的可能物质能量含量，以及SNe Ia哈勃图。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Zel'dovich approximation and General Relativity
本文介绍了如何从ΛCDM宇宙学的广义相对论梯度展开得到Zel'dovich近似和拉格朗日微扰理论的二阶位移场。位移场是二阶非局部坐标变换的结果，该变换将同步/共动度量带入牛顿形式。我们发现，通过一个小的修改，泽尔多维奇近似甚至在与视界相当的尺度上也成立。相应的密度扰动不是通过通常的泊松方程，而是通过修改的亥姆霍兹方程与牛顿势有关。这是牛顿理论中不存在的因果关系的结果。二阶位移场接受相对论修正，在短尺度上是次显性的，但在接近地平线的尺度上与二阶牛顿结果相当。在大型N体模拟中设置初始条件时，很容易包含这些修正。
2012-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Fully Relativistic Derivation of the Thermal Sunyaev-Zel'dovich Effect
本文首次提出了热 Sunyaev-Zel'dovich 效应的完全相对论性推导，利用逆 Thomson/Compton 散射体系，发现其与传统 Kompaneets 方程方法在交叉频率和高电子云温度能量分布上存在微小但系统性的差异。
2024-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On distortion of the background radiation spectrum by wormholes: kinematic Sunyaev-Zel'dovich effect
研究了背景辐射在遗迹宇宙虫洞上的散射问题。结果表明，静态虫洞不扰动的频谱。虫洞的特殊速度的存在导致CMB谱的畸变，这类似于运动学的Sunyaev-Zel'dovich效应。在$v/c$中的一阶中，CMB的失真无法与电子上的康普顿散射分开。在下一级中，虫洞上的散射与康普顿散射有一定的差别。高能宇宙线粒子谱不因KSZ而改变形式，但发生共同的多普勒频移。这些特征可能会提供一种新的工具来检测我们宇宙中是否存在遗迹虫洞。
2018-12-24 gr-qc
Cluster formation and the Sunyaev-Zel'dovich power spectrum in modified gravity: the case of a phenomenologically extended DGP model
我们研究了修正引力对星系团丰度和Sunyaev-Zel'dovich角功率谱的影响。我们的修正引力是基于Dvali-Gabadadze-Porrati模型的唯象扩展，其中包括两个自由参数表征偏离Lambda-CDM宇宙学。假设Birkhoff定理给出了一个合理的近似，我们研究了结构形成的球形坍缩模型，并表明，虽然增长函数在一定程度上的变化，修改后的重力引起坍缩时的线密度对比没有显着变化。生长功能在所谓的正常分支中得到增强，而在“自加速”分支中受到抑制。在正常分支中计算Sunyaev-Zel'dovich角功率谱，与Lambda-CDM情况相比，其被放大。这使我们能够使用小尺度CMB观测数据对修改后的重力模型的参数施加观测约束。
2009-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General relativistic corrections to $N$-body simulations and the Zel'dovich approximation
牛顿$N$ -体模拟的初始条件通常通过将Zel'dovich近似应用于粒子的初始位移来生成，使用由Einstein-Boltzmann求解器生成的密度波动的初始功率谱。我们表明，在大多数计的初始位移以这种方式产生的接收一阶相对论修正。我们定义了一个新的规范，$N$体规范，在这种相对论修正消失，并表明，一个传统的牛顿$N$体模拟包括所有的一阶相对论的贡献（在没有辐射），如果我们确定的坐标在牛顿模拟与那些在相对论$N$体规范。
2015-12-15 astro-ph.CO gr-qc
The Zel'dovich-type approximation for an inhomogeneous universe in general relativity: second-order solutions
在相对论二级近似下研究了膨胀宇宙中非均匀性的引力不稳定性。使用四分形式主义，我们考虑无旋尘埃宇宙，并得到非常类似的方程在牛顿宇宙学的拉格朗日微扰理论。在忽略宇宙学常数并假设平坦背景模型的情况下，我们给出了宇宙学扰动的非线性动力学解。我们提出了完整的二阶解，扩展和改进以前的工作。
1995-12-12 astro-ph gr-qc
The Zel'dovich Approximation and the Relativistic Hamilton-Jacobi Equation
从无碰撞物质无旋流动的相对论作用量原理出发，通过推导速度势的非线性Hamilton-Jacobi方程，计算了Zel'dovich近似的高阶修正。它表明，该领域的速度可能总是来自一个潜在的，但可能是一个多值函数的时空坐标。在牛顿极限下，结果是非局部的，因为必须求解牛顿-泊松方程。通过考虑广义相对论的Hamilton-Jacobi方程，建立了考虑因果关系的规范不变方程。一个空间梯度展开导致简单而有用的结果，是局部的-它们只需要初始引力势的导数。
1994-03-23 astro-ph gr-qc
Distortions of the Harrison-Zel'dovich spectrum from the QCD transition
研究了宇宙学QCD跃迁对原初密度扰动演化的影响。如果相变是一阶的，则在相变期间声速消失，并且密度扰动自由下降。密度涨落的哈里森-泽尔多维奇谱在哈勃半径以下的尺度上形成了大的峰值。这些位于原始光谱之上的峰值随着波数的增加而增加，并产生质量小于$10^{-10} M_\odot$的冷暗物质团块。在视界尺度上，超密度的放大是一阶的，因此对于COBE归一化的标度不变谱，没有可能产生$1 M_\odot$黑洞。
1997-04-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Zel'dovich-Starobinsky Effect in Atomic Bose-Einstein Condensates: Analogy to Kerr Black Hole
本文研究了在$T=0{\rm K}$下原子玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中重物体的圆周运动。即使物体的线速度小于朗道临界速度，物体也可能辐射准粒子，从而经历量子摩擦。辐射过程类似于Zel'dovich-Starobinskii（ZS）效应-旋转黑洞的辐射。当我们引入准粒子的有效声学度规时，这种类比就出现了。在旋转坐标系中，这个度规有一个能曲面，它类似于旋转黑洞度规中的能曲面。在有限大小的BEC中，准粒子的产生发生在能面位于凝聚体内时，并通过从物体到能区的量子隧穿发生。辐射率的位置上的各向同性表面的依赖关系进行了研究。
2007-10-11 cond-mat.other gr-qc
Peaks above the Harrison-Zel'dovich spectrum due to the Quark-Gluon to Hadron Transition
夸克胶子到强子的跃迁影响着宇宙学扰动的演化。如果相变是一阶的，则声速在相变期间消失，并且密度扰动自由下降。这扭曲了原始的哈里森-泽尔多维奇密度波动谱，低于哈勃尺度。强子-光子-轻子流体和冷的暗物质都会产生峰值，这些峰值的波数至多呈线性增长。对于在QCD跃迁之前动力学解耦的冷暗物质，产生质量低于$10^{-10} M_\odot$的团块。
1996-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB anisotropies from patchy reionisation and diffuse Sunyaev-Zel'dovich effects
宇宙微波背景（CMB）中的各向异性可以在宇宙演化的后期阶段，特别是在再电离时期和之后产生。在电离部分的不均匀性，而且在重子密度，在速度场和引力势预计将产生相关的CMB扰动。我们提出了一个完整的相对论处理所有这些影响，到二阶微扰理论，我们解决使用数值玻尔兹曼代码宋。所有二阶项的物理起源和相关性进行了仔细讨论。除了碰撞和引力的贡献，我们确定的模糊和动力学的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应的扩散模拟。我们的方法自然包括从补丁再电离和扩散SZ效应的印记之间的相关性，从而使我们能够得到可靠的估计诱导温度和极化CMB角功率谱。特别地，我们证明了在中等长度尺度（l~100）下产生的B模与张量标量比r=10^{-4}的原始引力波产生的B模具有相同的振幅。
2018-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Jointly fitting weak lensing, X-ray and Sunyaev-Zel'dovich data to constrain scalar-tensor theories with clusters of galaxies
简并高阶标量张量（DHOST）理论被认为是最一般的一类标量张量理论，因此对它们的任何约束都适用于全部标量张量模型。DHOST理论甚至在星系团尺度上也修改了引力定律，从而影响了弱透镜（WL）、X射线和Sunyaev-Zel 'dovich观测值。在DHOST理论的框架下，我们导出了团簇的透镜收敛$κ$和压力分布$P$的理论表达式，并量化了它们与广义相对论（GR）的偏离程度.我们认为，$κ$，$P$，和电子数密度，$n_e$的组合测量，可以约束集群和DHOST理论参数。我们进行了Fisher矩阵预测分析，以调查是否确实是这种情况下，考虑不同的情况下的空间分辨率和测量量的误差。
2020-08-02 astro-ph.CO gr-qc
The many faces of superradiance
惯性运动超辐射，即一个初始未被激发的系统以超光速惯性运动通过介质时发出的辐射，早已为人们所知。旋转超辐射，即旋转刚性物体对辐射的放大，很久以后才被认识到，主要是与黑洞辐射有关。本文回顾了惯性运动超辐射的原理，并证明了Ginzburg-Frank超辐射条件与已有辐射的超辐射放大条件是一致的。我们引用的例子包括一种新型的黑洞超辐射。我们修正了Zel 'dovich的热力学推导的Zel' dovich-Misner条件的旋转超辐射，包括在簿记的辐射熵。我们的工作完全详细的电动力学的Zel'dovich旋转圆柱体，包括一般电动力学证明的Zel'dovich-Misner条件，并明确计算的superradiant增益为两种类型的偏振。与Zel'dovich的悲观结论相反，我们得出结论，如果圆柱体被电介质护套包围，并且整个组件被放置在旋转腔内，则超辐射在实验室中是可测量的。
1998-03-10 astro-ph gr-qc physics.atom-ph
