Radiative Transfer Distortions of Lyman-$α$ Emitters: a New Fingers-of-God Damping in the Clustering in Redshift Space
Lyman- $α$光子的复杂辐射转移（RT）对用Lyman- $α$发射体（LAEs）推断大尺度结构的星系巡天观测提出了理论挑战。在RT模拟的指导下，以前的研究调查了RT对大规模LAE聚类的影响，并声称RT诱导选择效应，即使在实空间中也会导致各向异性失真，但在红移空间中的影响可以忽略不计。然而，我们以前的研究，这依赖于一个完整的辐射转移代码运行的Illustris模拟，表明各向异性的选择效果大大降低了更高的空间分辨率。采用相同的模拟框架，我们进一步研究了红移空间中RT对LAE成簇的影响。由于我们通过Lyman- $α$发射的光谱峰测量LAE的径向位置，由于RT引起的频移污染了红移测量，因此在红移空间中推断出径向位置。我们证明，这种额外的RT偏移抑制了沿视线的LAE聚类，这可以被解释为一种新的上帝的手指（FoG）的效果。为了评估FoG效应，我们开发了一个理论框架，特别强调其与基础的一点速度分布的联系，同时考虑到RT偏移以及通常在红移空间畸变（RSD）的背景下研究的特殊速度。虽然我们的研究结果强烈鼓励在LAE调查更仔细的RSD建模，我们还寻求一种方法，以减轻额外的FoG效应，由于RT利用其他信息的莱曼- $α$频谱。
2019-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fingerprinting Dark Energy II: weak lensing and galaxy clustering tests
暗能量的表征是宇宙学的中心任务。为了超越一个宇宙学常数，我们至少需要引入一个状态方程和一个声速，并考虑涉及微扰的观测测试。如果暗能量在可观测尺度上不是完全均匀的，则泊松方程被修改，并且暗物质聚集直接受到影响。然后，人们可以用暗物质作为探测器来寻找暗能量聚集的观测效应。本文利用一般暗能量宇宙学中微扰方程的解析近似解分析了未来十年大尺度观测在约束状态方程和声速方面的性能。我们发现，层析弱透镜和星系红移调查可以约束的暗能量的声速，只有当后者是小的，$c_{s}\lesssim0.01$的顺序（在$c$的单位）。对于更大的声速，误差增长到100%或更多。我们的结论是，大尺度结构的观测包含很少的信息，在正则标量场模型的扰动与声速为1。然而，他们能够探测到“冷”暗能量的存在，即具有非相对论性声速的暗能量。
2010-07-13 astro-ph.CO
GODMAX: Modeling gas thermodynamics and matter distribution using JAX
本研究推出基于JAX的全可微代码GODMAX，依托ANTILLES模拟套件联合拟合多红移、多质量暗晕的气体与物质分布轮廓，首次实现多种宇宙学探针的稳健联合分析，可提升重子物理相关宇宙学参数的约束精度。
2024-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The large-scale monopole of the power spectrum in a Euclid-like survey: wide-angle effects, lensing, and the `finger of the observer'
由于特殊的速度和其他光锥效应，径向红移空间扭曲塑造了我们构建的宇宙地图。我们解决了开放的问题，他们的影响到银河系功率谱的矩，$P_0(k)$。具体而言，我们使用升级的数值实现的LIGER方法来生成$140$模拟星系密度场的一个完整的欧几里德一样的调查，我们测量$P_0(k)$在每个人利用一个标准的估计。我们比较了通过打开和关闭不同效果获得的光谱。我们的研究结果表明，由于径向特有的速度产生的广角效应超过预期的水平内的平面平行近似的过剩功率。对于$k<0.02\,h$ Mpc $^{-1}$，可检出，信噪比为2.7。弱透镜放大率也产生额外的功率在大尺度上，如果目前最喜欢的H $α$发射器的光度函数模型被证明是现实的，只能检测到最好的信噪比为1.3。最后，我们证明，测量$P_0(k)$在标准的休息的观察者产生一个添加剂的组成部分，反映了运动偶极子过密度所造成的特殊速度。该分量的特征在于大尺度上的阻尼振荡模式。我们表明，这种“手指的观察者”的效果是可检测的一些红移箱，并建议其测量可能会打开新的研究方向与宇宙学参数的确定，正在研究的星系人口的属性，和偶极子本身。
2021-11-30 astro-ph.CO
Recovering dark-matter clustering from galaxies with Gaussianization
高斯化变换已经被提出作为一种方法，以消除星系聚类统计中的尺度依赖性星系偏差和非线性问题，但这些好处还没有得到彻底的测试，为现实的星系样本。在本文中，我们测试的有效性高斯化变换不同的星系类型，将其应用到现实的模拟蓝色和红色星系样本。我们表明，在现实空间中，红色和蓝色星系的高斯化功率谱的形状与底层的暗物质，与初始功率谱，并与对方比通常（未变换）的密度场的统计更小的尺度。然而，我们发现，在高斯统计的协议打破了红移空间。我们将此归因于红星系和蓝星系在红移空间中表现出非常不同的上帝手指。在应用上帝之指压缩之后，恢复了高斯化功率谱之间在小尺度上的一致性。我们还比较了高斯化变换的剪切星系密度场，发现虽然这两种方法是有效的在真实空间中，他们有更复杂的行为在红移空间。总的来说，我们发现高斯化可以是有用的，在恢复的基础暗物质功率谱的形状k ~ 0.5 h/Mpc和初始功率谱k ~ 0.4 h/Mpc在某些情况下，在z = 0。
2015-11-06 astro-ph.CO
Where are the Luminous Red Galaxies (LRGs)? Using correlation measurements and lensing to relate LRGs to dark matter halos
非线性红移空间扭曲，上帝之指（FoG）效应，可以复杂的星系功率谱的解释。在这里，我们演示了Hikage等人提出的方法。（2012）使用补充观测直接限制这种对数据的影响。我们使用目录的发光红星系（LRGs）和光度星系从SDSS DR 7测量的红移空间功率谱的LRGs，LRGs的互相关与背景光度星系的形状（星系星系弱透镜），和投影的互相关LRGs与光度星系具有类似的光度红移的LRG光谱红移。所有这些测量都使用重建的晕圈场。虽然我们使用的位置，每个LRG单LRG系统，我们比较测量使用不同的晕中心代理多LRG系统（4.5%的所有晕）：最亮的LRG位置（BLRG），最微弱的LRG位置（FLRG）和他们的算术平均位置（平均值），分别在每个系统。我们发现显着的差异，在不同的中心测量的相关性，在三个观测值一致的偏心效应。通过比较的测量与晕模型，将卫星测光星系分布根据广义NFW配置文件，我们发现，约40（70）%的BLRG（FLRG）的偏心卫星星系的多LRG系统。卫星LRG的典型偏心半径约为400 kpc/h，在平均质量为1.6x10^14 Ms/h的主晕中的速度色散约为500 km/s。我们表明，如果在单个LRG系统中的LRG具有类似的偏移，LRG功率谱中的剩余FoG污染可以在k>0.1 h/Mpc时是显著的，这可能会导致宇宙学参数如中微子质量的偏差。
2013-08-06 astro-ph.CO
An analytic halo approach to the bispectrum of galaxies in redshift space
在晕近似描述的基础上，利用中心星系和卫星星系的晕占据分布，给出了星系双谱在红移空间的解析表达式。这项工作是以前的工作的星系功率谱，照亮了显着的贡献，卫星星系的更高的多极谱通过非线性红移空间扭曲的随机运动的延伸。的双谱的多极子的行为进行了比较，数值模拟的结果，假设一个光环占领分布的LOWZ样本的SDSS-III BOSS调查。给出了双谱多极子的解析近似公式，有助于理解其特征性质。我们证明了上帝的手指效应是非常重要的双谱在红移空间中的高多极，依赖于晕占据分布参数。
2017-01-11 astro-ph.CO
Constraining Halo Occupation Distribution and Cosmic Growth Rate using Multipole Power Spectrum
本文提出了一种利用星系功率谱P_l（k）多极分量测量晕占据分布（HOD）和宇宙生长率的新方法。卫星星系随机运动引起的非线性红移空间畸变，上帝的手指，产生高l多极各向异性的星系团，如十六极（l=4）和四十六极（l=6），这是敏感的卫星星系的分数和速度色散。通过对发光红星系（LRGs）的HOD模拟，我们发现输入HOD参数可以从P_l（k）中成功地再现出来，并且高l多极信息有助于打破HOD参数间的简并性。我们还表明，宇宙的增长率以及卫星的分数和速度分散的测量显着改善，通过添加高-l多极的小尺度信息。
2014-02-28 astro-ph.CO
Distribution function approach to redshift space distortions. Part V: perturbation theory applied to dark matter halos
数值模拟表明，红移空间畸变（RSD）在晕的功率谱中引入了很强的尺度依赖性，即使在相对较大的尺度（k<0.1h/Mpc），甚至在没有卫星的情况下（这会引起上帝的手指，FoG效应），相对于线性理论预测的偏差也有10%。如果未建模，这些影响将阻止从RSD调查中提取宇宙学信息。本文利用微扰理论（PT）和Halo偏置模型，将其应用于RSD的分布函数法，将RSD分解为若干密度加权速度矩的分解因子。我们使用PT对这些双折射器进行建模，并将结果与大范围晕质量和红移的模拟结果进行比较。我们发现，与引入物理动机的晕偏置，并使用暗物质功率谱从模拟，我们可以重现模拟结果的比例高达k~ 0.15 h/Mpc在z=0，而不需要在模型中有自由的FoG参数。
2013-09-22 astro-ph.CO
The Halo Occupation Distribution of HI Galaxies
我们进行了分析的空间聚类性能的HI选择星系从HI帕克斯全天巡天（HIPASS）使用的形式主义的晕占领分布（HOD）。由此产生的参数约束表明，HIPASS星系中的卫星星系（即不是其宿主暗物质晕中心成员的星系）的比例<20%，因此HIPASS中的卫星星系比光学选择星系红移调查中的卫星星系更少。此外，HIPASS星系的红移空间关联函数中缺乏上帝的手指，这可能表明确实存在的富HI卫星是在群质量中而不是在团质量暗物质晕中发现的。我们发现HIPASS星系的晕质量在M~10^11太阳质量的红移分布的峰值处有一个极小值，并且表明HIPASS星系中只有不到10%的重子是HI形式的。从HIPASS星系的HOD模型的定量约束是有限的，通过小调查量引入的不确定性。然而，我们的研究结果意味着，未来更深入的调查将允许HI与环境的分布进行详细研究，通过HI星系的集群。
2009-08-20 astro-ph.CO
Detecting Cosmic Strings with Lensed Fast Radio Bursts
最近从脉冲星定时观测报告的相关红噪声可能是宇宙弦发射的随机引力波的指示，宇宙弦在大统一能量标度附近的原始相变期间形成。不幸的是，已知的宇宙弦探测器，即宇宙微波背景各向异性和河外星系的弦透镜，对解释这种假定信号所需的$Gμ= 10^{-10}-10^{-7}$的低弦张力不够灵敏。我们表明，宇宙弦对快速射电暴（FRB）的强引力透镜效应是探测弦张力值范围的一个潜在的明确途径。弦透镜的图像对预期具有相同的放大因子和奇偶性，并且具有$\sim 10^2\,\,(G\,μ/10^{-8})^2$秒的典型时间延迟。每个FRB的独特光谱指纹，以及检测无线电波电场时间序列相关性的可能性，将使弦透镜解释的验证成为可能。甚长基线干涉测量（VLBI）观测可以空间分辨图像对，并提供一个下限的基础上的图像分离的字符串张力。我们计算了FRB透镜率作为FRB检测数的函数的几种不同的模型的FRB红移分布。我们发现，一项调查检测$\sim 10^5$ FRB，在即将到来的调查和弦的检测率估计，可以发现一个强大的透镜事件的字符串张力$Gμ\simeq 10^{-7}$。较大的FRB勘测，例如平方公里阵列（SKA）的第2阶段，有可能显著提高管柱张力对$Gμ\simeq 10^{-9}$的灵敏度。
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The RayGalGroupSims cosmological simulation suite for the study of relativistic effects: an application to lensing-matter clustering statistics
提出 RayGalGroupSims 宇宙学模拟套件，通过高分辨率 N-body 模拟和并行光线追踪生成包含多种相对论效应的光锥数据，复现并量化了放大偏差和红移空间畸变对透镜-物质功率谱的显著贡献。
2023-07-28 astro-ph.CO gr-qc
Impacts of satellite galaxies on the redshift-space distortions
我们研究了卫星星系对红移空间畸变的影响。在对Sloan数字巡天（SDSS）的亮红星系（LRGs）样本的多极功率谱分析中，我们清楚地检测到了十六极和四十六极谱的非零特征，这种特征在只有最亮的LRGs样本的功率谱中几乎消失。因此，我们表明，在多个系统中的卫星LRG的多极功率谱作出了显着的贡献，虽然它的分数很小。这种行为可以用一个简单的晕模型来理解，其中单晕项描述了卫星星系的上帝之指（FoG）效应，对更高的多极谱做出了主要贡献。我们证明了高阶多极子谱的小尺度信息对于校准卫星FoG效应是有用的，并且显著地改善了宇宙增长率的测量。我们进一步证明了星系巡天中的纤维碰撞对单晕项和高阶多极谱的影响，因为晕占据分布（HOD）中的卫星星系数目发生了变化。我们还讨论了卫星星系对未来针对H-α发射体的高红移巡天的影响。
2013-07-24 astro-ph.CO
Redshift space distortions in Lagrangian space and the linear large scale velocity field of dark matter
本文研究了Lagrangian空间中的红移空间畸变与暗物质线性速度场，通过传递函数进行线性建模并分析单极-四极比率，发现Lagrangian方法使宇宙线性增长率$f$的误差改善3倍且无需非线性建模。
2025-02-04 astro-ph.CO
Cosmological inference with halo clustering reconstructed from the redshift-space galaxy distribution
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA)（中央研究院天文及天文物理研究所）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学）
本文研究了基于圆柱分组方法重建的暗物质团簇对宇宙学参数推断的影响，展示了EFT框架下全形状建模的有效性，证明了重建样本能提供更稳健和精确的参数约束，尤其是对fσ_8和Alcock-Paczynski参数。
2026-04-13 astro-ph.CO
Distribution function approach to redshift space distortions. Part IV: perturbation theory applied to dark matter
我们利用相空间分布函数方法发展了一种微扰方法来计算红移空间畸变，并将其应用于暗物质的红移空间功率谱及其矩。RSD可以写为密度加权速度矩的和，最低阶是密度、动量密度和应力能量密度。我们使用标准的和扩展的微扰理论（PT）来确定它们的自动和交叉微扰因子，并将它们与N体模拟进行比较。我们表明，哪些条款可以很好地与标准PT建模，需要额外的条款，包括更高阶的校正，不能在PT建模。这些附加项中的大多数与小尺度速度弥散效应有关，即所谓的上帝之指（FoG）效应，其影响该膨胀中的一些但不是全部项，并且可以使用简单的物理动机的近似模型，例如晕模型。我们指出，有几个速度分散进入详细的RSD分析非常不同的振幅，这可以近似地预测晕模型。与以前的模型相比，我们的方法系统地包括在PT中给定顺序的所有项，并提供了小尺度色散值的物理解释。我们研究RSD功率谱作为μ的函数，μ是傅立叶模式和视线之间的角度的余弦，重点是μ的最低阶功率和多极矩，它们主导了可观察的RSD功率谱。总的来说，我们发现相当成功的建模许多，但不是所有的，在这个扩展的条款。
2012-12-06 astro-ph.CO
An Enhanced Thermodynamic Framework for Third-Order Galaxy Correlation Functions: A Physically Motivated Closure and Observational Test
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）；University of Kashmir（克什米尔大学）
本文提出了一种基于热力学的框架，用于解决三阶星系关联函数中暗物质与观测星系测量之间的矛盾，通过引入热力学效应和速度分散，实现了对高阶星系聚类的预测性描述。
2025-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Peculiar Velocity Decomposition, Redshift Space Distortion and Velocity Reconstruction in Redshift Surveys - I. The Methodology
大量的光谱巡天将以前所未有的精度测量星系特有速度引起的红移空间畸变。我们发展了一种新的方法来改进RSD建模，并通过星系红移巡天，根据RSD进行3D大尺度特有速度的鲁棒重建。(1)我们提出了一个数学上独特的和物理动机的分解成三个不同的起源，不同的尺度依赖性和不同的影响RSD的特征分量的特有的速度。(2)这种分解具有简化和改进RSD建模的潜力。我们导出了一个新的红移空间功率谱公式。在速度分解方案下，可以考虑所有高阶高斯修正和$δ^3$阶的非高斯修正，而不引入额外的模型不确定性。我们发现，领先的顺序贡献$\propto (1+f\tilde{W}(k)u^2)^2$不同于凯泽公式的功能$\tilde{W}(k)\leq 1$。因此，我们确定了一个显着的系统误差，导致低估的结构生长参数$f$的$O(10%)$一样多，即使在相对较大的规模$k=0.1h/$ Mpc。速度分解还揭示了上帝之指（FOG）效应的三个起源。(3)速度分解澄清了通过3D星系分布重建特殊速度的问题。我们讨论了两种可能的方法来进行速度重建。两者都使用速度重建中麻烦的RSD作为有价值的信息来源。两者都具有将随机3D场的重建转化为有限自由度的确定性窗口函数$W^s(k,u)$的重建的优势.. [删节]
2013-03-08 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the power spectrum of eBOSS emission line galaxies
我们提出了宇宙学参数测量的有效场理论为基础的全形分析的发射线星系（ELG）的功率谱。首先，我们进行了广泛的模拟测试，并确定适当的尺度削减ELG功率谱的扰动描述。我们详细研究了这个样本的非线性红移空间畸变（“上帝的手指”），并表明它们比发光的红色星系弱一些。这种差异对于当前的数据并不重要，但对于未来的调查（如Euclid/DESI）可能会变得重要。然后，我们分析了最近的测量ELG功率谱的扩展重子声振荡光谱调查（eBOSS）内的$νΛ$ CDM模型。结合BBN重子密度先验，ELG重建前后的功率谱单独约束了物质密度$Ω_m=0.257_{-0.045}^{+0.031}$、当前质量涨落幅度$σ_8=0.571_{-0.076}^{+0.052}$和哈勃常数$H_0=84.5_{-7}^{+5.8}$ km/s/Mpc（均为68 CL）.结合其他全形状和BAO数据，我们测量了$Ω_m=0.327_{-0.016}^{+0.014}$、$σ_8=0.69_{-0.045}^{+0.038}$和$H_0=68.6_{-1.1}^{+1}$ km/s/Mpc。仅从BBN、全形状和BAO数据中得到的中微子总质量被限制为$M_{\rm tot}<0.63$ eV（95 CL）。最后，我们讨论了明显的$\sim 3σ$差异推断的集群振幅之间的完整的形状分析和宇宙微波背景数据。
2021-11-30 astro-ph.CO
Cosmic homogeneity: the effect of redshift-space distortions and bias and cosmological constraints
Observatório Nacional（国家天文台）；Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦农村大学）；Universidade do Estado do Rio de Janeiro（里约热内卢州立大学）
该研究基于角关联维数\(D_2\)曲线进行新型宇宙学分析，利用星系目录评估红移空间畸变影响，通过限制分析尺度降低系统误差，获得星系偏差稳健估计并约束物质密度，结果与CMB分析一致，凸显\(D_2\)曲线在宇宙学参数推断上的潜力。
2026-07-13 astro-ph.CO
Peculiar Velocity Decomposition, Redshift Space Distortion and Velocity Reconstruction in Redshift Surveys. II. Dark Matter Velocity Statistics
大规模光谱红移巡天为通过红移空间畸变（RSD）精确测量宇宙学距离上的奇特速度打开了一扇有希望的窗口。在论文I中，我们提出将特征速度分解为三个本征模（v_δ，v_S和v_B），以便于RSD建模和特征速度重建。本文通过一系列N体模拟测量了暗物质速度本征模的暗物质RSD相关统计量，包括速度功率谱、关联函数、单点概率分布函数、累积量和描述上帝手指效应的阻尼函数。(1)功率谱测量表明，这些速度分量具有明显不同的空间分布和红移演化。特别地，我们测量了窗函数\tilde{W}（k，z），它描述了非线性演化对v_δ-密度关系的影响。我们证实它会在RSD宇宙学中引起O（10%）的显著系统误差。我们证明了\tilde{W}可以通过带有一个或两个自由参数的简单拟合公式来准确描述。(2)关联函数测量表明，对v_δ，v_S和v_B，关联长度分别为O（100），O（10）和O（1）Mpc。这些相关长度决定了我们在何处可以将速度场视为空间不相关的。(3)速度PDF和累积量量化了速度场的非高斯性。我们证实了在论文I中的推测，即v_δ在很大程度上是高斯的，然而，由于不可忽略的非高斯性，v_B是显著非高斯的。我们还测量了阻尼函数。尽管观察到的非高斯性，阻尼函数，因此FOG效应都很好地近似为高斯的感兴趣的尺度。
2017-05-19 astro-ph.CO
Distribution function approach to redshift space distortions, Part III: halos and galaxies
最近的研究表明，红移空间中的功率谱可以表示为数加权速度矩之间的互功率谱之和。我们调查这些模拟星系和暗物质晕的功率谱的属性，并将它们与暗物质功率谱进行比较，概括了偏差的概念。由于所有的数量是数字加权的这种方法是很好地定义，即使是稀疏的系统，如大量的晕，在对比以前的方法RSD的速度相关性进行了探讨。我们发现，数密度加权导致一个强大的规模依赖的偏置项的动量密度自相关和互相关密度。这种趋势变得更加显着的更偏置晕，并导致相对于线性理论的RSD功率的增强。上帝之手的影响，这在这种形式主义来自高阶矩的相关性超出动量密度，导致平滑的功率谱，可以减少这种增强的功率，但相对较小的晕没有小规模的速度色散。相比之下，对于一个更现实的星系样本与卫星的速度色散产生的卫星运动内的晕导致更大的功率抑制在小尺度上，但这取决于卫星的分数。我们研究了几种统计，如二维功率谱、多极矩、μ 2的幂和位形空间统计。总的来说，我们发现，在现实的星系样本，如明亮的红星系的非线性效应影响的红移空间集群在非常大的尺度：例如，四极矩的影响10%，当k<0.1h/mpc，这意味着这些影响需要了解，如果我们想提取宇宙学信息的红移空间扭曲。
2012-06-18 astro-ph.CO
Simulating Structure Formation of the Local Universe
在这项工作中，我们提出了宇宙学N体模拟的本地宇宙的初始条件约束的两微米红移调查（2 MRS）在立方体积内的180 Mpc/h的边长在本地组为中心。我们使用一个自洽贝叶斯为基础的方法来探索联合参数空间的原始密度波动和奇特的速度场，这是兼容的宇宙演化后的2 MRS星系分布。该方法（KIGEN代码）包括新的ALPT（增广拉格朗日摄动理论）结构形成模型，该模型将大尺度上的二阶LPT（2LPT）与小尺度上的球形塌陷模型相结合。此外，我们用2LPT描述相干流，并包括一个色散项来模拟上帝的手指（雾）。这些实现对于避免人为的伪结构至关重要，这些伪结构在使用具有2LPT的结构形成模型和具有压缩雾的数据时出现。我们假设LCDM宇宙学在我们的方法。恢复的初始高斯场用于执行一组25个约束模拟。从统计学上讲，这套模拟与一组参考的25个模拟相一致，这些模拟是基于随机播种的高斯波动的物质统计，功率谱和质量函数。在考虑整个体积的情况下，在高斯平滑尺度rS = 3.5Mpc/h下，模拟的密度场与对数空间中的星系密度场的相关系数约为98.3%（当rS = 1.4Mpc/h时，相关系数为74%）。互功率谱显示了与星系分布的相关性，这种相关性朝着更小的长度尺度减弱，直到它们在2.2-3.0 Mpc/h的尺度上消失。我们提出的模拟提供了一个完全非线性的密度和速度场与观测到的星系分布在几个百万秒差距的尺度上的高度相关性。
2013-08-02 astro-ph.CO
Galaxy Cluster Detection and Dynamical Analysis in the VIPERS High-Redshift Spectroscopic Survey
University of California Merced（加州大学默塞德分校）；National Research Institute of Astronomy and Geophysics（国家天文与地球物理研究所）；Cairo University（开罗大学）
本文通过FoG-GalWeight方法检测并分析了VIPERS巡天中的星系团，验证了速度分散作为质量代理的可靠性。
2025-12-12 astro-ph.CO
Friends-of-friends galaxy group finder with membership refinement. Application to the local Universe
上下文星系群构成了最丰富的星系系统。它们是星系演化的主要驱动力，可以作为大尺度结构和基本宇宙学的示踪剂。然而，从星系红移巡天数据中探测星系群受到几个观测限制的阻碍。目的。我们改进了广泛使用的朋友的朋友（FoF）组发现算法与成员细化程序，并将该方法应用于本地宇宙中的星系组合数据集。改进的主要目的是检测FoF组内的子组，从而能够更可靠地抑制上帝之指效应。方法. FoF算法经常被怀疑未检测到组和集群的子系统。我们使用了一个星系样本建立的2MRS，CF2，和2M++调查数据，包括近80000星系内的430 Mpc半径的本地体积检测FoF组。我们对检测到的组进行了多模态检查，以寻找亚组。我们进一步细化集团成员使用集团维里半径和逃逸速度暴露未绑定的星系。我们用维里定理来估计群的质量。结果分析结果在2MRS样本中的6282个星系群的目录中有两个或更多的成员，以及它们的质量估计。在最初的FoF组中，大约有一半的10个或更多成员被分成了更小的多模态检查系统。另一个基于类似数据但完全不同方法的组目录提供了与我们检测到的组的有趣比较。三分之二的群体是相同或非常相似的。差异主要涉及这些其他群体中最小和最大的群体，前者有时缺失，后者在我们的目录中被分为子系统。
2016-01-19 astro-ph.CO
Extending the modeling of the anisotropic galaxy power spectrum to $k = 0.4 \ h\mathrm{Mpc}^{-1}$
我们提出了一个新的模型的红移空间的星系的功率谱，并证明其准确性建模的四极，四极和十六极的星系密度场的尺度下的$k = 0.4 \ h\mathrm{Mpc}^{-1}$。该模型描述了星系团的晕模型的背景下，并使用欧拉微扰理论和$N$体模拟相结合的红移空间中的集群的底层晕。红移空间畸变的建模是使用所谓的分布函数方法完成的。最终的模型有13个自由参数，每个参数都是物理激励的，而不是一个讨厌的参数，这允许使用动机良好的先验。我们考虑了来自中心以及孤立和非孤立卫星的上帝之指效应，而不是使用单个速度色散来描述组合效应。我们测试和验证模型的准确性上的几套高保真$N$体模拟，以及逼真的模拟目录设计来模拟BOSS DR 12 CMASS数据集。这套模拟涵盖了一系列宇宙学和星系偏差模型，对模型中存在的理论系统学水平进行了严格的测试。发现$f σ_8$的恢复值中的偏差水平很小。当包括$k = 0.4 \ h\mathrm{Mpc}^{-1}$的尺度时，我们发现$f σ_8$的统计精度相对于$k = 0.2 \ h\mathrm{Mpc}^{-1}$提高了15- 30%，垂直Alcock-Paczynski参数$α_\perp$提高了大约10- 15%。使用BOSS DR 12 CMASS模拟作为比较基准，我们估计$\sim$的不确定性比文献中使用$k \leq 0.2 \ h\mathrm{Mpc}^…
2017-06-07 astro-ph.CO
Accurate emulator for the redshift-space power spectrum of dark matter halos and its application to galaxy power spectrum
一个精确的理论模板的红移空间星系的功率谱，如果适用于非线性尺度，使我们能够提取更严格和强大的约束宇宙学参数从测量的星系聚类。在这项工作中，我们开发了一个基于模拟的模板，所谓的仿真器，红移空间功率谱的暗物质晕。使用红移空间晕功率谱测量的黑暗探索$N$体模拟套件，涵盖101平面几何$w$ CDM宇宙学周围的普朗克$Λ$ CDM模型，我们将这些数据输入到一个前馈神经网络建立快速和准确的模拟功率谱从线性到非线性尺度高达$k \simeq 0.6 \,h \,{\rm Mpc}^{-1}$。我们的模拟器实现约1%和5%的分数精度预测的功率谱的四极矩，分别为晕的$\sim 10^{13}h^{-1}M_\odot$，对应于主机晕的SDSS LOWZ-和CMASS-类星系，其中实现的精度是足够的SDSS体积的统计误差相比。仿真器的验证和性能通过仿真器预测与直接从训练中未使用的验证集的仿真中测量的功率谱的比较来给出。我们表明，模拟器的输出可用于作出模型预测的红移空间功率谱的星系采用用户反馈模型的晕星系连接，如晕占领分布。该仿真器使我们能够很容易地将由于星系的维里运动和阿尔科克-帕茨基扭曲的上帝之指的效果。我们的代码可以计算的红移空间星系的功率谱在一个CPU亚秒，并准备执行基于仿真器的宇宙学分析，为现有的和即将到来的星系红移调查。
2020-10-19 astro-ph.CO
A clustering-based self-calibration of the richness-to-mass relation of CAMIRA galaxy clusters out to $z\approx1.1$ in the Hyper Suprime-Cam survey
通过模拟红移-空间两点相关函数，对CAMIRA星系团在红移$0.2\leq z<1.1$处的丰度-质量（$N$-$M$）关系进行了自校准.这些相关函数是CAMIRA星系团的$ξ_{\mathrm{cc}}$、BOSS巡天光谱观测到的CMASS星系的自相关函数$ξ_{\mathrm{gg}}$和这两个样本之间的互相关函数$ξ_{\mathrm{cg}}$。我们专注于约束规范化$N$ - $M$关系的前向建模方法，仔细考虑红移空间失真，上帝的手指效应，和光度红移的不确定性的CAMIRA集群。模型还考虑了投影效应对CAMIRA星系团晕偏置的影响。参数约束是无偏的，根据验证测试，使用一个大的模拟目录构造从N体模拟。在枢轴质量$M_{500}=10^{14}h^{-1}M_{\odot}$和枢轴红移$z_{\mathrm{piv}} = 0.6$处，通过建模$ξ_{\mathrm{cc}}$、$ξ_{\mathrm{cc}}+ξ_{\mathrm{cg}}$和$ξ_{\mathrm{cc}} + ξ_{\mathrm{cg}} + ξ_{\mathrm{gg}}$，将得到的归一化$A_{\mathrm{N}}$约束为$13.8^{+5.8}_{-4.2}$、$13.2^{+3.4}_{-2.7}$和$11.9^{+3.0}_{-1.9}$，平均不确定度分别为$36\%$、$23\%$和$21…
2020-09-12 astro-ph.CO
Galaxy power spectrum in redshift space: combining perturbation theory with the halo model
星系红移空间功率谱的理论模拟对于从红移巡天中正确提取宇宙学信息至关重要。这项任务是复杂的非线性偏置和红移空间畸变效应，这与晕质量的变化，并通过晕质量的广泛分布和星系的职业。主要的建模挑战之一是卫星星系的存在，这些星系在晕内既有径向分布又有较大的维里速度，这种现象被称为上帝之指效应。我们提出了一个模型的星系功率谱中，我们将一个给定的星系样本分解成中央和卫星星系，并涉及不同的贡献1-和2-晕晕模型中的条款。我们的主要目标是确保我们引入的任何参数都具有物理意义的值，而不仅仅是拟合参数。对于2-晕术语，我们使用以前开发的RSD模型的分布函数和微扰理论方法的背景下的晕。这一项需要乘以晕内卫星的径向距离和速度的影响。为此，需要添加1-halo项，这是非微扰的。我们证明了实空间1-晕项几乎可以被模拟为常数，晕内卫星的有限范围导致了一个小的k^2R^2项，其中R与晕的大小有关。我们采用了一个类似的模型在红移空间的FoG，确保FoG速度色散的晕质量有关。对于FoG，k^2型展开式不起作用，必须使用FoG重新展开。我们测试了几个阻尼函数来模拟速度色散FoG效应。将该方法应用于以BOSS巡天的“CMASS”样本为模型的模拟星系，我们发现我们对红移空间功率谱的预测精度可达k~0.4Mpc/h。
2015-11-25 astro-ph.CO
Anisotropic Counts-in-Cells in Redshift Space: A New Route to Cosmological Constraints from Galaxy Surveys
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
提出用椭球窗口替代传统球对称平滑核的体平均相关函数（VACF）框架，通过定义椭球VACF和累积量，利用N体模拟分析红移空间畸变效应，发现窗口形状随畸变状态变化，且红移空间偏斜度的形状依赖性对fσ8敏感，为星系巡天提供高效的信息丰富分析工具。
2026-06-15 astro-ph.CO
Neutral hydrogen optical depth near star-forming galaxies at z~2.4 in the Keck Baryonic Structure Survey
[摘要]我们通过测量z~2.4恒星形成星系附近中性氢的吸收来研究星系与星系际介质之间的界面。我们的样本由679个静止系紫外选择星系组成，这些星系的光谱红移与15个明亮的背景类星体之一的视线的碰撞参量< 2（适当）Mpc。我们提出的第一个2-D地图的吸收星系周围，绘制的中位数Ly-A像素的光学深度作为横向和视线，LOS，从星系分离的函数。平均光学深度，以及氢原子的平均密度，在100千秒差距附近下降了一个数量级以上，这与被认为是星系所在的晕的维里半径相似。中值保持增强（>3西格玛水平）至至少2.8Mpc（即> 9 Mpc）。在100（200）kpc以内，当速度超过\pm 165 km/s时，Ly-a光学厚度大于1的气体覆盖率为100（+0）（-32）%（86（+14）（-18）%）。tau（Ly-a）> 0.1的吸收体通常比随机的更接近星系。吸收体周围的平均星系过密度随光学深度的增加而增加，也随星系过密度评估的长度尺度的减小而增加。tau（Ly-a）~1的吸收体位于星系数密度接近宇宙平均值的区域，其尺度大于0.25 Mpc。我们检测到两种类型的红移空间各向异性。在< 200 km/s或< 1 Mpc的尺度上，沿视线方向的吸收比横向强。这种“上帝之指”效应可能部分是由于红移误差，但可能是由晕内或非常接近晕的气体运动所主导。另一方面，在1.4 - 2.0 Mpc的尺度上，吸收沿着LOS被压…
2012-03-26 astro-ph.CO
Lost in the FoG: Pitfalls of Models for Large-Scale Hydrogen Distributions
University of Maryland - College Park（马里兰大学帕克分校）；Flatiron Institute（西蒙斯平顿研究所）
本研究利用IllustrisTNG模拟评估HI功率谱模型，发现忽略FoG效应在相关尺度引入超过10%的误差，且单一FoG项不足以描述RSD阻尼，需改进RSD理解以利用未来测量。
2025-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic filaments in galaxy cluster outskirts: quantifying finding filaments in redshift space
从星系团内部和周围的红移推断视距是复杂的，因为特殊的速度，一种被称为“上帝的手指”（FoG）的现象。这对在大型观测数据集中寻找细丝提出了重大挑战，因为这些人工拉长可能被提取算法错误地识别为宇宙网细丝。即将到来的有针对性的宽视场光谱调查的星系团和他们的下落区域，如编织宽视场集群调查激励我们的调查的影响，FoG寻找连接到集群的灯丝。使用324个大规模星系团和他们的郊区从三百项目的放大reimulations，我们测试的方法通常适用于大规模的光谱数据集。本文介绍了我们的调查是否统计压缩的FoG的集群中心和星系群可以导致正确的灯丝提取在集群的郊区。我们发现，在5 R200（~15 Mpc/h）内，与基于真实位置的参考细丝网络相比，对男性化区域的FoG伸长进行统计校正并不能实现可靠的细丝网络。这是由于复杂的流动运动的星系对细丝除了集群的infall，这压倒了信号的细丝相对于体积，我们探测。虽然从光谱红移的信息仍然是重要的，以隔离的集群区域，从而减少背景和前景的闯入者，我们预计未来的光谱调查的星系团外围依赖于二维位置的星系提取宇宙细丝。
2021-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Characterising filaments in the SDSS volume from the galaxy distribution
根据星系分布来探测宇宙的大尺度结构，并确定其组成部分的特征，在天体物理学中具有根本的重要性，但也是一项难以实现的任务。广域光谱红移巡天需要精确测量星系在太空中的位置，也需要覆盖大面积的天空。创建可以提取宇宙网络结构（例如细丝）的算法也很困难。此外，这些探测还将受到系统不确定性的影响，这些不确定性来自所使用的调查的特点（例如其完整性和覆盖面）以及探测宇宙网所采用的具体方法的独特性质（即它所依赖的假设和它可能使用的自由参数）。由于这些原因，在广阔的天空区域创建新的宇宙网特征目录是重要的，因为这使用户能够掌握一个非常了解的结构样本，这些结构的系统不确定性已经过彻底的研究。在本文中，我们提出了使用离散持久结构提取器创建的细丝目录（DisPerSE）工具在斯隆数字巡天（SDSS），我们充分考虑到他们对有关算法的参数选择的依赖性，以及由于星系分布的性质而可能在骨架中出现的几个系统性问题（如上帝之指红移扭曲和密度场的缺陷，这是由于调查的边界）。
2020-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mock catalogues of emission line galaxies based on the local mass density in dark-matter only simulations
发射线星系空间成团的高精度测量是未来宇宙学光谱巡天的主要目标。ELG强辐射的来源是恒星形成星系中大质量短寿命恒星照射周围电离气体产生的星云辐射。因此，ELG更可能驻留在新形成的晕，这导致ELG数密度和物质密度场之间的非线性关系。为了估计宇宙学观测量的协方差矩阵，有必要产生许多独立的实现来模拟大调查体积的ELG分布。为此，我们提出了一种新的和快速的计划，以填充ELG在暗物质只有$N$体模拟的基础上局部密度场。这种方法使模拟ELG目录的快速生产适用于验证分析方法和量化观测系统在即将到来的光谱调查，并可以填充ELG在中等高密度的地区，即使晕结构不能解决由于低分辨率。模拟的ELG的功率谱与流体动力学模拟的结果一致，直到相当小的尺度（$\lesssim 1 h \, \mathrm{Mpc}^{-1}$），模拟的ELG更可能被发现在附属结构，这是一致的半解析和流体动力学模拟的结果。此外，我们解决了红移空间功率谱的模拟ELG。测得的多极矩模拟ELG清楚地表现出较弱的上帝之指的效果比那些物质由于下落运动对晕中心，而不是随机的维里运动晕内。
2022-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Millennium and Astrid galaxies in effective field theory: comparison with galaxy-halo connection models at the field level
该研究利用 MTNG 与 Astrid 模拟，在场上层面验证 EFT 对 LRG 和 ELG 的建模能力，并与 HOD/HMQ 星系-晕连接模型进行比较。
2024-12-02 astro-ph.CO
The UV-Optical Color Dependence of Galaxy Clustering in the Local Universe
我们测量了局部宇宙中星系团的紫外光颜色依赖性。使用干净的分离的红色和蓝色序列的NUV-r色星等图，我们隔离成红色，蓝色和中间的“绿色”类的星系。我们探讨集群作为一个功能，这种隔离通过消除依赖于光度和排除边缘上的星系作为一种手段的非模型依赖否决权的高度不稳定的星系。我们发现红色和绿色星系的π（r_p，π）在小尺度上都表现出强烈的红移空间畸变--“上帝的手指”效应，其中绿色星系的振幅比红色序列的低，而蓝色序列几乎没有畸变。在大尺度上，三个样品的τ（r_p，π）都显示了相干入流的大尺度流动效应。在1 Mpc/h < r_p < 10 Mpc/h的尺度上，红星系和绿星系的投影自关联函数w_p（r_p）符合幂律，斜率γ~ 1.93，振幅r_0 ~ 7.5和5.3，而蓝序列星系的斜率γ ~ 1.75，振幅r_0 ~ 3.9 Mpc/h。与基准L* 星系的聚类相比，红色、绿色和蓝色星系的相对偏差分别为1.5、1.1和0.9。蓝星系的w_p（r_p）在~ 1 Mpc/h时凸度增加，大尺度星系团过多。我们的研究结果表明，大多数蓝色星系可能是中心星系在质量较小的晕，而红色和绿色星系有较大的卫星分数，并优先居住在维里化结构。如果蓝色序列星系通过合并或淬灭等过程迁移到红色序列，使它们穿过绿色山谷，这种转变可能伴随着环境的变化以及光度和颜色的变化。
2010-04-20 astro-ph.CO
Likelihood reconstruction method of real-space density and velocity power spectra from a redshift galaxy survey
我们开发了一种基于极大似然的方法，重建带功率的密度和速度功率谱在每个波数箱从测量星系的集群功能在红移空间，包括边缘化固有的不确定性，在上帝的手指（FoG）的效果。假设密度和速度功率谱依赖于具有不同角度调制的红移空间功率谱，其中μ ^{2n}（n= 0，1，2），并且模型FoG效应被给出为红移空间谱中的乘法函数，可以进行重建。通过使用N体模拟和晕目录，我们测试我们的方法通过比较重建的功率谱与模拟。对于μ ^0的谱或等效的密度功率谱P_dd（k），我们的方法对暗物质和晕的振幅恢复到几个百分比的精度，直到k=0.3 h/Mpc。对于μ ^2的功率谱，它相当于线性区域中的密度-速度谱P_dv（k），如果使用适当的FoG模型，我们的方法可以恢复暗物质的输入功率谱，直到k=0.2 h/Mpc，以及z=0和1。然而，对于晕谱，重建谱显示出比模拟P_dv（k）更大的振幅。我们认为，这种分歧是由于非线性效应，所产生的交叉双谱的密度和速度扰动。利用微扰理论，我们导出了非线性修正项，发现首阶修正项与μ ^2成正比，并在较大k、较低红移和较大质量晕时增加了μ ^2功率谱的振幅。我们发现，在模拟P_dv（k）中加入非线性校正项后，可以很好地再现k~ 0.2h/Mpc范围内的P_dv（k）。
2011-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Velocity Bias from the Small Scale Clustering of SDSS-III BOSS Galaxies
我们提出的测量和建模的投影和红移空间集群的CMASS星系在斯隆数字巡天III重子振荡光谱巡天数据发布11。对于体积有限的发光的红色星系样本的红移范围内的$0.48<z<0.55$，我们进行晕占领分布建模的小和中等规模（$0.1$ - $60h^{-1}{\rm {Mpc}}$）投影和红移空间两点相关函数，与精确的模型建立在高分辨率的$N$体模拟。为了解释测量到的红移空间畸变，星系速度的分布必须不同于$\sim 10^{13}$ -$10^{14}h^{-1}{\rm M_{\odot}}$晕内暗物质的分布，即数据需要存在星系速度偏差。最值得注意的是，平均而言，中心星系相对于其宿主晕的核心（由晕势最小值周围内部25%的粒子定义）并不静止，而是以$0.22^{+0.03}_{-0.04}$倍于暗物质的一维速度色散围绕它移动，这意味着从中心的空间偏移量为晕维里半径的$\lesssim$ 1%。明亮的卫星星系比暗物质运动得更慢，其速度是暗物质速度的$0.86^{+0.08}_{-0.03}$倍，这表明这些卫星星系的速度和空间分布不可能都是无偏的。约束主要来自上帝的手指效应在非线性尺度和平滑的Kaiser效应在translinear政权的结果的鲁棒性证明了各种测试。此外，没有明确的证据被发现一个强大的光度依赖的速度偏置。我们讨论了星系速度偏差的存在对星系形成和宇宙学研究的影响。
2014-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cross-correlations between the CLAMATO Lyman-alpha forest and galaxies within the COSMOS field
University of Southern California（南加州大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；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）；Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究与高级研究学院）；Carnegie Observatories（卡内基观测站）
研究CLAMATO观测到的z≈2.3 Lyman-α森林与COSMOS区域内1642个有光谱红移的前景星系之间的三维交叉相关性，探讨星系偏置与暗物质晕质量关系。
2026-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimation of line-of-sight velocities of individual galaxies using neural networks I. Modelling redshift-space distortions at large scales
本文提出利用人工神经网络基于红移空间星系分布的环境特征预测单个星系视线速度，从而直接消除RSD效应，在大尺度上高精度恢复实空间相关函数和功率谱，并适用于不同宇宙学模型和星系样本。
2024-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
