Predicting Future Space Near-IR Grism Surveys using the WFC3 Infrared Spectroscopic Parallels Survey
我们给出了使用G102和G141光栅观测的29个视场（0.037度^2）的HST WFC 3红外光谱平行线（WISP）程序的近红外发射线计数和光度函数。总共我们确定了1048个观测到的等效宽度大于40埃的发射线星系，其中467个有多个检测到的发射线。WISP巡天对更微弱的通量水平（3- 5x 10 ^-17尔格/s/cm ^2）比未来旨在重子声振荡宇宙学的空间近红外棱栅任务（1- 4x 10 ^-16尔格/s/cm ^2）敏感，这使我们能够探测未来较浅巡天可能错过的更微弱的发射线星系。在H-α通量为2 × 10 ^-16尔格/s/cm ^2的情况下，0.7<z<1.5的星系的累积计数达到10，000 deg^-2。具有类似[OIII]通量的H-α发射星系比仅具有H-α发射的星系在这些通量水平上大约少5倍。在未来的近红外棱栅巡天将探测的更亮的通量下，具有低H α/[OIII]比的星系是非常罕见的;我们的巡天没有发现H α/[OIII] < 0.95的星系的H α通量大于3 × 10 ^-16尔格/s/cm ^2。我们的H-α光度函数包含与NICMOS近红外棱栅调查发现的暗线发射体的数量密度相当的暗线发射体，但显着较少（少3-4倍）的高光度发射体。我们还发现，我们的高红移（z=0.9-1.5）计数与HiZELS的高红移（z=1.47）窄带H-α调查（Sobral et al. 2013…
2013-10-22 astro-ph.CO
Simulating properties of emission line galaxies from Nancy Grace Roman Space Telescope
我们模拟发射线星系的南希格雷斯罗马太空望远镜创建一个4度的$^{2}$星系模拟目录使用Galacticus，半解析模型（SAM）的星系形成和演化。模拟的星系性质包括发射线光度、等效宽度（EW）、宽带光度和光谱能量分布（SED）。我们比较这个模拟目录与最新的观测数据从WISP和MOSDEF。我们发现，我们的银河系模型的预测与观测数据一致，在一个广泛的红移范围内的多个发射线。我们使用这个验证的星系模拟目录来预测光度的完整性H $α$和[OIII]的发射线作为线通量削减和H波段magnitdue削减的函数，为罗马和欧几里得的调查。我们的预测的光度完备性的欧几里德调查是在良好的协议与以前的工作的基础上WISP数据。我们对罗马高纬度广域光谱调查（HLWASS）可能实施的光度完整性的预测为规划这样的调查提供了关键的投入。我们发现，在H = 24时，对2 $\times 10^{-16}\,$ erg/s/cm $^2$的线通量极限的类欧几里德测量完成了97%，而对$10^{-16}\,$ erg/s/cm $^2$的线通量极限的类罗马HLWASS测量仅完成了94.6%（在H = 25时完成了98%）。
2021-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Expansion series of the pairwise velocity generating function and its implications on redshift space distortion modeling
两两速度母函数$G$与两两速度概率分布函数和红移空间畸变（RSD）模型有着密切的联系。它的RSD建模的实施往往是通过扩展成一系列成对的速度矩$\langle v_{12}^n\rangle$。受宇宙密度场对数变换的启发，我们研究了成对速度累积量$\langle v_{12}^n\rangle_c$的另一种展开形式。我们数值评估的收敛速度的两个扩展，与三个$3072^3$粒子模拟的CosmicGrowth N体模拟系列。(1)我们发现，累积量展开执行显着更好，所有的晕样本和红移的调查。(2)对于在$k_{\|}<0.1 h$ Mpc $^{-1}$下的RSD建模，仅包括$n=1,2$累积量就足够了。(3)但是对于在$k_\parallel=0.2 h$ Mpc $^{-1}$上建模RSD，我们需要且仅需要$n=1,2,3,4$累积量。这些结果对大尺度结构的$m$阶统计量的RSD建模提出了具体要求。
2021-03-23 astro-ph.CO
Estimating CDM Particle Trajectories in the Mildly Non-Linear Regime of Structure Formation. Implications for the Density Field in Real and Redshift Space
我们从拉格朗日微扰理论出发，得到了CDM粒子轨迹的近似解。这些估计的CDM轨迹的结果在真实的和红移空间的密度近似，以及动量密度比标准的欧拉和拉格朗日微扰理论给出的更好。对于真实空间密度，我们发现我们提出的近似与非线性密度具有良好的互相关（>95%），其尺度几乎比非线性尺度小两倍，比使用线性理论获得的相应尺度小六倍。这允许一个数量级或更多的速度在扫描的宇宙学参数空间与N体模拟的尺度相关的重子声学振荡。我们的方法可能的应用前景包括重子声峰重建，建立模拟星系目录，动量场重建。
2013-01-02 astro-ph.CO
HST Spectral Observations near the He II Ly-alpha Break: Implications for He II Reionization
能够研究IGM He II的类星体非常罕见，因为它们必须沿着没有大量氢吸收的视线处于高红移，但最近的工作显着扩大了已知的此类类星体的数量。我们分析了24个来自HST的高红移（z=3.1-3.9）低分辨率He II类星体的光谱，发现它们的He II Gunn-Peterson槽表明排除了非常早和非常晚的再电离模型，支持z~3的再电离红移。虽然数据的质量是不足以揭示细节，如预期的红移演变的氦不透明度，我们得到的第一个合奏措施的氦不透明度在高红移平均在许多视线：τ =4.90在z~3.3。我们还发现，从He II再电离开始观察IGM红翼吸收是非常困难的，但取决于再电离的红移和电离区的大小，用当前一代的紫外光谱仪在某些物体中可能这样做。
2010-11-09 astro-ph.CO
Redshift Evolution of the HII Galaxy $L$-$σ$ Relation: Gaussian Process Analysis and Cosmological Implications
Institute of Theoretical Physics, School of Physics, Dalian University of Technology（大连理工大学物理学院理论物理研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；College of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文学与空间科学学院）
研究通过高斯过程回归分析了HII星暴星系的L-σ关系在不同红移下的变化，发现对数红移修正能显著提高高红移数据的拟合效果，但红移演化证据依赖于内在散射的建模方式，同时强调了选择效应和内在散射建模在建立HIIGs作为精确宇宙学探针中的关键作用。
2026-05-21 astro-ph.CO
Prediction of H$α$ and [OIII] Emission Line Galaxy Number Counts for Future Galaxy Redshift Surveys
我们进行了模拟与Galacticus，半解析星系形成模型，预测的H $α$和[OIII]发射星系的数量计数。利用最先进的N体模拟UNIT，我们首先用当前观测到的H $α$光度函数校准Galacticus。与尘埃衰减模型相结合，得到的模型可以重现当前的观测，包括H $α$光度函数从HiZELS和数密度从WISP。我们将模型预测外推到更高的红移，发现结果与以前的调查是一致的。然后，我们使用相同的星系形成模型来预测[OIII]发射星系的数量。这一结果进一步验证了我们的星系形成模型和尘埃模型。我们提出了H $α$和[OIII]发射线星系在三种不同的线通量极限下的数量计数：$5\times10^{-17}$ erg/s/cm $^{2}$，$1\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$（WFIRST GRS的6.5 $σ$标称深度）和$2\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$（欧几里得GRS的3.5 $σ$深度）。在红移$2<z<3$，我们的模型预测，WFIRST可以观察到数百个[OIII]发射线星系每平方度的线通量极限为$1\times10^{-16}$ erg/s/cm $^{2}$。这将提供大尺度结构的精确测量，以探测巨大宇宙体积上的暗能量，达到前所未有的高红移。最后，我们比较了在$0<z<3$的红移范围内H $α$ /[OIII]的通量比。…
2019-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Dust Attenuation in UV-selected Starbursts at High Redshift and their Local Counterparts: Implications for the Cosmic Star Formation Rate Density
我们提出了一个新的分析在低和高红移星爆星系的尘埃遮蔽。这项研究的动机是我们在附近宇宙（z<0.3）中最极端的紫外选择星暴星系的独特样本，发现它们在大多数物理性质上都是高红移Lyman Break Galerkin（LBG）的良好类似物。我们发现，尘埃性质的莱曼Break类似物（LBA）是一致的关系，以前由Meurer等。（M99），通常用于尘埃校正恒星形成率测量在一个非常宽的红移范围。我们直接比较我们的结果与高红移样本（LBG，BzK，和亚毫米星系在z=2-3）具有红外数据无论是从斯皮策或赫歇尔。z=2-3处的典型LBG和LBA中的衰减非常相似。因为LBAs比以前的本地恒星形成样本（包括M99）更好地类似于LBG，所以基于本地校准对高红移星系的SFR进行尘埃校正的实践现在被置于更加坚实的基础上。我们说明了这一结果的重要性，通过展示如何使用本地校准的紫外线测量和消光之间的关系来估计的综合，尘埃校正的恒星形成率密度在z=2-6。
2010-11-28 astro-ph.CO
Cosmological and Astrophysical Implications of the Sunyaev-Zel'dovich Effect
Sunyaev-Zel'dovich效应为宇宙学和宇宙结构形成提供了有用的探索。近年来，它的测量在质量和数量上都有了迅速的进步。在这篇综述中，我们概述了宇宙学和天体物理学的影响，最近和不久的将来的观测效果。它们包括测量宇宙微波背景辐射温度的演化、距离-红移关系到高红移、星系团的计数和功率谱、团内等离子体的分布和动力学以及宇宙的大尺度运动。
2014-04-03 astro-ph.CO
On the intermediate-redshift central stellar mass-halo mass relation, and implications for the evolution of the most massive galaxies since z~1
恒星质量-晕质量关系是所有星系形成和演化的半解析、数值和半经验模型的关键约束。然而，它的确切形状和红移依赖性仍然存在争议。最近的几项研究支持了局域宇宙中的一种关系，这种关系比以前认为的要陡峭。通过与大质量中心星系的各种观测数据的比较，我们证明了当恒星质量Mstar> 2 e ~（11）Msun时，这种陡化在z~1范围内是成立的。具体来说，我们发现了β>0.35-0.70的高质量端部斜率的重要证据，而不是之前许多结果报道的通常β~0.20-0.30。当包括来自最近BOSS集群测量的独立约束时，数据与恒星质量中的任何系统误差无关，倾向于支持在红移范围z 3e 11 Msun内，在固定晕质量下恒星质量具有非常小的散射（< 0.15 dex）的模型< 0.8 and for Mstar>，这表明即使在相对较近的时代，大质量星系和宿主晕之间也存在密切的联系。我们讨论的影响，我们的结果相对于最大质量的星系的演化，因为z~1。
2014-11-10 astro-ph.CO
Implications of a transition in the dark energy equation of state for the $H_0$ and $σ_8$ tensions
我们探讨了一个快速出现的暗能量之间的红移（$z$）的膨胀率和增长的扰动的影响。使用高斯过程回归和参数模型，我们表明，这是目前的一套低红移（$z<3$）距离测量的首选解决方案，如果$H_0=73~\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}$在1\%和高红移膨胀的历史是不变的$Λ$ CDM的普朗克卫星的推断。暗能量在$z=2$周围实际上是不存在的，但它的密度接近于今天的$Λ$ CDM模型值，在$z<0.5$的状态方程大于$-1$。如果来源的集群以外的问题是可以忽略不计的，我们表明，这种膨胀的历史导致在$z<1$扰动增长较慢，相比$Λ$ CDM，这是可测量的即将到来的调查，可以减轻$σ_8$之间的普朗克CMB温度和低红移探针的大尺度结构的紧张局势。
2020-01-16 astro-ph.CO
Broadband Photometry of 105 Giant Arcs: Redshift Constraints and Implications for Giant Arc Statistics
我们测量了105个巨弧的光度特性，这些弧是在第二次红色序列星系团巡天（RCS-2）和斯隆数字巡天（SDSS）中系统搜索星系团尺度强透镜时确定的。星团透镜的红移跨度为0.2 < z_lens < 1.2，中值z_lens = 0.58。使用宽带颜色标准，我们将整个弧样本分类到基于u-g和g-r颜色的红移箱中，并且对于具有z波段数据的约90%的弧也是r-z颜色。该分析产生了宽的红移约束，其中z > 1.0时有71 ± 5 - 4%的弧，z > 1.4时有64 ± 6 - 4%的弧，z > 1.9时有56 ± 5 - 4%的弧，z > 2.7时有21 ± 4 - 2%的弧。剩余的29 ± 3 - 5%具有z < 1。推断的中值红移为z_s = 2.0 +/- 0.1，与先前从较小样本的较亮弧（g < 22.5）中确定的结果非常一致。这种一致性证实了z_s = 2.0 +/- 0.1是由星团尺度强透镜产生的g < 24的巨弧的典型红移，并且没有证据表明弧的红移分布在很宽的g波段星等范围内（20 < g < 24）有强烈的演化。确定所有巨弧中有一半位于z > 2的位置，对于缓解观测到的弧数与Lambda-CDM宇宙学中预期的弧数之间的紧张关系有很大贡献，但有相当多的证据表明，这种差异仍然存在。此外，这项工作证实了即将到来的巨型弧的大样本将为观测界提供许多z > 2的放大星系。
2011-10-12 astro-ph.CO
High redshift cosmography: new results and implication for dark energy
对宇宙加速膨胀的解释是当今物理学和宇宙学中最基本的问题之一。如果加速是由某种形式的暗能量驱动的，人们可以尝试使用宇宙学方法来限制参数。我们的高红移分析，使我们能够把宇宙膨胀的限制到第五阶。它是基于联盟2 Ia型超新星（SNIa）的数据集，哈勃图从一些伽马射线暴光度距离指标，高斯先验的距离重子声学振荡（BAO），和哈勃常数h（这些先验已被包括在内，以帮助打破模型参数之间的简并）。为了进行我们的统计分析和探索宇宙学参数的概率分布，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）。最后，我们探讨了我们的结果对暗能量的影响，特别是，我们专注于暗能量状态方程（EOS）的参数化。实际上，研究暗能量本质的可能性在于高精度地测量暗能量状态方程w及其时间（或红移）依赖性。然而，由于w（z）不能直接测量，因此需要重建方法来从观测中可靠地提取它。在这里，我们调查不同的模型的暗能量，描述通过几个参数化的状态方程，通过比较宇宙学和EOS系列。
2012-06-29 astro-ph.CO
Light-cone observations and cosmological models: implications for inhomogeneous models mimicking dark energy
宇宙学观测量被用来构建宇宙学模型。由于宇宙学观测仅限于光锥，因此固定数量的可观测量（即使测量到任意精度）在没有额外假设或考虑的情况下可能无法唯一确定宇宙学模型。构造一个球对称的，非均匀的宇宙学模型，精确地再现作为红移的函数的光度距离和光锥质量密度作为红移的$Λ$ CDM模型的函数的处方，以深入了解如何非均匀的宇宙学模型可能模仿暗能量模型。
2009-11-19 astro-ph.CO
Implications of the lens redshift distribution of strong lensing systems: cosmological parameters and the global properties of early-type galaxies
本文从158个星系中提取了一组定义明确的早期引力透镜，并利用星系尺度透镜的红移分布检验了标准宇宙学模型（$Λ$ CDM）和修正引力理论（DGP）。另外两个子样本也包括在考虑可能的选择效应引入的可探测性的透镜星系。我们的研究结果表明，独立测量的物质密度参数（$Ω_m$），可以预期从这样强的透镜统计。根据即将到来的LSST调查中强透镜系统的未来测量结果，可以预期$Ω_m$将以$ΔΩ_m\sim 0.006$的精度进行估计，这比\textit{Planck} 2015年的结果对$Ω_m$提供了更好的约束。此外，还利用透镜红移检验对透镜星系的特征速度色散进行了约束，这与光学光谱观测的结果是一致的。采用一个参数$f_E$来量化基于透镜效应的速度色散与相应恒星值之间的关系。最后，从未来的LSST调查可检测的星系透镜的积累将导致更严格的拟合的$Δf_E\sim10^{-3}$，这鼓励我们测试的早期类型的星系的整体性质在更高的精度。
2019-01-28 astro-ph.CO
Implications of the $z>5$ Lyman-$α$ forest for the 21-cm power spectrum from the epoch of reionization
在过去的几年里，由于发现了具有$z>6$的类星体，我们对红移为$z=5$ - $6$的星系际介质的理解有了相当大的提高，这使得在这些红移处进行莱曼- $α$森林研究成为可能。由此得到的一个认识是，氢的再电离可能比以前认为的要晚得多，因此在IGM中可能存在大量的冷中性氢“岛”，其红移为$z=5$ - $6$。通过使用IGM的辐射转移模拟，我们考虑了这些中性氢岛的存在对21厘米功率谱信号的影响，以及HERA、SKA、LOFAR和MWA等实验对其的潜在探测。与以前的21厘米信号模型相比，我们发现，由于再电离的后期结束，在我们的模拟中，21厘米功率在$z=5$ - $6$的$k\sim 0.1~h/$ cMpc处继续高达$Δ^2_{21}=10~\mathrm{mK}^2$。这个功率谱的值比文献中考虑的这些红移的传统模型高几个数量级。假设前景减影是乐观的，那么HERA和SKA 1-LOW在$\sim 1000$小时内应该可以检测到21厘米功率谱的如此高的值。由于相对较低的天空温度和可能更丰富的多波长数据，这个红移范围也很有吸引力。
2021-08-18 astro-ph.CO
Testing the cosmic opacity at higher redshifts: implication from quasars with available UV and X-ray observations
本文提出一种不依赖宇宙学模型的高红移（$z\sim5$）宇宙不透明度检验方法，结合类星体X射线与紫外辐射关系及Hubble参数和模拟引力波数据，证实了宇宙的透明性，并强调了参数简并对新型高红移标准烛光校准的必要性。
2020-06-26 astro-ph.CO
Standardizing the GRBs with the Amati Ep,i - Eiso relation: the updated Hubble diagram and implications for cosmography
在暗能量的标量场模型中，研究了内谱的峰值光子能量Ep，i与各向同性等效辐射能量Eiso之间的关联（Amati关系）.利用109个高红移伽玛暴的更新数据集，我们发现关联参数仅弱依赖于宇宙学模型。一旦确定了Amati关系的参数，我们就用这个关系来构造一个扩展到红移~ 8的基准伽玛暴哈勃图。此外，我们应用局部回归技术，以独立于模型的方式，从最近更新的联盟SNIa样本，包含557 SNIa跨越红移范围0.015 < z <1.55的距离模量估计。导出的校准参数被用来构建一个更新的伽玛暴哈勃图，我们称之为校准的伽玛暴HD。我们还比较了基准和校准的伽玛暴HD，这原来是完全统计一致的，从而表明，他们不受任何系统性的偏见所引起的不同的校准程序。这意味着高红移伽玛暴可以用来检验不同的暗能量模型，解决圆度问题。此外，我们研究可能的进化效应，可能对我们的结果产生重要影响。我们的分析表明，目前可用的伽玛暴数据集没有显示出统计明确的宇宙学红移的进化效应。最后，我们提出了另一种方法来校准伽玛暴的关系，通过使用一个近似的光度距离关系，这在任何宇宙学模型。我们使用这种校准的Amati关系构建一个经验近似HD，我们比较校准的伽玛暴HD。最后，我们调查的影响，这种方法的高红移宇宙学。
2011-04-29 astro-ph.CO
How dead are dead galaxies? Mid-Infrared fluxes of quiescent galaxies at redshift 0.3 < z < 2.5: implications for star formation rates and dust heating
利用3D-HST WFC 3格棱光谱和Spitzer中红外数据研究了高红移（0.3 < z < 2.5）静止星系的恒星形成率。我们选择静止星系的基础上广泛使用的UVJ颜色的颜色标准。光谱能量分布拟合（静止坐标系光学和近红外）表明静止星系的恒星形成速率非常低（sSFR ~ 10^-12 yr^-1）。然而，SED拟合可能错过恒星形成，如果它被隐藏在高尘埃遮蔽和电离辐射在中红外重新发射。因此，用中红外指示器测量灰尘遮蔽的SFR是至关重要的。我们将静止天体的MIPS-24 um图像叠加在以z = 0.5，0.9，1.2，1.7，2.2为中心的五个红移仓中，并进行孔径测光。包括24 μ m的直接探测，我们发现sSFR约为10^-11.9 *（1+z）^4 yr^-1。这些值高于SED拟合的值，但在每个红移处，它们比典型的恒星形成星系低20-40倍。静止星系的真实SFR可能更低，因为我们表明，中红外通量可能是由于与正在进行的恒星形成无关的过程，如卷云尘埃加热的旧恒星星族和星周尘埃。我们的测量结果表明，恒星形成淬火是非常有效的，在每一个红移。在z > 1.5时，测得的SFR值与气体再循环（假设演化恒星的质量损失为恒星形成提供了燃料）的预期值略微一致，并且在较低的红移时远高于此值。
2014-09-26 astro-ph.CO
Submillimetre galaxies in a hierarchical universe: number counts, redshift distribution, and implications for the IMF
高红移亚毫米星系（SMG）是宇宙中恒星形成最快的星系之一。从历史上看，星系形成模型很难解释观测到的SMG数量。我们结合半经验模型与三维流体动力学模拟和三维尘埃辐射转移来预测非透镜SMG的数量。由于恒星的质量函数，气体和尘埃的质量，以及我们的星系的大小受到限制，以配合观测，我们可以隔离有关的星系合并和尘埃辐射转移的动力学演化的不确定性。由我们的模型预测的数计数和红移分布与观测符合得很好。孤立的盘状星系在微弱的（S_1.1 < ~1 mJy，或S_850 < ~2 mJy）星群中占主导地位。较亮的源是合并引起的恒星爆发和星系对SMG的混合体;后一个亚群占所有S_1.1 > ~0.5 mJy（S_850 > ~1 mJy）的SMG的~30 - 50%。平均红移约为3.0 - 3.5，取决于通量切割，最亮的光源往往是在更高的红移。由于星系对SMG将被ALMA分解为多个较暗的源，因此明亮的ALMA计数应该比使用单碟望远镜观测到的少2倍。我们的模型，它使用了Kroupa IMF，和观察之间的协议表明，在高红移恒星爆发的IMF不需要头重脚轻;如果IMF头重脚轻，我们的模型将过度预测的数量计数。我们的结论是，一些模型再现观测到的SMG计数的困难可能表明更普遍的问题-例如对大质量星系丰度或恒星形成率的预测不足-恒星质量关系归一化低于观测到的-而不是SMG人口特有的问题。
2012-10-15 astro-ph.CO
A Redshift Survey of Herschel Far-Infrared Selected Starbursts and Implications for Obscured Star Formation
本文介绍了利用凯克I低分辨率成像光谱仪（LRIS）和凯克II深度成像多目标光谱仪（DEIMOS）在250、350和500 μ m处对767个赫歇尔-SPIRE选定星系（HSG）进行的凯克光谱观测和红移。这些来自赫歇尔多层河外巡天（HerMES）的SPIRE源的红移分布在z=0.85处达到峰值，在z<2处有731个源，在z~5处有一个尾源。我们测量的光度和光谱红移之间的差异（<delta_z>/（1+z）>=0.29）比在非红外选定的样本中看到的更显着，可能是由于增强的恒星形成率和尘埃遮蔽在红外选定的星系。我们估计，绝大多数（72-83%）z<2的赫歇尔选择星系将在0.85- 1毫米处退出传统的亚毫米测量。我们估计了z<1.6的HSG的光度函数和隐含的恒星形成率密度贡献，并发现与基于LIRG，ULIRG和总红外贡献的24 μ m外推的工作总体一致。这项工作大大增加了光谱学证实的z>>0的红外发光星系的数量，并证明了尘埃星暴对星系演化研究和整个宇宙时间内恒星质量积累的重要性日益增加。[删节]
2012-10-25 astro-ph.CO
The extinction law at high redshift and its implications
我们分析了33个红移为3.9<z<6.4的类星体的光学近红外光谱，以研究这些宇宙时期尘埃消光的性质。SMC消光曲线已被证明再现了大多数类星体在z<2.2时的尘埃红化;我们研究了这条曲线是否也能很好地描述更高红移时的尘埃消光。我们拟合观测到的光谱与合成吸收类星体模板通过改变固有斜率（α），绝对消光（A3000），并通过使用网格的经验和理论消光曲线。我们发现在我们的样本中有七个类星体受到了大灭绝的影响（A3000 >0.8），并且具有非常陡峭的内禀斜率（α <-2.3）。所有单个类星体的消光曲线都需要偏离SMC的消光曲线，在λ <2000 A（在源的静止坐标系中）时趋于平坦。我们得到了一个平均消光曲线在z>4，通过执行所有类星体的同时拟合和平均消光曲线推断个别类星体。在宽吸收线类星体的情况下，平均消光曲线偏离SMC的置信水平> 95%。z>4的类星体和较低红移的类星体的消光曲线之间的差异表明，在高红移时有不同的尘埃产生机制，或者有不同的机制将尘埃处理成ISM。我们认为，同样的转变也可能适用于z>4的正常恒星形成星系。特别是，在z>4时观测到的星系平均光谱斜率的变化可能部分归因于消光曲线的变化，而不是在高红移时较低的尘埃含量。在这种情况下，在z>4处推断的灭绝曲线意味着宇宙恒星形成经过尘埃衰减校正，比过去估计的高出~2倍。
2010-11-12 astro-ph.CO
Model-independent constraints on cosmic curvature: implication from updated Hubble diagram of high-redshift standard candles
宇宙曲率（$Ω_k$）是宇宙学的一个基本参数。本文提出了一种改进的模型无关的方法来约束宇宙曲率，它与哈勃参数$H(z)$和光度距离$D_L(z)$有几何关系。利用目前最大的$H(z)$宇宙天文钟样品，以及根据1598个类星体的紫外和X射线光度之间的关系得到的光度距离$D_L(z)$和新编制的Pantheon样品（包括1048个SNe Ia），可以预期对宇宙曲率$Ω_k(z)$进行31次独立测量，覆盖$0.07<z<2$的红移范围。我们对$Ω_k(z)$的估计在目前的观测精度水平上与平坦宇宙完全兼容。同时，我们发现，对于1598个类星体的哈勃图作为一种新的标准烛光，其空间曲率被限制为$Ω_k=0.08\pm0.31$。对于超新星Ia的最新观测，我们得到了$Ω_k= -0.02\pm0.14$。与其他方法相比，我们的分析也达到了具有竞争力的精度约束，旨在模型无关的空间曲率估计。更有趣的是，在高红移区，重构曲率$Ω_k$为负，这也与文献中模型依赖约束的结果一致.这些发现证实了我们重建的进化$Ω_k(z)$，在框架内的模型无关的方法高斯过程（GP），而不假设一个特定的形式。
2020-08-19 astro-ph.CO
Mass and magnification maps for the Hubble Space Telescope Frontier Fields clusters: implications for high redshift studies
哈勃前沿场计划跨越三个哈勃空间望远镜周期，是哈勃空间望远镜有史以来通过大质量星系团的引力透镜探索遥远宇宙的最大承诺。在这里，我们提出了模型的质量分布在六个HFF集群透镜，来自联合强和弱透镜分析锚定的88个多图像系统在现有的HST数据。由此产生的投影质量分布和引力放大率的地图有效地校准了HFF星系团作为引力望远镜。允许在源平面搜索区域的计算，这些地图提供给社会，以方便开发即将到来的HFF数据的背景星系的引力透镜人口的定量研究。我们的模型提供的引力放大的HFF星系团使我们能够量化的透镜引起的提升灵敏度超过空白场的观测和预测，星系在$z>10$和微弱的m（AB）=32将是可检测的，高达2个星等比哈勃超深场的限制。
2014-07-08 astro-ph.CO
Two Epochs of Globular Cluster Formation from Deep Fields Luminosity Functions: Implications for Reionization and the Milky Way Satellites
我们银河系中球状星团的年龄已知的精确度约为\pm 1 Gyr，因此它们在红移z>~3时的形成，以及它们在等级宇宙学和星系际介质再电离中的作用仍然相对不确定。本文分析了球状星团的形成对哈勃超深场观测到的高红移星系的静止坐标系紫外光度函数和紫外连续谱斜率的影响。我们发现，大多数现今的球状星团形成于两个不同的时期：在红移z ~ 2-3和在红移z>~6。原始GC系统的诞生产生了星系LF的陡峭，昏暗的斜坡，并且因为原始GC的亮度在形成后5百万年消退，它们的蓝色与观测非常一致。我们的研究结果表明：i）大部分年龄>~12 Gyr的老球状星团（约占总星团的50%）形成于相对质量较大的矮星系中，红移z>~6; ii）原GC形成是这些矮星系中恒星形成的一种重要模式，并可能主导了再电离过程。这种情况的另一个后果是，一些质量最大的银河系卫星可能是暗淡的，但尚未被发现，因为潮汐剥离占主导地位的GC人口之前，显着剥离这些卫星的暗物质晕。这一设想可能会缓解CDM模拟和观测之间的一些剩余紧张关系。
2012-11-26 astro-ph.CO
Effect of primordial non-Gaussianities on the far-UV luminosity function of high-redshift galaxies: implications for cosmic reionization
了解星系际介质（IGM）如何在z > 6时被再电离是当前高红移天文学的重大挑战之一。它需要对第一个天体物理物体（Pop III恒星、第一个星系）的坍缩及其与IGM的相互作用进行建模，同时将当前的观测设施推向极限。过去几年的观测和理论进展导致了一个相干图像的出现，其中氢电离光子的预算主要是由低质量的恒星形成星系，几乎没有来自Pop III恒星和类星体的贡献。因此，宇宙的再电离历史严重依赖于高红移的低质量星系的数密度。在这项工作中，我们将探讨如何在初始密度波动的统计特性的变化影响早期星系的形成。继Habouzit等人（2014）之后，我们运行了5个具有高斯和（尺度依赖）非高斯初始条件的N体模拟，所有这些都与普朗克约束一致。利用一个星系形成模型和一个粒子数合成程序，计算了远紫外星系在红移7 < z < 15时的光度函数，最小值为M_UV = -14。我们发现，具有强原始非高斯性的模型在< Mpc尺度上显示出远紫外光度函数在低质量星系中显着增强。我们采用了一个从最先进的流体动力学模拟校准的再电离模型，并表明这种非高斯性在宇宙再电离历史和电子汤姆逊散射光学深度τ_E上留下了清晰的印记。虽然目前的不确定性在物理的再电离和确定的τ_E仍然占主导地位的签名的非高斯性，我们的研究结果表明，τ_E最终可以用来约束初始密度波动的统计特性。
2014-10-28 astro-ph.CO
HST Grism-derived Forecasts for Future Galaxy Redshift Surveys
相互补充的欧几里德和罗马星系红移巡天将使用H α和[OIII]选择的发射线星系作为$0.9 \lesssim z \lesssim 1.9$（H α）和$1.5 \lesssim z \lesssim 2.7$（[OIII]）大尺度结构的示踪剂。为了优化暗能量研究中的红移观测，必须对观测量中预期的α发射星系的数量有一个可靠和足够精确的了解。此外，这些未来的发射线星系样本将像所有的无狭缝光谱调查一样，受到复杂的选择函数的影响，该函数取决于星系的大小和光度，线等效宽度，以及由错误识别单个发射线星系而产生的红移误差。专注于Euclid调查的细节，我们结合了两个无缝光谱WFC 3-IR数据集- 3D-HST+AGHAST和WISP调查-构建了一个覆盖0.56度$^2$区域并包括1277个发射线星系的类欧几里得样本。我们检测到1091（$\sim$ 3270度$^{-2}$）H α +[NII]-发射星系的范围$0.9\leq z \leq 1.6$和162（$\sim$ 440度$^{-2}$）[OIII] $λ$ 5007-发射器在$1.5\leq z \leq 2.3$与线通量$\geq 2 \times 10^{-16}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。Ha +[NII]等效宽度分布的中位数为$\sim$ 250“，连续谱和Ha +[NII]发射的有效半径与$\s…
2020-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Luminosity Distribution of Gamma-Ray Burst Host Galaxies at redshift z=1 in Cosmological Smoothed Particle Hydrodynamic Simulations: Implications for the Metallicity Dependence of GRBs
利用星系形成的宇宙流体动力学模拟，研究了伽马射线暴（GRB）前身星系的金属丰度与宿主星系的概率分布函数（PDF）之间的关系.我们施加一个最大限度的气体金属丰度，伽玛暴可以发生，并检查如何预测亮度PDF的伽玛暴宿主星系的变化在模拟中。我们进行了Kolmogorov-Smirnov检验，结果表明，当我们假设核心坍缩超新星（SNe）跟踪恒星形成时，我们的模拟结果与观测到的SNe宿主星系的光度PDF是一致的。当我们假设伽玛暴只发生在一个低金属丰度的环境与$Z\lesssim 0.1 \Zsun$，伽玛暴发生在较低的光度星系，和模拟的光度PDF成为定量一致的观测光度PDF。尘埃消光对暗伽玛暴宿主星系的观测偏差可能是伽玛暴宿主星系光度较低的另一个原因，但在我们的模拟中，观测到的伽玛暴宿主星系的光度PDF不能完全由尘埃偏差重现。
2010-11-19 astro-ph.CO
HIFLUGCS: X-ray luminosity -- dynamical mass relation and its implications for mass calibrations with the SPIDERS and 4MOST surveys
本文给出了HIFLUGCS中63个邻近星系团的X射线光度（L）与动力学质量（M）的关系。亮度测量是基于~ 1.3Ms的干净XMM数据和ROSAT定点观测获得的。质量估计使用的光学光谱红移的13647个星系团星系总数。在计算动力学质量时，如果有足够数量的成员星系，扰动星系团和未扰动星系团的L-M关系是一致的。即使用核校正的X射线光度计，冷核团簇在L-M关系中的散射仍然占主导地位，这表明冷核团簇的散射主要反映了团簇的结构形成历史。如具有少量红移的星系团所示，动力学质量可能被低估，导致有偏差的标度关系。为了研究光谱巡天跟踪在X射线巡天中观测到的高红移星系团/星系群的可能性，进行星系团星系红移的Monte-Carlo重采样，并在每个星系团只有少量星系红移的情况下，对红移和动力学质量估计的不确定性进行校准。重新采样考虑了SPIDERS和4 MOST配置，旨在跟踪eROSITA星系团，并在实际星系团红移以及z=0.2，0.4，0.6和0.8时对每个星系团进行了重新采样。为了追踪非常远的星系团，我们分别进行了基于10 zs/星系团重采样的质量定标和基于5 zs/星系团和10 zs/星系团重采样的红移定标。我们的研究结果表明，即将到来的X射线和光学光谱测量质量校准相结合的力量。对于至少有十个成员的星系团，动力学质量估计的离散度在50%以内。
2016-08-23 astro-ph.CO
Weak lensing reconstructions in 2D & 3D: implications for cluster studies
我们比较的效率与2D和3D弱透镜质量映射技术能够检测星系团使用两个国家的最先进的质量重建技术：MRLens在2D和GLIMPSE在3D。我们模拟了96个不同的维里质量红移组合跨越范围$3\times10^{13}h^{-1}M_\odot \le M_{vir}\le 10^{15}h^{-1}M_\odot$和$0.05 \le z_{\rm cl} \le 0.75$，否则空的集群字段，并为每个产生1000个实现的噪音剪切数据在2D和3D。对于每个字段，我们然后计算聚类（错误）检测率，作为在1000个重建样本上每次重建的聚类（错误）检测的平均数。我们表明，MRLens和GLIMPSE是有效的工具，从弱透镜测量检测集群，并提供可比的质量重建在低红移。在高红移时，GLIMPSE重建提供了更高的簇检测灵敏度，产生的簇检测率高达使用MRLens的2D重建中所见的$\sim 10\times$的因子。我们的结论是，3D质量映射技术是更有效的检测星系团在弱透镜调查比2D的方法，特别是因为3D重建产生无偏估计的质量和红移的检测到的集群直接。
2015-02-20 astro-ph.CO
Implications of multiple high-redshift galaxy clusters
到目前为止，已经观测到14个具有质量测量的高红移（z>1.0）星系团，光谱学证实并在文献中报道。这些天体在标准LCDM模型中应该是极其罕见的。我们保守地近似这些集群的父调查的选择功能，并量化的大规模集群的丰度之间的紧张关系，由标准的LCDM模型预测和观察到的。我们减轻紧张局势，考虑非高斯原始扰动的本地类型，其特征在于由参数fnl和fnl产生的仅仅存在这些集群的约束。在95%的置信水平下，fnl>467，宇宙学参数固定到它们最可能的WMAP 5值，或者如果我们边缘化WMAP 5参数先验，则fnl > 123（在95%的置信水平下）。结合来自宇宙微波背景和晕偏置的fnl约束，这一确定意味着fnl的尺度依赖性约为。3西格玛。考虑到分析中所做的假设，我们预计未来对非高斯质量函数、调查体积或选择函数的建模的任何改进都会增加这里发现的fnl>0的重要性。为了使这些大质量的高z星系团与fnl=0相一致，它们的质量需要系统地降低1.5 sigma，或者sigma8参数应该是大约。比CMB（和大尺度结构）约束高3 sigma。这些天体的存在是一个谜：它要么代表着对LCDM范式的挑战，要么表明星系团的质量估计比我们想象的要不确定得多。
2011-05-24 astro-ph.CO
Beyond $Λ$CDM with Low and High Redshift Data: Implications for Dark Energy
在假设宇宙在高红移（z \sim 4及更高）时符合LCDM模型的前提下，我们重新分析了低红移宇宙学数据，重建了哈勃参数随红移的变化.这使我们能够解决H_0和其他紧张关系之间的低z观测和高z普朗克测量CMB。从重建的H（z），我们计算的能量密度的“暗能量“部门的宇宙作为红移的函数，而不假设一个特定的模型暗能量。我们发现，在一定的红移范围内，暗能量密度存在一个极小值，在这个极小值处，暗能量的值为负值。这种行为可以用负的宇宙学常数加上不断演化的暗能量来描述。我们讨论了这种情况下可能的理论和观测影响。
2020-02-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The implications of dust for high-redshift protogalaxies and the formation of binary disks
数值模拟表明，第一个星系是在维里温度>= 10^4 K的原星系晕中形成的。这种晕很可能被第一代恒星产生的微量金属污染了。尘埃的存在可以显着改变早期星系的化学和动力学。在这篇文章中，我们的目标是评估尘埃的热和动力学演化的第一个星系在背景紫外线通量的存在下，其影响的莱曼α发射器和亚毫米源的可观测性的作用。我们已经进行了高分辨率的宇宙学模拟使用自适应网格细化代码FLASH来实现这一目标。我们已经开发了一个适合这些条件的化学网络，并将其与FLASH代码相结合。我们的化学模型的主要成分包括分子的形成，原子氢的多级处理，莱曼α光子的线捕获，紫外背景下的光电离和光解离过程。我们发现，形成的分子（H_{2}和HD）的尘埃颗粒的存在下显着增强。背景UV通量的存在通过光解离强烈影响分子的形成。我们探讨的演变后，一个重大的合并，导致形成一个双磁盘。这些圆盘的气体质量约为10^{7} M_sun，红移为5.4。由于合并事件，每个盘都位于一个单独的子晕中。由于存在于晕中的高度超音速湍流，盘由湍流压力支撑。尘埃的存在不会显著减少莱曼α发射。由于线俘获效应，莱曼α的发射被扩展并起源于晕的包络。我们还发现，用ALMA观测z 5星系的尘埃连续辐射需要10^8M_sun的尘埃质量.
2012-03-29 astro-ph.CO
Implications of a wavelength dependent PSF for weak lensing measurements
星系图像的点扩散函数（PSF）的卷积是弱引力透镜研究的主要偏差来源，并且需要精确估计PSF以获得无偏的形状测量。星系的PSF估计取决于它的光谱能量分布（SED），因为仪器PSF通常是波长的函数。在本文中，我们将探讨各种方法来确定所产生的“有效”PSF使用宽带数据。考虑到欧几里德任务作为参考，我们发现，标准的SED模板拟合方法的偏差，依赖于源红移的结果，虽然这可能是补救的，如果算法可以为此目的进行优化。使用机器学习算法，我们表明，至少在原则上，所需的精度可以实现与当前的调查参数。也有可能解释测光红移和PSF估计之间的相关性，这些估计是由使用相同的测光引起的。我们探讨了光度校准误差的影响，在假设的PSF模型的波长依赖性和所采用的模板库的局限性的错误。我们的研究结果表明，所需的准确度欧几里德可以实现使用的数据，计划确定光度红移。
2017-07-13 astro-ph.CO
An Apparent Redshift Dependence of Quasar Continuum: Implication for Cosmic Dust Extinction?
利用斯隆数字巡天中的一个大型非BAL射电宁静类星体样品，通过合成光谱研究了类星体连续谱的光度和红移依赖性。在两个不同的波长范围内测量类星体在UV-Opt波段的连续斜率，即，$α_{\nu12}$（$1000\sim 2000 \rmÅ$）和$α_{\nu24}$（$2000 \sim 4000 \rmÅ$）。一般来说，紫外光谱的斜率随着辐射热光度的升高而变硬（$α_ν$越高）。另一方面，当类星体被进一步分组到光度箱中时，我们发现$α_{\nu12}$和$α_{\nu24}$都显示出与红移的显着反相关（即，类星体连续体向更高的红移方向变红）。我们认为，宇宙尘埃消光很可能是这种观察到的$α_ν-z$关系的原因。我们建立了一个简单的宇宙尘埃消光模型来量化观测到的红化趋势，并找到了一个有效的尘埃密度$nσ_v \sim 10^{-5}h~\rm Mpc^{-1}$在$z<1.5$。还讨论了可能产生这种红化效应的其他可能性。
2015-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations of the galaxy population constrained by observations from z=3 to the present day: implications for galactic winds and the fate of their ejecta
我们应用蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）方法的大规模模拟的星系形成在LambdaCDM宇宙学，以探讨如何恒星的形成和反馈所观察到的星系的光度和恒星质量函数的约束。我们在Millennium和Millennium-II模拟上联合建立模型，应用快速采样技术，允许在7<log（M*/Msun）<12和z=0至z=3的范围内观测到的星系丰度同时用作MCMC分析中的约束。当仅施加z=0的约束时，我们重现了Guo et al.（2012）先前建模的结果，但没有一组参数可以同时重现所有红移下观测到的星系丰度，这反映了低质量星系形成过早的事实，因此在该模型中，在高红移下过于丰富。这些数据要求星系风喷出物再吸积的效率随红移和晕质量的变化与以前的假设完全不同，但与最近一些星系形成的流体动力学模拟相似。我们提出了一个具体的模型，其中重新纳入时标与晕质量成反比，是独立的红移。这产生了一个不断发展的星系人口，适合观测到的丰度作为恒星质量，B-和K-波段光度的函数，同时在所有的红移。它还在其他两个领域产生了显着的改善，而这些领域是以前的模型所不具备的。它导致了今天的矮星系人口更年轻，更蓝，更强烈的恒星形成和更弱的小规模集群比以前，虽然暗矮星的被动部分仍然太高。
2012-12-07 astro-ph.CO
Non-Gravitational Contributions to the Clustering of Ly-alpha Selected Galaxies: Implications for Cosmological Surveys
结果表明，Ly-alpha吸收对环境的依赖性导致Ly-alpha选定星系的红移空间功率谱具有显著的非引力特征。我们推导出一个物理动机的拟合公式，可以包括在聚类分析，并使用它来讨论的预测功能的Ly-alpha星系的功率谱的基础上详细的模型，其中Ly-alpha吸收的影响，由气体流入和/或强大的星系外流。我们表明，功率谱测量可用于研究星系IGM连接的天体物理学，并测量恒星形成星系的流出物的性质。应用修改后的红移空间功率谱的Ly-alpha调查与计划中的Hobby-Eberly望远镜暗能量实验（HETDEX）的参数，我们发现，所观察到的Ly-alpha流量的速度梯度和电离背景的依赖性可能会损害Ly-alpha选择星系红移调查的能力，以约束宇宙学使用的信息从全功率谱。这是因为波动的电离背景和速度梯度的影响，影响观察到的功率谱的形状的方式是类似的原始功率谱和红移空间扭曲的形状分别。我们使用Alcock-Paczynski检验表明，在没有IGM中Ly-alpha吸收细节的先验知识的情况下，HETDEX的视线和横向距离测量的精度将为~1.3- 1.7%，相对于传统星系红移测量中最好的精度~0.8%，降低了~1.5-2倍。我们指定的精度与该模型的Ly-alpha辐射转移必须理解，以HETDEX实现距离测量优于1%。
2011-04-04 astro-ph.CO
$i(cm)z$, a semi-analytic model for the thermodynamic properties in galaxy clusters: calibrations with mass and redshift, and implication for the hydrostatic bias
在星系团形成和演化的自相似方案中，X射线发射等离子体的热力学性质可以仅依赖于晕质量和红移来预测。然而，已经观察到与这种简单的自相似场景的几个偏离。我们展示了如何我们的半解析模型$i(cm)z$，它修改了自相似的预测，通过两个温度依赖的量，气体质量分数$f_g=f_0 T^{f_1} E_z^{f_z}$和温度变化$f_T=t_0 T^{t_1} E_z^{t_z}$，可以被校准，将质量和红移的依赖关系。我们使用了一组已发布的17个比例关系来约束模型的参数。随后，我们能够预测任何观测到的标度关系的斜率，其值在中心值的百分之几以内，标称误差约为一个$σ$。在上下文中，这些标度律的演变也被确定，预测在$1.5 σ$和10%的观测约束。依靠这种校准，我们还评估了与一些观测数据集的径向轮廓的预测的一致性。对于高质量数据（X-COP）的样本，我们能够约束模型的另一个参数，流体静力学偏差$b$。通过校准模型，我们确定了（i）温度依赖性的斜率为$f_1=0.403 (\pm0.009)$和$t_1=0.144 (\pm0.017)$ ;（ii）对$E_z$的依赖性被限制为$f_z=-0.004 (\pm 0.023)$和$t_z=0.349 (\pm 0.059)$。这些值允许人们直接估计给定量$Q_Δ$的归一化如何作为质量（或温度）和红移晕的函数以$Q_Δ \sim M^{a_M} E_z^{a…
2022-12-13 astro-ph.CO
Accurate determination of halo velocity bias in simulations and its cosmological implications
特殊速度宇宙学中一个长期存在的问题是晕/星系的速度在大尺度上是否存在偏置$b_v=1$。这一重要问题的解决必须依靠高精度的宇宙学模拟。然而，这受到另一个长期存在的体积加权速度测量中的"采样伪影"问题的阻碍。我们用一种混合方法来规避这个问题。我们首先测量无采样伪影的统计量，然后在理论上将它们与体积加权统计量联系起来，最后解决速度偏差。用我们的方法确定的$b_v$不仅没有采样伪影，而且没有宇宙方差。我们将这种方法应用于$Λ$ CDM N体模拟的$3072^3$粒子和$1200 Mpc/{\rm h}$盒的大小。首次确定了晕速度偏差对$0.1\%$-$1\%$精度的影响.我们的主要发现如下：（1）$b_v\neq 1$在$k>0.1 h/{\rm Mpc}$。与1的偏差（$|b_v-1|$）随$k$增加而增加。根据晕质量和红移，它可能在$k=0.2 h/{\rm Mpc}$达到$\mathcal{O}(0.01)$，在$k\sim 0.3 h/{\rm Mpc}$达到$\mathcal{O}(0.05)$。发现的$b_v\neq 1$对光谱红移测量（包括DESI、Euclid和SKA）的结构增长率测量具有统计上显著的影响。(2)$b_v-1$的符号和振幅都依赖于质量和红移。这些结果与峰值模型的预言不一致，因为$b_v$对单位的偏离要小得多，随红移而变化，并且可以大于单位。(3)大部分的质…
2018-07-03 astro-ph.CO
Implications of the cosmic infrared background excess for the cosmic star formation
通过唯象地描述高红移恒星的形成历史，即，$\dotρ_{*}(z)\propto[(1+z)/4.5]^{-α}$，并半解析地计算了高红移Pop I/II和Pop III星的分数，我们研究了高红移Pop I/II和Pop III星对观测到的宇宙红外背景辐射中的近红外（$3 μ\rm m<λ<5 μm$）过剩的贡献。为了解释观测水平的近红外过剩，假设的恒星形成历史的幂律指数$α$被限制在$0\lesssimα\lesssim1$的范围内。这种约束是在暗物质晕的维里温度属于$500 {\rm K}\leq T_{\rm vir}\leq10^4$ K范围的条件下得到的。
2013-04-23 astro-ph.CO
The effect of inhomogeneous reionisation on the Lyman-$α$ forest power spectrum at redshift $z>4$: implications for thermal parameter recovery
我们使用的混合流体动力学和辐射传输模拟的Sherwood-Relics套件的\Lya森林传输通量在红移$4.2\leq z \leq 5$的一维功率谱的非均匀再电离的效果进行建模。相对于模型，假设一个均匀的紫外线背景，再电离抑制功率谱在小尺度，$k \sim 0.1\rm\,km^{-1}\,s$的$\sim 10$ %，因为空间变化的热增宽内核和发散特有的速度场与超压星系际气体。在更大的尺度上，$k<0.03\rm\,km^{-1}\,s$，功率谱反而由$10$ - $50$ %增强，由中性氢部分的大尺度空间变化。因此，在分析即将到来的高精度测量时，必须考虑不均匀再电离的影响。我们提供了一个校正的LY $α$森林功率谱在$4.1\leq z \leq 5.4$，可以很容易地应用在其他参数的推断框架内，使用类似的再电离模型。我们进行模拟数据的贝叶斯分析，以评估系统的偏差，可能会出现在银河系际介质的测量，如果忽略这个校正的程度。在尺度探测当前的高分辨率LY $α$森林数据在$z>4$，$0.006 \rm \,km^{-1}\,s\leq k \leq 0.2 \rm\, km^{-1}\,s$，我们发现不均匀再电离不引入任何显着的偏差在热参数恢复为当前的测量不确定性的$\sim 10$ %。然而，$5$ %的不确定性，$\sim 1σ$之间的变化估计和真实的参数发生。
2022-01-05 astro-ph.CO
Is there any measurable redshift dependence on the SN Ia absolute magnitude?
我们测试的宇宙学意义的不同绝对大小的Ia型超新星使用万神殿汇编，通过重建不同的现象学方法，可以证明一个不同的绝对大小，但也基于宇宙空洞，修改后的重力模型和分仓方案的方法。在这项工作中考虑的所有情况下，我们发现与标准$Λ$ CDM模型的预期值很好的协议，没有新的物理的证据。
2020-06-09 astro-ph.CO
Implications for Primordial Non-Gaussianity (f_NL) from weak lensing masses of high-z galaxy clusters
最近对高红移星系团XMMUJ 2235.3 -2557暗物质质量的弱透镜测量表明，在z=1.4时，如果假设该星系团是暗物质在标准LCDM模型中的原始高斯场中坍缩的结果，那么< 0.002 clusters in the observed area. Here we investigate how to boost the probability of XMMUJ2235.3-2557 in particular resorting to deviations from Gaussian initial conditions. We show that this abundance can be boosted by factors >如果非高斯参数f^local_NL在150-200的范围内，它的丰度应该是3-10。该值与通过CMB的电流约束获得的f_NL的限值相当。我们的结论是，质量测定高红移，大质量的集群可以提供一个补充探针的原始非高斯性。
2009-09-02 astro-ph.CO
Measurement of redshift-space two- and three-point correlation of Ly$α$ absorbers at $1.7< z <3.5$: Implications on evolution of the physical properties of IGM
利用292个类星体的高分辨率光谱，给出了Ly $α$吸收体（具有HI柱密度的Voigt剖面分量，$N_{\rm HI}>10^{13.5}$ cm $^{-2}$）在跨越$1.7< z<3.5$的三个红移仓上的红移空间两点（$ξ$）、三点（$ζ$）和约化三点（Q）关联。我们在所有三个红移箱中检测到高达8个$h^{-1}$ cMpc的阳性$ξ$。最强的$ζ=1.81\pm 0.59$检测（使用Q $=0.68\pm 0.23$）是在$1-2h^{-1}$ cMpc的$z=1.7-2.3$箱中。测量的$ξ$和$ζ$值显示出随$N_{\rm HI}$增加的趋势，而Q保持相对独立于$N_{\rm HI}$。我们发现$ξ$和$ζ$随红移的演化很强。通过模拟，我们发现在实空间中看到的$ξ$和$ζ$可能被红移空间中的奇特速度强烈放大。模拟结果表明，虽然反馈，热和压力平滑效应的影响聚集的Ly $α$吸收剂在小尺度上，即$<0.5h^{-1}$ cMpc，HI光电离率（$Γ_{\rm HI}$）有很强的影响，在所有的尺度。$ξ$和$ζ$的强红移演化（对于固定的$N_{\rm HI}$截止）是由$N_{\rm HI}$和重子超密度之间的关系的红移演化驱动的。我们的模拟使用最佳拟合的$Γ_{\rm HI}(z)$测量产生一致的聚簇信号在$z\sim 2$的观察，但低于预测在更高的红移的聚簇。一种可能的补…
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift estimates for fast radio bursts and implications on intergalactic magnetic fields
背景：快速射电暴是来自银河系外致密恒星源的瞬时射电脉冲。随着新望远镜每天探测到多个事件，需要统计方法来解释观测结果，并就天体物理学和宇宙学问题作出推论。目的：我们提出了一种使用快速射电暴可观测值的概率估计来获得基础模型的似然估计的方法。方法：考虑模型的所有区域沿视线，包括居间星系，我们执行蒙特卡罗模拟估计的色散措施，旋转措施和时间展宽的分布。使用贝叶斯统计，我们比较这些预测观测的快速射电暴。结果：应用贝叶斯定理，得到了河外DM $\gtrsim 400$ pc cm $^{-3}$的快速射电暴红移的下限。我们发现，干预星系不能占所有高度分散的快速射电暴在FRBcat，因此需要一个更密集和更动荡的环境比SGR 1935+2154类磁星。我们表明，$\gtrsim 10^3$非定域快速射电暴与相关的河外RM $\geq 1$拉德$^{-2}$的样本可以提高星系际磁场的强度的电流上限。
2020-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Age-Redshift Relation For Luminous Red Galaxies Obtained From the Full Spectrum Fitting and Its Cosmological Implications
不同红移的星系的相对年龄可以用来推断哈勃参数，并对宇宙学模型施加限制。我们从SDSS DR 7中选取了23，883个静止的发光红星系（LRGs），根据它们的速度色散将它们分成4个子样本，每个子样本又进一步分成12个红移仓。为了获得具有相对高的$S/N$的组合光谱，将每个红移和速度仓中的LRG的光谱共同相加。采用GalexEV/SteLib模型，我们估计的平均年龄LRGs从这些组合光谱的全谱拟合方法。我们用蒙特卡罗模拟检验了估计年龄的可靠性，发现估计是稳健和可靠的。假设每个子样和每个红移面元中的LRG平均同时形成，则由每个子样的年龄-红移关系估算出当前时刻的哈勃参数$H_0$，它与用其它方法测得的$H_0$值是一致的。我们证明，由于$z\la 0.4$后来的重大合并，LRG中最近出现了恒星形成，因此可能会在$H_0$估计中引入系统偏差（高达$\sim 20%$），但对于那些速度分散较大的子样本来说，这种偏差可能可以忽略不计。利用从速度色散最大的子样本或两个速度色散很高的子样本得到的年龄-红移关系，在假设空间平坦的$Λ$ CDM宇宙学的基础上，我们找到了$H_0= 65^{+7}_{-3}\kmsmpc$或$H_0= 74^{+5}_{-4}\kmsmpc$。随着即将到来的调查，如重子振荡光谱调查（BOSS），甚至更大的静态大质量LRGs的样本可能会获得，因此哈勃参数可以通过年龄-红移…
2012-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early metal enrichment in high-redshift quasars
类星体是一个强大的系统，其光谱中富含金属元素，使我们能够在非常高的红移，甚至接近再电离时期研究星系的化学演化。我回顾了在高红移类星体宿主星系的金属丰度的主要观测约束，并讨论了早期宇宙中星系演化模型的含义和问题。
2009-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Mass--Redshift Dependence of Binary Black Holes and its Implications for $H_0$ with GWTC-5.0
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
本研究利用 copula 函数分析 GWTC-5.0 中 235 个双黑洞事件，探测主质量与红移的依赖关系，发现仅 180°旋转 Clayton copula 模型显示弱相关，且质量-红移依赖对 H0 推断无显著影响，数据仍支持无红移演化。
2026-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Sunyaev-Zel'dovich Signal from Quasar Hosts: Implications for Detection of Quasar Feedback
一些分析和数值研究表明，类星体宿主星系的星际介质被反馈加热，可以通过热Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应在宇宙微波背景（CMB）中产生大量的次级信号。最近，许多研究小组试图通过将CMB地图与类星体目录进行交叉关联来检测这种信号。使用自相似模型的气体在星系团内的介质和现实的晕占据分布（HOD）类星体处方，我们估计的SZ信号的水平从类星体主机的引力加热。由于不受约束的高质量HOD尾和类星体HOD的未知红移依赖性，在宿主晕信号估计中的偏差限制了我们在低红移（z<1.5）下从我们的分析中得出任何可靠的结论。然而，在更高的红移（z>2.5），我们发现在最近的观测中有一个多余的信号比我们模型预测的要多。多余的信号可能是由于类星体反馈而产生的额外热量。
2017-03-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Highly Accreting Quasars: Sample Definition and Possible Cosmological Implications
我们提出了一种方法来识别类星体辐射最接近爱丁顿极限，定义主要和次要的选择标准，在光学，紫外线和X射线光谱范围的基础上的4D特征向量1形式主义。然后，我们表明，它是可能的，以获得一个红移独立的极端爱丁顿比源的光度估计。使用这些源在三个红移间隔（以及两个模拟样本）的初步样本，我们测试了一系列的宇宙学模型。结果是一致的和谐宇宙学，但数据不足以推导出强约束。模拟样本表明，本文中提出的方法，使用专用的观察应用将允许设置严格的限制Omega_M和Omega_Lambda的显着约束。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The First Upper Bound on the Non-Stationary Gravitational Wave Background and its Implication on the High Redshift Binary Black Hole Merger Rate
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
通过分析LIGO-Virgo-KAGRA数据，首次确定非稳态引力波背景的上限，限制了原初黑洞并合率，为高红移黑洞研究提供新途径。
2026-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Implications of $z>{\sim}12$ JWST galaxies for galaxy formation at high redshift
该研究用半解析星系形成模型和大型宇宙学模拟构建高红移模拟目录，分析JWST在$z>{\sim}12$发现的星系类似体，指出暗弱星系符合标准模型，而极亮高红移候选体需要更高恒星形成效率和更弱反馈。
2023-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
