Clustering and redshift-space distortions in interacting dark energy cosmologies
我们在耦合暗能量（cDE）宇宙学的框架下研究宇宙大尺度结构（LSS）的空间性质。使用公共晕目录从CoDECS模拟-最大的一套N体实验，迄今为止这样的宇宙学场景-我们估计冷暗物质（CDM）晕的聚类和偏置函数，无论是在真实的和红移空间。此外，我们调查的暗能量（DE）耦合的几何和动力学红移空间扭曲的影响，量化的差异相对于协调LambdaCDM模型。在z~0处，即使为了与最新的宇宙微波背景（CMB）数据相一致而对cDE模型进行了散射归一化处理，其CDM晕的空间性质也与LambdaCDM非常相似。在较高的红移，我们发现，DE耦合产生了显着的规模依赖的抑制晕集群和偏置功能。这种效应强烈依赖于耦合强度，在尺度r<5-10 Mpc/h时不退化为σ 8。此外，我们发现，耦合DE强烈影响的线性失真参数，β，和成对的奇特的速度色散，sigma 12。虽然在这项工作中考虑的模型被认为是所有与目前可用的观测数据一致，下一代的星系调查将能够把强大的约束DE和CDM利用红移空间聚类各向异性的形状之间的耦合水平。
2012-02-21 astro-ph.CO
Redshift-space distortions in massive neutrino and evolving dark energy cosmologies
未来几年的大尺度结构测量将以前所未有的精度测量红移空间功率谱，从而可以对Lambda CDM图像进行强有力的新测试，并测量中微子质量等粒子物理参数。我们将时间RG微扰框架推广到红移空间，用含时暗能量状态方程w（z）计算了大质量中微子宇宙学的功率谱Ps（k，mu）. Time-RG是一种独特的方法，它能将尺度相关的增长引入到P_s（k，mu）计算中，这对大质量中微子和修正的引力模型都很重要。虽然w（z）和中微子质量分数的变化都会影响非线性功率谱的后期时间尺度依赖性，但我们发现这两种效应对视线角μ的依赖性不同。最后，我们使用HACC N体代码量化微扰计算中的误差。对于红移z=1的Lambda CDM模型，我们的方法在波数为0.19h/Mpc（0.28h/Mpc）的情况下，预测了λ ~（四极）的1%精度，而Kaiser近似的精度为0.08h/Mpc（0.07h/Mpc），目前最先进的微扰方案的精度为0.19h/Mpc（0.16h/Mpc）。我们的计算与模拟的红移空间功率谱一致，即使中微子质量高于电流束缚，并且对于快速演化的暗能量状态方程，|dw/dz| ~ 1.在本文中，我们将我们的redshift-space Time-RG实现作为代码redTime公开提供。
2016-03-01 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后，人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数，$w_z$ CDM宇宙学，包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广，$n$ CPL，以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化，我们计算并找到$Δμ$的极值，$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数，给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景，重子声学振荡，Ia型超新星的数据，使用CosmoMC。我们发现，没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆，从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移，这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反，这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致，那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Spectra of dynamical Dark Energy cosmologies from constant-w models
WMAP 5及相关数据在w_0-w_a平面上提供了精确的似然分布，极大地限制了可接受的宇宙学范围。我们首先讨论如何这样的ellypses可以数值重建，然后提出一个地图的常数W模型的光谱，在不同的红移，预计符合可接受的模型在~ 1%。
2009-11-06 astro-ph.CO
A Comparative Test of the LCDM and R_h=ct Cosmologies Based on Upcoming Redshift Drift Measurements
本研究评估ELT、Cosmic Accelerometer等即将开展的红移漂移观测手段，验证其区分ΛCDM、R_h=ct宇宙及修改引力等宇宙学模型的能力，给出不同设备的观测时长与对应红移区分精度。
2024-12-12 astro-ph.CO
Electromagnetic redshift in anisotropic cosmologies
计算了各向异性宇宙时空中光的红移。两种不同的方法被认为是。在第一个，电磁波建模使用几何光学（高频）近似。这种方法认为光线遵循零测地线，相当于点状无自旋无质量粒子的运动。它示出，在这种情况下的红移取决于，在一般情况下，在传播的方向上，并且是分散的（波长依赖）从不同的点发射的光的扩展对象。第二种方法利用麦克斯韦方程组的精确形式研究了电磁波，发现红移不仅与波的偏振有关，而且与传播方向有关。电磁波是色散的并且依赖于各向异性的时间演化。在最后一种情况下，红移可能会变得色散，这取决于光线传播矢量和各向异性轴之间的相对方向。这些结果与可能违反等效原理的关系进行了讨论。在一般情况下，这两个结果是在最近的天体物理学红移观测各向异性宇宙学的背景下，并提出了新的方法来确定红移。
2018-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the High Redshift Universe
我们比较了标准宇宙学模型和两种不同的宇宙学模型下形成的空洞的演化。这两个模型是一个精粹模型（$ϕ$ CDM）和一个耦合的暗物质-暗能量（CDE）模型，这两个模型都有演化和相互作用的暗扇区。从$N$体绝热流体动力学模拟这些模型，我们测量的统计数据和量化的红移范围内的$z=1.5-12$的空洞的属性：这些包括他们的人口规模，体积，形状和平均密度。我们发现，后者的属性有潜力作为宇宙学的探针，特别是暗能量，平均空隙密度之间存在显着差异的替代模型和标准模型。我们假设，这种签名产生于一个增加的疏散率的颗粒出空隙，或更早开始空疏散，在替代模型作为一个直接后果的动态标量场，这也导致了更大的空隙合并率。此外，两种替代模型之间的差异可能是由于暗扇区耦合产生的拖曳力，作用于我们耦合模型中的暗物质粒子。
2018-07-09 astro-ph.CO
Modelling redshift space distortions in hierarchical cosmologies
红移空间中成团的各向异性提供了宇宙中大尺度结构生长速率的直接量度。未来的星系红移巡天将对这些扭曲进行高精度测量，并可能使我们能够区分宇宙加速膨胀的不同情况。为了区分相互竞争的宇宙学模型，需要精确的预测。利用大体积N体模拟研究了$Λ$ CDM和quintessence暗能量模型中红移空间功率谱的畸变，并对红移空间畸变形式的预言进行了检验.我们发现Kaiser（1987）的线性微扰理论预测与实测畸变的拟合很差，即使在令人惊讶的大尺度$k \ge 0.05 h$ Mpc $^{-1}$上也是如此。本文提出了一个改进的红移空间功率谱模型，其中包括非线性速度发散功率谱，它与从模拟到$k \sim 0.2 h$ Mpc $^{-1}$的测量功率谱相一致。我们已经发现了一个密度-速度关系，这是宇宙学无关的，它涉及到非线性速度发散谱的非线性物质功率谱。我们提供了一个公式，它产生的非线性速度发散$P(k)$在任何红移，仅使用非线性物质的功率谱和线性增长因子在所需的红移。这个公式在$k<0.2 h $ Mpc $^{-1}$尺度上对本文讨论的所有宇宙学模型的精度都优于5%。我们的研究结果将扩展未来星系调查的统计能力。
2010-09-22 astro-ph.CO
Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究预测高红移宇宙中无非重子冷暗物质时21厘米吸收信号比有暗物质时大约2倍，提示可能需要扩展引力理论替代暗物质解释。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-ph
Real- and redshift-space halo clustering in $f(R)$ cosmologies
我们提出了两点关联函数统计的质量和晕的变色龙$f(R)$修改的重力方案使用一系列的大体积N体模拟。三个不同的变化$f(R)$被认为是（F4，F5和F6），并在红移范围$z \in [0,1]$的基准$Λ$ CDM模型进行比较。我们发现，除F4外，所有模型的物质聚类都是不可区分的，F4显示出明显更陡的斜率。在$> 20 h^{-1} \mathrm{Mpc}$尺度下，红移与实空间关联函数的比值与所考虑的可行的$f(R)$模型的线性广义相对论（GR）Kaiser公式一致。我们考虑三个晕人口的特点是空间丰度的发光红星系（LRGs）和星系团。F4和F5的红移-空间晕关联函数在中红移和高红移处与$Λ$ CDM显着偏离，因为$f(R)$的晕偏置小于或等于$Λ$ CDM情况的晕偏置。最后，我们引入了一个新的独立于模型的聚类统计量来区分$f(R)$和GR：相对晕聚类比-- $\mathcal{R}$。随着下一代星系红移巡天的到来，将可获得充分减少$\mathcal{R}$散射所需的采样。这将促进一个前瞻性的途径，以获得这类修改后的引力模型在很大程度上独立于模型的宇宙学约束。
2017-01-20 astro-ph.CO
High-precision spectra for dynamical Dark Energy cosmologies from constant-w models
鉴于即将到来的观测，即那些旨在提供宇宙剪切断层扫描的观测，用任何可接受的DE状态方程w（a）跨越整个宇宙学函数空间似乎是必要的。在本文中，我表明，这一责任可以减轻，并适当地使用恒定w宇宙学的结果可能是足够的。更详细地说，我在这里“指定”了六个宇宙学，旨在跨越状态方程w（a）= w_o + w_a（1-a）的空间，使w_o和w_a的值与WMAP 5和WMAP 7释放一致，并运行N体模拟，以计算它们在不同红移z处的非线性涨落谱。这样的光谱，然后比较与合适的辅助模型，其特征在于常数w。对于每个z，需要不同的辅助模型。在k ~ 2-3 h Mpc^{-1}范围内，指定模型与辅助模型的光谱偏差保持在1%以内。一般来说，z越大，差异越小，并且在w_o和w_a平面上呈现出特定的趋势。本文除了旨在简化各种模型的谱的计算外，还指出了DE状态方程今后研究的一个特殊危险，因为在w_0 - w_a平面上相当远的模型很容易被混淆。
2010-06-04 astro-ph.CO
Initial Conditions for Accurate N-Body Simulations of Massive Neutrino Cosmologies
在宇宙学N体模拟中，初始条件的设置通常是通过将所需的低红移线性功率谱重新标度到与模拟的牛顿演化一致的所需起始红移来实现的。在大质量中微子宇宙学的背景下，这个实际解决方案的实施需要更多的关注，主要是因为这些模型的特征线性增长的非平凡的尺度依赖性。在这项工作中，我们考虑了一个简单的双流体，牛顿近似的冷暗物质和大质量中微子的扰动，可以重现冷物质的线性演化玻尔兹曼代码，如CAMB或类预测的精度为0.1%或以下的所有红移相关的非线性结构的形成。我们使用这种描述，摆在首位，量化的系统误差引起的几个近似经常假设在数值模拟中，包括典型的大规模中微子宇宙学的初始条件的设置在以前的作品。然后，我们利用这种方法的灵活性，重新调整后期的线性功率谱的模拟初始红移，以尽可能一致的N体代码的动力学和它假设的近似。我们实现我们的方法在一个公共代码提供的初始位移和速度冷暗物质和中微子粒子，将允许准确的，即百分之一的水平，数值模拟这种宇宙学的情况。
2016-12-21 astro-ph.CO
An analytical approximation of the luminosity distance in flat cosmologies with a cosmological constant
本文给出了一个在含有尘埃和宇宙学常数的空间平坦宇宙学中光度距离的解析近似公式。在我们的公式中，除了总因子外，非零宇宙学常数的影响可以简单地用有理函数表示。给出了空束情况下的Dyer-Roeder距离和从红移$z_1$到$z_2$的广义角直径距离的近似公式，这些公式在分析引力透镜效应时特别有用。我们的公式是广泛适用的密度参数和红移的范围内具有足够小的不确定性。特别地，在密度参数$0.3 \leq Ω_{\rm m} \leq 1$和红移$0.03 \leq z \leq 1000$的范围内，我们公式计算的光度距离的相对误差总是小于Wickramasinghe和Ukwatta（2010）最近的工作.因此，我们希望我们的公式将是一个有效的和有用的工具，探索各种问题的观测宇宙学。
2011-11-28 astro-ph.CO
Aemulus $ν$: Precision halo mass functions in w$ν$CDM cosmologies
针对w$\nu$CDM宇宙学，基于Aemulus $\nu$模拟套件构建了星系团尺度晕质量函数仿真器，利用高斯过程回归实现高精度预测，为LSST和Euclid等巡天提供关键工具。
2025-03-28 astro-ph.CO
A new substantive proton to electron mass ratio constraint on rolling scalar field cosmologies
新的PKS 1830 -211射频观测甲醇的红移为0.88582已经建立了最严格的限制变化的质子电子质量比μ日期。观测结果给出的极限为（delta mu）/mu </=（0.0 +/- 1.0）x 10^{-7}，这比之前的最低极限0.6742低了大约四倍。这个严格的限制在大约是宇宙年龄一半的回顾时间，对滚动标量场宇宙学和它们所需要的新物理学有着深远的影响。这些宇宙学中的许多都调用了一个标量场，它也与电磁场耦合，导致基本常数μ和精细结构常数α随时间滚动。如果最低期望值的耦合到μ，zeta_{mu} $被调用的新的限制需要限制的暗能量状态方程参数w，使w+1 </= 0.001在红移为0.88582。这消除了几乎所有的预期参数空间，这样的宇宙学和新的物理学，有一个耦合到电磁场。在这些情况下，这个极限要求在宇宙年龄的后半部分w必须非常接近-1，或者滚动标量场与μ和电磁场的耦合必须显著低于或处于其预期范围的极限。新的观测结果巩固了基本常数在探索可能的宇宙学和新物理学以解释宇宙加速膨胀方面的作用。
2013-02-22 astro-ph.CO
Halo Counts-in-cells for Cosmological Models with Different Dark Energy
我们研究了在暗能量宇宙模拟（DEUS）中描述暗物质晕的细胞计数概率分布函数。我们描述了线性和非线性尺度上的红移之间的测量$z=0$到$z=4$。引力准平衡分布（GQED），负二项分布（NBD），泊松对数正态分布（PLN），和泊松对数正态分布与偏置参数（PLNB）的最佳拟合进行了比较模拟。在一定的红移和标度范围内，拟合结果相当一致。为了区分$Λ$暗能量和RPCDM（quintessence）和$w$ CDM（phantom）暗能量，我们提出了一种新的方法，即比较细胞内计数概率分布函数的模型参数.我们发现，在不同的暗能量宇宙学中，红移$0.65<z<4$之间的$2-25h^{-1}$ Mpc尺度上的晕计数的平均值和方差显示出显着的百分比差异。在$15-25h^{-1}$ Mpc尺度上，NBD中的$g$参数、PLN中的$ω$参数、PLNB中的$b$和$C_b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在较小尺度上更大的百分比差异。在$2-6h^{-1}$ Mpc尺度上，GQED中的峰度和$b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在更大尺度上更大的百分比差异。对于在DEUS模拟中探索的宇宙学，相对于$Λ$ CDM，RPCDM和$w$ CDM暗能量宇宙学的这些统计之间的百分比差异通常随着红移从几个百分比增加到$z=4$的显著更大的百分比。将我们的方法应用于模拟和星系调查可以提供一种有用的方法来区分暗能…
2020-01-17 astro-ph.CO
Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the Low Redshift Universe
我们提出了一个宇宙学的标准模型，$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM），和两个替代的宇宙学模型之间的空洞属性的比较与发展和相互作用的暗扇区：一个精粹模型（$ϕ$ CDM）和耦合暗物质-暗能量（CDE）模型。使用这些模型的$N$体模拟，我们得到了几个措施的空隙统计和属性，包括分布的空隙体积，椭圆率，prolateness，和平均密度。我们发现，来自CDE模拟的体积分布偏离来自$Λ$ CDM模拟的体积分布，在当今的宇宙，这表明存在一个耦合的暗扇区可以通过这个统计观察。我们还发现，分布的空洞椭圆率和prolateness实际上是难以区分的三个模型在红移范围$z=0.0-1.0$，表明简单的空洞形状统计是不敏感的暗扇区物理的微小变化。有趣的是，我们发现在三个模拟中的每一个中测量的平均空隙密度的分布是彼此不同的。特别地，平均而言，空隙在精粹模型下趋于最空，而在$Λ$ CDM模型下趋于最小。我们的研究结果表明，这是标量场存在于两种替代模型，导致空的空洞形成，而暗区的耦合减缓了物质从空洞疏散这种影响。
2017-03-15 astro-ph.CO
Psi-GAN: A power-spectrum-informed generative adversarial network for the emulation of large-scale structure maps across cosmologies and redshifts
本文提出Psi-GAN，一种以功率谱为判别依据的条件生成对抗网络，可将对数正态暗物质密度场提升为跨宇宙学和红移的真实场，在功率谱和双谱等非线性统计上显著优于对数正态近似。
2025-01-06 astro-ph.CO
Disentangling interacting dark energy cosmologies with the three-point correlation function
我们研究了利用三点关联函数（3PCF）约束耦合暗能量（cDE）宇宙学的可能性。利用CoDECS的N体模拟，我们研究了各种模型的冷暗物质（CDM）晕的统计特性，包括一个基准$Λ$ CDM方案和五个模型，其中暗能量（DE）和CDM相互作用。我们在不同的尺度（$2<r\,[$ Mpc \h $]<40$）和红移（$0\leq z\leq2$）下测量晕3PCF，$ζ(θ)$和还原的3PCF，$Q(θ)$。在所有的cDE模型中，$Q(θ)$在小尺度（所有红移）和低红移（所有尺度）下都是平坦的，而在增加红移和尺度时，它会建立特征性的V形各向异性。相对于$Λ$ CDM预测，cDE模型显示垂直（伸长）构型的晕圈3PCF值较低（较高）。该效应也是尺度依赖性的，$Λ$ CDM和cDE模型之间的差异在大尺度下增加。我们利用这些测量来估计晕偏差，这与从两点关联函数（2PCF）计算的结果相当一致。使用2PCF和3PCF的主要优点是打破了偏置$-σ_{8}$简并性。此外，我们发现，我们的偏差估计是近似独立的DE耦合的假设强度。这项研究表明了高阶聚类分析的力量，在区分不同的宇宙学场景，目前和即将到来的星系调查，如BOSS和欧几里得。
2014-08-05 astro-ph.CO
Constraining sterile neutrino cosmologies with strong gravitational lensing observations at redshift z~0.2
我们使用所观察到的数量的subhaloes和视线暗物质haloes在一个样本的11个引力透镜系统从斯隆透镜ACS调查约束的自由流属性的暗物质粒子。特别是，我们将Vegetti等人2010年对小质量暗物质晕的探测与Vegetti等人2014年的未探测结合起来，并将导出的次晕和晕质量函数与冷暗物质（CDM）和共振产生的无菌中微子模型的预期进行比较。我们将半模质量，即线性物质功率谱相对于CDM模型减少50%的质量尺度，限制为2 $σ$水平的$\log M_{\rm{hm}} \left[M_\odot\right] < 12.0$（等效热遗迹质量$m_{\rm th} > 0.3$ keV）。这排除了中微子质量为$m_{\rm s} < 0.8$ keV的无菌中微子模型，其质量为$L_{\rm 6}$的任何值。我们的限制比目前提供的银河系卫星的数量，观测的3.5千电子伏的X射线线，和莱曼$α$森林。然而，它们比前者更健壮，因为它们受重子过程的影响更小。此外，与后者不同，它们不受星系际介质热历史假设的影响。为了获得更严格的约束，需要具有更高数据质量和更高源和透镜红移的引力透镜系统。
2018-10-09 astro-ph.CO
Approximating Density Probability Distribution Functions Across Cosmologies
使用一套自相似的宇宙学模拟，我们测量的概率分布函数（PDF）的实空间密度，红移空间密度，和它们的几何平均值。我们发现，实空间密度PDF是很好地描述了两个参数的函数：$n_s$，频谱斜率，和$σ_L$，线性均方根密度波动。对于红移空间密度以及实空间密度和红移空间密度的几何平均，我们引入了第三个参数，$s_L={\sqrt{\langle(dv^L_{\rm pec}/dr)^2\rangle}}/{H}$。我们发现，密度PDF的LCDM宇宙学也很好的参数化这三个参数。因此，我们能够使用一套自相似宇宙学模拟来近似一系列宇宙学的密度PDF。我们公开了密度PDF，并为它们提供了一个分析拟合公式。
2021-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Viability of general relativity and modified gravity cosmologies using high-redshift cosmic probes
Observatório Nacional（国家天文台）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
本研究通过高红移宇宙探针分析，发现F(Q)、非平坦ΛCDM和ωCDM模型在数据支持下表现良好，而F(R)模型被排除，ΛCDM仍是首选模型。
2025-12-04 astro-ph.CO
Breaking the Dark Degeneracy with the Drifting Coefficient of the Field Cluster Mass Function
我们提出了一个数值分析支持的证据表明，红移演化的漂移系数的场簇质量函数是能够打破几个宇宙简并。这些证据是基于CoDECS和DUSTGRAIN-pathfinder分别对各种非标准宇宙学进行模拟的数据，包括耦合暗能量、$f(R)$引力、$f(R)$引力与大质量中微子的组合以及标准$Λ$ CDM宇宙学。首先，我们数值确定了在不同的红移范围内的$0\le z\le 1$为每个宇宙学的场簇质量函数。然后，我们比较了在以前的工作中开发的解析公式与通过调整其漂移系数，$β$，在每个红移数值获得的场团质量函数。结果发现，与最佳拟合系数的解析公式提供了一个很好的匹配，在所有的宇宙学的所有红移的数值结果。经验确定的红移演化的漂移系数，$β(z)$，原来显着不同的宇宙学。它还表明，即使没有使用任何先验信息的背景宇宙学的漂移系数，$β(z)$，可以区分具有高统计意义的退化非标准宇宙学不仅从$Λ$ CDM，但也从彼此。结果表明，用$β(z)$量化的偏离Einstein-de Sitter态和球对称坍缩过程的演化是对引力和暗扇区物理的有力探索.
2020-09-30 astro-ph.CO
Semi-analytic galaxy formation in early dark energy cosmologies
我们研究了早期暗能量（EDE）宇宙学对星系性质的影响，通过耦合高分辨率数值模拟与星系形成和演化的半解析模型（SAM）。EDE模型的特征在于暗能量的非零高红移贡献，产生更早的结构生长和大尺度结构演化的修改。它们可以被看作是非标准暗能量模型的典型代表，在非标准暗能量模型中，只修改了膨胀历史，因此对星系形成的影响是间接的。我们发现，在EDE宇宙学的预测空间密度的星系是增强在所有尺度上相对于标准的LCDM方案，和相应的宇宙恒星形成历史和恒星质量密度增加在高红移。我们将这些结果与一组理论预测进行比较，这些预测是用应用于我们的参考LCDM模拟的替代SAM获得的，从而粗略地测量了模型的系统不确定性。我们发现，EDE宇宙学引起的星系性质的修改是相同的数量级内SAM的变化为一个标准的LCDM实现（除非考虑极端的EDE模型），这表明很难使用这样的预测单独解开不同的宇宙学场景之间。然而，当宿主暗物质晕的基本性质的独立信息被包括在内时，SAM对星系偏差的预测可能会提供关于膨胀历史和状态方程演化的重要线索。
2012-07-06 astro-ph.CO
Distinguishing standard and modified gravity cosmologies with machine learning
我们提出了一个卷积神经网络，根据它们生成的统计相似的弱透镜映射对不同的宇宙学场景进行分类。修正的引力（MG）模型，包括大量的中微子可以模仿标准的协调模型（$Λ$ CDM）的高斯弱透镜观测量。无法区分基于不同物理学的可行模型可能会限制对宇宙加速的基本性质的更深入理解。对于固定的源红移，我们证明了在模拟收敛映射上训练的机器学习网络可以比传统的高阶统计更好地区分这些模型。当多个源的红移相结合时，结果进一步改善。为了加速训练，我们实现了一种新的数据压缩策略，该策略结合了我们对典型收敛图特征形态学的先验知识。我们的方法完全区分$Λ$ CDM从其最相似的MG模型在无噪声的数据，它正确地识别之间的MG模型至少80%的准确率时，使用的全部红移信息。添加噪声会降低所有模型的正确分类率，但神经网络的性能仍然明显优于先前分析中使用的峰值统计。
2019-05-23 astro-ph.CO
Linear Growth of Matter Perturbations Probed by Redshift-Space Distortions in Interacting $Λ(t)$CDM Cosmologies
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Universidade Estadual Paulista (UNESP)（圣保罗州立大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais（国家空间研究所）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
本文通过红移空间畸变探测相互作用Λ(t)CDM宇宙学中物质扰动的线性增长，研究了暗能量相互作用对S_8参数的约束。
2026-02-11 astro-ph.CO
3\%-accurate predictions for the clustering of dark matter, haloes and subhaloes, over a wide range of cosmologies and scales
根据宇宙学预测天体的空间分布是利用未来星系巡天的一个基本要素。在本文中，我们表明，一套专门设计的重力模拟与宇宙学重新缩放算法可以提供高精度的暗物质，晕和subhaloes的聚类。具体地说，只有3 $N$体模拟，我们获得的暗物质的功率谱在$z=0$和$z=1$优于3\%的精度，基本上所有目前可行的值的8个宇宙学参数，包括大质量中微子和动态暗能量，并在整个范围内的尺度探索，0.03 < $k/h^{-1}Mpc$ < 5。对于质量选择的晕和根据其峰值最大圆速度选择的亚晕，该精度保持在相同的水平。作为这些预测的初步应用，我们成功地约束$Ω_{\rm m}$，$σ_8$，和散射在subhalo丰度匹配采用投影关联函数的模拟SDSS星系。
2020-09-22 astro-ph.CO
Universal subhalo accretion in cold and warm dark matter cosmologies
通过观测暗晕的角入射模式，可以研究大尺度结构对主晕的影响。特别是，由于温暖和寒冷的暗物质宇宙学预测不同的丰度和内部性质的晕在质量函数的低质量端，这是有趣的，以检查是否有差异，这些低质量的晕是如何吸积。吸积事件被定义为晕成为子结构的时刻，即当它穿过其宿主的维里半径时。我们量化的剪切张量的宇宙网络在每个点和检查，相对于其本征向量，这样的吸积事件发生在冷（$Λ$ CDM）和温暖（1千电子伏无菌中微子WDM）暗物质宇宙模型。我们发现，CDM和WDM的subhalos优先吸积沿主轴的剪切张量对应的最弱的崩溃方向。光束强度受宿主和次晕质量以及吸积事件发生时的红移调制。尽管在高红移处，最大质量的主晕和次晕最强，但我们发现优先下降总是与最弱坍缩的轴对齐，因此我们说它具有普适性。我们比较了在WDM宇宙学中的光束强度与在$Λ$ CDM场景中发现的光束强度。虽然主要的发现保持不变，但在所有红移中，WDM模型中最大质量宿主晕的吸积似乎比$Λ$ CDM宇宙学中的吸积更多。
2017-09-04 astro-ph.CO
Cosmic Growth and Expansion Conjoined
膨胀历史和增长历史的宇宙学测量已经成熟，两者一起提供了对广义相对论的重要检验。我们认为他们的联合进化轨迹，这表明，在区分宇宙学相对于考虑他们单独或孤立的红移的优势。特别是，联合比较放松了形状退化，这使得$fσ_8(z)$曲线难以与整体增长幅度分开。联合方法进一步帮助可视化哪些红移范围的组合提供最清晰的区分。我们研究了标准的暗能量宇宙学，修正的引力，和“口吃”的增长，每一个都显示出不同的签名。
2016-10-17 astro-ph.CO
Calculating Observables in Inhomogeneous Cosmologies I: General Framework
我们列出了一个一般的框架计算变化的一组宇宙学观测值，过去的零锥的任意放置的观察者，在一个给定的任意非均匀度规。观测量包括红移、自行、面距和红移空间密度。特别感兴趣的是在球对称情况下为零的可观测量，例如自行。该算法是基于零测地线方程和测地线偏差方程，它是专门为创建一个实际的数值实现。该算法提供了一种跟踪哪些光线在连续时间将移动物体连接到观察者的方法。我们的算法适用于Szekeres度量的特定情况。一个数值实现已经创建和一些结果将在随后的文件。今后的工作将探讨各种可能性。
2017-08-03 astro-ph.CO gr-qc
The Diffusion Coefficient of the Splashback Mass Function as a Probe of Cosmology
在广义漂移集理论和自相似球坠模型的框架下，提出了一个由单系数参数化的暗物质晕回溅质量函数的解析模型.量化回溅边界扩散性质的单个系数的值是通过将模型与普朗克和WMAP 7宇宙学的埃里伯斯N体模拟的数值结果进行比较来确定的。显示最佳拟合系数的分析模型提供了很好的匹配的数值结果在质量范围内的$5\le M/(10^{12}h^{-1}\,M_{\odot})< 10^{3}$，我们采用贝叶斯和赤池信息准则测试，以确认我们的模型是最优选的数值结果，以前的模型在红移为$0.3\le z\le 3$的宇宙学。它也被发现，扩散系数几乎线性减少的红移，收敛到零，在一定的阈值红移，$z_{c}$，其值显着不同的普朗克和WMAP 7宇宙学。我们的结果表明，$z\ge z_{c}$暗物质晕的回溅质量函数可以用一个无参数的解析公式很好地描述，并且$z_{c}$可能具有独立约束宇宙初始条件的潜力.
2021-06-15 astro-ph.CO
Evolution of the Deterministic Collapse Barrier of the Field Clusters as a Probe of Cosmology
位于低密度环境中的场团的坍缩势垒$δ_{c}$是确定性的，而不是扩散性的，这与位于超团中的壁对应物不同。通过分析包括标准$Λ$ CDM宇宙学在内的11种不同宇宙学的Mira-Titan模拟数据，研究了场团的确定性坍缩势垒的演化及其对背景宇宙学的依赖性.无论背景宇宙学如何，确定性$δ_{c}$都表现出一种普遍的行为，即在$z=0$处具有比爱因斯坦-德西特球形坍缩势垒高度$δ_{sc}=1.686$更高的值，但随着$z$的增加，暗能量的优势逐渐减弱，逐渐收敛到$δ_{sc}$。然而，在不同的宇宙学中，它的收敛速度以及$δ_{c}=δ_{sc}$的临界红移$z_{c}$存在着显著的差异。表明收敛速度和临界红移甚至可以区分产生几乎相同的线性增长因子和集群质量函数的简并宇宙学，我们认为，场集群的确定性坍缩势垒的演化应该是一个强大的宇宙学的补充探针。
2019-12-17 astro-ph.CO
Reionization and Galaxy Formation in Warm Dark Matter Cosmologies
我们比较模型的结果从一个半解析（合并树为基础）框架的高红移（z ~ 5-20）星系形成对再电离指标，包括普朗克电子散射光学厚度和电离光子发射率，揭示了再电离的历史和来源冷（CDM）和暖暗物质（WDM;粒子质量的$m_x = 1.5,3$和5 keV）宇宙学。该模型包含了恒星形成、超新星反馈、气体和恒星质量的合并/吸积/喷射驱动演化以及紫外背景（UVB）对低质量星系气体成分光蒸发的影响等关键过程。我们发现，在光（1.5 keV）WDM模型中的再电离开始的延迟可以通过电离光子逃逸分数的更陡的红移演化和更快的质量组装来补偿，导致在所有考虑的DM模型中，再电离结束在可比的红移（z~5.5）。我们发现大部分的再电离光子来自星系的晕质量$M_h < 10^9 M_\odot$和紫外的大小$ -15 < M_{UV} < -10$在CDM。随着$m_x$的降低，低质量晕的逐步抑制导致再电离人口向$M_h > 10^9 M_\odot$和$ -17 < M_{UV} < -13$的较大晕质量的转移，对于1.5 keV WDM。我们发现，目前的电子散射光学深度和紫外线光度函数的观察是同样兼容的所有（冷和暖）DM模型在这项工作中考虑。我们建议，全球指标，包括红移演化的恒星质量密度和恒星质量晕质量的关系，观察与詹姆斯韦伯太空望远镜，可以用来区分CDM和WDM（1.5千电子伏）宇宙学。
2017-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hiding neutrino mass in modified gravity cosmologies
宇宙学观测值显示出与中微子质量的依赖性，这是部分退化的扩展模型的引力参数。我们研究和探讨这种退化Horndeski广义标量张量引力理论。使用预测的宇宙微波背景和星系功率谱数据集，我们发现，一个单一的参数在线性制度的有效理论占主导地位的中微子总质量的相关性。对于任何给定的质量，该参数的特定值近似地抵消了在给定红移处由于中微子质量引起的功率抑制。这种简并的抵消程度取决于在不同红移下使用的宇宙学大尺度结构数据。我们约束的有效引力理论的参数和功能，并确定从现在和未来的调查的中微子质量的测定重力的影响。
2017-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Accurate fitting functions for peculiar velocity spectra in standard and massive-neutrino cosmologies
我们估计的速度场在一个大的$N$体模拟，包括大质量中微子粒子，并测量的速度发散场的自功率谱以及冷暗物质密度和速度发散之间的交叉功率谱。我们在四个不同的红移和四个不同的宇宙学场景中进行这些测量，涵盖了广泛的中微子质量。我们发现对速度功率谱的非线性修正很大程度上取决于非线性演化的程度，而与中微子质量的大小没有特定的关系。我们提供了一个拟合公式，基于均方根值。描述了在低于$8h^{-1}$ Mpc $^{-1}$的尺度上，非线性修正的3%精度。
2019-01-14 astro-ph.CO
DUCA: Dynamic Universe Cosmological Analysis. I. The halo mass function in dynamical dark energy cosmologies
针对动态暗能量宇宙学下暗晕质量函数建模需求，提出以转向时刻减速参数构建HMF的方法，经N体模拟校准实现亚百分比系统精度，满足未来巡天精度要求。
2025-04-10 astro-ph.CO
Testing dark energy using pairs of galaxies in redshift space
成对星系与视线之间的夹角分布，在真实空间中是均匀的，但由于它们的特殊运动而扭曲，并被提议作为宇宙膨胀的探测器。我们测试这个想法使用N体模拟的结构形成在一个冷的暗物质宇宙的宇宙学常数和两个不同的宇宙学与不同的暗能量模型。我们发现角分布的畸变对暗能量的性质很敏感。然而，第一次，我们的模拟也揭示了在以前的工作中被忽视的红移和宇宙学的分布的归一化的依赖性。这引入了系统学，严重限制了原始方法的实用性。在模拟的指导下，我们设计了一种新的、改进的暗能量性质的测试。我们证明，这种测试不需要背景宇宙学的先验知识，它甚至可以区分模型，具有相同的重子声学振荡和暗物质晕质量函数。我们的技术可以应用于完成的BOSS星系红移调查，以限制宇宙的膨胀历史优于2%。该方法还将产生不同的信号，暗能量和修改后的引力宇宙学，即使他们有相同的膨胀历史，通过不同的奇特的速度在这些情况下诱导。
2011-11-30 astro-ph.CO
Early galaxy formation in warm dark matter cosmologies
我们提出了一个高红移（$z \geq 7$）星系形成的框架，跟踪他们的暗物质（DM）和重子组装在四个宇宙学：冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）与粒子质量的$m_x =$ 1.5，3和5 ${\rm keV}$。我们使用相同的天体物理参数调节恒星的形成和反馈，选择匹配不断变化的紫外线光度函数（UV LF）的当前观测。我们发现CDM和$m_x \geq 3 {\rm keV}$ WDM中的可观测星系（使用当前和即将到来的仪器）的组装导致相似的晕质光比（M/L），恒星质量密度（SMD）和UV LF。然而，在$1.5 {\rm keV}$ WDM模型中，对小尺度结构的抑制导致了一个明显的延迟和随后更快的恒星组装。因此，在$m_x \leq 2 {\rm keV}$ WDM宇宙学的星系大会的特点是：（一）缺乏小质量的晕托管微弱的星系;（二）年轻，更紫外线明亮的恒星人口，对于一个给定的恒星质量。较高的M/L比（效果ii）部分补偿了小质量晕的缺乏（效果i），使所得的紫外线LF更接近CDM比从简单的估计晕丰度。我们发现SMD的红移演化是对DM性质的一个强有力的探测。对于詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），积分到$M_{UV} =-16.5$的极限，SMD在$m_x = 1.5 {\rm keV}$ WDM中演化为$\log$（SMD）$\propto -0.63 (1+z)$，而在CDM中演化…
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-accuracy emulators for observables in $Λ$CDM, $N_\mathrm{eff}$, $Σm_ν$, and $w$ cosmologies
我们使用仿真框架CosmoPower构建并公开发布宇宙学观测量的神经网络仿真器，包括宇宙微波背景（CMB）温度和偏振功率谱，物质功率谱，距离红移关系，重子声学振荡（BAO）和红移空间畸变（RSD）观测量，以及导出的参数。我们训练我们的仿真器上的爱因斯坦-玻尔兹曼计算获得高精度的数值收敛设置，为广泛的宇宙学模型，包括$Λ$ CDM，$w$ CDM，$Λ$ CDM+ $N_\mathrm{eff}$，和$Λ$ CDM+ $Σm_ν$。我们的CMB仿真器的准确度优于$\ell=10^4$的0.5%，足以进行第四阶段数据分析，我们的$P(k)$仿真器达到了与$k=50 \,\, \mathrm{Mpc}^{-1}$相同的准确度水平，足以进行第三阶段数据分析。我们通过在线存储库CosmoPower Organisation发布模拟器，该存储库将不断更新其他扩展的宇宙学模型。我们的模拟器加速宇宙学数据分析的数量级，使宇宙学参数提取分析，使用当前的调查数据，在笔记本电脑上进行。我们验证我们的仿真器，通过比较他们的类和CAMB和复制宇宙学参数的约束来自普朗克TT，TE，EE和CMB透镜数据，以及从阿塔卡玛宇宙望远镜数据发布4 CMB数据，暗能量调查1年星系透镜和聚类数据，重子振荡光谱调查数据发布12 BAO和RSD数据。
2023-03-02 astro-ph.CO
Fast computation of non-linear power spectrum in cosmologies with massive neutrinos
我们计算1圈修正的红移空间星系功率谱宇宙学包含额外的尺度，因此内核不同的爱因斯坦-德西特（EdS）。具体来说，我们的方法是量身定制的宇宙学中存在的大质量中微子和一些修改后的引力模型，在这篇文章中，我们集中在前一种情况下。微扰内核的贡献，我们注意到出现从对数增长因子$f(k,t)$，这是规模依赖的，因为中微子自由流，或从常用的近似$f^2=Ω_m$的失败。后者的贡献使得环路校正的计算相当慢，排除了用于参数估计的全形状分析。然而，我们确定内核的主要部分来自增长因子，这使我们能够简化内核，但保留了中微子质量引入的特征自由流尺度。此外，通过这种简化，人们可以利用FFTLog方法来加快计算速度。我们验证了我们的分析建模和数值方法与晕目录提取的Quijote模拟找到良好的协议，先验的，已知的宇宙学参数。我们公开了我们的Python代码FOLPS $ν$，以在几分之一秒内计算红移空间功率谱。代码可在https://github.com/henoriega/FOLPS-nu获得。
2022-11-19 astro-ph.CO gr-qc
N-body simulations of structure formation in thermal inflation cosmologies
热膨胀模型（具有两个膨胀阶段）可以显示阻尼原始曲率功率谱在小尺度上产生阻尼物质波动。对于一个合理的参数选择，热膨胀模型自然预测银河系和亚银河系尺度上的物质功率谱的抑制，模仿温暖或相互作用的暗物质的影响。这些模型中的物质功率谱也以功率过剩（w.r.t.标准$Λ$ CDM功率谱）刚好低于抑制尺度。通过运行一套N体模拟，我们调查的非线性增长的结构模型的热膨胀。我们测量的非线性物质的功率谱和提取晕统计，如晕质量函数，并比较这些量与标准的$Λ$ CDM模型和其他模型与阻尼物质波动的预测。我们发现，这里考虑的热膨胀模型产生可测量的差异，从$Λ$ CDM在红移$z>5$的物质功率谱，而晕质量函数是明显不同的所有红移。在$z=0$上的热膨胀晕质量函数显示了$\sim 20\%$ w.r. t左右的增强。$Λ$ CDM和阻尼在较低的晕质量，增强的位置取决于模型中的自由参数的值。晕质量函数的增强（w.r.t. $Λ$ CDM）随着红移而增加，在$z=5$处达到$\sim 40\%$。我们还研究了分析的Press-Schechter方法的准确性，使用不同的过滤器来平滑密度场，预测热膨胀的晕统计。我们发现，预测与平滑$k$过滤器同意模拟结果在更广泛的晕质量比文献中常用的其他过滤器的情况下。
2018-12-10 astro-ph.CO
Simulating cosmologies beyond $Λ$CDM with PINOCCHIO
我们提出了一种方法，扩展的能力的PINpointing轨道交叉坍缩HIVERICAL对象（PINOCCHIO）代码，使其能够生成准确的暗物质晕模拟目录中的宇宙模型的线性增长因子和增长率取决于规模。这种宇宙学包括，除其他外，模型与大量的中微子和某些类别的修改引力理论。我们通过比较PINOCCHIO与N体模拟的晕属性来验证代码，重点是大质量中微子的宇宙学：$νΛ$ CDM。我们分析了晕质量函数，晕两点关联函数，晕功率谱和晕密度场的矩，表明PINOCCHIO再现了模拟结果与原始代码（$\sim5-10\%$）具有相同的精度水平。我们证明了在PINOCCHIO的无质量和大质量中微子宇宙学中晕的丰度与模拟结果非常吻合，并指出PINOCCHIO可以再现影响晕质量函数的$Ω_ν-σ_8$简并度。我们表明，从PINOCCHIO的晕的聚类特性准确地匹配那些从模拟在真实和红移空间，在后一种情况下，到$k=0.3~h~{\rm Mpc}^{-1}$。最后，我们指出，从模拟晕密度场的一阶矩是精确地再现PINOCCHIO。我们强调，PINOCCHIO生成模拟晕目录所需的计算时间是数量级低于N体模拟所需的时间。这使得该工具非常适合标准$Λ$ CDM模型中的协方差矩阵研究等应用，也适用于具有大质量中微子的宇宙学或一些修改的引力理论。
2016-10-24 astro-ph.CO
Exploring Galaxy Formation Models and Cosmologies with Galaxy Clustering
利用N体模拟和星系形成模型，研究了星系-恒星质量关联和两点自关联。利用WMAP第一年、第三年和第七年的宇宙学参数进行了模拟，主要差别在于σ {8}的扰动幅度。星系的恒星质量是用半解析的星系形成模型或简单的经验丰度匹配方法确定的。与SDSS DR 7在z=0时的数据和DEEP 2在z=1时的结果相比，我们发现，无论采用何种宇宙学，半解析模型预测的星系团都高于小尺度下的数据。相反，对于高σ_8宇宙学（WMAP 1和WMAP 7），丰度匹配方法预测的结果与z=0和z=1时的数据吻合较好，但对于低σ_8宇宙学（WMAP 3），预测结果明显低于z=0时的数据。我们发现，在小尺度的半解析模型中的过度集群主要来自卫星在大规模的晕，表明要么恒星形成是太有效的低质量晕或潮汐剥离是太低效的高红移。我们的结果表明星系成团与星系形成模型有很强的关系，因此可以用来约束重子物理。星系团对宇宙学参数的弱依赖性使得WMAP 1和WMAP 7宇宙学很难约束。
2012-02-14 astro-ph.CO
Testing CCDM Cosmology with the Radiation Temperature-Redshift Relation
标准的$Λ$ CDM模型可以在背景和微扰水平（线性和非线性）由一类引力诱导粒子产生宇宙学（CCDM宇宙学）模拟。然而，CCDM模型中的辐射分量遵循略微不同的温度-红移$T(z)$定律，该定律取决于描述次主导光子产生速率的额外参数$ν_r$。在这里，我们进行了统计分析的基础上汇编的36个最近的测量$T(z)$在低和中等红移。CCDM宇宙学中产生率的可能性受$ν_r = 0.024^{+0.026}_{-0.024}$（$1σ$置信水平）的约束，从而表明$Λ$ CDM（$ν_r=0$）仍然与采用的数据样本兼容。虽然在动力学部分（宇宙历史和物质涨落）几乎没有区别，但所谓的热力学部分（温度定律、热遗迹丰度和CMB功率谱）为$Λ$ CDM和CCDM宇宙学的关键测试提供了明确的可能性。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Efficient exploration of cosmology dependence in the EFT of LSS
为了更有效地利用当前和未来的大尺度结构~（LSS）和CMB观测数据，需要能够以非常高的精度预测LSS的聚类。大尺度结构的有效场论（EFTofLSS）提供了一种在轻度非线性状态下对LSS观测量进行具有所需精度的解析计算的工具。在本文中，我们开发了这些计算的有效实现，允许探索它们对宇宙学参数的依赖。它们基于两个想法。首先，一旦一个参考宇宙学的观测量被高精度计算出来，那么对于一个新的宇宙学，只要把这个观测量的差加起来，就可以很容易地得到同样的结果，而且精度相当。其次，大多数感兴趣的宇宙学都足够接近普朗克最佳拟合宇宙学，可以从参考宇宙学的泰勒展开中获得观测值。这些想法在两个环路上实现了物质功率谱，并作为公共代码发布。当应用于普朗克最佳拟合模型的3 $σ$以内的宇宙学时，第一种方法在笔记本电脑上几分钟内评估功率谱，其结果具有1%或更高的精度，而泰勒展开则以类似的精度立即产生相同的量。我们提出的思想和代码可以很容易地扩展到其他应用程序或更高精度的结果。
2017-04-11 astro-ph.CO
BE-HaPPY: Bias Emulator for Halo Power Spectrum including massive neutrinos
我们研究了暗物质晕在实空间和红移空间中的聚集特性，通过一个大的国家的最先进的N体模拟宇宙学与质量和大质量的中微子。我们提供了快速和易于使用的处方晕偏置的线性和轻度非线性尺度，无论是在真实的和红移的空间，这也是有效的大规模中微子宇宙学。最后，我们提出了一个晕偏差仿真器，$\textbf{BE-HaPPY}$，校准的N体模拟，这是足够快的标准马尔可夫链蒙特卡罗方法用于宇宙学推断。对于一个基准标准$Λ$ CDM宇宙学$\textbf{BE-HaPPY}$提供百分比或次百分比的精度在感兴趣的尺度（线性和良好的轻度非线性制度），因此满足晕偏差的精度要求，分析下一代大尺度结构调查。
2019-10-25 astro-ph.CO
A comparison of the R_h=ct and LCDM cosmologies based on the observed halo mass function
结构的增长探测了宇宙中的再电离历史和类星体的丰度，构成了宇宙学预言的一个重要探测。然而，晕是不能直接观测到的，所以它们的质量和演化必须间接推断。基于恒晕恒星质量比M_h/M_*（由z <4外推）假设的研究揭示了LCDM的重要张力--一个被称为"不可能早期星系问题"的失败。但是这个比例是否会在红移4 <z <10的过程中演化或保持不变仍然存在争议。为了消除与LCDM的紧张关系，它必须在这个范围内改变大约0.8 dex，这个问题可能会通过詹姆斯韦伯太空望远镜即将进行的观测来解决。在本文中，我们在另一个Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型R_h = ct宇宙的背景下研究这个问题，并使用我们以前从宇宙增长率测量到的σ_8，以及爱因斯坦-玻尔兹曼方程的新解，来解释这些最近的晕测量。结果表明，即使在观测到的红移范围内（4 <z <10）M_h/M_* 为常数，R_h = ct中晕分布对质量和红移的依赖性也与实验数据一致，这与LCDM中的张力形成了鲜明的对比。我们的结论是，如果M_h/M_* 是常数，那么大质量星系及其晕的形成时间一定比LCDM中可能的时间要早。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observable Predictions for Massive-Neutrino Cosmologies with Model-Independent Dark Energy
我们研究了宇宙加速情形下的中微子质量和的界限，其中暗能量（DE）的状态方程$w(z)$是以模型无关的方式构造的，使用允许穿过幻影势垒$w(z)=-1$的主成分（PC）的基础。我们发现，额外的自由提供给$w(z)$意味着DE可以撤销在低红移的大质量中微子引起的背景膨胀的变化。这有两个重要的结果：（1）它导致中微子质量之和的上限（$M_ν < 0.33 - 0.55$ eV，95\%C. L.）显著增加;取决于数据集和PC的数量）相比，选择一个特定的参数化$w(z)$的研究;（2）它导致$\sim1σ$偏离$Λ$ CDM的光度距离和哈勃膨胀率在较高的红移（$z \gtrsim 2$），其中DE的贡献是次显性的，有很少的约束数据。因此，第二点意味着在低红移时，剪切功率谱和物质功率谱也存在可观察到的偏差，因为在整个宇宙时间内物质的聚集取决于膨胀率。这提供了一个令人信服的情况下，追求高$z$ BAO和SN测量作为一种方式，解开中微子和暗能量的影响。最后，我们发现给予暗能量分量的额外自由度具有相对于$Λ$ CDM降低$S_8$的效果。
2019-03-07 astro-ph.CO hep-ph
Constraining constant and tomographic coupled dark energy with low-redshift and high-redshift probes
本文首次对耦合暗能量进行层析分析，结合CMB、弱引力透镜和星系成团等低高红移数据，未发现非零耦合证据，但表明层析耦合允许更大β值，并证明3x2pt分析可有效约束低红移耦合强度。
2023-04-12 astro-ph.CO
MG-NECOLA: Fast Neural Emulators for Modified Gravity Cosmologies
Universidad del Valle（谷大学）；Michigan Technological University（密歇根理工大学）；Center for Computational Astrophysics（计算天体物理中心）
MG-NECOLA利用卷积神经网络加速修正引力模拟，以极低成本达到近N体精度，在非线性尺度上误差小于1%，并稳健泛化至有质量中微子场景，为大规模高保真模拟集成提供实用工具。
2025-10-23 astro-ph.CO
On a novel approach using massive clusters at high redshifts as cosmological probe
在这项工作中，我们提出了一种新的方法来测试的有效性的基准LCDM宇宙学的测量最大质量的晕在一个样本中的子体积相同的大小平铺在天空中的一个固定的红移的累积分布函数。事实上，最大质量的集群探测的质量函数，LCDM和替代宇宙学模型之间的差异是最强的高质量的尾巴，使我们的方法特别有趣的宇宙学探测。我们利用一般极值统计（GEV），以获得在给定的体积中最大质量的对象的累积分布函数。我们抽样这个分布函数，根据所覆盖的调查区域的一系列不同的“测试宇宙学”和不同的准确质量估计的晕补丁的数量。通过用GEV分布函数拟合这个样本，我们可以研究哪些参数对测试宇宙学最敏感。我们发现，一旦我们能够在红移大于z=1（z=1.5）时建立一个足够完整的大面积观测，M_lim=10^14.5 M_sun/h（M_lim=10^14 M_sun/h），最大质量晕的概率分布函数的峰值非常适合检验基准LCDM模型的有效性。作为累积性的，所提出的措施是强大的，在集群质量的20-30%的准确度将足以测试替代模型。由于只需要在每个角补丁中最大的系统，这种方法将非常适合作为第一个快速一致性检查，然后再进入一个更复杂的统计分析观察到的晕样本。
2011-09-13 astro-ph.CO
A Weak Lensing Detection of the Cosmological Distance-Redshift Relation Behind Three Massive Clusters
弱透镜效应的振幅会随着源距的增加而增加，在透镜后面会急剧上升，并在高红移时达到饱和，提供了一种独立于模型的测量宇宙几何的方法。我们测量了三个大质量星系团A370（z=0.375），ZwCl 0024 +17（z=0.395）和RXJ 1347 -11（z=0.451）的红移弱透镜振幅，使用深，三色斯巴鲁成像。我们定义的深度透镜人口的COSMOS和GOODS领域，提供了一个一致性检查的照片Z估计在很大范围内的红移和幅度。预测的距离红移关系是遵循最深的数据集，A370，为广泛的宇宙学，并与其他两个集群不太准确的数据是一致的。将这一结果换算到一个新的~25个大质量星系团的调查中，应该会提供一个有用的宇宙学约束w，补充现有的技术，距离测量覆盖了未经测试的红移范围，1<z<5。
2011-01-10 astro-ph.CO
Modeling nonlinear scales for dynamical dark energy cosmologies with COLA
CBPF - Brazilian Center for Research in Physics（巴西物理研究中心）；Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学理论物理研究所）；Department of Physics & Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）；C. N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（石溪大学陈省身理论物理研究所）
本文利用COLA方法构建模拟套件，评估了在扩展宇宙学中建模非线性结构的可行性，展示了COLA模拟器在参数约束和精度上的优越性。
2026-04-08 astro-ph.CO
Redshift-drift as a test for discriminating between decelerating inhomogeneous and accelerating universe models
爱因斯坦方程的精确非齐次解已经在文献中被用来建立没有暗能量的宇宙学数据模型。然而，由于这些模型的自由度，有必要摆脱在区分它们和加速宇宙模型时经常表现出的简并性。我们给出了一个概述的红移漂移在非均匀宇宙学，并解释它如何服务于这一目的。拟合数据的一类模型是Szekeres Swiss-cheese类，其中非球对称空隙表现出约400 Mpc的典型尺寸。我们提出了我们的计算在这个模型中的红移漂移，并比较它与其他作者的替代方案所获得的结果。
2013-01-23 astro-ph.CO
