相互作用的暗能量宇宙学中的聚集和红移空间扭曲

在分级宇宙学中模拟红移空间畸变

Modelling redshift space distortions in hierarchical cosmologies

红移空间中成团的各向异性提供了宇宙中大尺度结构生长速率的直接量度。未来的星系红移巡天将对这些扭曲进行高精度测量，并可能使我们能够区分宇宙加速膨胀的不同情况。为了区分相互竞争的宇宙学模型，需要精确的预测。利用大体积N体模拟研究了$Λ$ CDM和quintessence暗能量模型中红移空间功率谱的畸变，并对红移空间畸变形式的预言进行了检验.我们发现Kaiser（1987）的线性微扰理论预测与实测畸变的拟合很差，即使在令人惊讶的大尺度$k \ge 0.05 h$ Mpc $^{-1}$上也是如此。本文提出了一个改进的红移空间功率谱模型，其中包括非线性速度发散功率谱，它与从模拟到$k \sim 0.2 h$ Mpc $^{-1}$的测量功率谱相一致。我们已经发现了一个密度-速度关系，这是宇宙学无关的，它涉及到非线性速度发散谱的非线性物质功率谱。我们提供了一个公式，它产生的非线性速度发散$P(k)$在任何红移，仅使用非线性物质的功率谱和线性增长因子在所需的红移。这个公式在$k<0.2 h $ Mpc $^{-1}$尺度上对本文讨论的所有宇宙学模型的精度都优于5%。我们的研究结果将扩展未来星系调查的统计能力。

3\%-accurate predictions for the clustering of dark matter, haloes and subhaloes, over a wide range of cosmologies and scales

Predicting the spatial distribution of objects as a function of cosmology is an essential ingredient for the exploitation of future galaxy surveys. In this paper we show that a specially-designed suite of gravity-only simulations together with cosmology-rescaling algorithms can provide the clustering of dark matter, haloes, and subhaloes with high precision. Specifically, with only 3 $N$-body simulations we obtain the power spectrum of dark matter at $z=0$ and $z=1$ to better than 3\% precision for essentially all currently viable values of 8 cosmological parameters, including massive neutrino…

WMAP1和WMAP7宇宙学中的星系形成

Galaxy formation in WMAP1 and WMAP7 cosmologies

使用Angulo & White（2010）的技术，我们将LCDM宇宙中结构生长的Millennium和Millennium-II模拟从宇宙学参数（基于威尔金森微波各向异性探测器（WMAP 1）的第一年结果）扩展到与七年WMAP数据（WMAP 7）一致的参数。我们实施半解析星系形成模拟在这两个宇宙学的星系的形成，演化和集群的预测与宇宙学参数的变化。WMAP 7中物质密度Omega_m的增加和线性波动幅度sigma_8的减小具有补偿效应，因此，当z <= 3时，暗晕的丰度和成簇性与WMAP 1非常相似。因此，通过稍微改变星系形成的参数，两种宇宙学中的局部星系性质可以同样好地再现。星系人口的演化也是类似的。在WMAP 7中，结构形成稍晚。这使得宇宙恒星形成率的峰值向较低的红移移动，导致z=0时的星系略蓝。尽管如此，该模型仍然预测了比观测到的更多的被动低质量星系。当rp<1 Mpc时，低质量星系的z=0成团在WMAP 7中比在WMAP 1中弱，并且更接近于观测结果，但是这两种宇宙学在更大质量的星系和大尺度上给出了非常相似的结果。在z>1的星系被预测为WMAP 7更强烈的集群。在这两种宇宙学中，星系性质的差异，包括星系团，在红移3之前是相当小的。由于在星系形成模型中仍然存在相当大的不确定性，因此很难通过观测星系的性质或它们的演化来区分WMAP 1和WMAP 7。

非线性Chaubergin气体宇宙学

Nonlinear Chaplygin Gas Cosmologies

我们研究了统一暗能量模型的非线性制度，使用广义Chaubergin气体宇宙学作为一个代表性的例子，并引入一个新的参数表征在这些情况下的小尺度集群的水平。我们表明，可行的广义Chaubergin气体宇宙学，符合最近的观测约束，可以构建任何值的广义Chaubergin气体参数考虑模型具有足够高的非线性聚类。

Marked clustering statistics in $f(R)$ gravity cosmologies

We analyse the two-point and marked correlation functions of haloes and galaxies in three variants of the chameleon $f(R)$ gravity model using N-body simulations, and compare to a fiducial $Λ$CDM model based on general relativity (GR). Using a halo occupation distribution prescription (HOD) we populate dark matter haloes with galaxies, where the HOD parameters have been tuned such that the galaxy number densities and the real-space galaxy two-point correlation functions in the modified gravity models match those in GR to within $1\sim3\%$. We test the idea that since the behaviour of gravity i…

$f(R)$宇宙学中的实空间和红移空间晕簇

Real- and redshift-space halo clustering in $f(R)$ cosmologies

我们提出了两点关联函数统计的质量和晕的变色龙$f(R)$修改的重力方案使用一系列的大体积N体模拟。三个不同的变化$f(R)$被认为是（F4，F5和F6），并在红移范围$z \in [0,1]$的基准$Λ$ CDM模型进行比较。我们发现，除F4外，所有模型的物质聚类都是不可区分的，F4显示出明显更陡的斜率。在$> 20 h^{-1} \mathrm{Mpc}$尺度下，红移与实空间关联函数的比值与所考虑的可行的$f(R)$模型的线性广义相对论（GR）Kaiser公式一致。我们考虑三个晕人口的特点是空间丰度的发光红星系（LRGs）和星系团。F4和F5的红移-空间晕关联函数在中红移和高红移处与$Λ$ CDM显着偏离，因为$f(R)$的晕偏置小于或等于$Λ$ CDM情况的晕偏置。最后，我们引入了一个新的独立于模型的聚类统计量来区分$f(R)$和GR：相对晕聚类比-- $\mathcal{R}$。随着下一代星系红移巡天的到来，将可获得充分减少$\mathcal{R}$散射所需的采样。这将促进一个前瞻性的途径，以获得这类修改后的引力模型在很大程度上独立于模型的宇宙学约束。

大质量中微子的红移空间畸变和演化的暗能量宇宙学

Redshift-space distortions in massive neutrino and evolving dark energy cosmologies

未来几年的大尺度结构测量将以前所未有的精度测量红移空间功率谱，从而可以对Lambda CDM图像进行强有力的新测试，并测量中微子质量等粒子物理参数。我们将时间RG微扰框架推广到红移空间，用含时暗能量状态方程w（z）计算了大质量中微子宇宙学的功率谱Ps（k，mu）. Time-RG是一种独特的方法，它能将尺度相关的增长引入到P_s（k，mu）计算中，这对大质量中微子和修正的引力模型都很重要。虽然w（z）和中微子质量分数的变化都会影响非线性功率谱的后期时间尺度依赖性，但我们发现这两种效应对视线角μ的依赖性不同。最后，我们使用HACC N体代码量化微扰计算中的误差。对于红移z=1的Lambda CDM模型，我们的方法在波数为0.19h/Mpc（0.28h/Mpc）的情况下，预测了λ ~（四极）的1%精度，而Kaiser近似的精度为0.08h/Mpc（0.07h/Mpc），目前最先进的微扰方案的精度为0.19h/Mpc（0.16h/Mpc）。我们的计算与模拟的红移空间功率谱一致，即使中微子质量高于电流束缚，并且对于快速演化的暗能量状态方程，|dw/dz| ~ 1.在本文中，我们将我们的redshift-space Time-RG实现作为代码redTime公开提供。

通过红移空间畸变探测相互作用Λ(t)CDM宇宙学中物质扰动的线性增长

Linear Growth of Matter Perturbations Probed by Redshift-Space Distortions in Interacting $Λ(t)$CDM Cosmologies

本文通过红移空间畸变探测相互作用Λ(t)CDM宇宙学中物质扰动的线性增长，研究了暗能量相互作用对S_8参数的约束。

$Λ$CDM宇宙学中基于持续能量的层次聚类

Hierarchical Clustering in $Λ$CDM Cosmologies via Persistence Energy

本研究运用拓扑数据分析中的LITE方法将持续图嵌入向量空间，分析了星系团、纤维和空洞等宇宙网结构的演化，发现持续能量与红移值存在相关性，揭示了持续同调与宇宙演化之间的联系。

HOD假设对小尺度成团约束的影响界限

Bounding the Effect of HOD Assumptions on Small-Scale Clustering Constraints

利用AbacusSummit模拟的LRG星系目录，量化HOD模型假设对小尺度成团约束的影响，发现保守与乐观HOD先验下排除的宇宙学比例差异显著（25% vs 81%），表明强约束需信息性星系-暗晕先验。

LCDM和修正引力宇宙学中的星系和暗物质角聚类

Galaxy and halo angular clustering in LCDM and Modified Gravity cosmologies

本文通过N体模拟研究了LCDM和修正引力模型中星系、暗物质和暗物质晕的角聚类，发现0.15 < z < 0.3的红移范围能最大化修正引力信号，并发现第三阶统计量对不同结构形成场景的探测最为敏感。

群聚精粹宇宙论中的非线性功率谱

The nonlinear power spectrum in clustering quintessence cosmologies

我们研究了在声速为零的经典场驱动的宇宙学中密度扰动的非线性演化。对于这些模型，物质和精华扰动是共动的，并且有可能为由两个分量的加权和给出的总密度波动写出单个连续性方程。包括欧拉方程的共同速度场，我们解决了非线性，总密度功率谱的时间-重整化群方法的发展方程。事实上，任何宇宙学的可观测性都只与总密度扰动的引力直接相关，而这两个分量是单独不可观测的。我们发现，聚类的精华扰动诱导小的修正功率谱的非线性演化在光滑的精华模型所描述的相同的状态方程。然而，这种小的修正与低红移时声速消失对线性增长函数的巨大影响形成对比。由于这个原因，具有相同的线性密度功率谱归一化的模型可以根据声速的值呈现显著不同的非线性校正。虽然这种差异在w \rightarrow-1，ΛCDM极限下消失，但我们认为，在约束非均匀暗能量模型时，应适当考虑结构的线性和非线性生长之间的关系.

一族无标度宇宙学中的自相似性和稳定成团

Self-similarity and stable clustering in a family of scale-free cosmologies

我们研究了冷高斯幂律初始条件下的非线性引力集群在一个家庭的无标度EdS模型，其特征在于由一个自由参数$κ$固定的质量驱动的膨胀和质量集群之间的比率。在“通常的”EdS模型，对应于$κ=1$，自相似性提供了一个强大的工具来界定物理相关的聚类解决了模拟。同样，如果稳定聚类适用，则意味着无标度非线性聚类。我们导出了两点关联函数的相应指数$γ_{sc} (n, κ)$。然后，我们报告了广泛的N体模拟的结果，与以前文献中报道的病例$κ=1$的尺寸相当，并对GADGET 2代码进行了适当的修改。我们观察到在所有情况下的两点相关性的自相似性，下降到一个较低的截止时间单调递减的共动坐标。在所有情况下，非线性关联函数的自相似部分都很好地拟合了一个单一的幂律，其指数与$γ_{sc} (n, κ)$非常一致。因此，我们的研究结果表明，稳定的聚类提供了一个很好的近似的非线性关联函数的解决自相似尺度，至少下降到$γ_{sc} (n, κ) \approx 1$，对应的情况下$n=-2$为$κ=1$。我们得出结论，与Smith等人（2003）的结果形成鲜明对比，明确识别自相似模型中稳定聚类的崩溃-以及可能存在一个“通用”区域，在该区域中非线性聚类变得独立于初始条件-仍然是一个重要的开放问题，应该在更大的模拟中进一步解决。

用红移空间畸变检验暗物质聚类

Testing Dark Matter Clustering with Redshift Space Distortions

大尺度结构的生长速率可以探测暗物质是否以重力强度聚集或偏离重力强度，例如由于自相互作用。在星系红移巡天中，通过测量红移空间的扭曲来测量星系的增长率，限制了星系团的强度及其对红移的依赖性。我们比较这些影响的增长，从高红移偏差（如早期的暗能量）或修改重力，并给出一个简单的，高度准确的分析处方。当前的观测可以将暗物质聚集强度限制为标准的F_{cl} =0.99 \pm 0.02，如果所有其他参数保持固定，但存在大量的协方差。未来的星系红移巡天可能会限制一个不断演化的聚集强度到28%，边缘化超过其他参数，或4%，如果暗能量参数保持固定，而适合暗物质的增长。通过结合宇宙学和天体物理学探测，可以对暗物质的性质进行更严格的限制。

Early Structure Formation in $Λ$PBH Cosmologies

Cold dark matter (CDM) could be composed of primordial black holes (PBH) in addition to or instead of more orthodox weakly interacting massive particle dark matter (PDM). We study the formation of the first structures in such $Λ$PBH cosmologies using $N$-body simulations evolved from deep in the radiation era to redshift 99. When PBH are only a small component of the CDM, they are clothed by PDM to form isolated halos. On the other hand, when PBH make most of the CDM, halos can also grow via clustering of many PBH. We find that the halo mass function is well modelled via Poisson statistics ass…

Iterative removal of redshift space distortions from galaxy clustering

Observations of galaxy clustering are made in redshift space, which results in distortions to the underlying isotropic distribution of galaxies. These redshift-space distortions (RSD) not only degrade important features of the matter density field, such as the baryonic acoustic oscillation (BAO) peaks, but also pose challenges for the theoretical modelling of observational probes. Here we introduce an iterative nonlinear reconstruction algorithm to remove RSD effects from galaxy clustering measurements, and assess its performance by using mock galaxy catalogues. The new method is found to be a…

Clustering and redshift-space distortions in modified gravity models with massive neutrinos

Modified gravity and massive neutrino cosmologies are two of the most interesting scenarios that have been recently explored to account for possible observational deviations from the concordance $Λ$-cold dark matter ($Λ$CDM) model. In this context, we investigated the large-scale structure of the Universe by exploiting the \dustp simulations that implement, simultaneously, the effects of $f(R)$ gravity and massive neutrinos. To study the possibility of breaking the degeneracy between these two effects, we analysed the redshift-space distortions in the clustering of dark matter haloes at differ…

Cosmological constraints from galaxy clustering in the presence of massive neutrinos

The clustering ratio is defined as the ratio between the correlation function and the variance of the smoothed overdensity field. In LCDM cosmologies not accounting for massive neutrinos, it has already been proved to be independent from bias and redshift space distortions on a range of linear scales. It therefore allows for a direct comparison of measurements (from galaxies in redshift space) to predictions (for matter in real space). In this paper we first extend the applicability of such properties of the clustering ratio to cosmologies that include massive neutrinos, by performing tests ag…

为测光星系巡天建模中微子诱导的尺度依赖星系成团

Modeling Neutrino-Induced Scale-Dependent Galaxy Clustering for Photometric Galaxy Surveys

本文提出中微子诱导的尺度依赖偏置（NISDB）的高效近似方法，通过模拟分析 DESY3 和 LSSTY1 合成数据，发现忽略该效应和中微子质量模型设定错误会导致宇宙学参数偏差，并提出了缓解策略。

团簇全息暗能量宇宙学中物质微扰的增长

Growth of matter perturbations in clustered holographic dark energy cosmologies

我们研究全息暗能量宇宙学中物质涨落的增长。首先，我们使用一个整体的统计分析，涉及最新的观测数据，以放置宇宙学参数的约束。然后，我们在微扰水平上测试全息暗能量模型的有效性范围，并从和谐$Λ$宇宙学的变体。具体来说，我们提供了一种新的分析方法，以便首次推导出物质扰动的增长指数。考虑均匀全息暗能量，我们发现增长指数为$γ\approx \frac{4}{7}$，它比通常的$Λ$宇宙学的增长指数$γ^{(Λ)}\approx \frac{6}{11}$稍大（$\sim 4.8\%$）。最后，如果我们允许在全息暗能量模型中的聚类，那么增长指数的渐近值是根据有效声速$c_{\rm eff}^2$给出的，即$γ\approx \frac{3(1-c_{\rm eff}^2)}{7}$。

非线性区域中的宇宙结构形成：超越高斯统计与标准宇宙学

Cosmic Structure Formation in the Non-linear Regime: Beyond Gaussian Statistics and Standard Cosmologies

本论文研究宇宙大尺度结构在非线性区域的非高斯统计与引力坍缩动力学，通过物质密度PDF、联合PDF协方差预测和波暗物质前向模型，拓展了对修改引力、暗能量及波动性暗物质等非标准宇宙学场景的建模能力。

Growth of structure in interacting vacuum cosmologies

We examine the growth of structure in three different cosmological models with interacting dark matter and vacuum energy. We consider the case of geodesic dark matter with zero sound speed, where the relativistic growing mode in comoving-synchronous gauge coincides with the Newtonian growing mode at first order in $Λ$CDM. We study corrections to the linearly growing mode in the presence of interactions and the linear matter growth rate, $f_1$, contrasting this with the velocity divergence, $f_{rsd}σ_8$, observed through redshift-space distortions. We then derive second-order density perturbati…

红移畸变对积分Sachs-Wolfe信号的影响

The Effect of Redshift Distortions on the Integrated Sachs-Wolfe Signal

我们发现，线性红移扭曲的星系分布可以影响ISW星系温度信号，星系选择函数时，来自红移调查。我们发现这种效应在所有红移处都增加了ISW信号的功率，并且在更高的红移处更大。忽略这种效应会导致对暗能量密度$Ω_Λ$的高估以及对统计误差的低估。我们找到了一个新的表达ISW Limber方程，其中包括红移失真，虽然我们发现，ISW计算的Limber方程是不适合层析计算时，红移箱宽度小。包含红移扭曲提供了一个新的宇宙学处理的ISW光谱，这可以帮助约束暗能量参数，曲率和替代宇宙学。代码可应要求提供，并将很快作为模块添加到iCosmo平台（http：//www.example.com）

红移空间畸变对投影2-pt聚类测量的影响

The effect of redshift-space distortions on projected 2-pt clustering measurements

虽然红移空间扭曲只影响推断的距离，而不是角度，他们仍然扭曲了使用红移依赖量选择的星系样本的投影角聚类。从欧拉的观点来看，这种效应是由星系的明显运动进入或离开样品造成的。从拉格朗日的观点来看，我们发现，投影红移空间的密度场在有限的径向距离并没有消除所有的各向异性失真。我们研究了这种效应，表明它强烈地提高了窄样本的聚类幅度，也可以降低关联函数中重子特征的重要性。我们认为，这种影响可以减轻分仓在明显的星系对中心，而不是星系的位置，并适用于径向星系分离的上限。我们证明了这种方法，对比标准的顶帽分仓星系距离，使用子样本从哈勃体积模拟。使用一个简单的模型，预计从暗能量调查（DES）的调查，如星系的径向分布，我们表明，这种分仓计划将简化分析，将测量重子声学振荡在这样的星系样本。比较不同的合并方案的结果有可能提供红移空间失真的幅度的测量。我们的分析是相关的其他光度红移调查，包括那些由全景巡天望远镜和快速响应系统（泛星）和大型天气巡天望远镜（LSST）。

Dark Quest. I. Fast and Accurate Emulation of Halo Clustering Statistics and Its Application to Galaxy Clustering

We perform an ensemble of $N$-body simulations with $2048^3$ particles for 101 flat $w$CDM cosmological models sampled based on a maximin-distance Sliced Latin Hypercube Design. By using the halo catalogs extracted at multiple redshifts in the range of $z=[0,1.48]$, we develop Dark Emulator, which enables fast and accurate computations of the halo mass function, halo-matter cross-correlation, and halo auto-correlation as a function of halo masses, redshift, separations and cosmological models, based on the Principal Component Analysis and the Gaussian Process Regression for the large-dimension…

利用大尺度红移空间畸变检验重力

Testing Gravity Using Large-Scale Redshift-Space Distortions

我们使用斯隆数字巡天II的发光红星系来测试标准LCDM+GR宇宙学模型的两种替代方案中的宇宙学结构增长。我们比较观察到的三维集群SDSS DR 7与理论预测的标准香草LCDM+GR模型，统一的暗物质宇宙学和正常的分支DGP。在计算UDM宇宙学中的预期相关性时，我们导出了这些模型中生长因子的参数化公式。在我们的分析中，我们应用了Raccanelli等人2010年测试的方法，并使用了Samushia等人2011年的测量结果，这些测量结果解释了测量几何形状、非线性和广角效应以及对取向的分布。我们发现，增长率的估计是潜在的退化与广角效应，这意味着非常准确的测量大规模的增长率将需要考虑到这种影响。我们使用SDSS DR 7数据和大型暗物质模拟套件的关联函数的零阶和二阶矩的测量，并进行似然分析来约束模型的参数。使用的聚类信息高达r_max = 120 Mpc/h，并在边缘化后的偏见，我们发现，对于UDM模型，一个声速<6.1 e-4，和，对于nDGP模型，一个交叉尺度r_c > 340 Mpc，在95%的置信水平。

Late time interacting cosmologies and the Hubble constant tension

In this manuscript we reassess the potential of interacting dark matter-dark energy models in solving the Hubble constant tension. These models have been proposed but also questioned as possible solutions to the $H_0$ problem. Here we examine several interacting scenarios against cosmological observations, focusing on the important role played by the calibration of Supernovae data. In order to reassess the ability of interacting dark matter-dark energy scenarios in easing the Hubble constant tension, we systematically confront their theoretical predictions using a prior on the Supernovae Ia ab…

The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: measuring the evolution of the growth rate using redshift space distortions between redshift 0.8 and 2.2

We measure the growth rate and its evolution using the anisotropic clustering of the extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS) Data Release 14 (DR14) quasar sample, which includes $148\,659$ quasars covering the wide redshift range of $0.8 < z < 2.2$ and a sky area of $2112.90$ $\rm deg^2$. To optimise measurements we deploy a redshift-dependent weighting scheme, which allows us to avoid binning, and perform the data analysis consistently including the redshift evolution across the sample. We perform the analysis in Fourier space, and use the redshift evolving power spectrum mul…

各向异性星系团的几何和动力学畸变

Geometric and dynamic distortions in anisotropic galaxy clustering

我们研究的背景下，在即将到来的星系红移调查测量的星系功率谱的动态（红移空间）失真和几何失真（包括Alcock Paczynski效应）的签名。信息来源于重子声学振荡（BAO）特征和宽带功率谱形状。需要精确的建模来提取这些信息，而不会在结果中引入系统性偏差。我们考虑一个分析模型的暗物质晕在红移空间的功率谱的分布函数展开的基础上，并与晕集群测量的N体模拟。我们预测，分布函数模型是足够准确的，允许列入宽带信息的尺度下到k~0.2小时/百万秒差距，更高的偏差晕的精度稍好。对于一个类似于DESI明亮红星系的星系样本，与只使用BAO分析的重建方法相比，包含宽带形状信息可以使距离测度H（z）和DA（z）的无偏约束分别提高约30%和20%。在没有BAO重建的情况下，精度的增益更大。此外，包括宽带形状信息允许通过红移空间失真来测量结构生长。对于同一星系样本，当同时拟合H（z）和D_A（z）时，分布函数模型能够将f*sigma_8约束到~ 2%。我们讨论了优化功率谱分析的技术，包括去除视线附近的模式，这些模式对建模特别具有挑战性，以及这些方法是否可以改善参数约束。我们发现，此类技术不太可能显着改善几何约束，尽管它们可能允许对红移空间失真进行更高精度的测量。

VIMOS公开河外红移巡天（VIPERS）。第一次数据发布中z=0.8时的星系团和红移空间扭曲

The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS). Galaxy clustering and redshift-space distortions at z=0.8 in the first data release

我们在本文中提出的一般真实和红移空间星系团的性质，测量的第一次数据发布的VIPERS调查。VIPERS是一个大型红移巡天，旨在探测遥远的宇宙及其0.5 < z < 1.2的大尺度结构。我们在此分析中描述了样本的全球属性，并讨论了调查的完整性和相关的校正。这个样本使我们能够以前所未有的精度测量星系团的红移。从星系团的红移空间畸变中，我们首次测量了z = 0.8时的结构增长率：fσ_8 = 0.47 +/-0.08。这与基于爱因斯坦引力的标准宇宙学模型的预测完全一致，尽管这种测量本身并不能区分不同的引力模型。

用PINOCCHIO模拟超越$Λ$ CDM的宇宙学

Simulating cosmologies beyond $Λ$CDM with PINOCCHIO

我们提出了一种方法，扩展的能力的PINpointing轨道交叉坍缩HIVERICAL对象（PINOCCHIO）代码，使其能够生成准确的暗物质晕模拟目录中的宇宙模型的线性增长因子和增长率取决于规模。这种宇宙学包括，除其他外，模型与大量的中微子和某些类别的修改引力理论。我们通过比较PINOCCHIO与N体模拟的晕属性来验证代码，重点是大质量中微子的宇宙学：$νΛ$ CDM。我们分析了晕质量函数，晕两点关联函数，晕功率谱和晕密度场的矩，表明PINOCCHIO再现了模拟结果与原始代码（$\sim5-10\%$）具有相同的精度水平。我们证明了在PINOCCHIO的无质量和大质量中微子宇宙学中晕的丰度与模拟结果非常吻合，并指出PINOCCHIO可以再现影响晕质量函数的$Ω_ν-σ_8$简并度。我们表明，从PINOCCHIO的晕的聚类特性准确地匹配那些从模拟在真实和红移空间，在后一种情况下，到$k=0.3~h~{\rm Mpc}^{-1}$。最后，我们指出，从模拟晕密度场的一阶矩是精确地再现PINOCCHIO。我们强调，PINOCCHIO生成模拟晕目录所需的计算时间是数量级低于N体模拟所需的时间。这使得该工具非常适合标准$Λ$ CDM模型中的协方差矩阵研究等应用，也适用于具有大质量中微子的宇宙学或一些修改的引力理论。

具有成团各向异性的宇宙学：星系红移巡天中动力学和几何扭曲的解开

Cosmology with clustering anisotropies: disentangling dynamic and geometric distortions in galaxy redshift surveys

我们调查的影响，不同的观测效果影响的波动的增长率的精确和准确的测量星系红移调查的各向异性集群的影响。我们专注于红移测量误差，重建的基础上的实空间集群和存在的明显的简并与宇宙学相关的红移转换成距离引起的几何失真。我们使用一套模拟目录提取的大型N体模拟，侧重于分析中间，轻度非线性尺度和应用标准的线性色散模型，以适应所观察到的关联函数的各向异性。我们验证了高达~0.2%的红移误差对可以测量特定生长率β的精度的影响可以忽略不计。较大的红移误差引入正的系统误差，这可以通过采用成对速度的高斯分布函数来减轻。这是，在任何情况下，小于系统误差高达10%，由于线性色散模型的限制，这是在一个单独的文件中研究。然后，我们表明，50%的统计误差预算β依赖于解投影程序，通过该程序获得的实空间关联函数。最后，我们证明了与几何失真的退化，其实可以规避。这是通过在红移空间中的Alcock-Paczynski检验的修改版本获得的，它通过搜索优化动力学红移失真描述的解决方案成功地恢复了正确的宇宙学。对于一个平坦的宇宙学，我们得到了很大程度上独立的，强大的约束β和欧米茄。在体积为2.4（Gpc/h）^[3]的情况下，只要正确地重建实空间关联函数，就可以得到正确的Ω M，误差约为12%，偏差可以忽略不计。

晕体丰度与聚类在含大质量非对称中微子的宇宙学中

Halo abundance and clustering in cosmologies with massive and asymmetric neutrinos

本文研究了大质量非对称中微子对晕体质量函数和晕体偏置的影响，发现中微子质量抑制大质量晕体丰度，而非对称性则在广范围内增强晕体丰度，且在高红移下效应更显著。

高斯过程模拟含重力中微子的宇宙学中红移空间暗物质功率谱单极项

Gaussian-Process Emulation of the Redshift-Space Halo Power Spectrum Monopole in Cosmologies with Massive Neutrinos

本文提出一个高斯过程模拟器，用于在含重力中微子的ΛCDM宇宙学中红移空间暗物质功率谱单极项。通过1000个COLA模拟训练，覆盖六维宇宙学参数空间，输出11个快照，用于测量射线噪声减去的单极谱，并生成1000个固定宇宙学实现以估计协方差矩阵和合成数据向量。

DEMNUNI：大质量中微子存在下的大尺度结构成簇

DEMNUni: The clustering of large-scale structures in the presence of massive neutrinos

本文采用一套大体积、高分辨率的宇宙学N体模拟方法，将中微子作为一种独立的无碰撞流体，分析了大尺度结构（LSS）在存在大量中微子时的成团特征。8 $\cGpc$的体积，加上冷暗物质（CDM）分量的分辨率约为$8\times 10^{10}\Ms$，代表了对大质量中微子宇宙学中以前N体模拟的显着改进。我们发现，大部分的非线性演化完全由CDM组件产生。我们发现，只占CDM功率谱的非线性演化允许恢复总物质的功率谱与无质量的情况下相同的精度。事实上，我们表明，在$Λ$ CDM模拟校准的\halofit \公式的最新版本可以直接应用于线性CDM功率谱，而不需要额外的拟合参数在大规模的情况下。作为第二步，我们研究了CDM晕的丰度和聚集特性，证实了在大规模中微子宇宙学中，晕偏置的正确定义应该是相对于{ \em冷}而不是{ \em总}物质分布，如最近在文献中所示。在这里，我们将这些结果扩展到红移空间，发现，当占大量中微子，一个不适当的定义的线性偏差可能会导致系统误差约1- $2 \%$的线性增长率的测定从各向异性集群。如果我们考虑到未来的光谱星系巡天，如\eg \ Euclid，预计测量的线性增长率的统计误差小于约$3 \%$在$z\lesssim1$。

超越凯泽红移-空间畸变公式：星系团效应及其可探测性的全面广义相对论说明

Going beyond the Kaiser redshift-space distortion formula: a full general relativistic account of the effects and their detectability in galaxy clustering

凯泽红移-空间畸变公式在小尺度上很好地描述了红移巡天中的星系团，但在大尺度上会产生许多附加项。其中一些术语可以用牛顿动力学来描述，并在文献中进行了讨论，而其他术语则需要最近才开发的适当的广义相对论描述。在星系团中解释这些术语是在视界尺度上检验广义相对论的第一步。这些影响可以分为两个方面，代表速度和重力位的贡献。它们的振幅是由体积、光度、距离涨落效应、星系数密度和哈勃参数的时间演化等因素决定的。我们比较了在红移空间畸变文献中常用的牛顿近似和完全广义相对论方程，发现牛顿近似可以解释大部分的速度效应。我们进行了Fisher矩阵分析，这些条款的可检测性，并表明，在一个单一的示踪剂调查，他们是完全无法检测到的。为了检测这些条款，必须诉诸最近开发的方法，以减少采样方差和散粒噪声。我们发现，在低红移的全天星系红移巡天中，如果可以利用质量M>10^12 Msun的晕（在一些更乐观的情况下，这可以增加到10-sigma或更高），速度项可以在几个sigma处测量，而引力势项本身只能勉强检测到。我们还表明，广义相对论效应是不退化的原始非高斯签名在星系的偏见，和检测原始非高斯的能力是妥协。

Probing gravity with redshift-space distortions: effects of tracer bias and sample selection

We investigate clustering properties of dark matter halos and galaxies to search for optimal statistics and scales where possible departures from general relativity (GR) could be found. We use large N-body cosmological simulations to perform measurements based on the two-point correlation function (2PCF) in GR and in selected modified gravity (MG) structure formation scenarios. As a test-bed, we employ two popular beyond-GR models: $f(R)$ gravity and the normal branch of the Dvali-Gabadadze-Porrati (nDGP) braneworld. We study a range of simulated halo and galaxy populations and reveal a notice…

Constraining the Initial Primordial Black Hole Clustering with CMB-distortion

The merger rate of primordial black holes depends on their initial clustering. In the absence of primordial non-Gaussianity correlating short and large-scales, primordial black holes are distributed à la Poisson at the time of their formation. However, primordial non-Gaussianity of the local-type may correlate primordial black holes on large-scales. We show that future experiments looking for CMB $μ$-distortion would test the hypothesis of initial primordial black hole clustering induced by local non-Gaussianity, while existing limits already show that significant non-Gaussianity is necessary …

Anisotropic halo assembly bias and redshift-space distortions

We study the effect of large-scale tidal fields on internal halo properties using a set of N-body simulations. We measure significant cross-correlations between large-scale tidal fields and several non-scalar halo properties: shapes, velocity dispersion, and angular momentum. Selection effects that couple to these non-scalar halo properties can produce anisotropic clustering even in real-space. We investigate the size of this effect and show that it can produce a non-zero quadrupole similar in size to the one generated by linear redshift-space distortions (RSD). Finally, we investigate the clu…

暖暗物质宇宙学中的非线性物质功率谱

The Non-Linear Matter Power Spectrum in Warm Dark Matter Cosmologies

我们调查的非线性演化的物质功率谱使用一个大的高分辨率N体/流体动力学模拟。在初始条件下的线性物质的功率不断修改，以适应温暖的暗物质粒子，诱导一个小规模的切断功率相比，标准的冷暗物质的情况。这种热遗迹的影响是在小尺度上处理的，k > 1 h/Mpc，z < 5，这对下一代莱曼α森林，弱透镜和星系团调查特别重要。我们量化的质量和红移的温暖的暗物质非线性物质的功率的依赖性，我们提供了一个拟合公式，这是准确的，在2%的水平低于z=3和质量m_wdm > 0.5 keV。重子物理（冷却，恒星形成和反馈配方）的作用，对温暖的暗物质诱导的抑制也被量化。此外，我们将我们的研究结果与晕模型进行了比较，并显示了它们对宇宙剪切功率谱的影响。

Analyzing clustering of astrophysical gravitational-wave sources: Luminosity-distance space distortions

We present a formulation of observed number density fluctuations of gravitational-wave (GW) sources in a three dimensional space. In GW observations, redshift identification for each GW source is a challenging issue, in particular, for high redshift sources. The use of observed luminosity distance as a distance indicator will be a simple yet optimal way for measuring the clustering signal. We derive the density fluctuations of GW sources estimated from observed luminosity distance and sky position of each source. The density fluctuations are distorted as similar to the so-called redshift space…

Redshift-space distortions from vector perturbations

We compute a general expression for the contribution of vector perturbations to the redshift-space distortion of galaxy surveys. We show that they contribute to the same multipoles of the correlation function as scalar perturbations and should thus in principle be taken into account in data analysis. We derive constraints for next-generation surveys on the amplitude of two sources of vector perturbations, namely non-linear clustering and topological defects. While topological defects leave a very small imprint on redshift-space distortions, we show that the multipoles of the correlation functi…

声学尺度以外暗能量成团的非线性效应

Nonlinear effects of dark energy clustering beyond the acoustic scales

我们扩展了Anselmi & Pietroni（2012）的重算方法，以计算以消失的声速为特征的精髓模型中的总密度功率谱。对于标准的$Λ$ CDM宇宙学，这种再确认方案允许预测的精度在百分之几的水平超出了存在声振荡的尺度范围，因此可以与其他常见的数值工具相媲美。此外，我们的理论方法表明一个近似的，但有价值的和简单的标准的quintessence模型和模型的功率谱之间的关系，其中标量场扰动出现在所有尺度。这反过来又提供了一个受过教育的猜测，预测非线性增长的模型与通用的声速，特别是有价值的，因为没有数值结果尚未提供。

非线性区无红移畸变的三阶关联函数

A redshift distortion free correlation function at third order in the nonlinear regime

提出了利用投影三点关联函数余弦展开的零阶分量进行宇宙大尺度结构的聚类分析。这些函数是三阶统计量，但可以类似于预测的两点相关性进行测量。N体模拟的数值实验表明，在~0.2- 10 Mpc/h尺度下，所提出的统计量在非线性区的红移失真小于10%。投影三点关联函数的零阶分量的Halo模型预测与模拟在~ 10%内一致。这为使用这些函数与投影的两点关联函数进行联合分析奠定了基础，探索了晕模型和相关扩展框架中的星系聚类特性。

偏置示踪体作为超越$Λ$CDM宇宙学的探针

Biased tracers as a probe of beyond-$Λ$CDM cosmologies

本文研究了示踪体选择对超越$Λ$CDM宇宙学（大质量中微子和成团暗能量）观测特征的影响，发现基于质量的固定选择会导致信号丢失，只有在固定偏置下选择示踪体才能恢复完整信号，强调了准确测量偏置参数的重要性。

星系聚集模式中非线性红移空间失真的建模：增长率参数的系统误差

Modelling non-linear redshift-space distortions in the galaxy clustering pattern: systematic errors on the growth rate parameter

我们研究了星系各向异性两点关联函数τ（r_p，π）的最新红移空间畸变模型的能力，当应用于具有现实偏差关系的星系星表时，恢复结构f的线性增长率的精确和无偏估计。为了这个目的，我们利用一组模拟目录在z = 0.1和z = 1不同的亮度阈值，通过填充暗物质晕从一个大的N体模拟使用晕职业处方。我们研究的最新进展，红移空间扭曲模型，这占非线性分别产生的随机运动在维里化结构和密度和速度场之间的非线性耦合的小和中间尺度。我们考虑了把星系偏置的线性分量作为自由参数包括进来的可能性，并直接估计了结构f的增长率在不同的尺度范围内，将结果与使用标准离散模型获得的结果进行比较。我们发现，Taruya等人（2010）的模型是本分析中考虑的最复杂的模型，通常提供了结构增长率的最无偏估计，在亮度介于L > L* 和L > 3L* 之间的大范围星系群上，系统误差在4%以内。在拟合准非线性尺度时，星系偏差的尺度依赖性对恢复f的无偏估计起着重要作用。它的影响对大多数发光星系特别严重，对这些星系，建模中的系统影响可能更难以减轻，必须进一步研究。[...]

The growth of fluctuations in Chaplygin gas cosmologies: A nonlinear Jeans scale for unified dark matter

Unified dark matter cosmologies economically combine missing matter and energy in a single fluid. Of these models, the standard Chaplygin gas is theoretically motivated, but faces problems in explaining large scale structure if linear perturbations are directly imposed on the homogeneous fluid. However, early formation of a clustered component of small halos is sufficient (and necessary) for hierarchical clustering to proceed in a CDM-like component as in the standard scenario, with the remaining homogeneous component acting as dark energy. We examine this possibility. A linear analysis shows …

用改进的重力模拟验证结构增长率的估计

Validating estimates of the growth rate of structure with modified gravity simulations

我们进行了验证的结构的增长率的估计，所描述的参数组合$fσ_8$，在修改后的重力宇宙学。我们考虑了一个分析管道的基础上的红移空间失真模型的聚类楔形统计的星系关联函数，并将其应用到模拟目录的$Λ{\rm CDM}$和正常分支的DGP宇宙学。我们采用晕占据分布的方法来构建我们的模拟，我们确保类似的CMASS样本从BOSS的总星系数密度和大尺度振幅的功率谱的。我们表明，聚簇楔形模型成功地恢复了DGP和$Λ{\rm CDM}$之间的真实生长速率差异，即使是在$fσ_8$与$Λ{\rm CDM}$相比增强超过40%的情况下。聚类楔形模型的无偏性能允许我们使用从BOSS DR 12数据估计的增长率值来将DGP重力的交叉尺度$r_c$约束为$\left[r_cH_0\right]^{-1} < 0.97$（$2σ$）或$r_c > 3090\ {\rm Mpc}/h$，使用仅来自结构增长的约束用$r_c \sim H_0^{-1}$切入参数空间的感兴趣区域。

High-accuracy emulators for observables in $Λ$CDM, $N_\mathrm{eff}$, $Σm_ν$, and $w$ cosmologies

We use the emulation framework CosmoPower to construct and publicly release neural network emulators of cosmological observables, including the Cosmic Microwave Background (CMB) temperature and polarization power spectra, matter power spectrum, distance-redshift relation, baryon acoustic oscillation (BAO) and redshift-space distortion (RSD) observables, and derived parameters. We train our emulators on Einstein-Boltzmann calculations obtained with high-precision numerical convergence settings, for a wide range of cosmological models including $Λ$CDM, $w$CDM, $Λ$CDM+$N_\mathrm{eff}$, and $Λ$CDM…

在SDSS-III重子振荡光谱巡天中的星系成团：用功率谱多极检验红移空间畸变的引力

The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Testing gravity with redshift-space distortions using the power spectrum multipoles

我们分析了重子振荡光谱巡天（BOSS）CMASS数据发布11（DR 11）样本的各向异性聚集，该样本由红移范围$0.43 < z < 0.7$内的$690\,827$星系组成，天空覆盖范围为$8\,498\,\text{deg}^2$。我们使用Yamamoto等人（2006）提出的功率谱估计器在傅立叶空间中进行分析。我们测量的多极功率谱中的自洽的方式为第一次在这个意义上，我们提供了一个适当的方式来对待调查窗口函数和积分约束，没有常用的假设的各向同性的功率谱，而不需要分裂成子区域的调查。在我们的分析中利用的主要宇宙学信号是重子声振荡和红移空间扭曲的信号，这两者都是由阿尔科克-帕钦斯基效应扭曲。总之，这些信号使我们能够约束的距离比$D_V(z_{\rm eff})/r_s(z_d) = 13.89\pm 0.18$，Alcock-Paczynski参数$F_{\rm AP}(z_{\rm eff}) = 0.679\pm0.031$和结构$f(z_{\rm eff})σ_8(z_{\rm eff}) = 0.419\pm0.044$的增长率在有效红移$z_{\rm eff}=0.57$。我们没有发现$D_V/r_s$或$F_{\rm AP}$的显著系统不确定性，但包括$3.1\%$的$fσ_8$的系统误差。将我们的数据集与普朗克结合起来，通过简单的$γ$参数化来测试广义相对论（GR），…

用三点关联函数解开相互作用暗能量宇宙学

Disentangling interacting dark energy cosmologies with the three-point correlation function

我们研究了利用三点关联函数（3PCF）约束耦合暗能量（cDE）宇宙学的可能性。利用CoDECS的N体模拟，我们研究了各种模型的冷暗物质（CDM）晕的统计特性，包括一个基准$Λ$ CDM方案和五个模型，其中暗能量（DE）和CDM相互作用。我们在不同的尺度（$2<r\,[$ Mpc \h $]<40$）和红移（$0\leq z\leq2$）下测量晕3PCF，$ζ(θ)$和还原的3PCF，$Q(θ)$。在所有的cDE模型中，$Q(θ)$在小尺度（所有红移）和低红移（所有尺度）下都是平坦的，而在增加红移和尺度时，它会建立特征性的V形各向异性。相对于$Λ$ CDM预测，cDE模型显示垂直（伸长）构型的晕圈3PCF值较低（较高）。该效应也是尺度依赖性的，$Λ$ CDM和cDE模型之间的差异在大尺度下增加。我们利用这些测量来估计晕偏差，这与从两点关联函数（2PCF）计算的结果相当一致。使用2PCF和3PCF的主要优点是打破了偏置$-σ_{8}$简并性。此外，我们发现，我们的偏差估计是近似独立的DE耦合的假设强度。这项研究表明了高阶聚类分析的力量，在区分不同的宇宙学场景，目前和即将到来的星系调查，如BOSS和欧几里得。

星系成团的统一拉格朗日框架：偏差、红移空间畸变与重构的一致性建模

Unified Lagrangian Framework for Galaxy Clustering: Consistent Modeling of Bias, Redshift-Space Distortions, and Reconstruction

本研究提出统一拉格朗日微扰理论ULPT，通过单一理论结构整合三类坐标映射，分解密度场实现红外安全重求和，推导统一功率谱表达式，为大尺度结构精确建模提供可扩展基础。

VIMOS公开河外红移巡天（VIPERS）：在PDR-2最终样本的成团中，由于红移空间畸变，在$0.5<z<1.2$上结构的增长

The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS): The growth of structures at $0.5<z<1.2$ from redshift-space distortions in the clustering of the PDR-2 final sample

我们目前的测量宇宙学结构的增长率的各向异性星系团的建模测量的最终数据发布的VIPERS调查。分析是在位形空间中进行的，并基于各向异性星系自相关函数的前两个偶多极矩的测量，在两个红移箱跨越范围$0.5 < z < 1.2$。我们提供了强大的和宇宙学无关的修正的VIPERS角选择功能，允许恢复的基础集群振幅在百分之一的水平下降到Mpc规模。我们讨论了几个改进的非线性模型的红移空间失真（RSD），并进行详细的测试，对一组现实的毒蛇般的模拟实现的各种方法。这包括使用新的拟合函数来描述RSD模型中出现的速度发散和密度功率谱$P_{θθ}$和$P_{δθ}$。这些测试表明，我们能够测量生长速率，偏差可忽略不计，直至$5h^{-1}Mpc$分离。有趣的是，与模拟结果相比，对真实数据的应用显示出对非线性RSD校正细节的敏感性较弱。我们得到一致的值的增长率倍的物质功率谱归一化参数的$fσ_8=0.55\pm 0.12$和$0.40\pm0.11$在有效红移的$z = 0.6$和$z=0.86$分别。这些结果与标准的宇宙学预言一致，假设爱因斯坦引力在$Λ\rm{CDM}$背景下。

利用GW×LSS交叉关联约束扩展宇宙学模型

Constraining extended cosmologies with GW$\times$LSS cross-correlations

本文利用Multi_CLASS代码研究引力波与星系巡天交叉关联对修正引力及双黑洞本质的约束能力，发现加入星系巡天可使约束提升一个数量级，并能有效检验原初黑洞暗物质假说。