Gravitational clustering of cosmic relic neutrinos in the Milky Way
宇宙学的标准模型预言了宇宙中微子背景的存在。为了探测地球附近的宇宙遗迹中微子，有必要评估银河系中遗迹中微子的引力成团效应。在这里，我们介绍了一个重新加权技术的N-单体模拟方法，使一个单一的模拟可以产生不同的中微子质量和相空间分布的中微子密度分布。根据目前的实验结果，有利于小中微子质量，中微子数密度对比度在地球周围被发现几乎是正比于中微子质量的平方。密度对比度-质量关系和重加权技术对于研究宇宙中微子背景探测的唯象是有用的。
2018-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Galactic Clustering Under Power-law Modified Newtonian Potential
我们估计星系集群下修改的引力势。特别是，由于幂律和宇宙学常数项，引力势能发生了变化。我们导出了在这种修正的引力势下相互作用的星系系统的正则配分函数。此外，我们还计算了系统的各种物理状态方程。为了强调修正对系统热力学的影响，我们进行了对比分析。有趣的是，化学量的修改仅嵌入在聚类参数中。
2021-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cross-correlation of the astrophysical gravitational-wave background with galaxy clustering
我们研究了星系分布与天体物理起源的引力波背景之间的相关性。我们发现，这种背景的大角度尺度各向异性是由附近的非线性结构，这取决于众所周知的难以在小尺度上模拟星系的功率谱。与此相反，我们报告说，这个信号与星系目录的互相关只依赖于线性尺度，并可用于约束平均贡献的引力波背景作为时间的函数。利用基于简化模型的模拟数据，我们探讨了星系偏差、角分辨率和物质丰度对这些约束的影响。我们的研究结果表明，当与星系巡天相结合时，引力波背景可以成为引力波合并物理学和宇宙学的有力探测器。
2020-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the lensing dispersion from the angular clustering of binary black hole mergers
Chiba University（千叶大学）
利用引力波源的角聚类分析，提出无需红移信息即可约束引力透镜色散的方法，通过联合分析引力波源自相关与已知红移星系的交叉相关，缓解线性偏置与色散的退化问题。
2025-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Effects of tidal gravitational fields in clustering dark energy models
我们扩展了Reischke等人以前的工作，2016年通过研究潮汐剪切对扩展球形坍缩模型框架内的集群暗能量模型的影响并使用Zel'dovich近似。在以前的工作集群暗能量，我们假设一个消失的有效声速描述的扰动暗能量模型。为了自洽，我们的处理仅在线性尺度上有效，因为我们不打算引入任何启发式模型。这种方法使得线性过密度$δ_{\rm c}$依赖于质量，类似于光滑暗能量的情况，它的影响在小质量和红移时占主导地位。潮汐剪切的影响的顺序的百分比或更少，无论模型，并保留了一个众所周知的功能集群暗能量：当暗能量扰动包括在内，模型更好地类似于$Λ$ CDM演变的扰动。我们还表明，对晕的共动数密度的影响是小的，定性和定量的协议与以前发现的光滑暗能量模型。
2016-12-09 astro-ph.CO
Non-linear gravitational clustering of cold matter in an expanding universe: indications from 1D toy models
对一类无限大一维自引力系统的研究表明，一方面，它们在空间上形成的团簇可能具有标度不变（分形）性质，另一方面，它们在时间演化上表现出“自相似”性质。这些结果与三维宇宙学模拟的相关性仍然不清楚。我们在这里表明，测量的指数表征的尺度不变的非线性聚类是在一个适当的广义“稳定聚类”的假设与那些来自非常好的协议。进一步的分析中选择的朋友的朋友算法的“光环”显示，这种结构，统计上，维里化的范围内的规模对应的规模不变性。因此，这些模型中的强非线性聚类被准确地描述为维里化的分形结构，非常符合皮布尔斯最初定性地设想为与稳定聚类相关的“聚类层次”。如果将这些结果转换到三维空间，那么值得注意的是，冷的暗物质晕（甚至暗物质晕）1）不能很好地模拟为光滑的物体，2）它们轮廓的所谓“普遍性”就像表面上的光滑一样，是一种数值分辨率很差的假象。
2011-03-02 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Clustering of Gravitational Wave and Supernovae events: a multitracer analysis in Luminosity Distance Space
本文研究了引力波（GW）并合事件和超新星IA（SN）在光度距离空间中的成团现象。我们修改了公开的CAMB代码，以数值计算不同来源的自动和交叉功率谱，包括由特殊速度和透镜收敛产生的亮度距离空间失真效应。我们进行了多示踪剂Fisher分析，预测预期的约束宇宙学和GW偏置系数，使用流体动力学N体模拟的输出，以确定偏置基准模型，并考虑未来的观测从维拉鲁宾天文台和爱因斯坦望远镜（ET），无论是单一的，并在一个3探测器网络配置。我们发现，增加SN的GW合并数据集大大提高了预测，主要是通过打破显着的参数退化，与最终的限制可比的欧几里得调查。预测GW合并偏差即使在单个ET情况下也是可检测的，具有良好的显著性。
2022-01-31 astro-ph.CO
Spatial clustering of gravitational wave sources with $k$-nearest neighbour distributions
本文利用k近邻方法分析53个LIGO-Virgo-KAGRA双黑洞并合事件与WISE×SuperCOSMOS星表的空间聚类及互相关，未发现显著信号，指出未来探测数量与定位精度提升后将开启宇宙学新窗口。
2024-04-01 astro-ph.CO
Thermodynamics of gravitational clustering phenomena: $N$-body self-gravitating gas on the sphere $\mathbb{S}^{3}\subset\mathbb{R}^{4}$
这项工作致力于热力学的引力集群，一个集体的现象有很大的相关性，在$N$体宇宙学问题。我们研究了定义在球$\mathbb{S}^{3}\subset \mathbb{R}^{4}$上的全同非相对论粒子的经典自引力气体，考虑了与这个几何空间相对应的引力相互作用。在孤立哈密顿系统的微正则描述下，结合连续近似和最速下降法进行分析。根据所得方程的数值解，引力团簇可以与两个微正则相变相联系。具有连续特征的第一相变与该模型的$SO(4)$对称性的破坏有关。第二类是引力坍缩，它的连续性或不连续性主要取决于引力势短程发散的正则化。我们还导出了该模型系统的热力学极限、Gibbs-Duhem关系的天体物理对应物、表征其相变的序参量和状态方程。另一个有趣的行为是存在负热容的状态，当引力的影响在能量足够低的情况下占主导地位时，就会出现这种状态。最后，我们评论的相关性，这些结果在天体物理学和宇宙学的情况下的研究。特别值得注意的是，由于物质分布的局部不均匀性，状态方程的引力修正。尽管在宇宙膨胀的研究中，这个特征被系统地忽略了，但同样的一个特征能够模拟归因于暗能量的效应：负压。
2016-10-07 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Turbulence models of gravitational clustering
大尺度结构的形成可以被模拟为一个非线性过程，该过程将能量从最大尺度转移到连续的较小尺度，直到能量被耗散，类似于Kolmogorov的不可压缩湍流的级联模型。然而，宇宙湍流是非常可压缩的，涡在其中起着次要的作用。宇宙湍流最简单的模型是粘附模型，它可以被微扰地研究，或者适应于不可压缩湍流的Kolmogorov非微扰方法。这种方法导致可观测的预测，例如，到物质密度两点关联函数的幂律指数。
2012-02-15 astro-ph.CO gr-qc nlin.CD
Model-Independent Test for Gravity using Intensity Mapping and Galaxy Clustering
我们提出了一种新的方法来衡量的$E_G$统计聚类单独。$E_G$统计量提供了一种检验广义相对论一致性的优雅方法，它将通过引力透镜探测到的宇宙几何与该几何中星系的运动进行比较。目前的$E_G$估计结合星系集群与引力透镜，从宇宙剪切或从CMB透镜测量。在本文中，我们构建了一个新的估计$E_G$，仅使用聚类信息从两个示踪剂的大尺度结构：强度映射和星系聚类。在这个估计器中，星系的速度和引力透镜都是通过它们对集群的影响来测量的。我们表明，与此估计，我们可以抑制污染，影响其他$E_G$估计，从而测试的有效性广义相对论稳健。我们预测，随着下一代的调查，如HIRAX和欧几里得，我们将测量$E_G$的精度高达7%（3.9%的未来SKA2）。
2023-03-13 astro-ph.CO
Thermodynamics and galactic clustering with a modified gravitational potential
本文从热力学出发，考虑了宇宙大尺度结构形成过程中宇宙学常数（$Λ$）引起的谐和力的排斥作用，并考虑了对牛顿定律的对数修正和体积（量子）修正，研究了膨胀宇宙中的星系团。本文用解析方法导出了扩展质量星系（有晕星系）的$N$ -体配分函数。对于这个配分函数，我们计算了精确的状态方程，它表现出对数，体积和宇宙学常数校正。在这种情况下，一个修改的相关性（聚类）参数（由于这些修正）自然出现从确切的状态方程。我们计算了这个系统的校正巨正则分布函数。此外，我们得到了两点关联函数的微分形式的偏离点质量和扩展质量的情况下。这些偏差的相关函数的幂律的后果也进行了讨论。
2017-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Clustering dark energy imprints on cosmological observables of the gravitational field
本文使用N体代码“$k$-evolution”研究聚集暗能量对ISW-RS效应、弱引力透镜等引力场宇宙学观测量的影响，发现ISW-RS信号是约束暗能量聚集特性最具前景的探针。
2023-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Fluctuation Theory, Critical Phenomena and Gravitational Clustering of Galaxies
本文应用涨落理论分析膨胀宇宙中星系的引力成团，计算粒子数与能量关联涨落，发现成团对质量比敏感、对数密度不敏感，并解析了能量符号转变的临界值。
2025-08-06 astro-ph.CO
Analyzing clustering of astrophysical gravitational-wave sources: Luminosity-distance space distortions
本文给出了三维空间中观测到的引力波（GW）源数密度涨落的一个公式。在GW观测中，每个GW源的红移识别是一个具有挑战性的问题，特别是对于高红移源。使用观测到的光度距离作为距离指示器将是用于测量聚类信号的简单但最佳的方式。我们推导出GW源的密度波动估计从观测到的光度距离和天空位置的每个源。密度波动被扭曲，类似于星系巡天中所谓的红移空间扭曲，但有几个不同之处。然后，我们显示了两点关联函数和多极功率谱的失真效应的存在。我们发现，视线的衍生物的透镜收敛，这不会出现在红移空间失真，导致显着的失真，在观察到的关联函数。此外，透镜效应还影响高阶多极功率谱及其在高红移下的信噪比。
2021-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Joint Observation of the CSST Shear and clustering of astrophysical gravitational wave source measurements
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)（中国科学院大学天文与空间科学学院）
利用CSST剪切与引力波源聚类联合观测，提升对宇宙学参数的约束精度，解决哈勃张力问题。
2026-02-23 astro-ph.CO
Recovering Large-Scale Clustering of Missing Galaxies for Galaxy--Gravitational-Wave Cross-correlations
KAGRA Observatory, Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（宇宙线研究所）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（天体物理与天文大学间中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（宇宙物理与数学科睿唯安研究所）
针对引力波暗标准汽笛宇宙学分析中星系表不完整问题，提出一种保留星系成团性的补全框架，比均匀近似更真实，提升宇宙学推断稳健性。
2026-09-09 astro-ph.CO
Clustering of cosmic string loops
宇宙弦环的观测效果取决于弦环在空间中的分布。沃尔夫\cite{Chernoff}认为，星系中的环可以被引力捕获，并且对于足够小的$Gμ$值，它们的分布遵循暗物质的分布，而与环的长度无关。我们用星系形成的球形模型重新分析了这个问题，并充分考虑了引力火箭效应--由于引力波的不对称发射而引起的环加速运动。我们发现，只有大于一定大小的循环被捕获，捕获的循环的数量是数量级小于估计的Besloff。
2020-06-27 astro-ph.CO hep-th
Breaking binary formation mechanism degeneracies with gravitational wave clustering
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究院）；University of Trento（特伦托大学）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）
本研究利用引力波成团性统计，通过星系-引力波互相关区分双星形成机制的时间延迟与宿主环境特征，以打破模型简并。
2026-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the Hubble constant: Gravitational wave observations meet galaxy clustering
我们展示了如何在引力波观测与地面干涉仪测量的距离可以用来约束红移距离的关系，从而测量的哈勃常数（$H_0$）的二元黑洞。对恒星质量双黑洞的引力波观测预计不会伴随任何电磁事件，这可能有助于评估它们的红移。我们利用光学星表得到了星系在红移中的分布，从而弥补了这一不足。假设双星的聚集与星系的聚集相关，我们建议使用这种相关性来测量$H_0$。我们表明，将这种方法应用于从包括至少三个检测器的第二代网络获得的模拟数据，例如，先进的LIGO -先进的处女座网络，可以测量$H_0$与$\sim$ 8%的准确度与检测的参考人口的25个双星，每个黑洞的质量为10 $M_\odot$。正如预期的那样，使用像爱因斯坦望远镜（ET）这样的第三代探测器，可以更准确地测量距离和更大的深度，人们可以获得更好的$H_0$估计值。具体而言，我们表明，25个观察，ET可以约束$H_0$的准确性为$\sim$ 7%。这种方法也可以用来估计其他宇宙学参数，如物质密度$Ω_m$和暗能量状态方程。
2018-07-04 astro-ph.CO
Statistical Analysis of Galaxy Surveys-IV: An objective way to quantify the impact of superstructures on galaxy clustering statistics
为了使星系聚类能够对宇宙学参数和星系形成模型提供可靠的约束，对聚类测量的误差进行可靠的估计是至关重要的。我们提出了一种新的技术，基于空间刀切（JK）resstrom，它提供了一个客观的方法来估计聚类统计的错误。我们的方法允许我们为Jackknife子样本设置适当的大小。该方法还提供了一种手段来评估个别区域对测量的聚类的影响，从而确定一个给定的星系目录是否由一个或几个大结构主导，防止它被认为是一个“公平的样本”。我们应用这种方法来测量的两点和三点关联函数从一个体积有限的样本的M* 星系从数据发布的斯隆数字巡天（SDSS）7。在数据中的刀切子样本离群值的频率被证明是一致的，在大N体模拟集群的宇宙学常数加上冷暗物质宇宙学。我们还提出了一个比较的三点关联函数在SDSS和2dFGRS使用这种方法，并找到一致的测量两个样本之间。
2011-06-28 astro-ph.CO
Detecting Black-Hole Binary Clustering via the Second-Generation Gravitational-Wave Detectors
首次发现的引力波事件GW150914表明黑洞双星的合并速率更高。如果这是真的，那么通过第二代GW探测器将观测到一些BH双星，并且可以仔细检查所观测到的BH双星的统计特性。一个天真但重要的问题是，BH双星的空间分布是否忠实地反映了宇宙中物质的不均匀性。虽然BH双星被认为在大多数情况下都是在星系内部形成的，但没有观测证据证实这一假设。在这里，我们估计如何以及第二代GW探测器可以在统计上确认BH双星是一个大尺度结构的示踪剂，通过查看BH双星与光度星系和弱透镜测量的自相关和互相关，发现，通过3年的观测，如果当前BH合并率是$\dot{n}_0\gtrsim100$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$并且BH二进制的聚类偏差是$b_{\rm BH,0}\gtrsim1.5$，则非零信号的$>3σ$检测是可能的。
2016-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Mitigating galaxy systematics with gravitational wave clustering
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究利用引力波聚类减轻星系系统误差，聚焦影响未来星系巡天对本地原初非高斯性约束的系统误差，通过三代天文台探测的引力波事件目录减少系统误差，还发布增强定制水平的新版Multi_CLASS代码。
2026-07-15 astro-ph.CO
New constraints on $σ_8$ from a joint analysis of stacked gravitational lensing and clustering of galaxy clusters
对大巡天中星系团的成团和叠加引力透镜的联合分析可以约束结构的形成和演化以及宇宙学参数。在几维里半径以外的尺度上，晕偏置$b$是线性的，透镜信号主要由星系团周围物质的相关分布决定。讨论了一种基于最小模型的功率谱幅度$σ_8$和$b$的测量方法。我们考虑了一个从斯隆数字巡天中光度测量选择的红移范围为$0.1<z<0.6$的$\sim 120000$星团样本。利用$\sim 70000$团簇子样本的两点函数研究了自相关性;利用加拿大-法国-夏威夷Lensing巡天数据，利用$\sim 1200$团簇子样本的弱透镜信号研究了物质晕相关性。我们获得了$b$的直接测量，其随$Λ$ CDM范例的预测一致的质量而增加。假设是$Ω_\mathrm{M}=0.3$，我们就得到了$σ_8=0.78\pm0.16$。我们使用相同的集群来测量透镜效应和聚类，并且$σ_8$的估计不需要质量丰富度关系，也不需要选择函数的知识，也不需要$b$的建模。通过对偏差的额外理论先验，我们获得了$σ_8=0.75\pm0.08$。
2015-03-17 astro-ph.CO
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中，一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制，目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此，迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力，包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现，HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$（-8）量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$（-6）阶，而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$（-5）阶。有趣的是，CSST星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶相同，而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$（-5）阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$，其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明，在很大程度上，未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Potential from small-scale clustering in action space: Application to Gaia DR2
天文学中大多数使用恒星或气体运动学的质量测量都依赖于通常难以验证的平衡假设。相反，我们开发了一种新的想法，使用动作空间中的聚类，作为潜在的引力势的探测器：正确的势应该最大化动作空间中的小规模聚类。我们提供了一个第一性原理推导的可能性使用两点关联函数在行动空间，并测试它对模拟的恒星流。然后将该方法应用于盖亚第二次数据发布中，测量了暗物质晕剖面的径向力分数$f_h$和对数斜率$α$。我们研究了距离银河系中心9-11 kpc和11.5-15 kpc的恒星，分别发现了$(f_h,α)= (0.391\pm 0.009, 1.835\pm 0.092) $和$(0.351\pm 0.012,1.687\pm 0.079)$。我们还确认，最大化似然函数的参数集对应于动作空间中的最聚类。银河系势的最佳拟合圆速度曲线与过去的测量结果一致（尽管它比以前使用脉泽或球状星团的方法低$\sim$ 5-10\%）。我们的工作提供了一个完整的统计功率，在于完整的相空间信息，减轻了需要{ \it特设}假设，如维里平衡，圆周运动，或蒸汽发现算法。
2020-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Transformationally decoupling clustering and tracer bias
高斯化变换在统计学上用于许多非宇宙学领域，但在宇宙学中，我们才刚刚开始应用它们。在这里，我解释了一个战略，分析的1点函数（PDF）的空间字段，连同“基本”的高斯化字段，这是不变的局部变换的聚类统计。在宇宙学中，如果示踪剂采样足够，这就实现了两个重要的目标。首先，它可以大大增加Fisher信息，这是在通常的$δ$统计的非线性尺度上可以忽略不计。其次，它从局部偏差描述的示踪剂，如星系的聚类统计。
2014-07-21 astro-ph.CO
Detectability of the gravitational redshift effect from the asymmetric galaxy clustering
最近人们认识到，主要由光在非均匀宇宙中的传播引起的观测相对论效应导致了星系交叉关联函数的偶极不对称性。特别是，偶极不对称性在小尺度上被证明是由引力红移效应。在本文中，我们利用一个简单的分析描述偶极不对称性的交叉关联函数有效的准线性制度。与以前的模型相比，新的处方仅涉及一维积分，提供了一种更快的方法来重现Saga等人（2020）获得的结果。利用该分析模型，我们讨论了从即将到来的星系巡天引力红移效应引起的偶极信号的可探测性。小尺度下的引力红移效应增强了偶极的信噪比，在大多数情况下，信噪比在$z\approx0.5$处达到最大值。我们表明，目前和未来的调查，如DESI和SKA提供了一个理想的数据集，给一个大的S/N的$10\sim 20$。两个潜在的系统所产生的偏心星系（横向多普勒效应和减少的引力红移效应）进行了讨论，并发现它们的影响被减轻的两个竞争效应之间的部分抵消。因此，在小尺度上对偶极信号的探测与引力红移效应直接相关，并应该提供一种测试引力的替代途径。
2022-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Formation and clustering of primordial black holes in Brans-Dicke theory
本文用Brans Dicke标量张量引力理论研究了早期宇宙中原初黑洞的形成。对密度扰动的阈值进行了修正，在阈值以上，引力坍缩发生在宇宙视界穿越之后。修正以某种方式依赖于演化的标量场。它们影响着原始黑洞形成的概率，如果标量场是不均匀的，它们会导致黑洞在大尺度上的聚集。星系团的形成反过来又增加了黑洞合并的概率和相应的引力波爆发的速率。如果观测到的部分引力波事件与原始黑洞有关，那么这些星系团可以对LIGO/Virgo引力波事件做出重大贡献。
2020-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing of Galaxy Clustering
本文研究以成团星系分布为源场进行引力透镜重建，计算与宇宙剪切交叉相关的信噪比，发现LSST类巡天中信噪比可达60至数百，可用于识别透镜研究中的系统误差。
2025-03-25 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Joint Analysis of Gravitational Lensing, Clustering and Abundance: Toward the Unification of Large-Scale Structure Analysis
我们探索了三种不同的方法，基于弱透镜从大尺度结构中提取宇宙学约束。在第一种方法（方法I）中，小尺度星系透镜测量其晕质量提供了对晕偏差的约束，这可以与大尺度星系聚类相结合来测量暗物质聚类。在第二种方法（方法II）中，大规模星系团和大规模星系-星系透镜效应可以结合起来直接测量暗物质团。这两种方法可以合并为一种方法I+II，以在所有尺度上使用透镜测量。在第三种方法（方法III）中，我们将丰度信息添加到方法I中。我们探讨了这三种方法的统计功率作为星系光度的函数，以研究每种方法的最佳质量范围及其宇宙学约束功率。在SDSS的情况下，我们发现这三种方法给出的约束条件相当，但在相同的质量范围内不同：方法II最适用于M~10^13 Msun的晕，方法I和III最适用于M~10^14 Msun的晕。我们讨论的鲁棒性对各种系统的每种方法。此外，我们扩展到未来的大规模星系调查的分析，发现集群丰度的方法是不优于相结合的方法I+II，无论是在统计功率和鲁棒性对系统误差。在未来的调查宇宙剪切相关分析产生的约束一样强的组合方法，但遭受额外的系统效应。因此，我们主张聚类和透镜相结合的分析（方法I+II）作为一个强大的替代其他大规模的探针。我们的分析提供了一个指导计划，如DES，欧几里得和LSST的大规模星系调查的观察员。
2012-10-02 astro-ph.CO
Comment on the article "Anisotropies in the astrophysical gravitational-wave background: The impact of black hole distributions" by A.C. Jenkins et al. [arXiv:1810.13435]
我们研究了Jenkins等人在参考文献[1]中指出的天体物理学引力波（GW）背景各向异性预测之间的差异，Cusin等人[2]和Jenkins等人[3]使用不同的方法得出。我们表明，这种差异不是由于我们对星系团的处理，与参考文献[1]中的说法相反，我们表明我们的聚类模型给出的结果与观测结果非常一致。此外，我们还证明了文献[1]中所用的幂律谱。[1]和[3]描述星系成团在大尺度上是不正确的，并导致多极$C_\ell$的不同标度。此外，还解释了文献[1]中引力波背景关联函数的解析推导. [1]并且[3]在数学上是不明确的，并且预测了角功率谱的幅度，该幅度取决于非物理截止的（任意）选择。
2018-11-12 astro-ph.CO
Co-evolution of supermassive black holes with galaxies from semi-analytic model: stochastic gravitational wave background and black hole clustering
利用基于Millennium和Millennium-II模拟建立的次晕合并树的星系形成半解析模型（SAM），研究了超大质量黑洞（SMBH）与星系的协同演化.我们利用Guo 2013和Henriques 2015的模拟结果研究了两个方面的协同演化，\emph{i.e.}由SMBH合并产生的随机引力波（GW）背景和SMBH/星系成团。Guo 2013和Henriques 2015模型预测的GW背景特征应变幅分别为$A_{yr^{-1}}=5.00\times10^{-16}$和$A_{yr^{-1}}=9.42\times10^{-17}$。我们发现GW振幅对星系合并率非常敏感。Guo 2013和Henriques 2015之间星系合并率的差异导致GW应变振幅的因子$5$偏差。对于星系团，我们利用Guo 2013模型生成的模拟星表计算了SMBH和星系的空间各向同性两点自相关函数和互相关函数。我们发现，所有的2 PCF有积极的依赖SMBH和星系质量。2 PCF中存在明显的时间演化，即在较低的红移处，团簇效应增强。有趣的是，这一结果在SDSS的活动星系核样本中没有报道。我们的分析还表明，当星系质量$10^2\sim10^3$大于SMBH质量时，SMBH和星系的成团模式大致相似，这反映了SMBH和星系的共同演化。最后，我们计算了GW背景能量密度角功率谱的前十倍。我们发现在整个频率范围内，前十…
2018-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Signatures of primordial black holes in gravitational wave clustering
本文研究恒星质量原初黑洞双星对未来引力波并合事件成团性测量的影响，通过功率谱、星系互相关及贝叶斯模型选择给出其可探测性与暗物质占比约束。
2023-08-19 astro-ph.CO
The Irrelevance of Primordial Black Hole Clustering in the LVK mass range
研究证明在现实模型中，原初黑洞超出泊松分布的初始空间聚集对LVK可探测的双星并合不起作用，该结论受FIRAS CMB畸变约束，但不排除对更小质量不适用。
2025-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropy of Nanohertz Gravitational Wave Background and Source Clustering from Supermassive Binary Black Holes Based on Cosmological Simulation
本研究基于宇宙学模拟分析超大质量双黑洞产生的纳赫兹引力波背景的各向异性与源成团性，预测未来PTA可探测单源情况，发现弱引力透镜影响有限。
2025-07-09 astro-ph.CO gr-qc
N-body simulations of gravitational redshifts and other relativistic distortions of galaxy clustering
对星系和星系团的大红移巡天提供了第一次机会，可以在观测到的大尺度结构图案中寻找由于引力红移等效应造成的扭曲。我们专注于非线性尺度，并应用准牛顿的方法，使用N体模拟预测的交叉关联函数的两个星系不同的人口的小的不对称性。根据Bonvin等人最近的工作，Zhao和Peacock和Kaiser在星系团上的研究中，我们考虑了与引力红移同阶进入的效应：横向多普勒效应、光锥效应、相对论性光束效应、光度距离扰动和广角效应。我们发现所有这些效应都导致了交叉关联函数的不对称性。量化这些不对称性，我们发现，总的效果是占主导地位的引力红移和光度距离扰动，分别在小尺度和大尺度。通过增加额外的亚分辨率建模的星系结构的大尺度结构的信息，我们发现，信号显着增加，表明结构上的最小尺度是重要的，应该包括在内。我们报告比较我们的模拟结果与测量SDSS/BOSS星系红移调查的配套文件。
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Towards Accurate Modelling of Galaxy Clustering on Small Scales: Testing the Standard $Λ\mathrm{CDM}$ + Halo Model
用晕模型解释星系的小尺度成团现象可以阐明星系与暗物质晕之间的联系。不幸的是，建模通常不够准确，无法在统计上排除模型。因此，很难使用小尺度编码的信息来测试宇宙学模型或探测星系-晕连接的微妙特征。在本文中，我们试图推动晕模型的"准确"的制度，完全数值模拟为基础的方法和统计和系统误差的仔细治疗。通过我们的前向建模方法，我们可以将聚类统计纳入传统的两点统计之外。我们使用这种建模方法来测试标准的$Λ\mathrm{CDM}$+晕模型对SDSS DR 7星系的聚类。具体地说，我们使用投影关联函数，群多重性函数和星系数密度作为约束条件。我们发现，虽然模型分别拟合每个统计量，但它很难同时拟合它们。添加组统计量会导致对模型进行更严格的测试，并对模型参数进行更严格的约束。我们探讨了不同的晕定义和宇宙学模型的影响，发现改变宇宙学有显着的差异。我们尝试的最成功的模型（普朗克宇宙学与Mvir晕）匹配的低光度星系的集群，但表现出2.3 $σ$张力与发光星系的集群，从而提供了证据，"标准"晕模型需要扩展。这项工作打开了大门，增加有趣的自由光环模型，并包括额外的聚类统计作为约束。
2018-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting the gravitational wave background from primordial black hole dark matter
高级LIGO/VIRGO引力波探测后推断的黑洞合并率和相对较高的祖先质量与由大质量原始黑洞（PBH）组成的暗物质模型一致。PBH双星发射的引力波频率范围很广，未来的空间干涉仪（LISA）和脉冲星定时阵列（PTA）将对其进行探测。考虑到双星的初始偏心率、PBH速度、质量分布和成团等因素，计算了PBH暗物质的随机引力波背景振幅。它允许通过LISA空间干涉仪进行探测，也可能通过SKA射电望远镜的PTA进行探测。有趣的是，人们可以通过特定的频率依赖性将这种背景与非原始的大质量双星区分开来，这是由PBH捕获形成的双星的最大碰撞参量引起的，取决于PBH的速度分布和它们的聚集特性。此外，我们还发现，与单色谱相比，引力波谱随着PBH质量分布宽度的增大而增大。目前的PTA限制已经排除了广泛的质量PBH模型，覆盖超过三十年的群众，但由于集群规避微透镜和CMB的限制。
2018-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gravitational wave source clustering in the luminosity distance space with the presence of peculiar velocity and lensing errors
GW数计数可以作为光度距离空间（LDS）中大尺度结构（LSS）的新示踪剂，就像红移空间中的星系一样。利用聚类效应可以得到$D_L-D_A$对偶关系。然而，一些LSS引起的误差会污染GW光度距离测量，如宿主星系的特殊速度色散误差以及前景透镜放大率。由这些效应引起的距离不确定性将使GW聚类从光谱类数据降级为光度类数据。在本文中，我们研究如何这些LSS引起的距离误差修改我们的宇宙学参数的精度推断LDS聚类。我们考虑两个下一代GW天文台，即大爆炸天文台（BBO）和爱因斯坦望远镜（ET）。用Fisher矩阵方法预测了角直径距离$D_A$、光度距离空间Hubble参数$H_L$和结构增长率$f_Lσ_8$的参数估计误差。一般来说，GW源成团数据可用于$D_L<5$ Gpc以下的宇宙学研究，而在此尺度以上，透镜误差将显著增加。我们发现，对于BBO，有可能将宇宙学参数的相对误差限制为$10^{-3}$到$10^{-2}$低于$D_L<5$ Gpc。在低光度距离范围内，速度色散误差占主导地位，而在大光度距离范围内，透镜放大率误差是瓶颈。为了减小透镜误差，我们假设$50\%$去透镜效率。即使在这种最佳假设下，在光度距离$D_L=25$ Gpc处，分数误差也增加到$O(1)$。ET的结果与BBO的结果相似。由于ET中的GW源数目比BBO中的要少，相应的结果也会变差。
2022-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
