Isobaric Reconstruction of the Baryonic Acoustic Oscillation
在本文中，我们报告了一个显着恢复的线性重子声振荡（BAO）签名应用等压重建算法的非线性物质密度场。假设只有纵向分量的位移是宇宙学相关的，该算法迭代地解决拉格朗日和欧拉框架之间的坐标变换，而不需要任何特定的知识的动态。对于暗物质场，它产生了具有很高保真度的非线性位移势。在像素级的重建误差在百分之几以内，并且仅由壳交叉后的横向分量的出现引起。由于它避开了密度演化的最强非线性，因此重建的场由线性理论很好地描述，并且不受BAO签名的整体流拖尾的影响。因此，该算法可以显着提高声地平线尺度的测量精度。对于没有泊松噪声或仪器噪声的零红移下的完美大尺度结构观测，分数误差减小了2.7倍，非常接近线性功率谱和高斯协方差矩阵的理想极限。
2017-05-16 astro-ph.CO
Gravitational Lensing Effects on the Baryonic Acoustic Oscillation Signature in the Redshift-Space Correlation Function
通过测量红移-空间关联函数中的重子声振荡（BAO）峰，可以得到角直径距离D_A（z）和哈勃参数H（z）随红移的变化，从而限制了暗能量和空间曲率的性质。通过放大率偏差及其与星系密度的互相关效应，讨论了引力透镜对星系关联函数的扰动。在BAO尺度下，引力透镜效应给星系关联函数增加了一个小的缓慢变化的分量，并且不显著改变其形状，通过该分量可以测量BAO峰值。在角平均关联函数中，由于引力透镜效应，BAO峰的位置相对移动，在z=1时为10^-4，在z=2.5时上升到10^-3。在视线附近，透镜效应更强，但是当星系相关性平均在视线的5度范围内时（在一次调查中只包含0.4%的星系对），相对峰值位移在z=1和z=2.5时仅增加到10^-3.3和10^-2.4。此外，可以单独测量透镜效应的贡献，并从BAO尺度下观察到的相关性中减去。
2010-08-07 astro-ph.CO
Measuring the transverse baryonic acoustic scale from the SDSS DR11 galaxies
本文报道了斯隆数字巡天（SDSS）第11次数据发布的亮红星系角两点相关函数计算得到的5个重子声学横标度（$θ_{BAO}$）测量结果。每个测量都是通过考虑间隔$ z \in [0.565, 0.660] $中的薄红移壳层（$δz = 0.01$和$0.02$）获得的，其中包含大密度的星系（$\sim 20,000$星系/红移壳层）。从三维重子声学振荡（BAO）测量中，这些数据点几乎是独立于模型获得的，并提供了一种独立于宇宙微波背景（CMB）的方法来估计声视界$ r_s $。假设暗能量的状态方程参数依赖于时间，我们还讨论了$θ_{BAO}$和CMB数据对主要宇宙学参数的约束。
2019-08-14 astro-ph.CO gr-qc
The effect of photometric redshift uncertainties on galaxy clustering and baryonic acoustic oscillations
在即将到来的高精度星系巡天时代，有必要了解红移不确定性对宇宙学观测的影响。本文研究了次百分光度红移误差（光- $z$误差）对星系团簇和重子声学振荡（BAO）的影响。使用解析表达式和结果从$1\,000$ $N$体模拟，我们显示了如何照片- $z$错误修改的振幅矩的二维功率谱，其方差，振幅的BAO，和宇宙学信息在其中。我们发现：a）照片- $z$误差抑制了小尺度上的聚类，增加了散粒噪声的相对重要性，从而减少了可用于BAO分析的尺度间隔; b）照片- $z$误差通过给予视线模式更少的权重来减少由于非线性红移空间失真（RSD）而引起的BAO的拖尾;以及c）光- $z$误差（和小尺度RSD）引起对以BAO尺度编码的信息的尺度依赖性，并且这降低了对哈勃参数的约束能力。利用这些研究结果，我们提出了一个模板，提取公正的宇宙学信息与照片$z$错误的情况下，没有他们的样本。最后，我们提供了解析表达式来预测测量BAO尺度的精度，表明分光光度测量将测量宇宙的膨胀历史，其精度与分光光度测量相当。
2018-04-09 astro-ph.CO
Performance study of Lagrangian methods: reconstruction of large scale peculiar velocities and baryonic acoustic oscillations
NoAM是一个用于重建大尺度质量密度场示踪剂轨道的框架。它寻求运动方程（EoM）的精确解，满足初始均匀性和最终观察到的粒子（示踪剂）位置。迭代地找到的解决方案，达到指定的公差定义为重建和观察到的位置之间的距离的RMS。从对初始条件的猜测开始，NoAM使用标准的N体技术来解决EoM。可替代地，EoM可以由诸如Zel'dovich和二阶微扰理论（2LPT）的任何近似代替。NoAM适用于数十亿个粒子，可以轻松处理非规则体积，红移空间和其他约束。我们实现NoAM系统地比较Zel'dovich，2LPT，和N体动力学在不同的配置，从理想化的高分辨率周期性模拟框现实的星系模拟。我们的发现是：（i）Zel'dovich，2LPT和全动力学的非线性重建比线性理论更好地表现出理想化的目录在真实空间中。对于实际星表，线性理论是重建尺度> 5 Mpc/h的平滑速度场的最佳选择。(ii)这里测试的所有非线性时间回溯重建在关联函数中产生重子振荡信号的可比较的增强。
2016-09-12 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: Improved Distance Measurements to z = 1 with Reconstruction of the Baryonic Acoustic Feature
我们提出了从WiggleZ暗能量调查，通过应用重子声学特征技术的重建实现的宇宙距离测量的显着改进。我们使用数据和模拟表明，重建技术往往是有效的，尽管补丁的调查，显着的边缘效应和散粒噪声。我们调查了三个红移箱在红移范围0.2< $z$ <1，并在所有三个发现重建后的重子声学特征的检测和它的使用作为一个标准的标尺的改进。我们分别测量了1716 $\pm$ 83 Mpc，2221 $\pm$ 101 Mpc，2516 $\pm$ 86 Mpc（68%CL）在有效红移z = 0.44，0.6，0.73时的模型无关距离测量$D_{\mathrm V}(r_{\mathrm s}^\mathrm{fid}/r_{\mathrm s})$，其中$D_{\mathrm V}$是体积平均距离，$r_{\mathrm s}$是重子拖曳历元结束时的声音视界。这些显著提高的4.8%、4.5%和3.4%的准确度测量结果相当于WiggleZ体积高达2.5倍的调查所预期的结果。这些测量结果与普朗克合作组和斯隆数字巡天的分析所允许的宇宙学完全一致。我们提供了$D_{\mathrm V}(r_{\mathrm s}^\mathrm{fid}/r_{\mathrm s})$后验概率分布及其协方差。当将这些测量与普朗克的温度波动测量、WMAP 9的极化和6dF星系巡天重子声学特征相结合时，我们没有检测到与平坦LCDM模…
2014-07-28 astro-ph.CO
Lyman-tomography of cosmic infrared background fluctuations with Euclid: probing emissions and baryonic acoustic oscillations at z>10
欧几里德太空任务旨在探测暗能量的演化，将在三个相邻的近红外滤光片Y、J和H上绘制大面积的天空。这一覆盖范围还将使绘制扣除源的宇宙红外背景（CIB）波动在亚度角尺度上具有前所未有的准确性。在这里，我们提出的方法，使用莱曼break层析应用于基于欧几里得的CIB地图，准确地隔离的CIB排放的历史作为红移的函数从10 < z < 20，并确定重子声振荡（BAO）在这些时期。为了识别BAO特征，我们将在>~ 400平方度的保守大的连续区域上组装单独的CIB地图。该方法可以通过z分离CIB空间谱，达到亚百分比的统计精度。我们说明了这一点与一个特定的模型CIB生产在高z归一化重现测得的斯皮策为基础的CIB波动。我们表明，即使后者只包含一个小的组成部分，从高z源，该分量的振幅可以准确地隔离与这里提出的方法和BAO签名在z>~ 10恢复以及从CIB波动空间谱。在这些红移上探测BAO将是对潜在宇宙学范式的重要测试，并将缩小宇宙学参数演化的总体不确定性，包括暗能量。类似的方法也适用于计划中的WFIRST任务，我们表明，可能的第四个近红外通道在> 2微米将是有益的。
2015-10-06 astro-ph.CO
Lensing without mixing: Probing baryonic acoustic oscillations and other scale-dependent features in cosmic shear surveys
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；Institut de physique théorique（理论物理研究所）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；AIM（天体物理、物质与辐射研究所）
本文通过BNT变换技术从实际星系形状测量中提取BAO信号和非高斯孔径质量特性，揭示弱引力透镜效应在层析设置中能保留物质动态的尺度依赖性特征。
2026-09-29 astro-ph.CO
Have Baryonic Acoustic Oscillations in the galaxy distribution really been measured?
最近的出版物声称，有没有令人信服的证据，测量的重子声学（BAO）功能在星系样本中使用无论是径向或径向信息。不同的说法似乎是矛盾的：数据要么与BAO模型不一致，要么数据与BAO模型和没有BAO的无特征模型都一致。我们调查这一点与一组216个现实的模拟星系目录提取MICE 7680，其中一个最大的体积暗物质模拟运行到目前为止，与体积为1300立方吉秒差距。我们的模拟涵盖了类似的体积，密度和偏差作为真正的星系，并提供216实现的λ或w=-1冷暗物质（wCDM）的BAO模型。我们发现，只有20%的模拟显示出统计上显着（3西格玛）的偏好，真正的（输入）wCDM BAO模型相比，一个无特征的（非物理）模型没有BAO。因此，目前星系样本的数量还不足以声称已经检测到BAO特征。这是否意味着我们无法定位BAO位置？使用一个简单的（非最佳）算法，我们表明，在50%（100%）的模拟，我们可以找到BAO的位置在5%（20%）的真实值。这两个发现并不矛盾：前者是关于模型选择，后者是关于模型内的参数拟合。我们的结论是，目前的太阳能和径向BAO测量可以作为标准的统治者，如果我们假设wCDM类型的模型。
2011-01-18 astro-ph.CO
Impact of Baryonic Processes on Weak Lensing Cosmology: Power Spectrum, Non-Local Statistics, and Parameter Bias
我们研究了重子物理对弱透镜巡天宇宙学参数估计的影响。我们用不同的星系形成模型运行了一组宇宙流体动力学模拟。然后，我们通过总物质密度场进行射线跟踪模拟，生成100个独立的收敛图的25个${\rm deg}^2$的视野，并使用它们来检查以下三个透镜统计作为宇宙学探针的能力;功率谱，峰值计数，和闵可夫斯基泛函。对于即将到来的宽场观测，如Subaru Hyper Suprime-Cam（HSC）巡天观测，覆盖范围为1400 ${\rm deg}^2$，这三个统计量对物质密度、密度涨落幅度和暗能量状态方程提供了严格的约束，但参数偏差是由重子过程如气体冷却和恒星反馈引起的。当未来观测的统计误差变小时，在更大的调查区域中，偏差可能很大。我们发现，在不同的方向上诱导的偏见在参数空间中的统计。虽然两点统计，即功率谱，产生强大的结果对重子的影响，总的约束力是弱的峰值计数和闵可夫斯基泛函相比。另一方面，使用峰计数或Minkowski泛函之一，或与多种统计量的组合分析，导致有偏的参数估计。对于HSC调查，偏差可能与$1σ$一样大，并且对于即将进行的更广泛的区域调查将更加显著。我们建议使用一个优化的组合，使重子对参数估计的影响减轻。这种“校准”组合可以对宇宙学参数施加严格而有力的限制。
2015-05-19 astro-ph.CO
Baryonic acoustic oscillations from 21cm intensity mapping: the Square Kilometre Array case
我们定量地研究了在后再电离时代利用单碟21厘米强度测绘观测探测重子声振荡（BAO）的可能性。我们表明，望远镜光束涂抹出各向同性的BAO签名，并在平方公里阵列（SKA）仪器的情况下，使其无法检测到的红移$z\gtrsim1$。然而，我们证明，BAO峰仍然可以检测到径向21厘米的功率谱，并描述了一种方法，使这种类型的测量。通过数值模拟，包含21厘米宇宙学信号，以及最相关的银河系和银河系外的前景和基本的仪器效应，我们量化的精度，径向BAO尺度可以测量在21厘米功率谱。我们系统地调查的信号噪声和恢复BAO信号的精度作为宇宙方差，仪器噪声，角分辨率和前景污染的函数。我们发现，在低红移时，SKA的预期噪声水平会降低$\sim5\%$对最终BAO误差的影响，但在$z\sim2-3$时，这种影响会增大到$\sim65\%$.此外，我们发现，径向BAO签名是强大的前景系统学，主要影响是增加$\sim20\%$的最终不确定性的标准标尺所造成的贡献的前景残差，以及减少天空面积需要避免高前景地区。我们还发现，它应该是可能的，以检测径向BAO签名具有高的意义，在整个红移范围。我们的结论是，由SKA进行的21厘米实验应该能够直接测量的膨胀率$H(z)$的红移$z\lesssim2.5$与竞争的百分之一级的精度。
2016-08-31 astro-ph.CO
Recombination induced thermodynamic Gaussian cosmological baryonic fluctuations
在某些情况下，例如在相变附近，热力学波动变得宏观相关，并且相对幅度增长远高于标准$N^{-1/2}$标度，其中$N$是粒子的数量。这种大的波动的特征在于尺度不变的高斯功率谱。在这封信中，我表明，突然下降的重子声速跨越重组导致的条件，导致在这样大的热力学高斯波动的重子电离分数。在压力平衡下，这将导致在重子分量中产生标度不变密度和温度涨落的机制，这是重子本身热力学所固有的。在$Λ$ CDM框架内，这种额外的随机波动源导致了暴胀残余小波数谱和高斯随机波动振幅在高于第一声峰的频率处的解耦，这种效应可以解释宇宙微波背景（CMB）推断和哈勃常数的局部动力学测定之间的不匹配。在没有暗物质的修正引力理论中，提出的机制可以作为声峰区域随机高斯密度波动的来源。
2017-10-23 astro-ph.CO
Studying the Supernova Absolute Magnitude Constancy with Baryonic Acoustic Oscillations
本文利用重子声学振荡校准Ia型超新星数据，通过非参数方法重建绝对星等$M_B(z)$，发现其在$1σ$内恒定，但分布非高斯，且$r_d$选择导致张力。
2024-05-24 astro-ph.CO
The Baryonic Acoustic Feature and Large-Scale Clustering in the SDSS LRG Sample
我们使用最终的数据发布（DR 7; 105，831个LRG在0.16<z<0.47之间）在大尺度（60<s<400 Mpc/h）下检查了斯隆数字巡天（SDSS）亮红星系样本（LRG）的关联函数。利用模拟星表，我们证明了在1.5σ水平上，所观测到的重子声峰和大尺度信号与LCDM是一致的。在155<s<200 Mpc/h的信号相对于理论预期往往是高的;这种轻微的偏差可以归因于LRG的明亮子样本。将数据拟合到一个非线性的、红移空间的、基于模板的模型中，当拟合范围为60<s<150 Mpc/h时，我们将峰位置限制在s_p=103.6+3.6-2.4 Mpc/h（1σ的不确定度从模拟中测量）。在考虑了物质成团非线性、红移畸变和星系成团偏差后，这个红移空间距离s_p与同动声视界尺度r_s有关。模拟星表显示，DR 7大小的样本不具有可识别峰的概率至少为10%。作为对基准宇宙学的一致性检验，我们利用观测到的s_p来获得相对于声学尺度的距离D_V=[（1+z）^2D_A^2cz/H（z）]^（1/3）。r_s/D_V（z=0.278）=0.1394 ± 0.0049。这一结果与Percival et. al（2009），他研究了大致相同的数据集，但使用了功率谱。与文献中的其他测定结果进行比较也非常一致。我们已经测试了我们的结果对电池的可能的系统性影响，发现所有的影响都小于我们估计的样本方差。
2009-08-18 astro-ph.CO
Probing large-scale structure with large samples of X-ray selected AGN: I Baryonic acoustic oscillations
我们研究了大X射线选择的活动星系核样品探测重子声振荡（BAO）的潜力。虽然活动星系核在X射线波段的选择是非常干净和有效的，它不提供红移信息，因此需要补充的光学后续。本研究的主要重点是（i）找到光学随访质量所需的要求和（ii）制定最佳的X射线测量策略，以检测BAO。我们证明，在$z=1$和$f_{\rm fail}\lesssim 30\%$的灾难性故障率的$σ_0=10^{-2}$的红移精度是足够的一个可靠的检测在未来的X射线调查的BAO。光谱质量红移（$σ_0=10^{-3}$和$f_{\rm fail}\sim 0$）将通过$\sim 2$的因子提高BAO检测的置信水平。为了对BAO进行有意义的探测，需要进行$F_{\rm lim}\sim {\rm few~} 10^{-15}$ erg/s/cm $^2$的中等深度的X射线测量，覆盖几百到一万平方度的天空区域。BAO检测的最佳策略不一定需要全天空覆盖。例如，在eROSITA型望远镜的1000天长的巡天中，最佳策略是巡天$\sim 9000$ deg $^2$的天空区域，产生$\sim 16σ$ BAO探测。ATHENA+或WFXT级望远镜将在为期100天的调查中实现类似的探测，覆盖类似的天空区域。XMM-Newton可以在覆盖$\sim 400$ deg $^2$的100天调查中实现边缘BAO检测。这些巡天观测在光学跟踪方面…
2018-05-03 astro-ph.CO
Non-Gaussian errors of baryonic acoustic oscillations
我们重新审视了重子声学振荡（BAO）预测和数据分析中的不确定性。特别是，我们研究了测量的平均膨胀尺度和相关的误差条上的不确定性受非线性密度场的非高斯性的影响。我们研究了非高斯分析的两种可能的影响：（1）我们从高斯理论中推导出距离估计量，但使用1000个N-Body模拟来测量实际误差，并将其与高斯预测进行比较，以及（2）我们计算新的最佳估计量，这需要物质功率谱的非高斯协方差矩阵的逆。获得准确和精确的反演是具有挑战性的，我们选择了应用于协方差矩阵的降噪技术。通过测量逆矩阵上的自举误差，这项工作首次量化了BAO膨胀尺度上非高斯误差校正的意义。我们发现，距离测量的方差（误差平方）可以偏离高达12%之间的估计，需要大量的模拟来解决的效果。接下来，我们应用重建算法来恢复一些被非线性演化模糊的BAO信号，并对分析进行了验证。我们发现，重建后，距离测量的均方根误差在低红移时提高了约1.7倍（与以前的结果一致），方差（σ^2）显示最佳和次佳情况之间的变化高达18%（注意，然而，这些差异可能详细取决于用于分离BAO信号的过程）。最后，我们讨论了这项工作对当前数据分析的影响。
2012-01-11 astro-ph.CO
Regarding the Line-of-Sight Baryonic Acoustic Feature in the Sloan Digital Sky Survey and Baryon Oscillation Spectroscopic Survey Luminous Red Galaxy Samples
分析了斯隆数字巡天（SDSS）亮红星系（LRG）样本（0.16 < z < 0.47）的两点关联函数谱中的视线重子声学特征。通过定义一个狭窄的视线区域，rp < 5.5 Mpc/h，其中rp是横向分离分量，我们测量到在~ 110 Mpc/h时的强烈过度聚集，如先前在文献中所报道的。我们还在另一个坐标系中测试了这些结果，将视线定义为θ < 3°，其中θ是开度角。这种过度聚集似乎比测量得更好的P2P中的特征强得多。红移空间中的一个基准ΛCDM非线性模型预测了一个弱得多的信号。我们使用现实的模拟目录来模拟预期的信号和噪声。我们发现，视线测量可以很好地解释我们的模拟，以及由一个无特征的θ = 0。我们的结论是，没有令人信服的证据表明，强集群测量是视线重子声学特征。我们还评估了在即将到来的重子振荡光谱测量LRG卷（BOSS）中如何检测到这样的信号。模拟LRG目录（z < 0.6）表明：（i）上述定义的窄视线圆柱体和圆锥体可能不会揭示BOSS中可检测的声学特征;（ii）可以排除与当前样品中一样高的聚类测量（或确认）在高置信水平使用BOSS大小的数据集;以及（iii）具有更宽的角度切割的分析，其提供更好的信噪比，然而可以用于比较视线距离和横向距离，并且由此约束膨胀率H（z）和直径距离DA（z）。
2010-04-13 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the Baryonic Acoustic Oscillations in the presence of photo-$z$ uncertainties
本研究针对光度数据中存在光度红移不确定性的问题，调整Zel'dovich重构技术建立横向BAO重构方法，经$N$体模拟验证有效，可直接应用于巡天数据以提升BAO测量效果。
2024-03-13 astro-ph.CO
Avoiding baryonic feedback effects on neutrino mass measurements from CMB lensing
中微子质量总和的测量是即将到来的宇宙微波背景（CMB）引力透镜测量的主要应用之一。这种测量可能会被与所谓的“重子效应”有关的不确定性建模所混淆，这些不确定性来自气体动力学、恒星形成以及活动星系核和超新星的反馈。特别是，关于重子对CMB透镜效应的形式的错误假设可以使中微子质量测量产生很大的统计不确定性。在本文中，我们研究了三种方法来减轻这种偏差：（1）限制使用小尺度的CMB透镜信息时，约束中微子质量;（2）使用外部示踪剂，以消除低红移的贡献的CMB透镜映射;（3）边缘化的参数模型的重子效应的大尺度结构。我们使用Fisher矩阵预测来测试这些方法，这些方法用于类似于西蒙斯天文台和CMB-S4的实验，使用各种最近的流体动力学模拟来表示可能的重子效应的范围，并使用鲁宾天文台的LSST测量的宇宙剪切作为方法（2）中的示踪剂。我们发现，（1）和（2）的组合，或（3）本身，将有效地减少重子效应对中微子质量测量的偏差到可以忽略的水平，而不会显着增加相关的统计不确定性。
2020-11-12 astro-ph.CO
Gamma-Ray Bursts, Quasars, Baryonic Acoustic Oscillations, and Supernovae Ia: new statistical insights and cosmological constraints
最近的$\sim 4 \, σ$哈勃常数，$H_{0}$，张力之间观测到的$H_{0}$的值从宇宙微波背景（CMB）和Ia型超新星（SNe Ia）。十年前，这种紧张局势折磨着现代天体物理学界。为了阐明这个问题，关键是考虑在超新星Ia和CMB之间的中间红移的探针，并减少对$H_0$的不确定性。为了实现这些目标，我们通过采用伽马射线暴（GRB）和类星体（QSO）来填补红移空白，分别达到$z=9.4$和$z=7.6$，并结合重子声振荡（BAO）和超新星Ia。为此，我们采用了X射线平台发射的静止帧结束时间，其相应的光度，和峰值瞬发光度之间的“Dainotti GRB 3D关系”，以及紫外和X射线光度之间的“Risaliti-Lusso”类星体关系。我们探讨了GRB、类星体和BAO普遍采用的高斯性假设。利用联合样本，我们将平坦的$Λ$冷暗物质模型与高斯和新发现的似然函数拟合。我们还调查了\textit{Pantheon}和\textit{Pantheon +} SNe Ia的校准假设对该分析的影响。值得注意的是，我们发现，只有伽玛暴满足高斯假设。我们实现了小的不确定性的物质密度参数$Ω_M$和$H_0$。我们发现$H_0$值在2 $σ$内与红巨星分支尖端的值一致。最后，我们表明，宇宙学的结果是严重的偏见对任意校准选择超新星Ia。
2023-03-13 astro-ph.CO hep-th
Baryonic effects on weak-lensing two-point statistics and its cosmological implications
我们发展了一个扩展的\textit{the Halo Model}，解析地描述了由于重子物理的物质功率谱的修正。我们将这些修正推广到弱透镜剪切角功率谱。在每个晕内，我们的重子模型解释了：1）一个中央星系，其主要恒星成分的性质来自丰度匹配技术; 2）一个流体静力平衡的热等离子体和3）绝热收缩的暗物质成分。这种分析方法使我们能够将我们的模型与仅暗物质的情况进行比较。我们的基本假设进行了测试对流体动力学模拟Martizzi等。我们的重子模型只有一个自由参数，即$M_{\rm crit}$，它是一个临界晕质量，它标志着活动星系核反馈效应变弱的富气晕和反馈主导晕之间的转变。我们探索整个宇宙学参数空间，使用角功率谱在三个红移箱作为观察，假设一个欧几里德调查。我们推导出相应的宇宙学参数的约束，以及忽略重子物理的影响可能引入的偏差。我们发现，直到$\ell_{max}$ =4000，重子物理在宇宙学参数估计中起的作用很小。然而，如果一个人上升到$\ell_{max}$ =8000，宇宙学参数的边缘化误差可以显着减少，但忽略重子物理可能会导致恢复的宇宙学参数的偏差高达10 $σ$。如果考虑到主要的重子参数$M_{\rm crit}$，这些偏差就被消除了，它也可以和其他宇宙学参数一起被确定到1- 2%。
2014-10-24 astro-ph.CO
Model Selection with Baryonic Acoustic Oscillations in the Lyman-alpha Forest
本文利用红移2.334处莱曼-阿尔法森林的BAO测量在四种宇宙学模型中进行选择，发现米尔恩和爱因斯坦-德西特模型被强烈排除，标准模型也受到不利证据，而R_h=ct模型与观测完全一致，支持零有源质量条件应纳入LCDM。
2023-09-01 astro-ph.CO gr-qc
The biasing of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter estimation
我们使用AMR程序Ramses对153个高分辨率宇宙流体动力学模拟的目录，研究了在星系团质量范围内重子过程对晕质量函数的影响。我们使用我们的模拟结果在一个简单的分析模型来衡量重子物理晕质量函数的影响。活动星系核的反馈导致了一个显着的提升集群质量功能类似于其他作者报道。然而，包括AGN反馈不仅会产生与观测到的星系团相似的系统，而且还会逆转星系团上的全局重子效应。由此产生的质量函数更接近未修改的暗物质晕质量函数，但仍然包含5-10%水平的质量依赖偏差。这些效应使宇宙学参数（如$σ_8$和$Ω_m$）的测量产生偏差。对于目前的星系团调查，重子效应在目前的调查量的噪声范围内，但即将到来的和计划中的大型SZ，X射线和多波长调查将在百分比水平上受到这些过程的影响。对包含重子效应的晕质量函数的预测需要用更大和改进的模拟来仔细研究。然而，模拟完整的宇宙学盒子的分辨率，我们实现，包括AGN反馈仍然是计算上的挑战。
2014-03-05 astro-ph.CO
Modeling baryonic physics in future weak lensing surveys
重子物理引起的物质功率谱的修正是宇宙学弱透镜测量中的主要理论不确定性之一。为这种系统不确定性的来源制定强有力的缓解方案，增加了宇宙学约束的鲁棒性，如果它们能够使用来自较小尺度的信息，可能会提高它们的精度。在这里，我们探讨了两个减轻方案的重子效应在弱透镜宇宙剪切的性能：主成分分析方法和晕模型方法在\textsc{HMcode}。我们构建模拟断层剪切功率谱从四个流体动力学模拟，并运行模拟似然分析与\textsc{CosmoLike}假设LSST的调查统计。在角标度切割为$\ell_{\rm max}<2000$的情况下，两种方法都成功地消除了由于各种重子物理场景而导致的宇宙学参数的偏差，PCA方法比\textsc{HMcode}在参数约束方面造成的退化更少。对于一个更积极的$\ell_{\rm max}=$ 5000，PCA方法表现良好，但一个重子物理的情况下，需要额外的训练模拟，以占极端的重子物理的情况下，插图; \textsc{HMcode}表现出紧张局势的宇宙学参数的二维后验分布，由于缺乏自由，在描述功率谱$k > 10\ h^{-1}\mathrm{Mpc}$。我们调查的PCA方法的变体，并通过PCA改善偏差缓解占通过Cholesky分解的协方差矩阵的数据中的噪声属性。我们改进的PCA方法使我们能够保留更多的统计约束能力，同时有效地减轻重子的不确定性，即使是广泛的重子物理场景。
2019-08-20 astro-ph.CO
A 1% accurate method to include baryonic effects in galaxy-galaxy lensing models
University of Oxford（牛津大学）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基奎，巴斯克科学基金会）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；Universität Bonn（波恩大学）；Leiden University（莱顿大学）
本文提出一种准确度达1%的包含星系际效应的星系-星系透镜模型方法，通过引入反物质修正模型提高建模精度。
2024-12-11 astro-ph.CO
The relative impact of baryons and cluster shape on weak lensing mass estimates of galaxy clusters
弱引力透镜依赖于沿视线的积分质量。重子对星系团的质量分布和由透镜分析得到的质量估计有贡献。我们使用cosmo-OWLS套件的流体动力学模拟的影响，重子过程的偏差和分散的弱透镜质量估计的集群。这些估计是通过拟合NFW配置文件，模拟数据，使用MCMC技术。特别是，我们研究之间的差异估计暗物质，只有运行和那些包括重子物理学的各种处方。我们发现没有显着的差异时，重子物理的质量偏差包括在内，虽然整体质量的估计被抑制时，从活动星系核的反馈。对于可以获得可靠质量的最低质量系统（$M_{200} \approx 2 \times 10^{14}$ $M_{\odot}$），我们发现偏差为$\approx -10$ %。偏差的大小倾向于降低更高质量的集群，与没有偏差的质量最大的集群，其质量与CLASH和HFF样品中发现的质量相当。对于最低质量的集群，质量偏差是特别敏感的拟合半径和限制放在浓度之前，使可靠的质量估计困难。只有暗物质和各种重子运行之间的质量估计的分散小于单个星系团的不同投影之间的分散，突出了三轴性的重要性。
2018-05-30 astro-ph.CO
The Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Baryon acoustic oscillations with Lyman-$α$ forests
利用扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）测量了由Lyman-$α$（Ly $α$）吸收和有效红移$α$的类星体的重子声振荡（BAO）。第十六次也是最后一次eBOSS数据发布（SDSS DR 16）包含了eBOSS及其前身重子振荡光谱巡天（BOSS）的所有数据，为$210,005$类星体提供了用于测量Ly $α$吸收的$z_{q}>2.10$。我们测量的BAO尺度都在自相关的Ly $α$吸收，并在其交叉相关的$341,468$类星体与红移$z_{q}>1.77$。除了来自新类星体和更深入观测的统计增益外，与以前工作相比的主要改进来自更准确的物理和仪器相关性建模以及新模拟数据集的使用。组合来自自相关和互相关的BAO测量产生两个比率$D_{H}(z=2.33)/r_{d} = 8.99 \pm 0.19$和$D_{M}(z=2.33)/r_{d} = 37.5 \pm 1.1$的约束，其中误差条是统计的。这些结果都在Planck~（2016）的平$Λ$ CDM宇宙学的$1.5σ$预测范围内。分析代码，\texttt{picca}，通量传输场测量的目录，和$Δχ^{2}$表面是公开的。
2020-10-05 astro-ph.CO
Correlation between baryonic process and galaxy assembly bias
Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所与物理与天文学院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Carnegie Observatories（卡内基观测站）
本文研究了恒星过程与星系组装偏差之间的联系，通过Galacticus半经验模型分析UNIT模拟，发现恒星质量选定的星系中气体冷却和恒星反馈是主导过程，而恒星形成率选定的星系中随着密度增加，主导过程从恒星形成转为气体冷却。
2026-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of cosmology dependence of baryonic feedback in weak lensing
本研究针对弱引力透镜分析中重子反馈与宇宙学耦合的问题，利用Magneticum模拟构建数据，对比PCA与HMCode2020两种方法，发现PCA对该耦合更稳健，HMCode2020会引入最高0.5σ的参数偏差。
2024-10-30 astro-ph.CO
Hunting down systematics in baryon acoustic oscillations after cosmic high noon
未来的暗能量实验需要对宇宙学扰动谱中的重子声学振荡（BAO）特征进行更好、更精确的理论预测。在这里，我们使用大型N体模拟的\LambdaCDM普朗克宇宙学研究任何可能的系统性移位和阻尼BAO由于非线性引力增长的结构，尺度依赖和非本地的偏见，和红移空间扭曲的影响。通过将示踪剂功率谱除以从相同相位开始的无BAO模拟的功率谱，大大减少了宇宙方差的影响。这使我们能够研究前所未有的准确性（优于0.02%的暗物质和0.07%的低偏置晕）小位移的原始BAO波数向较大的k，和非线性阻尼BAO摆动的功率谱中的暗物质和晕人口的红移范围z=0-1。对于暗物质，我们提供了一个精确的参数化的演化α作为线性增长因子D（z）的函数。对于晕样品，偏差范围从1.2到2.8，我们测量到一个典型的BAO位移约0.25%，在真实空间中观察到的，这并没有显示出明显的演变与红移的不确定性。此外，我们报告了一个恒定的位移作为一个功能的晕偏置。我们发现一个不同的演化相比，暗物质的晕遭受较少的阻尼，在所有的晕样品的声学功能的阻尼，也发现了一些弱的依赖偏置。在红移空间中测量到较大的BAO位移和阻尼，这可以用线性理论很好地解释，这是由于红移空间的畸变。由于重子声学振荡的存在，在与标度相关的晕偏置中观察到与声学标度的相位的明显调制。
2014-11-14 astro-ph.CO
Galaxy Bias and its Effects on the Baryon Acoustic Oscillations Measurements
宇宙中物质成团的重子声学振荡（BAO）特征是一个强有力的标准标尺，因此可以用来绘制宇宙的膨胀历史。我们使用高的力分辨率模拟分析的BAO信号的测量上的星系偏差的影响。我们应用各种晕占领分布（HOD），并产生有偏见的质量示踪剂，以模仿不同的星系人口。我们研究了星系偏置是否改变了声学尺度上相对于Seo等人（2009）提出的潜在暗物质分布的非线性位移。对于偏差较小的HOD模型（b < 3），我们没有检测到声学标度相对于无偏差情况的任何偏移，通常为0.10% \pm 0.10%。然而，偏差最大的HOD模型（b > 3）显示出中等显著性的变化（最极端情况下为0.79% \pm 0.31%）。我们在真实的星系偏差和散粒噪声的情况下测试了Eisenstein等人（2007）介绍的一步重建技术。重建方案增加了初始和最终（z = 1）密度场之间的相关性，在重建后的波数接近两倍时达到等效的相关性水平。重构减少了移位和移位上的误差。我们发现，重建后的星系情况下和暗物质情况下的位移是相互一致的，没有移动。从我们的BAO测量推断的距离测量的1-sigma系统误差重建后的各种HOD约为0.07% -0.15%。
2011-04-06 astro-ph.CO
Baryonic assembly bias in X-ray-selected galaxy groups and clusters: insights from the Magneticum simulation
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Excellence Cluster ORIGINS（卓越集群ORIGINS）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；University of São Paulo（圣保罗大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing（高性能计算、大数据和量子计算国家研究中心）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
利用Magneticum流体动力学模拟测试X射线选系统与晕组装的相关性，测量固定晕质量下X射线光度和气体分数选的系统聚类，发现X射线亮晕聚类更强，气体分数依赖性更强，形成时间也捕捉到很多信号。
2026-09-09 astro-ph.CO
Tests of Acoustic Scale Shifts in Halo-based Mock Galaxy Catalogues
我们利用模拟目录从高精度的宇宙学$N$体模拟，以量化的变化，可能会导致从星系聚类偏差的声学尺度的恢复。星系和暗物质晕之间的关系在现代红移巡天中是一个复杂的系统误差来源，特别是当宇宙学测量的精度低于百分之一时。除了解释物质示踪剂与真实物质分布之间的密度对比度的标量线性偏差参数之外，其他类型的星系偏差，例如聚集和速度偏差，也可能显着改变从小到大尺度的聚集信号。我们创建模拟的基础上广义晕占领人口的36个周期性框从\abacuscosmos释放。在$48 \, h^{-3} \mathrm{Gpc}^3$的总体积中，我们测试了各种有偏模型以及无偏基本情况。两种重建方法被应用到星系样本和表观声学尺度通过拟合两点关联函数多极。相对于基线，我们发现一个$0.3\%$转移的视线声学尺度的卫星星系人口的变化，我们发现一个$0.7\%$转移的极端水平的速度偏差的中央星系。所有其他偏倚模型在重建后均与$0.2\%$水平的零偏移一致。我们注意到，探索的偏差模型是相对较大的变化，在小规模聚类中产生相当大的和可能可区分的变化，其建模将进一步校准BAO标准标尺。
2021-08-27 astro-ph.CO
Internal Delensing of Cosmic Microwave Background Acoustic Peaks
我们提出了一种方法来delens内部的CMB温度和偏振功率谱的声学峰，使用从CMB本身重建的透镜映射。我们发现，当用来自同一CMB天空的透镜势图对CMB声学峰进行去透镜化时，去透镜化后的功率谱会出现很大的偏差。这种偏差的原因是，重建的电位图中的噪声是从去透镜时的CMB图导出的，因此与CMB图相关。该偏置相对于信号比在对CMB B模式去透镜时发现的类似偏置更显著。我们计算的领先的长期这种偏见，这是目前即使在没有透镜。我们还展示了一种方法来消除这种偏见，使用重建从CMB角度尺度在给定范围内delens CMB尺度以外的这些范围。一些细节相关的现实分析也进行了讨论，如成功的脱透镜去除掩模引起的影响的重要性，和一个有用的零测试，从随机化的重建电位的相位。我们的研究结果应该有助于当前和下一代CMB实验获得更严格的参数约束，通过内部去除透镜引起的平滑温度和E模式的声学峰值。
2017-05-08 astro-ph.CO
Mitigating baryonic effects in weak lensing with higher-order statistics
University of Crete（克里特大学）；Foundation for Research and Technology Hellas (FORTH)（希腊研究与技术基金会）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能与替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本研究量化重子反馈对弱透镜高阶统计量宇宙学参数推断的偏置，提出尺度截断与BNT变换缓解策略，证明高阶统计量在无重子建模时仍优于功率谱。
2026-09-09 astro-ph.CO
Dynamical Dark Energy in light of the DESI DR2 Baryonic Acoustic Oscillations Measurements
本文结合 DESI DR1/DR2 BAO、Ia 型超新星与 CMB 距离先验，用形状函数和非参数重建分析 $w(z)$，发现动力学暗能量证据未减弱并与 $Λ$CDM 存在约 $3σ$ 张力。
2025-09-01 astro-ph.CO
Mass-Dependent Baryon Acoustic Oscillation Signal and Halo Bias
利用N体模拟方法刻画了晕两点统计中的重子声学振荡（BAO）特征。我们发现，非线性阻尼的BAO信号是不太严重的晕在我们调查的质量范围比暗物质。阻尼的大小与晕圈质量的关系不大。的关联函数显示的质量依赖下降的晕集群偏差低于约90 Mpc/h，这与BAO槽的规模相一致。对于质量M>10^{14} Msun/h的晕，偏差下降4%，对于质量M>10^{13} Msun/h的晕，偏差下降约2%。相比之下，没有BAO的模拟中的晕偏差在90 Mpc/h左右变化更平稳。在傅立叶空间中，M>10^{14} Msun/h晕的偏差从波数k = 0.012 h/Mpc到0.2 h/Mpc平滑下降11%，而M>10^{13} Msun/h晕的偏差在相同范围内下降不到4%。通过比较在其他方面相同的模拟，一个和其他没有BAO对晕偏差，我们也观察到调制的晕偏差。这些结果表明，在大尺度上的质量依赖的BAO信号和尺度依赖的偏差的精确校准将需要解释在未来的两点统计的星系团或大质量星系的精确测量。
2013-04-11 astro-ph.CO
Balancing bias, baryons, and scale cuts in LSST 3x2pt analysis
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Duke University（杜克大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那高等物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术学院）
使用BACCO仿真器结合HEFT和重子化模型，研究LSST 3x2pt分析中星系偏差与重子反馈的平衡，发现线性偏差模型在k_max≤0.1 h/Mpc内无偏，高阶偏差可模仿重子抑制，且最小偏差模型会导致中微子质量测量显著有偏。
2026-10-06 astro-ph.CO
Reconstructing the baryon acoustic oscillations using biased tracers
宇宙初始条件的重建是宇宙学中的一个重要课题，特别是在锐化测量重子声学振荡（BAO）峰的背景下。近年来发展起来的非线性重建算法，当应用于晚期物质场时，可以在很大程度上恢复初始密度分布，但当应用于物质场的稀疏示踪剂时，性能较差。在本文中，我们应用施等。非线性重建方法有偏示踪剂，以建立什么因素影响重建性能。我们发现，网格分辨率，示踪剂数密度和质量分配方案都有显着的影响，我们的重建方法的性能，三角形云（TSC）的质量分配和网格分辨率为${\sim}1{-}2h^{-1}$ Mpc的最佳选择。我们还表明，我们的方法可以很容易地适应，包括通用示踪剂的偏见高达二次重建形式主义。应用重建晕和星系样本的示踪剂数密度的范围内，我们发现，到目前为止，线性偏差是最重要的偏置项，而包括非本地和非线性偏置只会导致边际改善重建性能。总的来说，在重建中包括偏差基本上改善了BAO摆动的恢复，对于$2\times10^{-4}$和$2\times10^{-3}~(h^{-1}\text{Mpc})^{-3}$之间的示踪剂数密度，下降到$k\sim0.25~h\text{Mpc}^{-1}$。
2018-12-09 astro-ph.CO
Weak Lensing Minima and Peaks: Cosmological Constraints and the Impact of Baryons
我们提出了一种新的统计量来提取弱透镜数据中的宇宙学信息：透镜极小值。我们还研究了重子对峰值和最小计数的宇宙学约束的影响。利用\texttt{MassiveNuS}模拟，我们发现透镜极小值对非高斯宇宙学信息敏感，并且与透镜功率谱和峰值计数互补。对于LSST的调查，我们获得$95\%$可信区间的组合透镜的最小值和峰值，显着强于单独从功率谱，由$44\%$，$11\%$，和$63\%$的中微子质量总和$\sum m_ν$，物质密度$Ω_m$，波动幅度$A_s$，分别。我们利用流体力学模拟\texttt{BAHAMAS}和\texttt{Osato15}研究重子过程对透镜极小值和峰值的影响。我们发现，忽略重子效应将导致强（$\approx 4 σ$）的偏见，从峰值计数的推论，但可以忽略不计（$\approx 0.5 σ$）的最小计数，这表明透镜最小是一个潜在的更强大的工具对重子效应。最后，我们证明，在原则上可以减轻偏见，而不会显着降低宇宙学约束，当我们模型和边缘化重子效应。
2019-10-09 astro-ph.CO
Baryonic effects on CMB lensing and neutrino mass constraints
对宇宙微波背景（CMB）引力透镜效应的测量有望在高红移下获得对宇宙学的独特见解。由于与星系形成和演化相关的重子效应，包括气体冷却、恒星形成以及来自活动星系核（AGN）和超新星的反馈，在预测未来CMB巡天的灵敏度时通常被忽略。在本文中，我们确定这些影响使用四套流体动力学模拟，其中包括各种处方重子过程，即OWLS，BAHAMAS，地平线，和IllustrisTNG。我们的分析表明，由于重子效应，在实验可观察到的角尺度下，与仅模拟暗物质相比，CMB透镜的特征功率为百分之几。我们研究了相关的偏见，如即将到来的西蒙斯天文台和CMB-S4的实验推断中微子质量。根据实验精度和模拟中重子反馈的强度，中微子质量和的偏差显示出显著的分散性，范围从非常小到高估1.1 $σ$。我们的结论是重子效应将可能是不可忽略的中微子质量的检测使用CMB透镜。
2020-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-Parametric Reconstruction of the Hubble Parameter from the Fourth Gravitational Wave Transient Catalog and DESI Baryonic Acoustic Oscillations
INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）
本研究首次基于GWTC-4.0的137个暗汽笛事件，结合BAO锚点与样条非参数建模重建哈勃参数，明确了引力波数据的最优约束区间与模型假设的影响。
2025-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Stage IV baryonic feedback correction for non-Gaussianity inference
本文提出基于贝叶斯模型平均的方法，在第四阶段弱引力透镜非高斯性推断中校正重子反馈不确定性，并通过收敛峰计数分析验证其能有效避免参数偏差、提升宇宙学约束稳健性。
2024-11-28 astro-ph.CO
The Acoustic Peak in the Lyman Alpha Forest
我们提出了第一个模拟的签名重子声振荡（BAO）在莱曼α森林数据包含180,000模拟类星体视线。我们使用八个大的暗物质只有模拟上，我们画莱曼α场使用波动冈恩-彼得森近似。我们认为，这种方法应该是足够的平均签名的规模感兴趣。我们的研究结果表明，莱曼α通量提供了一个很好的示踪剂的基础暗物质领域在大尺度上和红移空间扭曲很好地描述了一个简单的线性理论处方。我们比较傅立叶和配置空间的方法来描述的信号，并认为配置空间的统计提供了有用的数据压缩。我们还研究了波动的光电离背景的影响，使用一个简化的模型，发现这样的波动增加大尺度上的平滑功率。然而，对于小幅度波动（<10%），声峰位置不受影响。较大的幅度波动使得BAO信号的恢复更加困难，并且可能降低测量的可实现的重要性。
2009-09-17 astro-ph.CO
Dark Energy Survey: Galaxy Sample for the Baryonic Acoustic Oscillation Measurement from the Final Dataset
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)（能源、环境与技术研究中央中心）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；LPSC-IN2P3（格勒诺布尔粒子与核物理实验室）；Laboratoire de physique des 2 infinis Irène Joliot-Curie（伊雷娜·约里奥-居里无限物理实验室）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Instituto de Fisica Teorica UAM/CSIC（马德里自治大学/西班牙高等科学研究理事会理论物理研究所）；Universidad Autonoma de Madrid（马德里自治大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术研究院）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；German Centre for Cosmological Lensing（宇宙学透镜德国中心）；School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area, SYSU（中山大学大湾区子午工程科学中心）；Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学理论物理研究所）；Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA（跨机构电子天体物理学实验室）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学物理系）
本文介绍了暗能量调查Y6数据集中用于测量宇宙学声学振荡的星系样本，通过优化红移依赖的视亮度切割，提高了BAO测量精度约25%。
2026-02-18 astro-ph.CO
The relation between velocity dispersion and mass in simulated clusters of galaxies: dependence on the tracer and the baryonic physics
[摘要]本文分析了从$Λ$ CDM宇宙学N-体和流体动力学模拟中提取的团和群大小的晕的质量与它们的速度色散之间的关系，从$z=2$到$z=0$的不同红移。分析的主要目的是了解重子物理在模拟中的实施如何影响这种关系，即在何种程度上使用的速度色散作为集群质量确定代理重子物理的不完善的知识受到阻碍。在我们的分析中，我们使用了几组不同物理实现的模拟。速度色散是使用三种不同的示踪剂，DM粒子，subhalos，和星系。我们证实，DM粒子跟踪的关系，是完全一致的理论预期的基础上的维里定理和文献中提出的先前的结果。在另一方面，subhalos和星系跟踪陡峭的关系，并具有较大的值的归一化。这种关系意味着星系和subhalos有一个$\sim10$ %的速度偏差相对于DM粒子，这可以是积极的或消极的，这取决于晕质量，红移和物理实现的模拟。我们解释这些差异是由于动力学过程，即动力学摩擦和潮汐破裂，作用于亚结构和星系，但不是DM粒子。这些过程似乎是或多或少有效的，这取决于晕质量和重子冷却的重要性，并可能会创建一个非平凡的依赖性的速度偏置和$\soneD$ - $\Mtwo$关系的示踪剂，晕质量和它的红移。这些结果是相关的应用程序的速度色散作为一个代理集群质量在正在进行的和未来的大红移调查。
2013-02-11 astro-ph.CO
Redshift-space streaming velocity effects on the Lyman-$α$ forest baryon acoustic oscillation scale
重子声学振荡（BAO）标度是测量宇宙学距离的标准标尺，因此成为宇宙膨胀历史的主要探测器。然而，任何改变尺子长度的物理效应都可能导致我们在确定距离和膨胀率时产生偏差。这些物理效应之一是流动速度，即早期宇宙中重子和暗物质之间的相对速度，由于它们在复合时共同起源于声波，因此与BAO标度耦合。在这项工作中，我们调查的流动速度上的莱曼- $α$森林自动功率谱，最近委托DESI摄谱仪使用的主要示踪剂之一的BAO功能的影响。为此，我们开发了一个新的微扰模型的莱曼- $α$通量密度对比度是完整的第二阶为一定的字段，并适用于任何红移空间示踪剂的结构，因为它是基于对称性的考虑。我们发现，有8个偏置系数通过二阶。我们发现流动速度引起的BAO标度的变化为0.081- 0.149%（横向）和0.053- 0.058%（径向），这取决于所使用的偏置系数的模型。这些误差小于DESI Lyman- $α$ BAO误差预算，但与之相比不可忽略，该误差预算在总规模上为0.46%。这些结果对我们选择的偏置参数的敏感性强调了未来的工作需要从模拟中测量高阶偏置系数，特别是对于DESI之外的未来实验。
2020-08-09 astro-ph.CO
Semi-Analytical Jeans Filtering Functions for Baryonic Density and Velocity Fields in Second-Order Cosmological Perturbation Theory
Observatorio Astronómico Nacional, Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学国家天文台）；Universidad Antonio Nariño（安东尼奥·纳里尼奥大学）；Universidad ECCI（ECCI大学）
本研究在二阶宇宙学微扰理论中提出解析方法，结合弗拉索夫方程与金斯滤波函数，描述CDM和重子混合流体的涨落演化，首次通过解析推导获得一、二阶解，揭示重子压强对滤波尺度等参数的影响。
2026-09-29 astro-ph.CO
Detection of Baryon Acoustic Oscillation Features in the Large-Scale 3-Point Correlation Function of SDSS BOSS DR12 CMASS Galaxies
我们提出了大规模的3点关联函数（3 PCF）的SDSS DR 12 CMASS样品的$777,202$发光红镓，有史以来最大的样品用于3 PCF或双谱测量。我们在3 PCF中首次对重子声振荡（BAO）进行了高显著性（$4.5σ$）探测。使用3 PCF中的这些声学特征作为标准标尺，我们以$1.7\%$的精度（统计加系统）测量到$z=0.57$的距离。我们发现$D_{\rm V}= 2024\pm29\;{\rm Mpc\;(stat)}\pm20\;{\rm Mpc\;(sys)}$为我们的基准宇宙学（与普朗克2015年一致）和偏见模型。这种测量将BAO技术的使用从2点关联函数（2 PCF）和功率谱扩展到3 PCF，并为从未来的大尺度结构红移巡天（如DESI）中获得额外的宇宙学距离信息开辟了一条途径。我们从3 PCF测量的距离尺度与从重建前的2 PCF导出的距离尺度相当独立，并且相当于将BOSS的长度增加大约10%;重建似乎降低了距离测量的独立性。拟合一个模型，包括潮汐张量偏差产生一个中等的显着性（$2.6σ)$检测这种偏差与当地拉格朗日偏差的预测值一致。
2016-07-20 astro-ph.CO
Coherent Combination of Baryon Acoustic Oscillation Statistics and Peculiar Velocity Measurements from Redshift Survey
本文提出了一种新的统计方法，将重子声学振荡统计（BAO）和特殊速度测量相干地结合起来，利用从观测到的红移空间中的红移畸变中分解出的实空间中的密度-密度谱和速度-速度谱，1）获得更强的暗能量约束，σ（w）=0.06和σ（w_a）=0.20，这是由单独的BAO或速度测量增强的，（2）交叉检验两种不同方法的暗能量约束的一致性：以BAO作为几何测量，以特有速度作为大尺度结构观测量。除此之外，由于功率谱分解过程不受星系偏差的不确定性的影响，这种同时拟合是一种不需要对星系偏差作任何预先假设的最佳宇宙学参数提取方法。
2011-05-30 astro-ph.CO
Separate Universe Simulations with IllustrisTNG: baryonic effects on power spectrum responses and higher-order statistics
我们测量功率谱响应函数的存在重子物理过程中使用单独的宇宙模拟与IllustrisTNG星系形成模型。响应函数描述了小尺度功率谱如何对长波长扰动作出反应，并且它们可以通过将长模式的影响吸收到修改的宇宙学中来用分离宇宙技术有效地测量。具体来说，我们专注于总的一阶物质功率谱响应的各向同性密度波动$R_1(k,z)$，这是完全由对数导数的非线性物质功率谱${\rm dln}P_m(k,z)/{\rm dln}k$和生长只响应函数$G_1(k,z)$。我们发现在所有探测尺度（$k \lesssim 15h/{\rm Mpc}$，即长度尺度$\gtrsim 0.4 {\rm Mpc}/h$）和红移$z < 3$的模拟中，$G_1(k,z)$不受重子物理过程的影响.在实践中，这意味着功率谱完全指定了其响应函数的重子依赖性。假设一个理想化的透镜调查设置，我们数值评估重子的影响，压缩透镜双谱和透镜超样本功率谱协方差，这是响应。我们的研究结果表明，这些高阶透镜统计可以显示不同程度的重子效应的敏感性相比，功率谱，与压缩双谱是最不敏感的。我们还表明，忽略重子效应的透镜协方差略高估的误差预算（因此，从参数误差条的角度来看是保守的），并可能有可以忽略不计的影响参数偏差的推断分析。
2020-06-17 astro-ph.CO
Dark Energy Survey: A 2.1% measurement of the angular Baryonic Acoustic Oscillation scale at redshift $z_{\rm eff}$=0.85 from the final dataset
Cerro Tololo Inter-American Observatory, NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（塞罗托洛洛美洲际天文台，美国国家光学红外天文学研究实验室）；Center for Astrophysical Surveys, National Center for Supercomputing Applications（天体物理调查中心，国家超级计算应用中心）；Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia - LIneA（跨机构电子天文学实验室 - LIneA）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Department of Physics, University of Michigan（密歇根大学物理系）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）；Departamento de Física Teórica and Instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS-UCM), Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学理论物理系及粒子与宇宙物理学研究所（IPARCOS-UCM））；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术高等能源物理研究所（IFAE））
暗能量调查通过三种方法测量红移z_eff=0.85处的角巴里子振荡尺度，精度达2.1%。
2024-02-16 astro-ph.CO
Modelling Baryon Acoustic Oscillations with Perturbation Theory and Stochastic Halo Biasing
在这项工作中，我们研究的基础上微扰理论和非线性随机偏置与新的PATCHY码的模拟晕目录的生成。特别是，我们使用增广拉格朗日微扰理论（ALPT）生成一个暗物质密度场的网格开始从高斯起伏和计算的奇特的速度场。ALPT基于大尺度上的二阶LPT（2LPT）和小尺度上的球形塌陷模型的组合。我们占的系统偏差的微扰方法从N体模拟与晕偏置采用指数偏置模型。然后，我们占随机偏置定义三个政权：低，中间和高密度政权，使用泊松分布在中间政权和负二项分布模型过度分散在高密度政权。由于我们在这项研究中的重点是大规模的晕，我们抑制在低密度制度的晕的产生。各种非线性和随机偏置参数以及密度阈值（五个）用大型BigMultiDark N体模拟进行校准，以匹配相应晕粒子数的功率谱。我们的模拟星表显示了实空间和红移空间中的功率谱，对于具有典型BOSS CMASS星系数密度的晕样本，在z = 0.577时，在k ~ 1 h Mpc^-1范围内，功率谱与N体模拟结果在约2%的范围内是一致的。相应的关联函数兼容到几个Mpc。我们还发现，忽略高密度区的过色散，在k ~ 0.4 h Mpc^-1处产生的功率谱偏差为10%。这些结果表明，需要考虑到一个准确的统计描述的星系集群精确的研究大规模的调查。
2013-10-07 astro-ph.CO
The Clustering of Galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Measuring H(z) and D_A(z) at z = 0.57 with Clustering Wedges
我们分析了SDSS-III重子振荡光谱巡天（BOSS）CMASS第九次数据发布的大质量星系样本的二维关联函数，以测量宇宙膨胀H和平均红移= 0.57的角直径距离D_A<z>。我们申请，第一次，一个新的关联函数技术称为聚类楔。使用物理动机的模型，在星系样本中的各向异性重子声学功能检测到的显着性水平为4.7西格玛相比，一个无特征的模型。利用重子声学特征得到了与模型无关的约束条件cz/H/r_s = 12.28 ± 0.82（6.7%的精度）和D_A/r_s = 9.05 ± 0.27（3.0%），相关系数为-0.5，其中r_s是重子阻力时代末的声视界标度。我们对数据和600个模拟实现进行了彻底的测试，无论分析方法的细节如何，结果都具有鲁棒性。结合宇宙微波背景的r_s约束，得到H（0.57）= 90.8 ± 6.2 kms ~（-1）Mpc ~（-1），D_A（0.57）= 1386 ± 45 Mpc。我们使用模拟来预测最终的BOSS CMASS数据集的结果。我们应用重建技术的模拟表明，各向异性重子声学特征的锐化应提高检测以及收紧约束H和D_A的平均30%。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc
