Ultra-compact structure in intermediate-luminosity radio quasars: building a sample of standard cosmological rulers and improving the dark energy constraints up to $z\sim 3$
本文给出了一个新的由120个红移范围内的中等光度类星体组成的毫角秒致密射电数据集,这些星体位于$0.46< z <2.76$。这些类星体对红移和内禀光度的依赖性可以忽略不计,因此在宇宙学的标准模型中,它们代表了一个固定的标准尺子。我们实现了一个新的宇宙学无关的技术来校准的线性尺寸为$l_m= 11.03\pm0.25$ pc,这是典型的半径活动星系核喷流变得不透明,在观测到的频率$ν\sim 2$ GHz的标准标尺。在平坦$Λ$ CDM模型框架下,我们发现了高的物质密度参数$Ω_m=0.322^{+0.244}_{-0.141}$和低的哈勃常数$H_0=67.6^{+7.8}_{-7.4}\; \rm{kms}^{-1}\rm{Mpc}^{-1}$,这与\textit{Planck}测量的CMB各向异性非常一致.我们得到了${Ω_m}=0.309^{+0.215}_{-0.151}$,$w=-0.970^{+0.500}_{-1.730}$在68.3% CL的常数$w$的动力学暗能量模型,这表明没有显着偏离和谐$Λ$ CDM模型。对于其他解释宇宙加速的宇宙学模型,如Ricci暗能量(RDE)和Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)膜世界模型,也得到了一致的拟合结果。虽然没有发现$w$随红移的显著变化,但$w$仍有相当大的演化空间,$w$偏离-1的跃迁红移位于$z\…
2017-08-29 astro-ph.CO
The BAO scale -- how standard is the standard ruler?
Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);University Observatory, Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学物理学院天文台);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya(加泰罗尼亚空间研究学院);Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究制度)
本文研究了BAO尺度在不同宇宙模型中的系统偏差问题,提出修正策略以提高宇宙学推断的准确性。
2026-03-18 astro-ph.CO
Early Cosmology Constrained
我们通过探索除了$Λ$ CDM模型中的能量密度之外,还可以在不同的组分中放置多少额外的能量密度来研究我们对早期宇宙宇宙学的认识。为了做到这一点,我们使用了一种方法来分离早期和晚期宇宙的观测数据中包含的信息,从而显着减少模型的依赖性的结论。我们发现早期宇宙在复合时额外能量分量的95%可信区是:非加速的额外流体密度参数$Ω_{\rm MR} < 0.006$和额外辐射参数化的额外有效中微子种$2.3 < N_{\rm eff} < 3.2$(当施加平坦性时).因此,我们的限制表明,即使在这种基本上与模型无关的方式分析数据时,在早期宇宙中隐藏$Λ$ CDM之外的额外能量成分的可能性也受到当前观测的严重限制。我们还发现,标准的标尺,辐射阻力下的声视界,可以很好地确定的方式,不依赖于晚时间宇宙的假设,但强烈依赖于早期的物理,特别是对额外的组件,表现得像辐射。我们发现,用这种方法确定的标准尺长是$r_{\rm s} = 147.4 \pm 0.7$ Mpc,如果辐射和中微子的成分是标准的,但不确定性增加了一个数量级时,允许非标准的暗辐射成分,$r_{\rm s} = 150 \pm 5$ Mpc。
2016-11-01 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Dynamical Masses and Scaling Relations for a Sample of Massive Sunyaev-Zel'dovich Effect Selected Galaxy Clusters
本文首次给出了一个由Sunyaev-Zel'dovich效应(SZE)选择的星系团的动力学质量估计和标度关系。该样本由16个巨大的星团组成,由阿塔卡玛宇宙望远镜(ACT)在455平方英尺的范围内探测到。°的南天的天空。进行了深层多目标光谱观测,以确保平均每个星系团约60个成员星系的中等分辨率(R~700-800)光谱和红移。利用基于模拟的速度色散和质量的标度关系计算了团簇的动力学质量M_200c。样本的红移中值z=0.50,质量中值M_200c~ 12 e14 Msun/h70,下限M_200c~ 6 e14 Msun/h70,与ACT南天巡天的预期一致。将这些质量与样品的ACT SZE性质进行比较,具体地,匹配滤波的中心SZE振幅y、中心康普顿参数y 0和积分康普顿信号Y_200c,我们使用它们来导出SZE-Mass标度关系。所有SZE估计值与具有低内在散射(<~20%)的动态质量相关,与数值模拟一致。我们探讨了各种系统效应对这些标度关系的影响,包括观测量之间的相关性和动态扰动集群的影响。利用现有的三维信息,我们将样本分为放松和扰动集群,发现约50%的集群受到干扰。有迹象表明,受干扰的系统可能会偏置的标度关系,但考虑到目前的样本量,这些差异并不显着,需要进一步的研究,包括更多的集群,以评估这些集群的标度关系的影响。
2013-06-13 astro-ph.CO
Cosmological forecasts for future galaxy surveys with the linear point standard ruler: Toward consistent BAO analyses far from a fiducial cosmology
本文预测未来光谱星系巡天用 LP 标准尺测距离的精度,强调其可实现不依赖模型的纯几何 BAO 分析,并主张跨全参数空间验证各类 BAO 方法。
2024-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New observational constraints on $f(T)$ cosmology from radio quasars
使用一个新的最近编译的毫角秒紧凑的无线电数据集的120个中等光度类星体的红移范围$0.46< z <2.76$,其统计线性大小显示可以忽略不计的依赖红移和内禀光度,从而代表宇宙学的标准统治者,我们约束三个可行的和最流行的$f(T)$重力模型,其中$T$是在teleparallel重力的扭转标量。我们的分析表明,约束能力的类星体数据(N=120)是可比的联盟2.1 SN Ia数据(N=580)的所有三个$f(T)$模型。结合其他标准标尺探测(如宇宙微波背景和重子声振荡距离测量),类星体物质密度参数$Ω_m$的当前值远大于其他观测值。对于所考虑的两个模型($f_1$ CDM和$f_2$ CDM),与$Λ$ CDM宇宙学存在一个小的但明显的偏差,而在$f_3$ CDM的框架中,有效的状态方程可能在较低的红移处穿过幻影分界线。这些结果表明,中等光度类星体可以提供一个有效的观测探测媲美SN Ia在更高的红纬,和$f(T)$重力是一个合理的候选人的修改后的重力理论。
2017-08-29 astro-ph.CO gr-qc
The final WaZP galaxy cluster catalog of the Dark Energy Survey and comparison with SZE data
本研究基于暗能量巡天六年数据构建了包含超40万个星系团的WaZP星表,通过交叉匹配分析验证了其与SZE星表的高度一致性,并揭示了部分匹配系统可能存在的相互作用特征。
2025-07-13 astro-ph.CO
A new approach to obtaining cluster mass from Sunyaev--Zel'dovich Effect observations
星系团总质量的准确测定是它们作为宇宙学探测器的关键。最近,Sunyaev-Zel 'dovich效应(SZE)已被用于寻找星系团的调查,但X射线或透镜跟踪观测,或通过测量确定SZE通量和总质量之间的比例关系,已被要求估计它们的质量。在这里,我们展示了一种新的方法,从SZE观测质量测定,适用于在没有X射线或透镜数据。这种方法依赖于维里关系和一组最小的假设,遵循类似于恒星结构的方法。通过利用维里关系,我们隐含地纳入了一个额外的约束,从热力学中不使用的流体静力平衡方程推导。这使我们能够将集群的总质量直接与强有力的确定量,综合SZE通量。
2011-10-09 astro-ph.CO
Strongly Lensed Gravitational Waves and Electromagnetic Signals as Powerful Cosmic Rulers
在本文中,我们讨论了使用强透镜引力波(GW)和它们的电磁波(EM)作为强大的宇宙标尺的可能性。在EM域中,已经提出了透镜类星体图像之间的时间延迟($Δτ$)和透镜星系的速度色散($σ$)(即,组合$Δτ/σ^{2}$)能够比单独的$Δτ$或$σ^{2}$更强地约束宇宙学参数。在这里,第一次,我们提出,这种$Δτ/σ^{2}$方法可以应用于观察到的GW和EM窗口的强透镜系统。结合红移,图像和$σ$在EM域中观察到的非常精确的$Δτ$来自透镜GW信号,我们预计,准确的多信使宇宙学可以实现在第三代GW探测器的时代。通过与$Δτ$方法的约束条件的比较,证明了利用$Δτ/σ^{2}$方法可以提高宇宙学模型之间的区分度。此外,我们表明,与$\sim50$强透镜GW-EM系统,我们可以达到一个约束的暗能量状态方程$w$相媲美的580 Union2.1 Ia型超新星的数据。当结合$Δτ$和$Δτ/σ^{2}$方法时,可以获得对$w$的更严格的约束。
2017-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Probing cosmology via the clustering of critical points
该研究利用密度场临界点互相关中的排斥区作为准标准尺,通过全天巡天和宇宙学模拟约束暗物质与暗能量参数。
2023-11-16 astro-ph.CO
Probing Hot Gas in Galaxy Groups through the Sunyaev-Zeldovich Effect
我们探讨了利用Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)来研究星系群中热气体性质的可能性。它表明,与即将到来的SZE调查,可以堆叠SZE地图周围的星系群相似的晕质量选择从大星系红移调查,研究热气体的星系团所代表的晕。我们使用各种模型的热晕气体研究如何预期的SZE信号的气体分数,状态方程,晕浓度和宇宙学的影响。将模型预测结果与SPT、ACT和普朗克巡天观测的灵敏度进行比较,结果表明,对于质量M ~> 10^{13} h^{-1}Msun的晕,类似SPT的巡天观测可以对热气性质提供严格的约束。我们还探讨了利用不同光度星系与热气体之间的互相关来探测暗物质晕中的热气体,而不需要确定代表暗晕的星系群的想法。我们的研究结果表明,在斯隆数字巡天这样大规模的星系巡天中,借助条件光度函数(CLF)模型,我们可以得到对质量低至10^{13} h^{-1}Msun的晕中热气体性质的严格约束。因此,即将到来的SZE调查应该提供一个非常有前途的途径来探测大多数L* 星系居住的相对低质量的晕中的热气。
2011-01-19 astro-ph.CO
Cosmology with the SZ spectrum: measuring the Universe's temperature with galaxy clusters
星系团中的热气体通过Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应在宇宙微波背景(CMB)中产生一种独特的光谱畸变。SZ的光谱特征可用于测量团簇红移处的CMB温度($T_{\rm CMB}(z)$),并抑制CMB光谱的y型光谱畸变。在这项工作中,我们开始显示的$T_{\rm CMB}(z)$的测量样本提取的第二个目录的星系团由普朗克(PSZ 2)和包含75个集群选择CHEX-MATE。然后,我们通过SZE的频谱展示了未来CMB实验对CMB频谱y型频谱失真单极子约束的预测。
2021-11-05 astro-ph.CO
Using the Topology of Large Scale Structure to constrain Dark Energy
使用标准标尺,例如重子声学振荡(BAO)的尺度,已经成为宇宙学中用来探测驱动宇宙加速膨胀的实体的更强大的技术之一。本文以大尺度结构(LSS)的拓扑结构作为研究这种神秘的“暗能量”的标准标尺。通过跟踪由3D拓扑结构(计算宇宙网络中的结构)测量的发光红色星系(LRGs)集群的红移演化,我们可以绘制膨胀率并提取有关暗能量状态方程的信息。使用(Park & Kim,2009)中首次介绍的技术,我们评估了使用下一代LSS调查(如重子振荡光谱调查(BOSS))的3D拓扑测量可以实现的约束。结合普朗克卫星提供的信息,我们发现在3个不同尺度上的单个拓扑测量能够将单个暗能量参数限制在5%和10%以内。这提供了一个替代使用的数据可从红移调查,并作为一个交叉检查BAO研究。
2010-05-27 astro-ph.CO
A test for cosmic distance duality
宇宙距离对偶关系(CDDR)的检验是宇宙学和基础物理学的一项重要任务,因为任何对它的违背都是新物理的明证。在这封{ \it Letter}中,我们提出了一种新的CDDR测试方法,仅使用Sunyaev-Zeldovich($f_{SZE}$)和X射线表面亮度($f_{X-ray}$)观测中星系团气体质量分数的测量值。我们发现,当前$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$观测之间的关系由$f_{SZE}=ηf_{X-ray}$给出,其中$η$量化了与CDDR的偏差。由于后一种表达是有效的同一对象在一个给定的星系团样本,所提出的方法消除了可能的污染,从不同的系统学误差源和红移的差异参与光度和角直径距离测量。我们应用这种宇宙学模型独立的方法,最近的$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$的数据,并显示没有显着违反的CDDR被发现。
2012-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Atacama Cosmology Telescope: Physical Properties and Purity of a Galaxy Cluster Sample Selected via the Sunyaev-Zel'dovich Effect
我们目前的光学和X射线性质的第一个确认的星系团样本选择的Sunyaev-Zel 'dovich效应从148 GHz的地图超过455平方度的天空与阿塔卡马宇宙望远镜。这些地图,加上4米级光学望远镜的多波段成像,已经产生了23个红移在0.118和1.066之间的星系团的样本。在这23个星团中,有10个是新发现的。这个样品的选择是近似质量有限的,基本上与红移无关。我们提供了完整样品的光学位置、图像、红移和X射线通量和光度,以及一个重要子集的X射线温度。完整样本的质量极限约为8 e14 Msun,其数量分布在红移0.4附近达到峰值。对于10个最高显著性的SZE选择的集群候选者,所有这些都是光学确认的,质量阈值是1 e15 Msun,红移范围是0.167到1.066。钱德拉、XMM-牛顿和ROSAT的档案观测提供了与这个质量阈值大致一致的X射线光度和温度。我们的光学跟踪程序还允许我们评估ACT簇样品的纯度。信噪比大于5.1(5.7)的148 GHz候选者中的百分之八十(百分之百)被确认为大规模集群。报告的样本代表了在宇宙学意义重大的调查体积内所有红移中最大的大质量星团样本之一,这将使宇宙学研究以及未来对宇宙中最大质量星团的演化,形态和恒星星族的研究成为可能。
2010-09-09 astro-ph.CO
Sunyaev-Zel'dovich galaxy clusters number counts : consequences of cluster scaling laws evolution
根据Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)绘图的星系团调查预计将通过正在进行的实验进行。这样的调查预计将提供大量的信息有关宇宙学的计数红移分布。我们进行了预测的SZE计数和它们的红移分布的估计,考虑到目前的宇宙学约束和X射线团簇温度分布函数。本地和遥远的集群温度分布函数之间的比较提供了证据,在丰富的X射线集群,这是不一致的集群属性的框架中使用的标准标度关系的演变,目前的和谐模型。由非引力过程驱动的标度律的某些演化的假设是这个问题的自然解决方案。我们使用COSMOMC进行MCMC统计研究,结合当前来自WMAP的CMB观测,SNIa哈勃图,来自SDSS的星系功率谱数据和X射线星系团温度分布来预测SZE星系团数计数。模型再现以及X射线集群温度分布函数的演变导致一个显着较低的SZE集群的数量计数与一个独特的红移分布。因此,正在进行的微波SZE调查将为星团内气体物理学提供新的线索,并极大地帮助确定可能的非引力物理学在X射线星团热气体成分历史中的作用。
2010-06-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmic Equation of state from Strong Gravitational Lensing Systems
宇宙的加速膨胀对物理学和宇宙学都是一个巨大的挑战。在缺乏令人信服的理论解释的情况下,用宇宙物态方程对这一现象进行有效的描述是有用的。现代宇宙学的力量在于独立的、往往不相关的证据之间的一致性。因此,任何一种限制宇宙物态方程的方法都是重要的。强引力透镜类星体星系系统通过结合恒星运动学(中心速度色散测量)和透镜几何学(从图像位置确定爱因斯坦半径)创造了这样的新机会。本文将这种方法应用于SLACS和LSD引力透镜观测的组合数据集。结果得到了宇宙状态方程参数,与文献中已知的结果基本一致。这表明该方法可以进一步用于将来获得的更大样品。独立注意到标准蜡烛和标准尺上完成的拟合之间的系统偏差在我们的研究结果中被揭示。我们还确定了一个重要的选择效果至关重要的我们的方法与几何配置的透镜系统沿视线,这可能会有后果的样品建设从未来的透镜调查。
2011-05-04 astro-ph.CO
A cosmology weakly dependent measurement of 2D Baryon Acoustic Oscillations scale from the Southern Photometric Local Universe Survey
本文利用S-PLUS多波段测光星系样本,通过两点角相关、红移概率重采样和log-normal模拟,首次在z_eff=0.075处稳健探测横向BAO角尺度。
2025-06-09 astro-ph.CO
A New Probe of the High-z BAO scale: BAO tomography With CMB $\times$ LIM-Nulling Convergence
本文提出利用CMB透镜与LIM置零互相关中的高红移BAO特征作为无偏标准尺,预测在z~5可达7.2%(下一代)至4%(未来)的测量精度。
2024-05-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sunyaev-Zel'dovich Effect and X-ray Scaling Relations from Weak-Lensing Mass Calibration of 32 SPT Selected Galaxy Clusters
质量可观测标度关系的不确定性是目前基于星系团的宇宙学的限制因素。弱引力透镜可以提供直接的质量校准并减小质量不确定性。我们提出了新的地基弱透镜观测的19个南极望远镜(SPT)选定的星系团在红移$0.29 \leq z \leq 0.61$,并将它们与以前报道的空间观测的13个星系团在红移$0.576 \leq z \leq 1.132$约束与Sunyaev-Zel'dovich效应(SZE),集群气体质量\mgas,\yx,\mgas \和X射线温度的产品的集群质量标度关系。我们扩展了以前使用的尺度关系和宇宙学约束的分析框架,从SPT选择集群利用弱透镜信息。本文介绍了一种新的方法来估计背景星系的有效平均红移分布,并量化了一些影响弱透镜模型的系统误差。这些误差包括使用$N$体模拟将Navarro-Frenk-White剖面拟合到减小的剪切而引起的偏差的校准。我们对分析进行盲化以避免确认偏差。我们能够将系统的不确定性限制在5.6%的集群质量(68%的置信度)。我们对质量-X射线可观测的标度关系参数的约束与早期研究所获得的一致,我们对质量-SZE标度关系的约束与最近SPT-SZ宇宙学分析中使用的基于模拟的先验一致。我们现在可以取代外部质量校准先验使用在以前的SPT-SZ宇宙学研究与直接,内部校准获得相同的集群。
2018-11-09 astro-ph.CO
Impact of Chandra calibration uncertainties on galaxy cluster temperatures: application to the Hubble Constant
我们执行一个统一的,系统的分析样本的38个X射线星系团与三个不同的钱德拉校准。温度在校准之间系统地变化。在校准之间,最小的变化平均约为6%,更极端的变化约为13%。本文探讨了星系团光谱性质的变化对Sunyaev-Zel'dovich效应(SZE)和X射线测量哈勃常数的影响。哈勃参数在当前的校准和前两次钱德拉校准之间分别变化了+10%和-13%,这表明星团温度的变化基本上解释了H_0的全部变化。虽然这项工作的重点是光谱特性和由此产生的哈勃参数之间的校准的差异,有趣的是,注意到,新的校准有利于较低的值的哈勃常数,H_0 ~ 60 km s-1 Mpc-1,典型的结果从SZE/X射线距离。星系团本身和仪器的细节都必须精确地知道,以便能够用星系团进行可靠的精确宇宙学研究,这将是可行的,需要通过正在进行的观测和计划中的飞行任务以及覆盖广泛波长的观测站的共同努力。
2010-09-08 astro-ph.CO
Isolating the Lyman Alpha Forest BAO Anomaly
在$z\sim 2.34$的莱曼$α$森林中的重子声振荡峰(BAO)与最佳拟合的普朗克$Λ$ CDM宇宙学之间有2.5-3 σ的差异。为了分离张力的起源,我们考虑了未锚定的BAO,其中标准的BAO标尺没有校准,消除了在红移之前对宇宙学的任何依赖$z\sim 2.34$。我们考虑在$z\sim 0.32$,0.57和2.34的BOSS BAO测量,使用角度和视线BAO尺度上的全二维约束,以及在$z\sim 0.106$和$z\sim 0.15$的6dF和SDSS的各向同性BAO测量。我们发现,$z>0.43$数据单独与$Λ$ CDM有2.9 σ的张力,无论是否有质量分数$Ω_m$和BAO标度$r_d H_0$的普朗克最佳拟合值,这表明张力不是来自$Λ$ CDM参数,而是来自暗能量演化本身,0.57<z<2.34。当包括由CMB测量的声学尺度时,这一结论得到支持,这进一步增加了张力并排除了具有恒定暗能量状态方程的解。包括低$z$ BAO数据,其本身与$Λ$ CDM一致,将张力降低到略高于2 sigma,然而在这种情况下,暗能量演化的CPL参数化仅产生适度的改善。
2017-05-01 astro-ph.CO
DESI constraints on the varying electron mass model and axion-like early dark energy
本文利用最新 DESI BAO 数据并结合普朗克宇宙微波背景、传统 BAO 及超新星数据,约束变化电子质量模型和类轴子早期暗能量模型,发现新数据倾向更长的声学视界并给出较大的哈勃常数。
2024-10-22 astro-ph.CO hep-ph
ΛCDM-Rastall cosmology revisited: constraints from a recent Quasars datasample
本文利用近期类星体样本并联合多种宇宙学数据约束Rastall引力,发现联合结果支持广义相对论,但类星体可通过λ参数区分二者,并暗示晚期加速源于非宇宙学常数暗能量。
2024-01-19 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating BAO Scale Fitting Using Taylor Series
宇宙目前正在经历由暗能量驱动的加速膨胀。暗能量的本质仍然是个谜:揭示它的一种方法是测量宇宙在不同红移下的大小。这可以使用重子声学振荡(BAO)特征来完成,BAO是星系2点关联函数(2 PCF)中的标准标尺。为了测量距离尺度,使用比例因子$α$,在基准宇宙学中膨胀和收缩2 PCF的模板。寻找最佳拟合$α$的标准方法是在大约100个值的网格上计算可能性。这种方法很慢;在这项工作中,我们提出了一种明显更快的方法。我们的方法写的2 PCF作为一个多项式在$α$泰勒展开它约$α= 1$,利用我们知道的基准宇宙学足够好,$α$是在几个百分点的单位。然后可以分析地求解由该扩展产生的可能性以获得最佳拟合$α$。我们的方法是48-85 $\times$比直接可比的方法,我们在数值上最小化$α$,$\sim$ $12,000 \times$比标准的迭代方法更快。我们的工作将为即将进行的大尺度结构红移测量提供很好的支持,例如暗能量光谱仪(DESI)。
2022-11-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Lagrangian theory of structure formation in relativistic cosmology II: average properties of a generic evolution model
研究了一般非均匀宇宙学模型的运动学和动力学性质,空间平均相对于自由落体(广义基本)观察员,物质模型无旋尘埃。转述以前的牛顿的调查,我们提出了一个相对论性的概括的反反应模型的基础上体积平均的相对论性Zeldovich近似。在这个模型中,我们调查的宇宙学参数的演变,因为它们被定义在一个平均的非均匀宇宙学的运动学的反反应的效果,我们表明,反反应模型之间的正交对称性之间的插值覆盖的子情况下的平面对称的解决方案,Lemaitre-Tolman-Bondi解决方案和Szekeres解决方案。因此,我们得到了一个强大的模型,奠定了基础,定量解决曲率不均匀性,因为它们将被解释为暗能量或暗物质在准牛顿宇宙学。本模型,具有有限的架构,由于假定FLRW背景,然而,能够取代1/4的所需量的暗能量域的直径为200 Mpc的典型(一西格玛)波动的CDM初始功率谱。然而,该模型远远不能在更大的尺度上(空间上)解释暗能量,其中对400 Mpc域的6%的影响可以追溯到今天的平均负内禀曲率。的定量结果的一个缺点是,时代时,反作用是有效的大尺度上,并导致体积加速在于未来的事实。我们讨论这个问题的初始光谱,暗物质的问题,巧合的问题,以及事实上,大规模的暗能量是对过去的光锥(而不是空间)的影响,我们指出未来研究的关键要素。
2013-06-11 astro-ph.CO gr-qc
The effects of structure anisotropy on lensing observables in an exact general relativistic setting for precision cosmology
近年来,在追求精确宇宙学的过程中,对相对论性、高阶和非线性效应的研究已成为必要。我们在这里开发和应用一个框架来研究引力透镜的精确模型在广义相对论,不限于均匀性和各向同性,并在完全的非线性和相对论效应。我们应用的框架,一个特定的,各向异性的星系团模型是基于修改后的NFW晕密度分布和描述的Szekeres度量。我们研究的各向异性水平的增加,在星系团透镜观测像收敛和剪切的各种透镜几何形状的影响,发现一个强大的非线性响应的收敛和剪切射线通过各向异性区域的集群。在一个球对称结构的预期值的偏差是不对称的路径方向,因此将持续作为一个统计效果时,平均在一些合奏这样的集群。在各种几何形状中所得到的相对差异可以大到约2%,8%和24%,分别作为总簇质量的一部分,在各向异性水平为5%,10%和15%的收敛测量中。对于剪切的总幅度,相对差异可以在结构的中心附近增长,对于相同水平的各向异性,平均在两个极端几何形状上,可以增长到15%、32%和44%。如所预期的,对于沿着结构中的最大偶极各向异性的轴的方向通过的射线,会聚受到最强烈的影响,而对于沿着与该轴正交的方向通过的射线,剪切受到最强烈的影响。由于各向异性结构的这些效应将影响透镜测量,必须在精确宇宙学时代进行全面检查。
2014-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy clusters at z~1 imaged by ALMA with the Sunyaev-Zel'dovich effect
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)对两个星系团(Z=0.9的RCS J2319+0038和Z=1.1的HSC J 0947 -0119)的热Sunyaev-Zel'dovich效应(SZE)进行了高角分辨率测量。它们补充了可用的钱德拉X射线数据,斯巴鲁上的Hyper Suprime-Cam拍摄的光学数据,以及阿塔卡马宇宙学望远镜的毫米波SZE数据。考虑到偏离球对称,我们已经重建非参数的内部压力分布的两个集群,以及电子温度和密度分布的RCS J2319+0038。这是在$z \gtrsim 0.9$对单个集群进行的首次此类测量之一。我们发现,这两个集群的内部压力分布是浅得多的本地冷芯集群。我们的研究结果一致表明,RCS J2319+0038主机弱冷核心,辐射冷却是不太重要的比在本地冷核心。另一方面,HSC J 0947 -0119的压力分布比RCS J2319+0038更浅,更可能是一个非冷堆芯簇。SZE质心位置偏离HSC J 0947 -0119星系分布峰值超过140 $h_{70}^{-1}$ kpc,表明该星系团中合并的影响更强。我们的结论是,这些遥远的星系团是在一个非常早期的阶段发展的冷核心通常发现在星系团在较低的红移。
2022-12-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak Lensing Analysis of SPT selected Galaxy Clusters using Dark Energy Survey Science Verification Data
我们提出了弱透镜(WL)的质量约束的大规模星系团的南极望远镜(SPT)通过Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)检测的样本。我们使用从科学验证(SV)阶段的暗能量调查(DES)获得的$griz$成像数据,以适应的WL剪切信号的红移范围内的33个集群$0.25 \le z \le 0.8$与NFW配置文件,并约束一个四参数的SPT质量可观测的关系。为了解释WL质量的偏差,我们引入了WL质量与真实质量的比例关系,该关系由平均偏差和内在对数正态分布描述。我们允许相关的WL和SZE质量可观测的关系内的散射,并使用模拟来约束先验的滋扰参数相关的偏见和散射WL。我们约束的$ζ-M_{500}$关系,$A_\mathrm{SZ}=12.0_{-6.7}^{+2.6}$规范化时,使用的质量斜率$B_\mathrm{SZ}$从最新的SPT集群宇宙学分析的先验。在没有此先验的情况下,我们恢复$A_\mathrm{SZ}=10.8_{-5.2}^{+2.3}$和$B_\mathrm{SZ}=1.30_{-0.44}^{+0.22}$。在这两种情况下的结果意味着较低的集群质量比在以前的工作中测量和没有WL,虽然不确定性很大。$B_\mathrm{SZ}$的WL导出值$\approx 20\%$低于最新SPT星团宇宙学分析的首选值。在这项工作中所展示的方法的目的是约束集群质量和宇宙学参数同时,并将…
2018-12-12 astro-ph.CO
A Multiband Study of the Galaxy Populations of the First Four Sunyaev--Zeldovich Effect selected Galaxy Clusters
我们提出的第一个结果的检查的光学性质的星系人口在SZE选定的星系团。利用南极望远镜巡天观测的星系团和布兰科宇宙学巡天观测的深多波段光学数据,我们测量了这四个红移在0.3 ~ 1之间的星系团的径向分布、光度函数、蓝部分和晕占据数。我们的目标是了解这些SZE选择的星系团和以前研究的星系团在光学和X射线方面是否存在差异。四个星系的径向分布与星系浓度为3 ~ 6的NFW分布一致。我们表明,$griz$带中的特征光度与从红移$z=3$的单个爆发中出现的被动进化种群一致。在格里兹,光度函数的暗端幂律斜率平均为$α\approx -1.2$。这些系统的晕圈占据数(至$m^*+2$)似乎与基于X射线选择簇的晕圈占据数一致。对于三个较低红移的系统,蓝色部分估计为$0.36L^*$,表明随着红移的增加而增加,尽管对于当前的样本,不确定性仍然很大。总的来说,对前四个星系团的初步研究没有提供证据表明这些系统中的星系群与以前研究的X射线或光学星系群有显著差异。
2011-03-23 astro-ph.CO
Robustness of baryon acoustic oscillation constraints for early-Universe modifications to $Λ$CDM
重子声学振荡(BAO)提供了一个强有力的标准标尺,可以用来限制宇宙在低红移时的膨胀历史。标准的BAO分析返回一个独立于模型的测量膨胀率和同向角直径距离作为红移的函数,由辐射阻力下的声音视界归一化。然而,这种方法依赖于固定的、预先计算的模板(在给定的基准宇宙学中获得)的各向异性距离失真,以便拟合观测。因此,对共识$Λ$ CDM的扩展可能会增加模板拟合无法捕获的BAO特征的贡献。我们进行模拟BAO适合功率谱计算假设宇宙学模型,修改扰动的增长之前重组,以测试标准的BAO分析的鲁棒性。我们发现没有显着的偏差,在BAO分析的研究模型($Λ$ CDM与自由有效数的相对论性物种,早期的暗能量,中微子和一小部分暗物质之间的相互作用的模型),即使是不提供一个很好的适合\textit{Planck}测量的宇宙微波背景功率谱的情况下。这一结果支持使用标准的BAO分析和测量进行宇宙学参数推断和约束奇异模型。此外,我们还提供了一种方法来重现我们对不同模型和调查的研究,并讨论了处理BAO测量中最终偏差的不同选择。
2020-12-07 astro-ph.CO
Revising the Hubble constant, spatial curvature and dark energy dynamics with the latest observations of quasars
本文利用射电类星体和以类星体为背景源的强引力透镜系统中的超紧致结构样本,对六个空间平坦和非平坦的宇宙学模型($Λ$ CDM,PEDE和DGP)进行了约束.这两组类星体数据(6个强透镜系统和120个中等光度类星体的时间延迟测量,作为标准标尺校准)可以打破宇宙学参数($H_0$,$Ω_m$和$Ω_k$)之间的简并性,因此为我们研究的6个宇宙学模型提供更严格的宇宙学约束。类星体样本的联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0$的估计,这与SH0ES合作的$Λ$ CDM和PEDE模型中从局部距离阶梯得出的估计非常一致。然而,在DGP宇宙学的框架下(特别是对于平坦宇宙),测量的哈勃常数与最近的普朗克2018结果非常一致。此外,我们的结果表明,零空间曲率是支持目前的透镜和非透镜类星体的观测,并没有显着偏离一个平坦的宇宙。对于我们研究的大多数宇宙学模型(平坦$Λ$ CDM、非平坦$Λ$ CDM、平坦PEDE和非平坦PEDE模型),导出的物质密度参数在所有数据集上与$Ω_m\sim 0.30$完全一致,这与最新的宇宙学观测结果一致。最后,根据统计准则DIC,虽然联合约束提供了实质性的观测支持平坦的PEDE模型,他们不排除暗能量是一个宇宙学常数和非平坦的空间超曲面。
2022-10-06 astro-ph.CO
Weak lensing measurements of the APEX-SZ galaxy cluster sample
我们提出了一个弱透镜分析星系团的APEX-SZ调查。利用APEX望远镜通过Sunyaev-Zel \textquotesingle dovich效应(SZE)观测到的$39$大质量星系团,分析了WFI(@2.2mMPG/ESO)和Suprime-Cam(@SUBARU)三个波段的深空光学成像数据。在这项研究中获得的质量,包括X射线选择的子样本的27个集群,优化和使用的研究中约束的质量,可观察到的缩放关系在固定的宇宙学。我们弱透镜分析的一个新焦点是多色背景选择,以抑制宇宙方差对源星系红移分布的影响。我们通过星系密度,剪切剖面和恢复浓度来研究星系团成员污染的影响。我们量化的影响,源红移分布的质量估计的方差通过研究不同的集群红移和manitude限制的COSMOS巡天的9个子字段。我们在$z\!=\!0.45$和$R\!\approx\!23$ mag的浅层成像数据上测量了星团平均角直径距离比的$\sim 6$标准差。对于深层、$R=26$ mag的观测,标准差下降到$\sim 1$。这对应于$M_{200}$中8.4\%和1.4\%的散射。我们的背景选择减少了$20-40$ \%的这种散射,这取决于集群红移和成像深度。我们得出集群质量和不使用质量浓度关系,并找到一致的结果,和浓度与使用的质量浓度关系一致。
2019-08-27 astro-ph.CO
Conceptual problems in detecting the evolution of dark energy when using distance measurements
暗能量是宇宙学中最重要和最热门的问题之一。揭示其本质的第一步是检测暗能量的演化或毫无疑问地证明宇宙学常数确实是常数。然而,在宇宙学的标准方法中,宇宙是由均匀和各向同性的弗里德曼模型描述的。在这里,我们表明,在微扰宇宙(即使微扰消失,如果在足够大的尺度上平均)的距离红移关系是不一样的,在未微扰宇宙。在研究暗能量的性质时,这会产生严重的后果,并且如这里所示,会损害对暗能量的分析和研究。分析基于两种方法:线性透镜近似和非线性Szekeres Swiss-Cheese模型。不均匀尺度约为50 Mpc,两种模型沿视线具有相同的密度波动。通过对线性和非线性方法的比较表明,非线性修正是不可忽略的。当存在不均匀性时,距离变化了几个百分点。为了展示这种变化如何影响暗能量的测量,我们生成了10个未来的观测结果,不确定度为2%。它表明,使用标准的方法(即假设下的均匀性)的系统,由于不均匀性可以扭曲我们的分析,并可能导致一个结论,即暗能量演变时,实际上是恒定的(反之亦然)。因此,如果未来的观测只在均匀的框架内分析,那么不均匀性(如空洞和超星系团)的影响可能会被误认为是演化的暗能量。由于暗能量的演化和非演化之间的强有力的区别是理解暗能量性质的第一步,因此对不均匀性的适当处理是必不可少的。
2010-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-wave constraints on $H_0$ are robust to putative redshift evolution in the binary black hole mass spectrum at current sensitivity
Aix-Marseille Université, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, France(艾克斯-马赛大学,土伦大学,法国国家科学研究中心,理论物理中心)
本文基于引力波观测研究Hubble常数H₀的约束,探讨了当前灵敏度下二进制黑洞质量谱的红移演变对H₀测量的影响,发现现有数据未支持显著的红移演变,并指出系统误差主要来自其他因素。
2026-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc