Testing Cosmology with Extreme Galaxy Clusters
最近的建议，一些观察到的星系团的质量太高，其给定的红移自然发生在一个标准模型宇宙学的动机，我们使用极值统计构建的置信区域中的质量红移平面的最极端的对象在宇宙中。我们展示了这样的图不仅提供了一种潜在的排除和谐宇宙学的方法，而且还允许我们区分增强结构形成的替代模型。我们将我们的理论预测与观测结果进行比较，将目前观测到的高红移和低红移星系团放在质量红移图上，并发现--只要我们考虑全天以避免后验选择效应--没有一个与和谐宇宙学有显著的张力。
2013-07-28 astro-ph.CO
Precision cosmology and 7Li data
在方差从2 H，3 He和4 He丰度，7 Li丰度数据产生额外的约束宇宙学参数，在顶部的那些来自CMB，BAO，SNIa或H 0数据。这个经常被忽略的限制会倾向于较小的$Ω_b h^2$值，也表明在幻影状态下更倾向于暗能量状态方程，同时软化了中微子质量总和的上限，高达~ 1.6 eV。
2011-03-28 astro-ph.CO
Cosmology with galaxy clusters: impact of theoretical and observational systematic uncertainties
在这次演讲中，我专注于如何建模的质量可观测的关系和晕质量函数可以影响的准确性和精确性推断从星系团的宇宙学约束。我提出了一个新的分析集群检测毫米波长的普朗克卫星，强调需要改进的描述和校准的质量可观测的关系。
2021-11-02 astro-ph.CO
Dwarf-Galaxy Cosmology
矮星系提供了机会，通过观察我们的“宇宙后院”-本星系群及其附近来推断早期宇宙的过程。这份开放获取期刊《天文学进展》的特刊是矮星系宇宙学当前最新技术的快照。
2010-04-07 astro-ph.CO
Can Assembly Bias Explain the Lensing Amplitude of the BOSS CMASS Sample in a Planck Cosmology?
在本文中，我们研究了星系组装偏差是否可以调和Leauthaud等人（2017）报道的BOSS CMASS星系样本中观测到的星系投影聚类信号和星系-星系透镜信号之间20-40%的差异。我们使用的套件AbacusCosmos Lamda-CDM模拟普朗克最佳拟合宇宙学和两个灵活的实现扩展的晕占据分布（HOD）模型，将星系组装偏差建立正向模型，并产生联合拟合所观察到的星系聚类信号和星系-星系透镜信号。我们发现，我们的模型使用标准的HOD没有任何组件的偏见概括继续显示出20-40%的预测过度观察到的星系星系透镜信号。我们发现，我们的星系组装偏差的实现不调和在普朗克最佳拟合宇宙学的两个测量。事实上，尽管将星系组装偏差，卫星分布参数和卫星速度偏差参数纳入我们的扩展HOD模型中，我们的拟合仍然强烈表明观测到的投影聚类和星系-星系透镜测量之间存在31-34%的差异。其他星系组合偏置模型、其他宇宙学参数或重子效应的组合是否能解释两个信号之间的振幅差异，还有待观察。
2020-03-09 astro-ph.CO
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
Precision cosmology made more precise
到目前为止，在同时存在辐射$R$、物质$M$和宇宙学常数$Λ$的情况下求解弗里德曼方程的标准态度是分别为每个单独的分量找到解$R_R (t)$、$R_M (t)$和$R_Λ (t)$，然后将它们连接在一起，从而获得分段解$R_{\rm pw} (t)$。相反，我们发现在平坦空间中的相同方程的精确和解析解$R (t)$。此外，我们量化了当使用$R_{\rm pw} (t)$代替$R (t)$时产生的误差。
2021-02-02 astro-ph.CO
Simultaneous measurement of cosmology and intrinsic alignments using joint cosmic shear and galaxy number density correlations
宇宙剪切是一种强有力的方法来约束宇宙学，只要任何系统的影响是在控制之下。如果不考虑星系的内在排列，预计会严重影响参数估计。我们探索了对层析星系椭圆率、星系数密度和椭圆率-数密度互相关进行联合分析的潜力，以同时约束宇宙学并自校准未知的内在排列和星系偏差贡献。我们把内在的路线和星系的偏见作为自由函数的规模和红移和边缘化的结果参数集。宇宙学的约束条件是通过结合星系椭圆率和星系数密度之间所有两点相关性的可能性来计算的。这些计算所需的信息已经可以在标准的宇宙剪切数据集中获得。我们包括贡献这些功能从宇宙剪切，内在的路线，星系集群和放大效应。在Fisher矩阵分析中，我们将我们的约束与那些在没有内在排列的情况下仅来自宇宙剪切的约束进行比较。对于一个潜在的未来大面积的调查，如欧几里得，额外的关联函数的额外信息可以弥补额外的自由参数的内在排列和星系的偏见条款，这取决于模型的灵活性。例如，暗能量特别工作组的优值即使在超过100个自由参数被边缘化的情况下也能恢复。我们发现，红移的质量要求是类似的计算在没有内在的路线。
2010-11-29 astro-ph.CO
Cosmology with X-RAY galaxy cluster surveys ?
本演讲回顾了在X射线波段使用星系团数计数的科学动机，潜在的困难和宇宙学的最新进展。我们的正演模拟方法表明，许多实际和概念上的缺点，现在可以克服。我们介绍了XMM-XXL调查的最新结果。下一步是将人工智能技术应用于模拟。这使我们能够绕过不必要的复杂的缩放关系形式主义。净收益是显着减少自由参数的数量，并提供直接访问宇宙学参数和真正的物理成分，如活动星系核反馈。通过这种方式，我们实现了没有明确的集群质量计算的集群宇宙学。
2022-05-11 astro-ph.CO
Constraints on Cosmology and Baryonic Feedback with the Deep Lens Survey Using Galaxy-Galaxy and Galaxy-Mass Power Spectra
我们提出了宇宙学参数测量深透镜巡天（DLS）使用星系质量和星系-星系功率谱的多极范围$\ell=250\sim2000$。我们测量了以$z\sim0.27$和$0.54$为中心的两个透镜仓的星系-星系功率谱和星系-质量功率谱，通过互相关的方法测量了这两个透镜仓中星系的位置与以$z\sim0.64$和$1.1$为中心的两个源仓中星系的形状。我们边缘化的重子反馈过程中使用的单参数表示和中微子质量的总和，以及光度红移和剪切校准系统的不确定性。对于一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学，我们确定了$S_8\equivσ_8\sqrt{Ω_m/0.3}=0.810^{+0.039}_{-0.031}$，与我们以前的DLS宇宙剪切和普朗克宇宙微波背景（CMB）的测量结果很好地一致。在没有重子反馈边缘化的情况下，由于活动星系核（AGN）的反馈，只有暗物质的功率谱在最高$\ell$处没有抑制，$S_8$降低了$\sim0.05$.结合普朗克CMB测量，我们将重子反馈参数限制为$A_{baryon}=1.07^{+0.31}_{-0.39}$，这表明一个有趣的可能性，即活动星系核的实际反馈可能比OWLS模拟中使用的方法更强。这种解释受到重子反馈模拟的有效性和效应的单参数表示的限制。
2018-11-23 astro-ph.CO
Precision cosmology with voids: definition, methods, dynamics
我们提出了一个新的定义的基础上的拉格朗日轨道重建的方法，以及一个算法来找到他们在实际数据中称为DIVA的宇宙空洞。我们的技术是为了产生的结果，可以足够准确地建模，以创建一个新的探测精密宇宙学。然后，我们开发了一个分析模型的椭圆度的空洞发现我们的方法的基础上Zel'dovich近似。我们在N体模拟中测量到，对于尺寸大于~4 Mpc/h的空隙的平均椭圆率，该模型的精确度为0.1%。我们估计，在这个尺度上，我们能够预测的椭圆率的精度为0.02。最后，我们比较了两种不同状态方程的暗能量的N体模拟中空洞形状的分布。我们的结论是，我们的方法是更准确的比欧拉方法，因此是有前途的精确探测暗能量现象。
2010-01-07 astro-ph.CO
Cosmology from Large Populations of Galaxy-Galaxy Strong Gravitational Lenses
本文构建层级模型，联合爱因斯坦半径与恒星动力学质量估计，利用上万个星系-星系强透镜同时约束透镜总体与暗能量状态参数w，并在现有样本上验证。
2023-07-18 astro-ph.CO
Cosmology with Tully-Fisher HI Galaxy Surveys
Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文学与空间科学研究所）；University of Queensland（昆士兰大学）；IFPU -- Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Western Cape（西开普敦大学）
本文探讨SKAO通过Tully-Fisher关系进行HI星系巡天在宇宙学中的应用，特别是本动速度测量，并比较现有数据与SKA-Mid阵列的预测。
2026-06-25 astro-ph.CO
Neutrino physics and precision cosmology
本文综述了中微子质量和能量密度等性质对结构形成的影响。我还讨论了未来的宇宙学边界以及各种不同的方案，调和宇宙学与光不育中微子的存在。
2016-05-12 astro-ph.CO hep-ph
Prospects for precision cosmology with the 21 cm signal from the dark ages
本文量化了利用黑暗时代21厘米信号在标准宇宙学中的精度收益，表明不同积分时间和接收面积下可显著约束宇宙学参数、氦丰度和中微子质量，并为未来月球及空间实验设定基准。
2023-09-15 astro-ph.CO
An Unbiased Estimator of Peculiar Velocity with Gaussian Distributed Errors for Precision Cosmology
我们介绍了一个新的估计的特殊速度的星系或星系群的红移和距离的估计。该估计器导致特殊的速度估计，这是统计无偏的，并具有高斯分布的误差，从而满足依赖于个人的特殊速度的分析的假设。我们将该估计应用于SFI++和Cosmicflows-2星系距离表，并利用遥远星系的奇特速度估计是误差主导的这一事实，检验了它们的误差分布。新估计的采用显著提高了大尺度奇特速度场研究的准确性和有效性，消除了潜在的系统偏差。从而帮助将特殊的速度分析带入精确宇宙学时代。此外，我们的方法检查速度误差的分布应该提供一个有用的检查大型特殊的速度目录的统计，特别是那些汇编的数据从多个来源。
2014-11-24 astro-ph.CO
Inverse Galaxy-Galaxy Lensing: Magnification, Intrinsic Alignments and Cosmology
本文提出逆星系-星系透镜（IGGL）方法，利用透镜星系位于源星系之后的新配置，证明其可在不依赖星系偏袒的情况下独立约束宇宙学，并有效探测高红移内禀取向和重子效应。
2024-10-01 astro-ph.CO
Dark MaGICC: the effect of Dark Energy on galaxy formation. Cosmology does matter
我们提出了Dark MaGICC项目，旨在通过流体动力学宇宙学模拟研究暗能量（DE）模型对星系形成的影响。Dark MaGICC包括四个动态暗能量场景，具有时变状态方程，其中一个具有自相互作用的Ratra-Peebles模型。在每一种情况下，我们模拟三个星系的高分辨率使用平滑粒子流体动力学（SPH）。重子物理模型与MaGICC项目中使用的重子物理模型相同，我们只改变了背景宇宙学。我们发现，暗能量参数化有一个令人惊讶的重要影响星系的演化和星系的结构特性在z=0，在与纯Nbody模拟的预测形成鲜明对比。不同的背景演化可以（取决于DE状态方程的行为）增强或淬灭恒星形成相对于LCDM模型，在一个类似的水平上的变化的恒星反馈参数化，具有强烈的影响最终的星系旋转曲线。虽然整体恒星反馈仍然是塑造星系的驱动力，我们表明，暗能量参数化的影响比以前认为的起着更大的作用，特别是在较低的红移。因此，必须考虑暗能量参数化对星系形成的影响，特别是在精确宇宙学时代。
2014-01-14 astro-ph.CO
The gas depletion factor in galaxy clusters: implication from Atacama Cosmology Telescope Polarization experiment measurements
气体损耗因子$γ(z)$，即，气体质量分数与星系团宇宙平均重子分数的平均比值，在气体质量分数测量的宇宙学应用中起着非常重要的作用。利用阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）偏振实验观测到的182个星系团的最新星表，采用一种新的与宇宙学无关的方法研究了$γ(z)$可能的红移演化.该方法是基于非参数重建使用的测量哈勃参数从宇宙计时器。与流体动力学模拟的常数损耗因子不同，我们的结果揭示了$γ(z)$随红移而减小的趋势。这一结果是支持的参数模型拟合，以及减少ACTPol样本和ACT编译中报告的91 SZ集群的替代样本的计算。讨论可能的系统效应留下了一个悬而未决的问题的有效性的经验关系$M_{tot}$ - $f_{gas}$非常接近的集群。这些结果可能为探索星系团大半径范围内的热气体成分及其随红移的可能演化铺平了道路，这将在即将到来的X射线/SZ星系团巡天中在更大的星系团样本上进一步研究。
2019-07-15 astro-ph.CO
Neutrino physics from precision cosmology
宇宙学为检验中微子物理学的各个方面提供了一个极好的实验室。在这里，我回顾了宇宙学研究中微子质量的现状，以及中微子的其他性质。最后对未来中微子性质的宇宙学探测作了详细的讨论。
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Precision cosmology with a combination of wide and deep Sunyaev-Zeldovich cluster surveys
我们展示了Sunyaev-Zel'dovich聚类调查的婚礼蛋糕设计的优势。我们表明，通过划分成一个广泛的和深入的调查集群调查，基本上可以恢复宇宙学的信息，将被稀释在一个单一的调查相同的持续时间，由于在我们的集群物理的理解的不确定性。深度和广度调查的参数简并方向略有不同，将它们结合起来可以有效地打破这些简并。具有数千个集群的可变深度调查在约束宇宙学参数方面与具有更大集群样本的单一深度调查一样有效。
2010-08-18 astro-ph.CO
Tension between HST/JWST and $Λ$CDM Cosmology, PBH, and Antimatter in the Galaxy
本文提出大质量原初黑洞（PBH）在极早期宇宙中播种星系和类星体形成，从而解决JWST和HST数据与标准$Λ$CDM宇宙学之间的张力，并预测了与观测一致的PBH质量谱和银河系反物质丰度。
2025-08-12 astro-ph.CO
Cosmology dependence of galaxy cluster scaling relations
星系团的丰度与质量和红移的函数关系是一个著名的强有力的宇宙学探测，它依赖于质量可观测关系（MOR）的基本模型假设。一些MOR参数可以直接从多波长观测中得到，如参考宇宙学的归一化、质量斜率、红移演化和内禀散射。然而，MORs的宇宙学依赖性不能单独用多波长观测来测试。我们使用{ \tt Magneticum}模拟来探索星系团标度关系的宇宙学依赖性。我们运行了15个不同的流体动力学宇宙学模拟$Ω_m$，$Ω_b$，$h_0$和$σ_8$（围绕参考宇宙学模型）。考虑的MOR是气体质量，重子质量，气体温度，$Y$和速度色散作为维里质量的函数。我们验证的质量和红移斜率和内在的散射MORs是几乎独立的宇宙学的变化显着小于目前的观测不确定性。结果表明，在$h_0$上，气体质量和重子质量只敏感地依赖于重子分数、速度色散和气体温度，而$Y$同时依赖于重子分数和$h_0$ .我们调查的宇宙学意义上的MOR参数化的模拟目录创建一个理想化的eROSITA样实验。我们表明，我们的参数化引入了强烈的宇宙学参数和MOR的归一化之间的简并。最后，在不同的过密度（$Δ_{500c}$），X射线测辐射热气体光度，并为不同的次网格物理处方的参数约束在附录中显示。
2020-04-11 astro-ph.CO
Path Integral Marginalization for Cosmology: Scale Dependent Galaxy Bias & Intrinsic Alignments
我们提出了一个路径积分似然形式主义，扩展参数化似然分析，包括连续函数。该方法在高斯分布函数空间的假设下，找到函数空间中的极大似然点，并对所有可能的函数进行边缘化。我们应用我们的方法来消除未知的系统功能的问题，在两个热点问题的暗能量研究：尺度依赖的星系偏置在红移调查和星系内在的宇宙剪切调查的路线。我们发现，尺度依赖的星系偏差将降低宇宙学参数的信息，除非偏差函数的分数方差是已知的10%。测量和去除宇宙剪切测量中的固有排列，可以将暗能量品质因数减少20%，但是，如果已知尺度和红移依赖性优于10%，高斯先验，暗能量品质因数可以增强两倍，没有额外的假设。
2010-05-12 astro-ph.CO
Constraining cosmology using galaxy position angle-only cosmic shear
我们调查宇宙学参数推断从现实的模拟弱透镜图像数据，只使用星系的位置角，而不是全椭圆信息。我们表明，输入剪切场可以准确地重建源星系位置角的统计数据，从这些剪切场，我们可以成功地恢复功率谱和推断输入宇宙学。本文建立在以前的工作角度只有弱透镜估计的方法来处理变量和各向异性PSF卷积和可变剪切场。以前的工作采用了加权方案来降低与PSF对齐的源对剪切估计的贡献。这项工作消除了通过将它们与由$90^{\circ}$旋转的PSF图像进行卷积来降低源权重的需要。假设我们有可靠的PSF图像，我们证明了这成功地消除了PSF卷积引起的旋转。我们发现，我们可以准确地恢复输入剪切信号从一个模拟的第三阶段弱透镜数据集，只使用的位置角内的整体比例因子，和比例因子可以确定使用宇宙学独立的模拟与噪声，星系，和PSF属性相匹配的观察到的数据集。然后，我们证明，我们可以约束宇宙学参数，使用角度剪切估计与约束力相比，使用当前最先进的形状测量技术，提供完整的椭圆度信息。
2019-10-29 astro-ph.CO
SKA Engineering Change Proposal: Gridded Visibilities to Enable Precision Cosmology with Radio Weak Lensing
本文件作为平方公里阵列（SKA）工程变更建议（ECP）的支持材料提交。这个ECP要求网格vibrium作为SKA的额外成像数据产品，以使定制的分析技术来测量源形态的精确度与无线电弱透镜精确宇宙学所需的。我们还讨论了SKA弱透镜数据集的性质以及与其他宇宙学科学目标的潜在重叠。
2015-07-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Multiprobe cosmology forecasts from halo-occupation-distribution-based forward modeling of galaxy and void statistics
Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）；Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所，粒子与宇宙学中心）；Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学天文台，慕尼黑大学物理学院）
本研究结合宇宙空洞与星系的多类统计量，通过含装配偏置的HOD正向建模，预测DESI第5年数据可实现高精度宇宙学参数约束，打破星系-暗晕关联与宇宙学的参数简并。
2026-08-13 astro-ph.CO
The Road to Precision Cosmology
在过去的50年里，宇宙学已经从一个以指数中的错误而闻名的领域发展成为精确科学。由思想、技术、范式转变和文化变革推动的转变彻底改变了我们对宇宙的理解，$Λ$ CDM范式是其最高成就。我记录了精确宇宙学的旅程，并以我对未来的思考结束。
2022-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiplicative errors in the galaxy power spectrum: self-calibration of unknown photometric systematics for precision cosmology
我们开发了一个一般的方法来“自我校准”观测星系团与光度校准误差相关的系统学。我们首先指出校准误差的倍增效应所带来的危险，其中大角度误差传播到小尺度，即使大尺度信息被清理或不用于宇宙学分析，也可能是显著的。然后，我们提出了一种方法来测量任意大尺度的校准误差，并使用这些测量来纠正小尺度（高多极）的权力，这是最有用的约束大多数宇宙学参数。我们证明了我们的方法的有效性合成的例子，并简要讨论了它如何可以应用到实际数据。
2015-02-23 astro-ph.CO
Galaxy size trends as a consequence of cosmology
我们表明，最近记录的星系大小与质量和红移的趋势，可以理解的基本宇宙演化的影响方面，一个整体的观点，这是互补的解释涉及到积累的谨慎的演化过程作用于个别对象。使用标准的宇宙学理论，从千年模拟的结果支持，我们得到预期的崩溃的宇宙结构的大小趋势，强调这些趋势和组装路径的个别地区之间的重要区别。然后，我们认为，所观察到的这些结构的恒星质量含量的变化可以理解为一阶的冷却和反馈的自然限制。但是，虽然这些相对质量的数量级不同，星系和主机半径已被发现线性相关。我们解释了这两个方面将如何导致星系的大小，密切关注观察到的趋势和它们的演变，直接与COSMOS和SDSS调查比较。因此，我们的结论是，所观察到的最小半径的星系，在大小的演变趋势作为质量的函数的中间系统，和所观察到的大质量星系的大小的增加，都可以被认为是宇宙膨胀的一个新兴的后果。
2014-05-08 astro-ph.CO
Galaxy clusters as probes for cosmology and dark matter
近年来，在通过广域测量，特别是利用Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应，建立低和高红移的新星系团样本方面取得了重大进展。一个大的努力正在进行中，以确定和表征这些新的系统与光学/近红外和X射线设施，从而开辟新的途径来约束宇宙学模型，使用结构生长和几何测试。对星系团的普查对再电离机制和时代提出了限制，这需要与最近宇宙微波背景（CMB）实验对再电离光学深度的限制相协调。SZ效应测量的未来进展将包括（明确）直接测量运动学SZ效应的可能性，建立一个更大的能够研究高红移宇宙的星系团目录，并使（空间）解决星系团地图，甚至光谱能力（光谱）解决SZ效应的相对论修正。
2018-02-01 astro-ph.CO
Galaxy-Scale Strong Lensing Tests of Gravity and Geometric Cosmology: Constraints and Systematic Limitations
银河系尺度的强引力透镜与测量恒星速度色散允许测试的弱场度量的千秒差距尺度和宇宙学距离红移关系的几何测量，提供了透镜星系的质量动力学结构可以独立约束到一个足够的程度。我们将斯隆透镜ACS巡天中53个星系尺度强透镜的数据与一组动机良好的透镜-星系参数基准相结合，发现（1）后牛顿参数γ = 1.01 +/- 0.05的约束条件和（2）在平坦宇宙假设下确定Omega_Lambda = 0.75 +/- 0.17。这些约束条件假设基础观测和先验不含系统误差。我们评估了这些结果对系统不确定性的敏感性：（1）总质量剖面形状，（2）速度各向异性，（3）光剖面形状，和（4）恒星速度色散。基于这些敏感性，我们的结论是，虽然这样的强透镜样品在原则上可以提供一个重要的工具，用于测试广义相对论和宇宙学，他们不太可能产生精确的测量伽玛和欧米茄_λ，除非透镜星系的属性是独立的约束，大大高于目前的精度。
2009-12-01 astro-ph.CO
The impact of systematic uncertainties in N-body simulations on the precision cosmology from galaxy clustering: a halo model approach
暗物质N体模拟提供了一个强有力的工具来模拟星系的聚集，并帮助解释星系红移调查的结果。然而，从N体模拟预测的星系性质并不一定代表观测到的星系种群;例如，理论上的不确定性来自N体模拟中重子的缺失。在这项工作中，我们评估如何在N体模拟的不确定性影响宇宙学参数推断星系红移调查。应用晕模型框架，我们发现星系在模拟红移空间畸变时的速度偏差可能是系统偏差的主要来源。对于像BigBOSS这样的深度、广度调查，目前速度偏差的10%不确定性将k_max限制在0.14 h/Mpc。与此相反，我们发现，相关的密度分布和星系占领统计的不确定性导致相对不显著的系统偏差。因此，从观测和模拟中准确校准速度偏差的能力可能会为可用于从星系团推断宇宙学信息的最小长度尺度设定最终限制。
2013-07-27 astro-ph.CO
Full-shape cosmology analysis of SDSS-III BOSS galaxy power spectrum using emulator-based halo model: a $5\%$ determination of $σ_8$
对SDSS-Ⅲ BOSS DR 12星系表中的4个星系样本在$0.2 < z < 0.75$上进行了红移空间功率谱的全形宇宙学分析。对于理论模板，我们使用一个仿真器，这是建立在一个合奏集的$N$体模拟，这使得快速和准确的计算红移空间的功率谱晕。结合晕占据分布来模拟晕-星系的联系，我们可以在平坦的$Λ$ CDM宇宙学中计算类BOSS星系的红移空间功率谱。在我们的宇宙学推断中，我们使用功率谱图，四极和十六极，并包括7个讨厌的参数来模拟每个星系样本的晕星系连接的不确定性，但不使用任何信息的丰富的星系。我们证明了我们的分析管道使用模拟目录的BOSS-类星系，使用不同的配方的晕星系连接，包括组装偏置效应产生的验证。假设弱先验宇宙学参数，除了$Ω_{\rm b}h^2$和$n_{\rm s}$，我们表明，我们的模型很好地再现了BOSS功率谱。包括功率谱信息的$k_{\rm max}=0.25\,h{\rm Mpc}^{-1}$，我们发现$Ω_\mathrm{m}=0.301^{+0.012}_{-0.011}$，$H_0=68.2 \pm 1.4~\mathrm{km\,s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$，和$σ_8=0.786^{+0.036}_{-0.037}$，为模式和68\%的可信区间，边缘化后的滋扰参数。我们发现，由于散粒噪声的支配和边缘化的晕星系连接参数的最大波长$…
2022-03-11 astro-ph.CO
Spherical collapse in DGP braneworld cosmology
DGP（Dvali，Gabadaze和Porrati）膜世界宇宙学给出了暗能量的替代方案。在DGP宇宙学中，所谓的宇宙加速度是由引力理论的修正产生的。研究了DGP膜世界宇宙学中物质密度衬度的非线性演化。本文采用物质超密度球坍缩的半解析方法研究非线性演化。进一步，利用Press-Schechter和Sheth-Tormen质量函数形式，研究了DGP宇宙学中沿红移方向的星系团的计数.结果表明，在相同的宇宙学参数下，DGP模型比标准$Λ$ CDM方案的星系团数目增加。
2020-08-19 astro-ph.CO
Cosmology with galaxy-galaxy lensing on non-perturbative scales: Emulation method and application to BOSS LOWZ
我们描述我们的非线性仿真（即，内插）框架，结合了晕占据分布（HOD）星系偏差模型与$N$ -身体模拟的非线性结构形成，旨在准确预测投影集群和星系星系透镜信号从明亮的红色星系（LRG）的红移范围$0.16 < z < 0.36$上的共同运动尺度$0.6 < r_p < 30$ \hMpc。对于所考虑的所有尺度，在整个物理上合理的参数范围内，插值精度为$\lesssim 1-2$ %。我们正确地恢复的真实值的宇宙学参数$S_8 = ({σ_8}/{0.8228}) ({Ω_{\text{m}}}/{0.3107})^{0.6}$通过subhalo丰度匹配（SHAM）为基础的光锥设计近似匹配的SDSS LOWZ星系样本的属性产生的模拟测量。应用我们的模型重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布14（DR 14）LOWZ星系成团和星系剪切互相关测量与斯隆数字巡天（SDSS）数据发布8（DR 8）成像，我们进行了原型宇宙学分析边缘化的$w$ CDM宇宙学参数和星系HOD参数。在$3.5σ$张力下，我们得到了$S_8 = 0.847 \pm 0.037$的4.4%的测量值，与$1.00 \pm 0.02$的普朗克宇宙学结果一致。我们讨论了可能被低估的系统不确定性或天体物理效应，可以解释这种差异。
2019-12-04 astro-ph.CO
Approximate methods for the generation of dark matter halo catalogs in the age of precision cosmology
精确宇宙学最近引发了对大尺度物质聚集近似方法的新关注，其基础可以追溯到60年代末到90年代初。事实上，虽然在测量集群的精度达到百分之几的前景构成了挑战，即使是完整的N体模拟，一个准确的估计的协方差矩阵的集群统计，更不用说采样的参数空间，需要使用大量的（数百在最有利的情况下）模拟（模拟）星系目录。结合几个N体模拟与大量的近似方法执行的实现给出了最有前途的方法来解决这些问题与合理的资源量。在本文中，我回顾这个话题，从基础的方法，然后通过开拓性的努力，90年代，最后提出了最新的扩展和一些代码，现在正在使用的当代调查和彻底测试，以评估其性能的背景下，未来的调查。
2016-10-07 astro-ph.CO
Cosmology from cross correlation of CMB lensing and galaxy surveys
近年来，宇宙微波背景（CMB）与其它大尺度结构（LSS）示踪剂的互相关效应被用来探测CMB透镜效应。目前的实验也变得足够灵敏，可以在没有辅助示踪剂的帮助下测量CMB透镜效应。随着数据质量的迅速提高，有人建议CMB透镜-LSS互相关可以为描述宇宙学结构增长的参数提供新的见解。在这项工作中，我们进行预测，结合透镜潜在的自功率谱从各种未来的CMB实验，星系的星系功率谱从星系调查，以及两者之间的交叉功率谱，边缘化的一些银河系和非银河系的宇宙学参数。我们发现，CMB透镜-LSS互相关包含了重要的参数，如红移分布和LSS示踪剂的偏见的信息。我们还发现，互相关信息将导致独立的宇宙学参数，如中微子质量和再电离光学深度的探针。
2013-11-04 astro-ph.CO
Cosmology with Galaxy Clusters
本文综述星系团宇宙学的最新进展，涵盖多波段探测、WL质量校准、选择函数与MOR建模，以及星系团丰度对 $Ω_{\ m m}$ 和 $σ_8$ 的约束结果。
2025-05-12 astro-ph.CO
Putting the Precision in Precision Cosmology: How accurate should your data covariance matrix be?
宇宙学参数估计要求数据的似然函数是精确已知的。假设宇宙学大尺度结构功率谱数据服从多元高斯分布，我们证明了参数估计的精度受逆数据协方差矩阵--精度矩阵的精度限制。如果通过对数据的独立实现进行采样来估计数据协方差和精密度矩阵，则其统计特性分别由Wishart分布和Inverse-Wishart分布描述。独立的任何细节的调查，我们表明，分数误差的参数方差，或品质因数，等于分数方差的精度矩阵。此外，对于精度矩阵的唯一无偏估计，我们发现参数误差的分数精度仅取决于独立实现的个数与数据点个数之差，因此很容易发散.对于参数误差的5%误差和N_D << 100个数据点，需要最少200次测量，数据协方差的精度为10%。如果数据点的数量N_D >>100，则需要N_S > N_D实现，并且数据协方差的分数精度<sqrt[2/N_D]。当功率谱数据点的数量增长到N_D>10^4 - 10^6时，这种方法将是有问题的。我们讨论了可能的方法来放松这些条件：改进的理论建模;收缩方法;数据压缩;模拟和数据恢复方法。
2012-12-18 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
The Galaxy-Dark Matter Connection: A Cosmological Perspective
我们提出了一种方法，利用观测的星系，同时约束宇宙学参数和星系-暗物质连接（又名晕占领统计）。后者描述了星系是如何分布在暗物质晕上的，是对星系形成物理学知之甚少的一个印记。用星系来约束宇宙学的一个普遍问题是，星系是质量分布的一个有偏差的示踪剂，而这种偏差通常是未知的。同时约束宇宙学和晕占据统计的最大优点是，这有效地允许宇宙学约束在星系偏差的不确定性上被边缘化。不仅如此，它还产生了对星系-暗物质联系的限制，这一次在宇宙学上被适当地边缘化，这对告知星系形成的理论模型具有重要价值。我们使用的分析晕模型和条件光度函数的组合来描述的星系-暗物质连接，我们用它来模拟的丰度，集群和星系-星系透镜性质的星系人口。我们使用Fisher矩阵分析来衡量这些不同的观测值的互补性，并提出了一些初步的分析结果的基础上的数据从斯隆数字巡天。我们的结果是互补的，并完全符合从7年的数据发布的WMAP任务的结果，加强了真正的“和谐”宇宙学的情况。
2012-04-03 astro-ph.CO
Simultaneous Constraints on Cosmology and Photometric Redshift Bias from Weak Lensing and Galaxy Clustering
我们调查预期的宇宙学约束的弱透镜和大规模星系团的组合，使用现实的红移分布。在弱透镜红移分布（红移为0.05）中引入系统偏差会在恢复的物质功率谱振幅和暗能量状态方程中产生$>2σ$偏差，用于初步的第三阶段调查。我们证明，如果我们假设星系团样本的高质量红移信息，则可以通过边缘化假设的弱透镜红移分布中的未知偏差来在很大程度上消除这些宇宙学误差。此外，宇宙学的约束力大部分保留，尽管删除了许多关于弱透镜红移分布偏差的信息。我们表明，这来自宇宙剪切和星系团之间的相互关联剪切和星系数密度的组合互补简并方向。最后，我们研究如何执行自校准时，假设的分布不同于真实分布的一个简单的均匀偏置。我们发现，这种自校准方法的有效性将取决于一个给定的实验的细节和性质的不确定性估计的红移分布。
2016-07-26 astro-ph.CO
Probing Cosmology and Galaxy Cluster Structure with the Sunyaev-Zel'dovich Decrement vs. X-ray Temperature Scaling Relation
星系团可观测量之间的标度关系将在未来的大规模星系团样本中得到，它不仅可以用来约束星系团的结构，而且可以用来约束宇宙学。我们研究了这种方法的实用性，采用一个物理驱动的参数模型来描述集群结构，并将其应用到Sunyaev-Zel'dovich减量（S_v）和发射加权X射线温度（T_ew）之间的预期关系。熵分布的斜率和归一化，浓度的暗物质潜力，在维里半径的压力，和非热压力支持的水平，以及这些量的质量和红移依赖性描述的自由参数。通过选择合适的基准参数值，集群模型满足几个现有的观测约束。我们采用Fisher矩阵方法，从S_v vs的测量值估计宇宙学和团簇结构参数的联合误差。T_ew在未来的调查。我们发现不同的宇宙学参数对标度关系的影响是不同的：主要通过重子分数（Ω_m和Ω_b）、维里过密度（w_0和w_a）和角直径距离（w_0和w_a; Ω_DE和h）。我们发现，宇宙学的限制，从标度关系是可比的预期从相同的集群的数量计数（dN/dz）。标度关系的方法是相对不敏感的选择效应，它提供了一个有价值的一致性检查，结合信息的标度关系和dN/dz也是有用的，打破参数简并，并帮助解开从宇宙学的集群物理。
2009-08-14 astro-ph.CO
Impact of the calibration of the Halo Mass Function on galaxy cluster number count cosmology
晕质量函数（HMF）是星系团星表宇宙学分析中的一个关键要素。我们量化的HMF参数的不确定性对宇宙学约束的影响，从集群目录类似的普朗克，那些预期从欧几里得，罗马和鲁宾调查，并从一个假设的更大的未来调查。我们分析模拟目录在每种情况下，逐步松动先验的HMF参数，以评估宇宙学约束的退化。虽然目前HMF参数的不确定性并没有实质性影响普朗克类调查，我们发现，它们可以显着降低宇宙学约束的欧几里得类调查。因此，目前HMF的精度将不足以用于欧几里得（或罗马或鲁宾）和可能的更大的调查。未来的实验将不得不适当地考虑HMF参数的不确定性，并且有必要提高HMF拟合的精度，以避免削弱对宇宙学参数的约束。
2021-01-08 astro-ph.CO
On the importance of Earth's atmosphere for SNIa precision cosmology
本文针对未来大型巡天中测光校准误差限制精确宇宙学的问题，分析可降水量水汽对超新星宇宙学的影响，并提出利用 Rubin 天文台 AuxTel 实时测量大气透过率以改进 LSST 校准。
2024-07-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
Photo-z Performance for Precision Cosmology II : Empirical Verification
未来大尺度弱透镜巡天的成功与否，关键取决于对超大样本星系光度红移的精确估计。这又取决于光度数据的质量和photo-z估算器。在以前的研究中，（Bordoloi等人，2010年），我们主要集中在测光质量对照片-z估计的影响和新技术的发展，以构建精确宇宙学所需的高精度水平的层析箱的N（z），以及纠正问题，如银河系红化的不精确校正。我们使用相同的一组模板来生成模拟测光，然后在photo-z代码中使用，从而消除了“模板误差”的任何影响。在这项工作中，我们现在包括“模板误差”的影响，从实际的COSMOS测光生成模拟光度数据集。我们使用的技巧，通过使用一组已知的红移低z星系的通带模拟更红的星系在较高的红移测光。我们发现，“模板误差”是一个相当小的因素，在测光精度和过滤器补充预期的全天空调查的照片Z性能。只有一小部分训练星系具有光谱红移，原则上可以构造出平均红移已知的层析红移仓，仅从photo-z，达到所需的0.002（1+z）精度。
2012-01-04 astro-ph.CO
Cosmology and Source Redshift Constraints from Galaxy Clustering and Tomographic Weak Lensing with HSC Y3 and SDSS using the Point-Mass Correction Model
本文联合 SDSS 星系成团性与 HSC Y3 四区间层析弱透镜数据，采用点质量修正模型约束 ΛCDM/wCDM 参数及源红移偏移，验证弱透镜自校准的有效性。
2025-07-24 astro-ph.CO
Extremely expensive likelihoods: A variational-Bayes solution for precision cosmology
针对精密宇宙学中似然计算成本极高、传统MCMC采样不可行的问题，提出变分贝叶斯方法估计完整非高斯后验，在KiDS-450分析中仅用0.6%原计算量就重建后验，降低成本以纳入更多系统效应。
2023-06-09 astro-ph.CO
Prospects of testing late-time cosmology with weak lensing of gravitational waves and galaxy surveys
本研究考察了引力波弱透镜与星系场的交叉相关性，发现GW-WL能将非ΛCDM参数精度提高一倍，有望成为大尺度结构巡天的互补探针。
2023-06-20 astro-ph.CO
Precision cosmology defeats void models for acceleration
我们占据了一个巨大的、非线性的、近似球形的空洞中心附近的特权位置，这一建议最近作为暗能量的替代方案引起了人们的广泛关注。撇开这种情况下的哲学问题，我们执行最完整和最新的宇宙学数据的比较。我们使用超新星和完整的宇宙微波背景谱作为我们分析的基础。我们还包括来自径向重子声振荡、局域哈勃速率、年龄、大爆炸核合成、康普顿y畸变的约束，并首次包括了物质涨落的局域振幅σ_8。这些都描绘了一幅一致的画面，其中空洞与数据之间存在严重的张力。特别是，空洞模型预测一个非常低的本地哈勃率，遭受“老年问题”，并预测少得多的本地结构比观察到的。
2011-03-24 astro-ph.CO
Cosmology from one galaxy in a void?
该研究探讨了如何选择单一星系进行宇宙学推断，发现位于宇宙空洞中的星系相比随机选择的星系能对 $Ω_\mathrm{m}$ 提供更强的约束，表明空洞星系特征有助于更有效地提取宇宙学信息。
2024-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
The era of precision cosmology with voids
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；ICTP, International Centre for Theoretical Physics（国际理论物理中心）
利用空洞进行精确宇宙学研究，通过统计工具和理论模型分析空洞特性，以约束宇宙学参数并推动基础科学的发展。
2026-01-20 astro-ph.CO
Cosmology with the Square Kilometre Array by SKA-Japan
在过去的几十年中，标准宇宙学模型已经建立，其参数也得到了高精度的测量，但宇宙学中的许多基本问题仍有待解决，如早期宇宙的物理、宇宙加速的起源以及暗物质的性质等。未来世界上最大的射电望远镜--平方公里阵列（SKA），将能够打开宇宙学的新前沿，成为未来十年宇宙学最有力的工具之一。SKA进行的宇宙学调查不仅有可能回答这些基本问题，而且还提供精确的宇宙学。本文从现代宇宙学的角度对SKA的作用作了简要的评述。讨论了SKA-JP宇宙学科学工作组领导的宇宙学科学。
2016-12-13 astro-ph.CO
