Constraining the emergent dark energy models with observational data at intermediate redshift
本研究利用中等红移的GRBs、OHD及BAO数据,通过同时拟合方法约束PEDE与GEDE两类涌现暗能量模型,发现其H₀结果与局地测量值接近,可作为标准宇宙学模型的补充与潜在替代。
2024-07-31 astro-ph.CO
Observational manifestations of "cosmological dinosaurs'' at redshifts $z\sim20$
我们考虑一个原始黑洞的非常高的质量,$10^9-10^{10}M_\odot$,周围的暗物质和钡离子晕在红移$z\sim20$没有任何本地能源的释放。在早期宇宙中,这种重而集中的物体以前被称为“宇宙学的天体”。用辐射传输理论计算了氢原子21厘米谱线的光谱分布和亮度的空间变化。结果表明,在一定半径范围内,原始黑洞周围的球壳中存在着窄而深的吸收。这个壳层的参数几乎完全取决于黑洞的质量。硬件和方法方面的搜索这样的对象进行了讨论。
2020-07-21 astro-ph.CO
Chemical signature of gas-rich disc-disc mergers at high redshift
我们进行了数值模拟的气体丰富的盘星系之间的合并,这导致晚型星系的形成。在合并过程中形成的恒星最终会形成一个厚的圆盘,部分由速度色散支撑,并且在所有金属丰度下都具有高的[α/Fe]比。后来形成的恒星最终形成一个薄的,旋转支撑的圆盘,具有较低的[α/Fe]比率。虽然合并残余物的结构和运动学性质强烈依赖于合并的轨道参数,我们发现了一个明确的化学签名丰富的气体合并。
2011-01-17 astro-ph.CO
Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3
银河系被认为是由星系际气体的持续吸积提供的,但直接的观测证据一直难以捉摸。预计这些吸积气体将围绕星系的光环运行,不仅为恒星形成提供燃料,还为星系提供角动量,从而产生独特的运动学特征。在这里,我们报告的观测显示,这些独特的签名附近的一个典型的遥远的恒星形成星系的气体检测使用的背景类星体通过26千秒差距的主机。我们的观察表明,气体吸积在星系生长中起着重要的作用,因为估计的吸积率是可比的恒星形成率。
2013-07-03 astro-ph.CO
Low redshift observational constraints on dark energy models using ANN - CosmicANNEstimator
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文提出CosmicANNEstimator,利用两个独立人工神经网络分别分析哈勃参数和超新星数据,在ΛCDM框架下约束宇宙学参数,其估计精度与MCMC方法相当,展示了机器学习作为高效替代方案的潜力。
2025-11-06 astro-ph.CO
Cosmological observational tests in the JWST Era. I: angular size - redshift
Saint Petersburg Branch of the Special Astrophysical Observatory of RAS(俄罗斯科学院特别天体物理观测站圣彼得堡分部);Main Astronomical Observatory of RAS(俄罗斯科学院主天文台);Institute of Astronomy of RAS(俄罗斯科学院天文研究所);Special Astrophysical Observatory of RAS(俄罗斯科学院特别天体物理观测站);Saint Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Saint Petersburg State Marine Technical University(圣彼得堡国立海事技术大学)
本研究利用JWST数据,通过角直径-红移测试,分析了不同宇宙模型下星系尺寸的演化,发现ΛCDM模型中星系尺寸随红移显著变化,而静态模型中则无明显变化。
2025-11-20 astro-ph.CO
BEC vortices as an observational signature of ultra-light bosonic dark matter
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Ohio State University(俄亥俄州立大学)
研究通过数值解GPP方程,展示ULDM晕中涡流的形成,并探讨其引力透镜效应作为BEC-ULDM的观测特征。
2025-12-03 astro-ph.CO
Redshift Duality with Pantheon+SH0ES in a Planck-anchored Flat $Λ$CDM Framework: Implications for Hubble Tension and Observational Inference
Sejong University(世宗大学)
本文提出一种操作定义的红移对偶性,将观测红移分解为标准度规膨胀分量和由光子能量沿路径长度和频率累积转化为有效质量产生的附加视线量子贡献,通过拟合Pantheon+SH0ES数据,发现混合模型恢复的哈勃常数与普朗克基线一致,并缓解了高红移星系异常。
2026-06-01 astro-ph.CO
Signatures of large-scale structure of Universe in X-rays
通过将2XMM星表中的X射线源与HyperLeda星系数据库进行互相关,获得了4299个具有X射线辐射的星系新样本。我们分析了这个样品的光通量和X射线通量的分布,红移和X射线光度。室女座和后发座星系团在X射线星系的红移空间分布中很容易被探测到。我们星系的X射线光度函数显示了宇宙演化的证据,即使在低的红移。
2013-11-18 astro-ph.CO
Lyman Alpha Blobs as an Observational Signature of Cold Accretion Streams into Galaxies
最近对星系形成的流体动力学模拟揭示了冷(T ~ 1 e4 K)气体流流入质量为1 e12 -1e13.5 M_sun的红移z~1-3的暗物质晕中心。在本文中,我们表明,如果> 20%的气体的引力结合能被辐射掉,那么模拟的冷流是空间扩展的莱曼α(Lya)源,其亮度,Lya线宽和数密度与观测到的Lya斑点相当。此外,冷流的对流结构可以解释所观察到的大范围的Lya团块形态。由于最大质量的晕形成于稠密的环境中,Lya斑点与过密区域的关联自然出现。我们认为,Lya斑点-即使是那些明显与星暴星系或类星体-提供直接的观测支持星系的冷吸积模式。我们讨论各种可检验的预测,这种关联。
2009-10-15 astro-ph.CO
The Tail of the Stripped Gas that Cooled: HI, Halpha and X-ray Observational Signatures of Ram Pressure Stripping
星系团中的星系团在穿过团内介质(ICM)时,会因冲压压力剥离而失去气体。这些被剥离的气体在星系后面形成了一条可能被观测到的尾巴。在本文中,我们进行流体动力学模拟的星系进行剥离的重点是气体的性质,在尾流和他们的观测签名。我们包括辐射冷却的自适应流体动力学代码,以调查的clusterous,多相星际介质的影响。我们发现,包括冷却的结果在一个非常不同的形态的气体在尾部,具有更广泛的温度和密度范围。尾部是显着狭窄的运行与辐射冷却,与观察到的尾流。此外,我们对尾流的H I、H α和X射线发射进行了详细的预测,表明我们通常期望可探测到H I和H α特征,但没有可观测到的X射线发射(至少对于我们选择的冲压压力强度和ICM条件)。我们发现,Halalpha诊断的相对强度在某种程度上取决于我们采用的最低温度下限(低于该下限,我们将冷却设置为零,以模拟模拟中不包括的物理过程)。
2009-09-17 astro-ph.CO
Observational constraints on the non-flat $ΛCDM$ model and a null test using the transition redshift
标准宇宙学模型的一个自然延伸是包含曲率作为自由参数的模型。在这项工作中,我们详细研究的观测约束的非平坦$ΛCDM$模型使用两个主要的几何测试:SNIa和哈勃参数测量。在一般情况下,我们表明,观测约束的参数的$ΛCDM$模型强烈依赖于曲率参数。特别地,我们研究了由物质支配的宇宙的跃迁红移($z_{t}$)的约束条件下的宇宙学常数占主导地位的宇宙。使用这个可观察的,我们构造了一个新的零测试定义$ζ= z_{t, flat}-z_{t, non flat}$。该检验仅依赖于哈勃参数、哈勃常数和物质密度参数的数据。然而,它并不像文献中的许多测试那样依赖于可观察量的导数。为了重建这个测试,我们使用高斯过程方法。当我们使用$PLANCK/2018$的最佳拟合参数值时,我们没有发现数据和标准模型(平面$ΛCDM$)之间存在不一致的证据,但如果我们使用来自$RIESS/2018$的$H_{0}$值,我们发现在标准模型中存在不一致。然而,重要的是要注意,哈勃参数数据对于可靠的统计分析有很大的误差。
2020-01-14 astro-ph.CO
The observational signature of the first H II regions
我们使用三维光滑粒子流体动力学模拟与动态射线追踪计划,调查周围的大规模人口III星的minihaloes的第一H II地区的建立。我们跟踪到星系际介质的电离辐射的高度各向异性突破,使我们能够预测由此产生的复合辐射大大增加现实。我们的模拟,再加上新闻,Schechter型参数,使我们能够预测人口III的贡献,通过100 MHz的韧致辐射和21厘米的发射无线电背景。我们发现一个全球韧致辐射信号约为1 mK,和一个组合的21厘米的签名,这是一个数量级更大。两者都可能在计划中的平方公里阵列实验的范围内,尽管对自由发射的检测只是边缘性的。第一批恒星在宇宙无线电背景上的印记可能为我们提供为数不多的诊断方法之一,以测试难以捉摸的小晕恒星形成地点。
2009-10-20 astro-ph.CO
The Instantaneous Redshift Difference of Gravitationally Lensed Images: Theory and Observational Prospects
由于我们宇宙的膨胀,遥远物体的红移随时间而变化。虽然这种红移漂移的幅度很小,但它将在下一代望远镜上进行长达十年的运动。在这里,我们提出了另一种观点的红移漂移捕捉宇宙的膨胀在一个时代的观测的多个图像的引力透镜源。考虑到一个足够大的透镜,具有几十个数量级的相关时间延迟,同时到达探测器的光子将在一个图像中比另一个图像早几十年发射,导致图像之间的瞬时红移差异。我们还研究了特殊速度对观测图像中红移差的影响。虽然仍然需要下一代望远镜和仪器的观测能力,但这种单历元探测相对于其他红移漂移测量的优势在于,它不太容易受到系统性影响,而系统性影响是由于需要仪器在长达十年的活动中保持稳定而造成的。
2022-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Observational Signatures of the First Galaxies
随着詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的发射,未来十年将有可能探测到一些最早的星系发出的辐射。这些星系中有相当一部分可能是第三星族星团的宿主。对这些星团发射的复合辐射的探测将为原始恒星的初始质量函数(IMF)提供一个重要的新约束。在这里,我回顾了预期的复合线签名的Pop III星,并提出了宇宙辐射流体力学模拟的结果,在第一个星系在z ~ 12的Pop III星暴的初始阶段,从随时间变化的亮度和IMF敏感的复合线的等效宽度的计算。虽然在z > 10的第一个星系中探测到Pop III星团的辐射可能是不可行的,即使使用下一代望远镜,在较低的红移(即z < 6)形成的Pop III星团可能在JWST的深度调查中被探测到。
2010-03-27 astro-ph.CO
Observational distinction between black holes and naked singularities: the role of the redshift function
我们认为,通过坍缩物体从过去到未来的零无穷远的光子的红移可以提供一个观测信号,能够区分全局裸奇点的形成和事件视界的形成。支持这一观点的证据来自对穿过坍缩的球形尘埃云中心的零角动量光子的分析。我们表明,频率偏移作为一个函数的适当的时间相对于固定的观察者有不同的功能,这取决于对象是否坍缩到一个黑洞或裸奇点。
2015-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical dark energy from Kretschmann scalar at low redshifts
Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学)
本文提出用Kretschmann标量替代宇宙学常数项,构建动力学暗能量模型,通过观测数据约束参数后,模型在低红移区能很好地拟合数据,并表现出类似现象学模型的方程状态参数行为,同时预测了虚 phantom 跨越阶段。
2026-04-17 astro-ph.CO
Estimating constraints on cosmological parameters via the canonical and the differential redshift drift with SKA HI 21-cm observations
本研究利用SKA望远镜的HI 21厘米观测数据,采用标准和微分红移漂移两种方法估计宇宙学参数约束,验证了SKA的红移漂移探测能力,且微分法在多参数联合约束上更具优势。
2025-04-18 astro-ph.CO
Observational Signatures of Lyman Alpha Emission from Early Galaxy Formation
下一代望远镜的目标是直接观察第一代星系,这些星系启动了我们宇宙中的再电离过程。Lyman Alpha(Lya)发射线被强有力地预测为这些星系最突出的内禀光谱特征,使其成为寻找和研究高红移星系的理想目标。我简要地讨论了为什么Lya发射星系(LAEs)提供了一个很好的探测星系际介质(IGM)在再电离时代(EoR)。我认为,如果我们希望充分利用LAEs作为探针的EoR,重要的是要了解是什么驱动他们观察到的红移演变后,再电离完成。解释现有LAE观测的一个重要的不确定性涉及电离IGM对星系发射的Lya光子的影响,这与星系外流中通过HI散射的影响密切相关。通过星系外流的散射也可以改变Lya谱线的形状,这样即使通过完全中性的IGM,发射的Lya辐射的> 5%也会直接传输到观测者。最后,我讨论了什么是必需的-观测和理论-解决影响现有的解释LAEs数据的不确定性。
2011-02-15 astro-ph.CO
Machine learning synthetic spectra for probabilistic redshift estimation: SYTH-Z
测光红移估计算法通常基于观测活动的代表性数据。这类数据驱动的方法有许多潜在的缺陷,如样本偏差和不完整性。出于这些考虑,我们建议使用物理动机的合成光谱能量分布的红移估计。此外,合成数据必须跨越与有针对性的观测调查相一致的色红移空间域。有了匹配的分布和真实建模的合成数据,可以适当地训练合适的回归算法;我们使用混合密度网络来实现这一目的。我们还进行了零点重新校准,以减少无噪声的合成数据和(不可避免的)有噪声的观测数据集之间的系统差异。这种新的红移估计框架SYTH-Z与仅基于观测数据训练的基线模型相比,在广泛的红移范围内表现出更高的准确性。因此,使用真实的合成数据集的方法可以大大减轻对下一代光度测量昂贵的光谱后续行动的依赖。
2021-11-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observational constraints on the metagalactic Ly$α$ photon scattering rate at high redshift
本文利用JWST新数据约束高红移星系际Ly$α$光子散射率,发现其足以在$z\sim14$前使中性氢自旋温度与宇宙微波背景退耦,从而支撑再电离时代的21厘米探测。
2023-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational Signatures of Highly Magnified Gravitational Waves from Compact Binary Coalescence
针对致密双天体并合引力波透镜效应现象学研究空白,探索高放大引力波观测特征,发现其对建模鲁棒、无需电磁观测即可确证透镜效应,衍射会限制最大放大率并产生探测器可观测波形特征,当前设备可探测并用于研究高红移宇宙。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc
Kerr black hole in de Sitter spacetime and observational redshift: Toward a new method to measure the Hubble constant
本文提出通过分析绕克尔-德西特黑洞做圆轨道运动的大质量粒子发射光子的红移,建立红移与时空参数及哈勃常数之间的关系,从而为利用广义相对论和可观测量独立测量晚期哈勃常数提供新方法。
2023-05-25 astro-ph.CO gr-qc
The complementarity of the redshift drift
我们导出了一些与红移漂移有关的基本方程,并展示了如何从红移漂移中得到一些暗能量(DE)的性质。我们特别考虑了三种DE模型,它们在红移漂移中表现出特征信号,而在它们的亮度距离中则没有这种特征信号:状态方程参数w_{DE}在低红移处的突然变化,振荡DE,最后状态方程在低红移处具有尖峰。精确的红移漂移测量将为其中一些模型和具有不同引力耦合的模型提供有趣的互补探测。虽然红移漂移可以有效地约束在z~1处有尖峰的模型,但在z<0.1的非常低的红移处有大变化的模型的红移漂移的特征将是不可观测的,这使得宇宙在目前的膨胀中具有很大的任意性。
2011-10-11 astro-ph.CO gr-qc
Future prospects in observational galaxy evolution: towards increased resolution
从个人的角度回顾了观测星系演化的未来前景。新的见解将特别来自高红移积分场运动学数据和类似的低红移观测非常大和明确的调查。我们将通过新的成像巡天和即将到来的近红外光谱巡天开始系统地探测星系及其晕的质量结构,最终将获得大量的高红移静止帧光谱。ALMA将是一种重要的新成分,它可以在空间上分辨出在早期宇宙中为高恒星形成率提供燃料的分子气体。
2013-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Transition redshift in $f(T)$ cosmology and observational constraints
我们提取的过渡红移$z_{tr}$的约束,确定宇宙加速的开始,预测一个有效的宇宙学建设,在$f(T)$重力的框架。特别是,采用宇宙学,我们得到的可行的$f(T)$形式及其衍生物的界限。由于这个过程是模型无关的,只要标量曲率是固定的,我们就能够确定$z_{tr}$的区间。通过这种方式,我们保证太阳能系统的约束被保留,而且我们提取的过渡时间和自由参数的情况下的界限。我们发现,跃迁红移预测的$f(T)$宇宙学,虽然与标准的$Λ$ CDM预测兼容,是略小。最后,为了获得观测约束$f(T)$宇宙学,我们进行了Monte Carlo拟合使用超新星数据,涉及最近的联盟2.1数据集。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stellar Spectral Signatures in High-Redshift Galaxies
恒星的发射线和吸收线通常在星系中用8- 10米级望远镜上的摄谱仪在红移高达5处观测到。虽然整体光谱是很好的理解,并已成功地使用经验和理论库建模,一些挑战仍然存在。讨论了三个问题:利用恒星和星际谱线确定丰度,了解强恒星He II 1640谱线的起源,并测量恒星Lyman-α对恒星+星云组合剖面的影响。所有这三个问题都可以通过最近建立的热恒星理论恒星库来解决,这些恒星库考虑到了恒星风的辐射流体动力学。
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.SR
Dark Matter and Dark Energy Interactions: Theoretical Challenges, Cosmological Implications and Observational Signatures
暗物质和暗能量相互作用的模型已经被提出来解决巧合问题。我们回顾的动机需要引入这样的相互作用,它的背景动力学的影响,以及它如何修改的线性扰动的演变。我们使用最新的观测数据来测试模型,我们发现这种相互作用与当前的天文学和宇宙学数据是兼容的。最后,我们描述了即将到来的数据集,从当前和未来的设施,正在建设或设计,将允许更清楚地了解暗区的物理。
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High Redshift Gamma-Ray Bursts: Observational Signatures of Superconducting Cosmic Strings?
高红移的伽马射线暴(GRB),GRB 080913和090423,挑战传统的GRB祖先模型的短持续时间,典型的短GRB,和他们的高能量释放,典型的长GRB。同时,从高红移伽玛暴中推断出的伽玛暴速率也明显超过了普通恒星形成历史的巨星模型的预测。我们表明,所有这些矛盾可以自然地消除,如果我们归因于一些高红移伽玛暴的超导宇宙弦的电磁爆发。高红移伽玛暴可能成为检验超导宇宙弦模型的一种合理方法,因为宇宙弦爆发的事件率随着红移的增加而迅速增加,而伽玛暴的事件率则下降。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Observational evidence of quasar feedback quenching star formation at high redshift
大多数星系演化模型都需要类星体反馈来调节宿主星系中恒星的形成。特别是,在高红移时,模型预计与类星体驱动的外流相关的反馈是如此有效,以至于宿主星系中的气体大部分被冲走或加热,从而抑制了大质量星系中的恒星形成。利用VLT-SINFONI积分场谱对z=2.4的发光类星体2QZJ002830.4-281706进行了观测研究。光谱样本的光学发射线红移到近红外。[OIII]5007发射线运动学地图揭示了一个大规模的外流规模的几个千秒差距。窄的H α辐射的探测揭示了类星体宿主星系中的恒星形成,SFR=100 Msun/yr。然而,恒星形成并不是均匀分布的,而是在外流速度最高和速度色散最高的区域受到强烈抑制。这一结果表明,该区域的恒星形成被类星体外流强烈淬灭,这是清理星系盘的分子气体。这是类星体反馈淬灭高红移恒星形成的第一个直接观测证据之一。
2011-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Redshift evolution of stellar mass versus gas fraction relation in 0<z<2 regime: observational constraint for galaxy formation models
结合CO文献数据,研究了星系分子气体质量分数(f_mol=M_mol/(M_star+M_mol),其中M_mol为分子气体质量,M_star为恒星质量)在0<z<2红移范围内随恒星质量的变化.我们观察到的fmol演化的恒星质量的依赖性,大质量的星系在很大程度上耗尽了它们的分子气体在z=1,而fmol值的质量较小的星系急剧下降,从z=1。我们比较了观测到的M_star-f_mol关系与宇宙学流体动力学模拟和半解析模型对星系形成的理论预测。虽然理论研究近似地再现了观测到的fmol演化的质量依赖性,但与观测值相比,它们往往低估了fmol值,特别是质量较小(<10^10 Msun)和质量较大(>10^11 Msun)的星系。我们的结果表明,重要的反馈模型,抑制恒星的形成,同时保留分子气体,以重现所观察到的M_star-f_mol关系。
2015-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational signatures of pre-inflationary and lower-dimensional effective gravity
几种解释引力相互作用的替代方法似乎表明,短距离的引力实际上是二维的。如果这是真的,并且发生维度跃迁的能量尺度是暴胀尺度的量级,那么研究原始微扰谱中的最终特征是合理的。在本文中,我们通过假设暴胀时代之前是宇宙的有效二维演化来研究这种可能性。我们模型的过渡模式匹配,我们表明,在这种情况下,没有观测签名预计在张量和标量功率谱,也不是在他们的比例。我们还表明,假设修改后的色散关系之前,两组四维模式之间的匹配导致类似的结果。
2012-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Signatures of Gravitational Couplings in DBI Inflation
在标量-张量理论中,标量场一般与引力非平凡地耦合。研究了具有非最小耦合暴胀子和Dirac-Born-Infeld(DBI)动力学项的暴胀模型的可观测性质。在我们的蒙特卡罗模拟的先验假设,我们发现这些模型可以产生新的有趣的可观察的签名。我们的讨论集中在弦论启发的相对论D膜暴胀的唯象模型。虽然成功的弦论建设的紫外DBI膜膨胀仍然难以捉摸,我们表明,在适当的区域的参数空间,它是可能的,使用宇宙学观测探测的非最小耦合。幸运的是,观测上最有希望的参数范围包括模型,该模型在与WMAP 5年数据一致的范围内产生中间水平的非高斯性,并受到普朗克卫星的进一步限制。
2010-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High redshift signatures in the 21 cm forest due to cosmic string wakes
宇宙弦在早期宇宙中诱导微晕的形成。在宇宙微波背景(CMB)谱的背景下,所产生的弦状小晕团被唤醒并形成“21厘米森林”。这样一个21厘米的森林可以有助于沿视线积分的红移21厘米信号的角波动。我们计算的均方根振幅的21厘米的波动,由于字符串和这些波动可以占主导地位的信号,由于原始密度波动在高红移($z \gtrsim 10$),即使弦张力低于目前的上限,$G μ< 1.5 \times 10^{-7}$。我们的研究结果还预测,平方公里阵列(SKA)可以潜在地检测到21厘米的波动,由于字符串与$G μ\approx 7.5 \times 10^{-8}$的单频带的情况下和$4.0 \times 10^{-8}$的多频带的情况下。
2013-10-15 astro-ph.CO hep-ph
Observational Signatures of Supermassive Black Hole Binaries
本文综述了在星系核中搜寻亚秒差距级超大质量黑洞双星的方法,梳理了形成演化理论、现有观测证据及未来利用时域巡天、高分辨率成像和低频引力波探测发现的确证前景。
2023-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational Constraints on Modified Chaplygin Gas from Cosmic Growth
我们研究了宇宙大尺度结构的线性增长函数,将修正的Chaubergin气体作为暗能量。考虑到观测增长数据的红移范围从Wiggle-Z测量和均方根质量波动从Ly- $α$测量,我们数值分析宇宙学模型,以约束MCG的参数。还考虑了哈勃参数随红移的观测数据($Z$)。数值分析中考虑了增长指数$γ$和增长函数$f$(定义为$f=Ω_{m}^γ (a)$)的Wang-Steinhardt模型。利用得到的状态方程参数的最佳拟合值,研究了具有红移$z$的生长函数$(f)$、生长指数($γ$)和状态参数($ω$).我们注意到,MCG令人满意地容纳了一个加速阶段,其次是一个物质主导的宇宙。
2013-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Observational Signatures of Massive Black Hole Progenitor Pathways: Could Leo I a Smoking Gun?
从最大质量的星系团到矮星系,关于大质量黑洞(MBH)人口统计的观测证据越来越多。然而,这些中央MBH形成的祖细胞途径仍不清楚。在这里,我们报告了一个潜在的强大的观测签名MBH形成的矮星系。我们认为,在(化石)矮星系的MBH的质谱连续将是一个沉重的种子形成途径的独特签名。在这种情况下,连续体将由通常的恒星质量黑洞人口组成,通过恒星演化形成,加上尚未下沉到星系中心的较少量的重种子MBH。在母体气体云的初始碎片导致大量种子产生的强烈假设下,这些种子中的很大一部分将作为质量小于中心物体的非核MBH存活到今天。最近发现的MBH在相对较低的中心密度狮子座I星系的动机,我们表明,这样的连续性MBH种子质量应该坚持从最轻的黑洞质量的中央MBH的质量相比,光播种的情况下,没有这样的连续性应该存在。检测到偏离中心的MBH和中心MBH将代表重接种途径的强有力证据。
2022-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The 21 cm Signature of Cosmic String Wakes
我们讨论了21厘米红移巡天中宇宙弦尾流的特征。由于21厘米巡天比光学大尺度结构巡天探测到更高的红移,宇宙弦的特征在21厘米图中比在光学星系巡天中更明显。我们发现,如果宇宙弦的张力超过一个临界值(这取决于弦尾流产生时的红移和观测的红移),宇宙弦尾流将产生一个亮度温度接近极限值的发射信号,在大弦张力的极限下,该极限值在红移为$z + 1 = 30$时接近400 mK.信号在位置空间中会有一个特定的特征:多余的21厘米辐射将被限制在一个楔形区域,其尖端对应于弦的位置,其平面尺寸由弦尾流的平面尺寸决定,其厚度(在红移方向上)取决于弦的张力。对于在$z_i + 1 = 10^3$处产生的尾流,则在$z + 1 = 30$的红移处,弦张力$μ$的临界值是$G μ= 6 \times 10^{-7}$,并且它随红移线性减小(对于在物质和辐射相等时产生的尾流,临界值在相同的红移处低两倍)。对于较小的张力,宇宙弦导致可观察到的吸收信号具有相同的楔形几何形状。
2010-11-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
New class of naked singularities and their observational signatures
通过在类空超曲面上施加适当的连接条件,我们得到了一类由引力坍缩产生的双参数静态组态。这是一类新的裸奇点。我们表明,这些承认通过一个双流体模型,其中之一可能是灰尘的一致描述。然后,我们研究透镜和吸积盘的性质,我们的解决方案,并指出可能的差异与黑洞的情况。我们的解决方案的显着特点相比,现有的裸奇点的解决方案在文献中进行了讨论。
2020-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial black hole collision with neutron stars and astrophysical black holes and the observational signatures
本文研究低质量原初黑洞作为暗物质候选者的可行性,推导其与中子星和黑洞的碰撞与捕获动力学,评估了碰撞率及引力波信号,指出尽管当前探测器灵敏度不足,未来仍有望在宇宙学尺度上观测到此类事件。
2023-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Observational signatures from horizonless black shells imitating rotating black holes
在arXiv:1705.10172中,有人提出弦论用具有AdS内部的无水平薄壳层取代史瓦西黑洞。在本文中,我们将分析扩展到缓慢旋转的黑洞,解决以色列-Lanczos-Sen结条件的旋转壳组成的弦物质,以确定度规。在壳层之外,我们发现了一个不同于克尔的真空解,它的四极矩大了32%。我们讨论了观测结果,并探讨了区分黑壳和黑洞的可能性。有希望的方法包括使用事件视界望远镜对银河系中心的黑洞进行成像,对中心黑洞附近轨道上的恒星进行精确测量,以及未来使用空间引力波天文台LISA对碰撞的超大质量黑洞进行观测。
2018-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on dynamical dark energy with pivoting redshift
本文研究了广义Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化,其中包含了旋转红移$z_p$作为一个额外的自由参数.我们使用各种数据组合从宇宙微波背景(CMB),重子声学振荡(BAO),红移空间畸变(RSD),弱透镜(WL),联合光变曲线分析(JLA),宇宙计时器(CC),我们包括一个高斯先验的哈勃常数值,以提取观测约束的各种数量。对于自由$z_p$的情况下,我们发现,对于所有的数据组合,它总是保持不受约束,并有一个退化与当前值的暗能量状态方程$w_0$。对于$z_p$固定为特定值的情况,以及对于完整的数据组合,我们发现随着$z_p$的增加,$w_0$的平均值缓慢地移动到幻影制度,然而宇宙学常数总是允许在1 $σ$置信水平内。然而,显著的效果是随着$z_p$的增加,$w_0$和$w_a$之间的相关性从负变为正,其中$z_p =0.35$对应于无相关性。这一特征确实证明了为什么非零枢轴红移应该被考虑在内。
2018-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Signatures of Binary Supermassive Black Holes
观测表明,大多数大质量星系都包含一个超大质量黑洞,理论研究表明,当这类星系发生重大合并时,中心的黑洞将形成双星并最终合并。在这里,我们讨论了两个光谱签名,这样的双星,可能有助于区分他们从普通活动星系核。这些签名是预期的孔之间的质量比不是极端的,系统是由一个circumbinary盘。一个这样的签名是一个缺口的热连续已被其他作者预测,我们指出,它应该伴随着在较短的波长光谱复兴,并讨论其依赖于二进制属性,如质量,质量比,和分离。特别地,我们注意到,陷波发生的波长$λ_n$取决于这三个参数,使得显示这些陷波的系统的数量为$\propto λ_n^{16/3}$ ;因此,更长的波长搜索是非常有利的。第二个特征,首先在这里讨论,是在特征温度$\sim 100$ keV下的硬X射线发射,具有类似维恩的光谱,这是由来自环双星盘的气流撞击单个黑洞周围的吸积盘时产生的激波的康普顿冷却产生的。我们调查这两个签名的可观察性。硬X射线信号可能特别有价值,因为它可以在事件发生前几十年提供黑洞合并的指示。
2014-02-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational signatures of Higgs inflation
我们调查的依赖性希格斯通货膨胀的非renormalisable匹配之间的低能量标准模型的限制和高能量的通货膨胀制度。我们表明,对于最高质量范围$m_t \gtrsim 171.8$ GeV的情况下,稳健地预测的光谱指数$n_s \simeq 0.97$和张量标量比$r\simeq 0.003$。然而,这种匹配并不简单,即使是最佳拟合值$m_h=125.09$ GeV和$m_t=173.21$ GeV,也需要希格斯耦合在暴胀标度以下发生$δλ\sim 0.01$跳变。对于$m_t\lesssim 171.8$ GeV,这种匹配可能会在暴胀势中产生一个特征。在这种情况下,$n_s$和$r$的预测值发生变化,但模型仍然是可证伪的。例如,在$α_s \lesssim -0.01$能级检测到谱指数为负,就可以排除希格斯暴胀。
2016-03-24 astro-ph.CO hep-ph
The environment of radio galaxies: A signature of AGN feedback at high redshifts
我们利用星系形成的半解析模型GALFORM来模拟高红移射电星系环境中活动星系核反馈的间接信号。射电星系的预测环境比具有相同恒星质量的射电宁静星系的环境更致密。这与CARLA调查的观察结果一致。我们的模型表明,环境的差异是由于无线电星系被托管的暗物质晕是~1.5德克斯更大的质量比那些托管无线电安静的星系具有相同的恒星质量。通过运行一个控制模拟活动星系核的反馈是关闭的,我们确定活动星系核反馈的主要机制,影响建立的射电星系的恒星成分,从而解释了不同的环境中的射电星系和他们的无线电安静的同行。射电噪星系和射电静星系之间宿主晕质量的差异转化为不同的星系居住在每个环境中。我们预测一个更高比例的被动星系周围的射电响亮的星系相比,他们的无线电安静的同行。此外,如此高比例的被动星系以与观测结果一致的方式塑造了射电星系环境中预测的红外光度函数。我们的研究结果表明,通过研究射电星系的环境,可以揭示活动星系核反馈对高红移的影响以及影响高晕质量星系的环境机制,从而为高红移下的星系形成物理提供新的约束。
2017-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Generalized Holographic Cosmology: low-redshift observational constraint
研究了具有AdS Reissner-Nordstrom和标量荷电Reissner-Nordstrom黑洞解的五维Anti-de Sitter(AdS 5)黑洞边界上的四维宇宙学模型,其中前者称为“Hairless”黑洞,后者称为“Hairy”黑洞.为了得到AdS_5黑洞边界上的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)时空度规,我们在体几何中引入了Eddington-Finkelstein(EF)坐标.然后我们通过AdS/CFT对应导出了AdS_5黑洞边界上的修正Friedmann方程,并讨论了它的宇宙学意义.在我们的模型中研究了宇宙的晚期加速。来自散装方面的贡献被视为一个暗能量源,我们使用观测数据进行MCMC分析。与LCDM模型相比,我们的模型包含额外的自由参数;因此,为了进行公平的比较,我们使用赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)来分析我们的结果。我们的数值分析表明,我们的模型可以解释的观测数据的可靠性LCDM模式对当前的数据。
2020-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational signatures for depletion in the Spite plateau: solving the cosmological Li discrepancy?
我们使用改进的IRFM温度(Casagrande et al. 2010),主要从星际NaI D线获得精确的E(B-V)值,以及高质量的等效宽度(误差约3%),在金属丰度范围-3.5 < [Fe/H] < -1.0的73颗恒星的Li丰度。在所有的金属丰度,我们发现了一个精细的结构,在锂丰度的Spite高原恒星,我们追溯到锂耗尽,取决于金属丰度和质量。包括原子扩散和湍流混合的模型似乎再现了所观察到的锂消耗假设原始锂丰度ALi = 2.64 dex(MARCS模型)或2.72(Kurucz超调模型),与目前的预测(ALi = 2.72)从标准BBN良好的协议。我们目前正在扩大我们的样本,以更好地覆盖高金属丰度和低金属丰度端的不同进化阶段,以验证我们的发现。
2009-12-15 astro-ph.CO astro-ph.SR
Observational signatures of anisotropic inflationary models
我们研究了两类各向异性暴胀模型的观测特征,其中暴胀子场耦合到(i)矢量动力学项F_{mu nu} F^{mu nu}和(ii)两种形式的动力学项H_{mu nu lambda} H^{mu nu lambda}.我们计算了各向异性源对引力波功率谱的修正以及标量和张量扰动之间的两点互相关。各向异性参数g * 的符号随矢量模型和两种形式模型的不同而不同,但统计各向异性通常导致两种模型中张量-标量比r和较小的标量谱指数ns被抑制。根据最近提出的n_s和r的Planck界,我们对几种不同的暴胀子势,如在各向异性相互作用存在下的混沌暴胀和自然暴胀中的暴胀子势,进行了观测约束.在两种形式的模型中,我们还发现标量和张量扰动之间没有互相关,而在矢量模型中互相关并不消失。对于相同的阶数,双形式模型中标量非高斯性的非线性估计量f_{NL}通常小于向量模型中的非线性估计量。|g_*| 因此,前者比后者更容易与非高斯性的观测界相容。
2013-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Searching for Signatures of Cosmic String Wakes in 21cm Redshift Surveys using Minkowski Functionals
闵可夫斯基泛函是分析大尺度结构的有力工具,特别是当物质的分布是高度非高斯分布时,就像在宇宙弦对结构形成有贡献的模型中一样。在这里,我们应用闵可夫斯基泛函21厘米的地图,如果结构是由嵌入在背景波动的宇宙弦的标度分布播种,然后测试的统计意义的宇宙弦信号使用Fisher组合概率检验。我们发现,这种方法允许宇宙弦的检测与$G μ> 5 \times 10^{-8}$,这将是改善目前的限制约3倍。
2013-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On observational signatures of multi-fractional theory
本文研究了时间方向多重分数化测度的 $q$ 导数理论,发现该模型不仅无法缓解观测张力,且与现有观测数据对比未表现出偏离宇宙学标准模型的显著特征。
2023-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A note on observational signatures in superluminal unified dark matter models
我们探讨了暗物质和暗能量被单一流体或单一$k$ -类本质标量场模拟的可能性。所谓的Chaobergin气体统一暗物质模型通过加入重子分量可以再现观测到的物质功率谱。有人认为,重子涨落的演化特别适合于“超光速”的情况,即查伯金气体的声速在后期超过光速,以及声速小到可以忽略的模型。在本文中,我们计算积分Sachs-Wolfe信号的Chaubergin气体模型,专注于超光速的情况下,还没有被调查之前,因为过早的理解因果关系。结果表明,超光速模型导致了积分萨克斯-沃尔夫效应的大幅度增强,这与CMB测量结果不一致。
2010-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational signatures of holographic models of inflation
我们讨论了最近提出的全息模型的暴胀现象,在非常早期的宇宙是非几何的,并描述了一个双三维量子场论(QFT)。我们分析了由一类特定的对偶QFT确定的模型,并证明了它们具有以下普适性质:(i)它们具有一个近似标度不变的小振幅原始涨落谱,(ii)标量谱指数为alpha_s = -(n_s-1),(iii)原始标量扰动的三点函数具有精确的可因子分解的等边形式,f_nl^eq=5/36.这些属性与细节无关(例如字段内容、交互强度等)。在我们分析的理论类中的对偶QFT。张量与标量之比由对偶QFT的场含量决定,不满足慢卷一致性关系。普朗克卫星的观测应该能够证实或排除这些模型。
2010-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The 21cm Signature of a Cosmic String Loop
宇宙弦环导致非线性重子超密度在早期,甚至之前的时间,在标准的LCDM模型对应的时间的再电离。这些过密的结构导致了21厘米红移巡天中大红移的信号。本文计算了弦环引起的21厘米亮温的振幅和形状。我们发现,弦环导致红移空间中的一个近似椭圆区域,并有额外的21 cm发射。张力接近当前上限的弦的超额亮度温度可以高达1度K,这是在宇宙学早期(相当于物质和辐射相等的时间)产生的弦环,并在z +1 = 30的红移处观察到的。这些预测的“亮点”的角度范围是0.1度的顺序为一个值的弦张力等于当前的上限。这些信号应该可以在即将到来的高红移21厘米巡天中探测到。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational signatures of dark energy produced in an ancestor vacuum: Forecast for galaxy surveys
我们研究了[1]中提出的暗能量模型的观测结果(Aoki等人,Phys.Rev. D97(2018)no.4,043517)。我们假设我们的宇宙是由气泡成核产生的,并考虑超轻标量场的量子涨落。在原始真空(形成气泡的德西特空间)中产生的波动的残余效应被解释为暗能量。它的状态方程参数w(z)有一个特征形式,在未来接近-1,而在过去接近-1/3。我们的模型的一个新的特点是,暗能量有效地增加了哈勃参数的演化中的负空间曲率的大小,虽然它不会改变角直径距离的定义。我们进行Fisher分析,并预测我们的模型从未来的星系调查平方公里阵列和欧几里得的约束。由于暗能量和空间曲率之间的简并性,单独的星系巡天只能确定这些参数的乐观选择,但与其他独立的观测,如CMB相结合,将大大提高确定它们的机会。
2018-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th