Testing generic predictions of dark energy
通过测量宇宙学距离对宇宙膨胀历史的约束，可以预测大尺度结构的生长。由于这些预测依赖于关于暗能量演化和空间曲率的假设，它们可以用来测试一般类别的暗能量模型，通过比较这些模型的预测与直接测量的增长历史。我目前的距离测量预测的增长历史的暗能量模型，包括一个宇宙学常数和精髓。虽然依赖于时间的暗能量状态方程显著削弱了从测量距离对生长的预测，但对于quintessence来说，生长演化有一个通用的限制，可以用来伪造整个quintessence模型。理解广义相对论背景下暗能量模型允许的增长范围是区分暗能量和修正引力的关键一步。
2010-05-20 astro-ph.CO
Model independent inference of the expansion history and implications for the growth of structure
我们将宇宙的膨胀历史模拟为高斯过程，并利用从发光红星系（LRG）和莱曼α星系推断的距离，找到了对暗能量密度及其低红移演化的限制（Ly $α$）重子振荡光谱巡天的数据集、联合光变曲线分析（JLA）样本的超新星数据、普朗克卫星的宇宙微波背景（CMB）数据、以及哈勃空间望远镜（$\mathsf H0$）对哈勃参数的本地测量。我们的分析表明，CMB，LRG，Ly $α$和JLA数据是相互一致的，并与$Λ$ CDM宇宙学，但${\mathsf H0}$数据是不一致的中度显着性。在我们的分析中，包括暗辐射的存在并没有减轻${\mathsf H0}$的张力。虽然其中一些结果已经在前面提到过，但这里的优势在于我们没有假设一个特定的宇宙学模型。我们计算了广义相对论中对应于这些一般膨胀历史的引力势的增长，并表明它们在当前精度下可以很好地近似于$Ω_{\rm m}^{0.55}$。我们评估即将进行的调查，以衡量偏离$Λ$ CDM使用这种模型独立的方法的前景。
2018-08-03 astro-ph.CO
Isogrowth Cosmology (and How to Map the Universe)
虽然广义相对论将宇宙膨胀历史和大尺度结构的生长历史联系在一起，但在标准模型之外，它们可以有独立的行为。我们推导出具有相同的增长历史，但不同的膨胀历史，或其他偏差的宇宙学的表达式。这为等生长宇宙学提供了一个关系，但也突出了一般需要观测来测量每个生长，膨胀，重力和暗物质属性的历史。
2022-04-19 astro-ph.CO
Model-independent constraints on $Ω_m$ and $H(z)$ from the link between geometry and growth
我们约束宇宙的膨胀历史和宇宙学的物质密度分数在一个独立的模型的方式，专门利用背景和扰动之间的关系下的最小的一组假设。我们这样做是通过采用高斯过程来模拟宇宙从现在到重组时代的膨胀历史。膨胀的历史和宇宙学的物质密度，然后约束使用最近的测量从宇宙计时器，Ia型超新星，重子声学振荡，和红移空间失真数据。我们的研究结果表明，在重建的膨胀历史的演变是兼容的\textit{Planck} 2018预测在所有的红移。本研究中考虑的当前数据可以将$H(z)$上的高斯过程约束到整个红移的平均$9.4 \%$精度。我们发现$Ω_m = 0.224 \pm 0.066$，较低，但统计上与\textit{Planck} 2018宇宙学兼容。最后，结合未来的DESI测量与CMB测量考虑在这项工作中的承诺，$8 \%$平均约束的模型无关的扩展历史，以及五倍更严格的$Ω_m$约束使用的方法在这项工作中开发的。
2022-02-15 astro-ph.CO
Growth history and quasar bias evolution at z < 3 from Quaia
利用Quaia类星体目录及其与CMB透镜的互相关，重建了z<3的σ8演化，实现了最高红移测量之一，结果与Planck ΛCDM预测一致，并研究了类星体偏差演化及前景污染影响。
2024-02-08 astro-ph.CO
What sets the splashback radius of dark matter haloes: accretion history or other properties?
暗物质晕的密度剖面包含了关于其生长历史和物理性质的丰富信息。一个特别有趣的区域是回溅半径$R_{\rm sp}$，它标志着在晕中轨道运行的粒子和经历第一次坠落的粒子之间的过渡。虽然$R_{\rm sp}$对最近的吸积速率的依赖性已经得到了很好的建立，并且在理论上是可以预期的，但是还不清楚$R_{\rm sp}$对吸积历史的哪些部分做出了反应，以及还有哪些其他的晕属性可能会另外影响它的位置。我们全面调查这些问题相关的动态测量的溅回半径的一个大的模拟晕与他们的个人成长的历史，以及他们的结构，动力学和环境特性。我们发现，$R_{\rm sp}$是敏感的吸积超过一个交叉的时间，但在很大程度上不敏感的先前的历史（与浓度，探测更早的时代）。所有的次级相关性都弱得多，但我们发现，在质量较小、年龄较大、椭圆形和潮汐变形较多的晕中，$R_{\rm sp}$相对较高。尽管有这些微小的影响，我们得出结论，回溅半径是一个干净的指标晕的增长在过去的动力学时间。我们预测，星等差距应该是一个有前途的观测指标晕的吸积率和回溅半径。
2022-10-25 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: Joint measurements of the expansion and growth history at z < 1
通过结合WiggleZ暗能量巡天中星系团簇的重子声峰和Alcock-Paczynski畸变的测量，我们联合测定了红移z = 0.44，0.6和0.73处的距离-红移关系和宇宙膨胀率，并使用大量的模拟星表来计算测量值之间的协方差。在这三个红移处，D_A（z）=（1205 +/- 114，1380 +/- 95，1534 +/- 107）Mpc，H（z）=（82.6 +/- 7.8，87.9 +/- 6.1，97.3 +/- 7.0）km/s/Mpc。进一步结合我们的结果与其他的重子声学振荡和遥远的超新星数据集，我们使用蒙特卡罗马尔可夫链技术来确定哈勃参数H（z）的演变作为一个逐步的功能，在9个红移箱的宽度dz = 0.1，也边缘化的空间曲率。我们对H（z）的测量，在大多数红移区间的精度优于7%，与宇宙常数暗能量模型预测的膨胀历史一致，其中膨胀速率在红移z < 0.7时加速。
2012-06-12 astro-ph.CO
Neutrino Masses, Scale-Dependent Growth, and Redshift-Space Distortions
大质量中微子在大规模的物质聚集中留下了独特的特征。我们调查的波数依赖的增长因素所产生的中微子质量和使用Fisher分析，以确定方面的星系调查需要测量这种规模的依赖性。
2017-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Conjoined constraints on modified gravity from the expansion history and cosmic growth
本文从膨胀历史$H(z)$和宇宙生长$fσ_8(z)$两个方面给出了几个宇宙学模型的联合约束。我们研究的模型包括CPL $w_0w_a$参数化模型、全息暗能量（HDE）模型、时变真空（$Λ_t$ CDM）模型、Dvali、Gabadadze和Porrati（DGP）模型和Finsler-Randers（FRDE）模型、幂律$f(T)$模型和Hu-Sawicki $f(R)$模型。在所有情况下，我们对SnIa、CMB、BAO、$H(z)$和生长数据进行同步拟合，同时还遵循Linder（2017）中$H(z)$和$fσ_8(z)$的联合可视化。此外，我们在$H(z)-fσ_8(z)$参数空间中引入了品质因数（FoM），作为约束模型的一种方式，这些模型共同适合两个探头。我们使用最新的$H(z)$和$fσ_8(z)$数据，但也LSST模拟与$1\%$测量，我们发现，约束膨胀历史和宇宙生长的联合方法，同时不仅能够把严格的约束这些参数，但也提供了一个简单的视觉方式来区分宇宙模型。最后，我们确认的增长率和普朗克CMB数据之间的张力的存在，我们发现，在联合参数空间的$H(z)-fσ_8(z)$的FoM可以用来区分$Λ$ CDM模型和某些类的修改后的重力模型，即DGP和$f(T)$。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Velocity Dispersions and Dynamical Masses for a Large Sample of Quiescent Galaxies at z > 1: Improved Measures of the Growth in Mass and Size
我们给出了103个大质量星系的Keck LRIS光谱，红移为0.9 < z < 1.6。其中，56个是静态的高信噪比吸收线光谱，使我们能够确定强大的恒星速度色散的最大样本，但超过红移1。结合从哈勃太空望远镜深空图像中测量的有效半径，我们计算了动态质量，并解决了与0 < z < 2范围内静止星系令人困惑的尺寸增长相关的关键问题。我们研究恒星和动力学质量之间的关系在高红移，发现它密切遵循本地确定。我们还确认了本地建立的经验校准，使高红移速度色散估计光度的效用，我们确定其准确度为35%。为了解决最近的建议，祖偏见-最近淬火较大的星系的持续到来-可以在很大程度上解释静止星系的大小演变，我们研究了固定速度色散的增长，假设这个量在很大程度上不受合并历史的影响。我们证明，显着的尺寸和质量增长已明显发生在个别系统。将0 < z < 1.6时质量和尺寸增长之间的关系参数化为R \propto M^alpha，我们发现alpha = 1.6 +-0.3，与模拟小合并的理论预期一致。放松的假设，速度色散是不变的，我们研究增长假设一个恒定的星系速度色散排名。这种方法只适用于分布的大离散尾部，但产生了α = 1.4 +-0.2的一致增长率。这两种方法都证实了单靠祖先偏差不足以解释我们的新观测结果，静止星系的大小和恒星质量都在0 < z < 1.6以上增长。
2014-03-12 astro-ph.CO
Defying the laws of Gravity I: model-independent reconstruction of the Universe expansion from growth data
利用红移空间畸变数据，我们使用两种方法：交叉统计和高斯过程，在膨胀宇宙中的物质不均匀性的增长历史进行模型无关的重建。然后，我们重建了宇宙背景膨胀的相应历史，并将其与Ia型超新星数据相拟合，对$(Ω_\mathrm{m,0},σ_{8,0})$施加限制。所得结果与一致性平台- $Λ$ CDM模型和广义相对论引力理论相一致。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Non-universality of the mass function: dependence on the growth rate and power spectrum shape
暗物质晕的丰度是研究宇宙结构生长和膨胀历史的重要手段之一。对于这个量的理论预测通常假设，当以某种形式表示时，它只取决于线性密度场的质量方差。然而，宇宙学模拟显示，这一假设被打破，导致10-20%的系统效应。在本文中，我们采用了一套专门设计的模拟进一步研究这个问题。具体来说，我们进行宇宙学N体模拟，我们系统地改变生长历史在一个固定的线性密度场，或改变功率谱形状在一个固定的生长历史。我们表明，晕质量函数一般依赖于这些数量，从而显示出一个明确的信号的非普遍性。这种效应的大部分可以追溯到同样的线性波动根据其组装历史的细节以不同的方式增长到非线性状态。利用这些结果，我们提出了一个参数化的线性增长率和功率谱形状的显式依赖。使用一个独立的模拟套件，我们表明，这个拟合函数准确地捕捉质量函数的晕宇宙跨越一个巨大的参数空间，包括大规模的中微子和动态暗能量。最后，我们利用这个工具来提高所谓的宇宙学重新标度方法的准确性，并表明它们可以在当前可行的宇宙学的整个范围内为晕质量函数提供2%的准确预测。
2021-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Joint reconstructions of growth and expansion histories from stage-IV surveys with minimal assumptions I: Dark Energy beyond $Λ$
结合超新星，重子声学振荡和红移空间畸变数据从下一代（第四阶段）宇宙学调查，我们的目标是重建膨胀的历史，以大红移使用前向建模的$f_{\mathrm DE}(z) = ρ_\mathrm{DE}(z)/ρ_\mathrm{DE,0}$高斯过程（GP）。为了重建宇宙学量在高红移，很少或没有数据，我们采用了一种新的方法来GP强制执行以下最小的假设：a）我们的宇宙学对应于一个平坦的Friedman-Lemattre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙; b）爱因斯坦德西特（EdS）宇宙在大的红移。这使得我们能够从重建的背景膨胀历史重建扰动增长历史。假设各种DE模型，我们表明我们的重建方法的能力，以区分它们从$Λ$ CDM在$\gtrsim2σ$。
2022-06-28 astro-ph.CO gr-qc
The Growth of the Stellar Seeds of Supermassive Black Holes
对于十亿太阳质量的黑洞（BH）的起源，最有希望的解释之一是，质量大于10，000太阳质量的超大质量恒星（SMS）坍缩形成种子黑洞，并从中生长。在这里，我们回顾了最近的理论进展，为这种情况提供了支持。首先，如果原始原星系的核心有足够高的气体吸积速率，那么无论是恒星表面发出的高能辐射还是恒星的有限寿命都不能阻止它们成长到超过100，000太阳质量的质量。其次，最近的宇宙学模拟表明，为了达到如此高的吸积率，可能需要高通量的分子解离辐射，这在早期宇宙中可能比以前认为的更常见。我们的结论是，大多数超大质量黑洞可能起源于高红移的SMSs。
2012-06-25 astro-ph.CO
Photon Trapping Enables Super-Eddington Growth of Black-Hole Seeds in Galaxies at High Redshift
我们确定了一种物理机制，它会导致z>6的星系中种子超大质量黑洞的快速，模糊的生长。具体来说，我们发现，在典型的高红移星系的中心密度的水平，邦迪吸积率意味着光子的扩散速度比引力下落速度慢，导致光子被困在吸积流和平流到黑洞。我们证明了存在一个黑洞质量范围（M_bh ~ 10^3-10^5太阳质量），在这个范围内，吸积流捕获辐射，对应于质量足够大以产生光子捕获吸积流的黑洞，但又足够小以使它们的邦迪半径不超过自引力气体的等温标度高度。在这些条件下，我们发现吸积达到远远超过爱丁顿速率的水平。对这种情况的预测是，z>6的活动星系核的X射线计数将在低光度处显示出截止值，对应于黑洞质量低于~10^5太阳质量。在低红移时，我们发现光子捕获并不重要，因为它只会发生在罕见的低自旋晕中，并且需要超过观测到的黑洞-晕质量关系的预期的黑洞质量。在高红移处，质量约为10^5太阳的种子黑洞的超爱丁顿增长可能为z~6-7的超大质量黑洞的增长提供了自然的加速，这距离大爆炸不到10亿年。
2011-11-23 astro-ph.CO
Growth of Early Supermassive Black Holes and the High-Redshift Eddington Ratio Distribution
利用一个新的大尺度（~ 0.75 Gpc）^[3]流体动力学宇宙学模拟，我们研究了早期宇宙（z > 4.75）中超大质量黑洞的增长率。值得注意的是，我们发现典型的爱丁顿比在黑洞质量为4-8 * 10^7太阳质量时有一个明显的峰值（通常在7 * 10^11 ~ 10^12太阳质量的晕中发现），与红移无关，表明大部分黑洞的生长发生在冷流主导的区域。黑洞的生长基本上受气体密度演化的控制。在给定的质量标度下，典型的爱丁顿比简单地表示为宇宙学密度（1+z）^[3]，峰值是由质量更大的宿主中可获得的气体密度增加与活动星系核强反馈导致的气体密度降低之间的竞争引起的，活动星系核强反馈使黑洞失去了足够的气体来为高质量端的进一步快速增长提供燃料。除了平均爱丁顿比的演变，我们表明，爱丁顿比之间的质量选择和亮度选择的样品的分布近似对数正态分布。我们将这些发现结合成一个单一的对数正态拟合公式的爱丁顿比的分布作为（M_BH，z）的函数。该公式可用于演化黑洞种群的解析和半解析模型，预测观测到的类星体的黑洞质量，结合观测到的爱丁顿比分布，可用于约束黑洞质量函数。
2012-01-25 astro-ph.CO
Cosmic history of viable exponential gravity: Equation of state oscillations and growth index from inflation to dark energy era
研究了$F(R)$引力的一个普遍特征：在物质主导的时代，有效暗能量的大频率振荡可能影响哈勃参数高阶导数的行为，并有可能在高红移处产生奇异的非物理解.这种行为是明确分析现实的$F(R)$模型，特别是指数重力和功率形式的模型。为了稳定这样的振荡，我们考虑通过一个修正项，不破坏的可行性属性的模型的额外修改。详细分析了宇宙未来的演化和物质密度微扰增长指数的演化历史。此外，我们探讨了指数引力在暴胀情景中的两个应用。我们展示了如何有可能获得不同数量的$e$ -折叠在早期的时间加速通过不同的选择的模型参数中存在的超相对论物质，这不稳定的通货膨胀，并最终导致退出通货膨胀阶段。我们在两个可行的指数引力模型中进行了暴胀的数值分析。证明了在暴胀结束时，宇宙的有效能量密度和曲率减小，从而实现了暴胀与$Λ$ CDM类暗能量主导时代的统一描述.
2012-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Dust grain growth in the interstellar medium of galaxies at redshifts 4<z<6.5
区分不同的粉尘形成过程是了解其性质的关键问题。我们分析了6个红移为4<z<5的亚毫米星系和9个红移为5<z<6.4的类星体。我们估计他们的尘埃质量从他们的（亚）毫米发射和他们的恒星质量的光谱能量分布建模或从动力学和气体质量从CO线检测。我们计算了每个AGB恒星和每个SN的尘埃产量，以解释这些尘埃质量，并得出结论，AGB恒星是不够有效的，在大多数这些星系形成尘埃。SN可能是粉尘产生的原因，但只有在SN冲击中的粉尘破坏不被考虑在内的情况下。否则，即使是SNe也不够有效，这就提倡使用其他一些粉尘产生机制。我们提出的假设，颗粒生长的星际介质是负责大部分的尘埃质量积累在这些星系。
2011-07-26 astro-ph.CO
Probing the imprints of generalized interacting dark energy on the growth of perturbations
我们广泛研究宇宙学模型的演变和独特的签名，其中暗能量直接与暗物质相互作用。我们首先讨论了这些耦合模型对宇宙微波背景温度谱的影响，其中讨论了多极峰分离和积分Sachs-Wolfe效应。我们还解决了增长的物质扰动，并解开相互作用的暗能量模型使用的膨胀历史与增长的历史。我们发现，暗物质和暗能量之间的非正式耦合诱导的中间尺度和时间依赖的阻尼振荡功能的物质增长率函数，这种耦合的一个独特的特点。除了非正式的耦合，我们还考虑共形耦合模型，连同模型，同时利用这两个耦合。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Dust grain growth in the interstellar medium of 5<z<6.5 quasars
我们研究了恒星尘埃源，即渐近巨星分支（AGB）星和超新星（SNe）是否可以解释5<z<6.5类星体（QSO）中检测到的尘埃。我们用类星体毫米辐射的尘埃质量和近似为动力学质量与H_2气体质量之差的恒星质量计算了每颗AGB星和每颗SN所需的尘埃产额。我们发现AGB星在大多数z>5类星体中不足以有效地形成尘埃，而SNe可能能够解释某些类星体中的尘埃。然而，即使对于头重脚轻的初始质量函数，它们也需要非常高的尘埃产额。这暗示了额外的非恒星尘埃形成机制，例如9个z>5类星体中至少有3个在星际介质中有显著的尘埃颗粒生长。SNe（但不是AGB星）可能会提供足够的重元素来推动这种增长。
2010-06-28 astro-ph.CO
The star-formation history of mass-selected galaxies from the VIDEO survey
我们测量恒星形成率（SFR）和特定的SFR（SSFR）的KS选择星系的VIDEO调查堆叠1.4 GHz的甚大阵列数据。我们根据光谱能量分布将样本分为椭圆星系、不规则星系和星爆星系，样本跨度为0 <z <3，恒星质量为10 ** 8.0 <Mstellar/Msol <10 ** 11.5。我们发现，SSFR下降与恒星质量，在协议的“缩小”的范例。我们考虑了SSFR质量斜率对红移的依赖性：对于我们的完整和椭圆样本，斜率是1/2，但对于不规则和星爆样本，斜率与红移无关。对于椭圆星系，SSFR的演化速率随着恒星质量的增加而略有降低，但不规则星系和星暴在恒星质量上共同演化。我们的SSFR作为恒星质量和红移的函数的结果是一致的来自其他无线电堆积测量质量选择的被动和恒星形成的星系，但不一致的半解析模型，往往低估SFR和SSFR产生的。有必要进行更深层次的高分辨率射电观测，例如使用下一代MeerKAT望远镜进行观测，以便在更早的时间探测较低的质量，并允许直接探测，即详细研究单个星系。
2014-01-08 astro-ph.CO
Effects of Primordial Black Holes on IGM History
本研究探讨了原初黑洞Hawking辐射对z约800-25期间星际介质电离历史、气体温度及21cm信号的影响，发现轻质量PBH显著改变电离分数和温度，强调需严格处理Hawking辐射。
2025-10-13 astro-ph.CO
The effect of environment on the mass assembly history of the Milky Way and M31
研究基于受约束的本星系群模拟，对比孤立类似物发现，银河系受M31潮汐效应影响，其早期质量增长偏早且晚期受抑，并成功重现了GES、LMC等关键并合事件。
2025-01-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Coupled dark matter-dark energy in light of near Universe observations
基于现有观测的宇宙学分析无法排除暗能量和暗物质流体之间存在相当大的耦合。我们在低红移和近宇宙观测的基础上，探索了满足宇宙微波背景约束的各种耦合暗物质-暗能量模型。我们说明了不同类别的暗耦合模型的现象学，特别注意区分只出现在膨胀历史和那些出现在增长的结构之间的影响。我们发现，虽然一大类暗耦合模型是有效的模型，其中广义相对论（GR）被修改-因此可以通过对膨胀历史和结构增长的组合测试来探测-，但有一类暗耦合模型，其中重力仍然是GR，但扰动的增长原则上是修改的。虽然这种影响是小的，在我们所考虑的具体模型，应该记住，重建的膨胀历史和增长之间的不一致可能不唯一地表明偏离GR。我们的低红移的限制来自宇宙速度，红移空间扭曲和星系空隙中的暗物质丰度。我们发现，目前的数据约束的无量纲耦合|xi| <0.2，但从即将到来的数据的前景是一个显着的改善。未来，对哈勃常数的精确测量，结合对结构生长的高精度限制，可以提供排除暗耦合模型的关键，这些模型可以通过其他测试。我们还将利用弱等价原理违反的论点，这有可能高度不利于一个广泛的家庭的耦合模型。
2010-12-09 astro-ph.CO
Neutrinos in the holographic dark energy model: constraints from latest measurements of expansion history and growth of structure
详细研究了含有大量中微子和/或暗辐射的全息暗能量模型。计算了HDE模型中的背景和扰动演化。我们采用PPF方法来克服重力不稳定性困难（暗能量的扰动发散）导致的状态方程参数$w$跨越幻影鸿沟$w=-1$在HDE模型与$c<1$。从而推导出HDE模型中各个分量的密度扰动和度规涨落的演化。讨论了大质量中微子和暗辐射对宇宙微波背景辐射各向异性功率谱和HDE情景下物质功率谱的影响。此外，我们还利用最新的膨胀历史和结构生长测量数据，包括普朗克CMB温度数据、重子声学振荡数据、JLA超新星数据、哈勃常数直接测量、弱透镜的宇宙剪切数据、普朗克CMB透镜数据和红移空间畸变数据，对含有大量中微子和/或暗辐射的HDE模型进行了约束.从这些数据的约束条件中，我们发现HDE模型中的$\sum m_ν<0.186$ eV（95 CL）和$N_{\rm eff}=3.75^{+0.28}_{-0.32}$.
2015-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The (black hole mass)-(host spheroid luminosity) relation at high and low masses, the quadratic growth of black holes, and intermediate-mass black hole candidates
从72个具有可靠的超大质量黑洞质量M_（bh）的星系样本出发，导出了（i）24个部分耗尽核-Sersic星系子样本和（ii）48个Sersic星系子样本的M_（bh）-（宿主球体光度，L）关系。利用K_s波段的2 MASS数据，我们发现在加性干并合过程中形成的核-Sersic球状体的M_（bh）~ L_（K_s）^（1.10+/-0.20）和在富气过程中形成的Sersic球状体的M_（bh）~ L_（K_s）^（2.73+/-0.55）之间存在近似线性关系。在将文献B波段盘星系星等转换为倾角和尘埃校正的球星系星等后，通过本文提出的一个有用的新方程，我们得到了类似的结果。与M_（bh）-sigma图不同的是，在M_（bh）-L图中，棒斑星系和非棒斑星系是否相互偏移，这一点仍然是未知的。虽然黑洞反馈通常被用来解释什么是以前被认为是一个几乎恒定的M_bh/M_sph质量比~ 0.2%，我们主张，近线性的M_bh-L和M_bh-M_sph的关系，在高质量下观察到的，而不是主要是由添加剂干合并的星系。我们认为，反馈的结果在一个显着不同的标度关系，这样黑洞质量的规模大致平方的球体质量在Sersic星系。因此，我们引入一个修订的冷气“类星体”模式喂养方程的半解析模型，以反映我们所称的“二次增长”的黑洞在Sersic星系中建立在富含气体的过程。最后，我们用新的Sersic M_bh-L方程预测了近…
2013-01-02 astro-ph.CO
The Growth of Red Sequence Galaxies in a Cosmological Hydrodynamic Simulation
我们研究宇宙的红色序列的宇宙增长在宇宙流体动力学模拟，其中包括一个启发式的处方淬火恒星形成，产生一个现实的被动星系人口的今天。在这个处方中，由热气体主导的晕被持续加热，以防止它们的日冕为新恒星的形成提供燃料。热日冕主要形成于\sim 10^12 M \odot以上的晕中，因此恒星质量为\sim 10^10.5 M \odot的星系最先熄灭，并在z > 2时移动到红色序列上。红色序列中同时存在着大量缺乏新燃料的大晕中的低质量卫星星系，导致\sim 10 ^10 M \odot附近的被动星系数密度下降。即使在加入红色序列之后，星系的恒星质量仍在继续增长，主要是通过典型质量比为\sim 1：5的微小合并。对于最大质量的系统，合并质量比的分布所暗示的尺寸增长通常是\sim 2 \times，相应的质量增长，与观测结果一致。这个模型再现了局部宇宙中的质量密度和颜色密度趋势，基本上没有演化到z = 1，暗示这样的关系可能被z \sim 2冲掉。模拟星系在高质量或高局部超密度时越来越有可能是红色的。在我们的模型中，周围热气体的存在推动了质量和环境的趋势。
2012-08-20 astro-ph.CO
Weak Lensing Science, Surveys, and Systematics
弱引力透镜是宇宙学模型、暗能量和暗物质的重要研究内容之一，它为研究宇宙的膨胀历史和大尺度结构的生长历史提供了重要线索。考虑到广泛的物理影响增长-动力学暗能量，扩展引力，中微子质量和空间曲率-我们分析的宇宙学约束。同样，我们考虑了一系列系统的不确定性，在剪切测量，光度红移，和非线性功率谱，宇宙学参数提取的影响。我们还调查，并提供拟合公式，调查参数，如红移深度，星系数密度和天空面积的影响。最后，我们研究了不同的基准宇宙学的结果的鲁棒性。
2011-02-24 astro-ph.CO
Active Galactic Nuclei - the Physics of Individual Sources and the Cosmic History of Formation and Evolution
本文对活动星系核的天体物理作了简要的评述。在对活动星系核的研究动机作了一般性的介绍之后，我们讨论了我们目前对中心引擎内部工作的理解，最有可能的是吸积质量在100万到100亿太阳质量之间的黑洞。我们强调最近的结果有关的射流（准直流出）的活动星系核来自X射线观测（钱德拉）的千帕尺度的射流和伽马射线观测的活动星系核（费米，切伦科夫望远镜）与射流密切对准的视线（耀变体），并讨论这些意见的解释。随后，我们总结了我们对活动星系核形成和演化的宇宙历史的认识。最后，我们描述了即将到来的观测机会。
2013-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Neutrino masses from CMB B-mode polarization and cosmic growth rate
基于未来对宇宙微波背景（CMB）的观测，包括普朗克卫星CMB透镜效应产生的B模偏振，以及利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法从欧几里德红移巡天得到的宇宙结构增长率，对中微子质量的约束进行了估算。在68%的置信水平下，中微子总质量的误差估计为$Δ\sum m_ν = 0.075$ eV.通过使用的增长率，而不是星系的功率谱，获得准确的约束条件，因为增长率是由星系偏差的不确定性比由星系的功率谱的影响较小。
2015-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model-independent cosmological constraints from growth and expansion
从Ia型超新星的数据重建宇宙的膨胀历史，我们拟合的增长率测量，并把一些关键的宇宙学参数，即，$Ω_\mathrm{m},γ$，和$σ_8$模型无关的约束。这些限制与广义相对论框架内的一致性模型的限制是一致的，但目前的数据质量不足以排除修正的重力模型。添加的条件，暗能量密度应该是积极的，在所有的红移，独立于其状态方程，进一步限制的参数和有趣的支持一致性模型。
2018-05-09 astro-ph.CO
Characterizing dark interactions with the halo mass accretion history and structural properties
研究了耦合暗能量宇宙学中晕质量吸积历史及其与内部结构性质的关系。为了准确预测暗相互作用引起的所有非线性效应，我们使用耦合暗能量宇宙学模拟（CoDECS）。我们测量在z=0的晕浓度和每个晕的质量分辨率阈值以上的子结构的数量。通过追溯晕合并的历史树，根据主晕的质量，我们建立了一个MAH模型，该模型精确地再现了ΛCDM宇宙中晕的M_{200}增长，并比较了不同宇宙学情景下的MAH。对于弱常数耦合的cDE模型，我们的MAH模型可以通过适当地重新标度z=0，σ_8处的线性物质功率谱来重现模拟结果，精度在10%以内。然而，这不是更复杂的情况下，如“弹跳”的cDE模型，数值分析表明，在高红移晕的快速增长，不能简单地重新调整σ_8的值再现。此外，在固定的σ_8值，冷暗物质（CDM）晕在这些cDE方案往往是更集中，并有更多的子结构相对于ΛCDM预测。最后，我们提出了一个准确的模型，涉及晕浓度的时间，它组装一半或4%的质量。结合我们的MAH模型，我们展示了在一个ΛCDM宇宙中，在固定的晕质量下，晕浓度是如何变化的。
2013-07-16 astro-ph.CO
Inflationary Predictions and Moduli Masses
在超重力/弦结构中，暴胀模型的一个普遍特征是模场的真空错位。模量粒子的相关产生导致了后暴胀历史中的一个时期，其中能量密度由冷模量粒子主导。对暴胀后历史的这种修改意味着，在与CMB观测相关的模式的视界出口和暴胀结束$(N_k)$之间的e折叠数的优选范围取决于模量质量。这反过来又意味着，精密CMB观测值$n_s$和$r$对模量质量敏感。我们分析了一些代表性的通货膨胀模型的这种敏感性，并发现这种影响是高度相关的面对通货膨胀模型的观察。
2015-07-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological shock waves: clues to the formation history of haloes
在宇宙结构的形成和演化过程中产生的冲击波编码了宇宙分层形成的关键信息。我们分析了专注于宇宙学冲击波研究的$Λ$ CDM宇宙学中的欧拉AMR氢+N体模拟。冲击捕捉算法的组合，连同使用晕发现者，使我们能够研究的形态结构的冲击模式，冲击细胞的统计特性，以及宇宙学冲击波之间的相关性出现在不同的尺度和属性的晕窝藏他们。模拟中的冲击可以分为两大类：与晕内演化事件相关的内部弱冲击和与大规模事件相关的外部强冲击。激波分布函数包含不同激波的丰度和强度的信息，它可以用双幂律拟合，在马赫数为20附近斜率出现突变。我们引入一个广义的标度关系，相关的平均马赫数的维里半径内的晕和他们的维里质量。在这个平面上，晕占据不同的领域，根据其早期的演化历史：那些与安静的演变有一个几乎恒定的马赫数独立于他们的质量，而晕经历重大合并事件，在他们的演变非常早期显示出与他们的质量线性相关。在高红移处，晕分布在这种标度关系中形成了一种L型图案，这种图案由于晕的演化而发生变化。通过对冲击波在晕周围传播速度和大小的分析，可以对晕的形成时间和主要特征提供一些线索。（节录）
2012-10-04 astro-ph.CO
Vortical Motions of Baryonic Gas in the Cosmic Web: Growth History and Scaling Relation
利用宇宙学流体动力学模拟研究了大尺度结构中重子气体的涡旋运动。在宇宙网的形成过程中，重子物质的涡旋运动被斜压性分两个阶段抽升，形成薄片和细丝。在$z=0$处，空洞、片层、细丝和结的平均旋度速度分别约为$< 1$、1-10、10-150和5-50 km/s。采用She-Leveque分级湍流模型对25（100）$h^{-1}$ Mpc的箱形流场进行数值模拟，在$l<0.65(1.50) h^{-1}$ Mpc范围内，可以很好地描述气体旋涡速度的标度性。由速度结构函数揭示的涡旋运动的分形Hausdorff维数$d$为$\sim 2.1-2.3$（$\sim 1.8-2.1$）。它略大于细丝中质量分布的分形维数$\textit{D}^f \sim 1.9-2.2$，小于薄片的分形维数$\textit{D}^s \sim 2.4-2.7$。重子气体的涡旋动能主要由暗条输运。在$\sim 0.65(1.50) h^{-1}$ Mpc的转折尺度下，质量分布和涡度速度增量的标度都表现出明显的转变，这可能与密度丝的特征半径密切相关。
2015-08-27 astro-ph.CO physics.flu-dyn
The accretion history of dark matter halos I: The physical origin of the universal function
了解暗物质晕的普遍吸积历史是确定其结构起源的第一步。我们使用扩展的Press-Schechter形式主义，从初始密度扰动的增长率导出晕质量吸积历史。我们表明，晕质量的历史是很好地描述了指数函数的红移在高红移制度。然而，在低红移区域，质量历史遵循幂律，因为在暗能量主导的时代，由于宇宙的加速膨胀，密度扰动的增长停止了。我们提供了一个解析模型，遵循表达式$M(z) = M_{0}(1+z)^{af(M_{0})}e^{-f(M_{0})z}$，其中$M_{0} = M(z=0)$，$a$依赖于宇宙学和$f(M_{0})$只依赖于线性物质的功率谱。解析模型不依赖于数值模拟的校准，适用于任何宇宙学。我们比较了我们的模型与文献中的质量吸积历史的最新经验模型，发现非常好的协议。我们在线提供模型的数值例程。
2015-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Determination of neutrino masses from future observations of CMB B-mode polarization and the growth of structure
基于未来对宇宙微波背景辐射（CMB）的观测，包括利用普朗克卫星的CMB透镜效应产生的B模偏振，以及BigBOSS实验的全天星系红移巡天中的重子声学振荡距离尺度和星系功率谱，估算了中微子质量的约束条件.我们估计的误差在总中微子质量的约束为$Δ\sum m_ν = 0.012$电子伏特与68%的置信水平。如果中微子总质量的基准值是$\sum m_ν= 0.06$ eV，这个结果意味着中微子质量等级必须是正常的。
2013-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Redistribution Explains Galaxy Growth and Rotation Curve Development
观测证据和星系形成的等级理论在暗物质晕的形状、星系特征之间的相关性和星系演化历史等方面存在显著差异。本文介绍了一个修改的分级星系形成理论，假设暗物质进入高椭圆轨道，因此，有效地重新分配期间的星系核活动。加上这个修改，理论更准确地预测了观测到的星系的发展历史和它们的成熟状态。特别是，这个修正预测星系在早期（约70亿至100亿年前）的大小会增长，但质量不会增长，并发展出它们的特征旋转曲线，在大半径处，与预期的开普勒衰退相比，呈现出相对平坦的形状。
2011-05-08 astro-ph.CO physics.gen-ph
The imprint of the cosmic supermassive black hole growth history on the 21 cm background radiation
氢的红移21厘米跃迁线追踪了中性星系际介质（IGM）在“宇宙黎明”时的热演化，即在第一个发光天体出现期间（大爆炸后约1亿年），但在这些天体电离IGM之前（大爆炸后约4亿至8亿年）。因为X射线，特别是，很可能是加热IGM的主要能量信使，21厘米签名的测量可以用来推断有关第一个天体物理X射线源的知识。使用分析论证和数值布居合成算法，我们认为超大质量黑洞（SMBH）的祖先应该是硬天体物理X射线的主要来源-因此是IGM加热和21 cm签名的主要驱动力-在红移$z < 20$，如果（i）它们很容易从第三星族恒星的残余物中生长出来，（ii）产生的X射线数量与活动星系核和高质量X射线双星中观察到的数量相当。我们发现，满足这些假设的模型占主导地位的贡献IGM加热恒星星族，并导致21厘米的亮度温度上升$z > 20$。在即将到来的观测数据中没有这样的特征意味着SMBH的形成发生在较晚的时候（例如通过所谓的直接坍缩场景），它在早期星系和原星系中并不常见，或者它产生的X射线比较低红移的经验趋势少得多，这可能是由于内在的昏暗（辐射效率低下）或靠近源的康普顿厚度的遮蔽。
2015-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-parametric Reconstruction of Growth Index via Gaussian Processes
加速的宇宙膨胀可能是由于广义相对论（GR）中的暗能量，或修正的引力。通过使用扩张历史和增长历史来区分它们是有意义的。在文献中，有人提出，增长指数$γ$是有用的，以区分这两种情况。在这项工作中，我们考虑通过高斯过程从截至2018年7月的最新观测数据中将生长指数$γ$非参数重建为红移$z$的函数。我们发现，$f(R)$理论和GR中的暗能量模型（特别是$Λ$ CDM）在远远超过$3σ$置信水平的中等红移范围内与结果不一致。一个不同于$f(R)$理论的修正引力方案是有利的。然而，这些结果也可能是由于其他非平凡的可能性，其中GR（特别是$Λ$ CDM）和$f(R)$理论中的暗能量模型可能仍然存在。在所有情况下，我们的研究结果都表明需要新的物理学。
2019-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending the Gravitational Growth Framework
引力增长指数形式主义提供了一种独立于模型的方法，通过测试暗能量物理学来寻找与广义相对论的偏差，而不是它对宇宙膨胀历史的影响。在这里，我们扩展的方法，以纳入一个早期的时间参数g_star，除了在描述大尺度结构的增长指数。我们说明了它的效用模型与修改后的重力在高红移，早期加速，或早期暗能量。未来的数据将有能力同时约束暗能量状态方程、生长指数γ和g_star，而不会降低状态方程的确定性。
2009-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Joint reconstructions of growth and expansion histories from stage-IV surveys with minimal assumptions. II. Modified gravity and massive neutrinos
本研究提出基于高斯过程的两步无模型依赖方法，利用第四阶段巡天数据重构修正引力唯象函数，分析有质量中微子影响，指出错误假设ΛCDM膨胀历史会带来重构偏差。
2023-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Correlations between supermassive black holes, hot atmospheres, and the total masses of early type galaxies
本文研究了由钱德拉X射线天文台观测的47个早型星系的中心超大质量黑洞（SMBH）的质量与大气气体温度和光度之间的关系。我们报告发现的大气温度之间的紧密相关性的最明亮的集群/组星系（BCGs）和他们的中央SMBH质量。此外，我们的流体静力学分析揭示了BCGs的总质量（$M_{\rm tot}$）和它们的中心SMBH质量（$M_{\rm BH}$）之间近似线性相关。最新的宇宙学模拟表明，在黑洞的吸积快速增长过程中，黑洞的质量可以通过辐射反馈由晕的结合能决定，而对于大多数质量较大的星系，合并是黑洞增长的主要途径。在中央SMBH和它们的宿主星系通过合并同时增长的情况下，观察到的线性相关可能是中心极限定理的自然结果。
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Slow Galaxy Growth within Rapidly Growing Dark Matter Halos
在冷暗物质宇宙学中，质量最大的暗物质晕在红移z=1和z=0之间经历快速增长，对应于过去70亿年的宇宙时间。因此有一种期望，即最大质量星系的恒星质量也将通过在这个红移范围内的合并而迅速增长。虽然有一些大质量星系在低红移下合并的例子，但最近的观测表明，大质量星系的恒星质量自z=1以来只增长了30%。一些文献声称，大质量星系的缓慢增长与CDM范式相反，尽管情况不一定如此。为了确定为什么大质量星系没有快速增长，我们模拟了星系如何填充暗物质晕。为此，我们在NOAO深宽视场巡天的Bootes场中测量了红移z<1星系的空间密度和空间聚类。然后，我们使用晕占据分布（HOD）形式主义的观测建模。我们发现最大星系的恒星质量与暗物质晕质量的三分之一次方成正比。在质量最大的暗物质晕中，我们还发现恒星质量主要分布在“卫星”星系中。因此，大型星系的恒星质量预计会相对缓慢地增加，即使它们位于快速增长的暗物质晕中。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
PBH mass growth through radial accretion during the radiation dominated era
本文用状态方程$p=ρ/3$数值求解耦合到超相对论理想气体的爱因斯坦方程组，模拟了辐射在原初黑洞（PBH）上的径向吸积。我们通过对大爆炸后$t\sim10^{-4}s$到$t\sim 10^2s$之间轻子时代吸积辐射能量密度的积分来计算黑洞的最终质量。我们的研究结果表明，初始质量介于$10^{-4}$和$1M_{\odot}$之间的小PBH可能会增长到数百个太阳质量，因此可以是SMBH种子。另一方面，在$t\sim 1s$处形成的PBH的初始质量在900和$\sim 980M_{\odot}$之间，到$t\sim 100s$时，显示出$10^4$至$10^6M_{\odot}$的质量，其是种子或已经形成的SMBH的质量。事实上，我们只考虑径向流意味着我们的结果工作以及限制情况下，预计在更一般的情况下，吸积率可能会发生显着变化。尽管如此，我们表明，它是可能的SMBH可以PBH的增长，由于吸积的辐射。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc
Falsifying $Λ$CDM: Model-independent tests of the concordance model with eBOSS DR14Q and Pantheon
我们结合模型独立重建的膨胀历史，从最新的万神殿超新星距离模量汇编和测量重子声学振荡，以测试宇宙学的和谐模型，即FLRW度量和平坦度的空间曲率的一些重要方面。然后，我们使用重建的扩展历史，以适应红移空间失真的增长测量，并获得强约束$(Ω_\mathrm{m},γ,σ_8)$在一个模型无关的方式。我们的结果表明，与一个空间平坦的FLRW宇宙与广义相对论支配的扰动的结构形成和宇宙学常数作为暗能量的一致性。然而，我们也可以看到一些紧张的暗示，在不同的观测范围内的和谐模型相关的高红移观测（$z > 1$）的膨胀历史。这支持了Sahni et al.（2014）和Zhao et al.（2017）的早期发现，并强调了精确测量膨胀历史和高红移结构增长的重要性。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分，需借助额外探针打破简并。
2013-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early Growth of the First Black Holes
在过去的十年里，随着在宇宙历史的早期发现由越来越大的黑洞（BH）提供动力的类星体，早期BH形成和生长的理论也取得了相应的快速进展。在这里，我们回顾了第一个大质量的黑洞是如何从原始气体形成，然后增长到超大质量尺度的新兴图片。我们讨论了这些种子BH的祖先形成的初始条件，决定它们形成的初始质量的因素，以及它们通过吸积生长的初始阶段，这可能发生在超爱丁顿率。最后，我们简要讨论了这些结果如何连接到超大质量黑洞的增长在大爆炸后的第一个十亿年的过程中的大规模模拟。
2016-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Breaking the Dark Sector Degeneracy with Nonparametric Expansion--Growth Reconstruction
School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所）
研究通过引入数据驱动的非参数膨胀-增长框架，打破暗区简并，同时重建暗能量EoS和暗区耦合，应用于多种数据未发现非零相互作用或暗能量动力学证据，建立了膨胀-增长一致性检验及区分暗能量动力学的模型无关途径。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
