Genus statistics using the Delaunay tessellation field estimation method: (I) tests with the Millennium Simulation and the SDSS DR7
我们研究宇宙大尺度结构的拓扑结构,通过属统计,使用银河星表产生的千年模拟和观测数据,从最新的斯隆数字巡天数据发布(SDSS DR 7)。本文介绍了一种构造星系密度场和测量其等密度面亏格统计量的新方法。它是基于Delaunay曲面细分场估计(DTFE)技术,允许分段连续密度场的定义和精确计算其多边形等密度轮廓的拓扑结构,而不引入任何自由的数值参数。除了这种新的方法,我们还采用了传统的方法,平滑的星系分布与高斯的固定宽度,或自适应平滑的内核,包围了一个常数数量的相邻星系。我们的研究结果表明,基于Delaunay的方法提取的拓扑信息量最大。与传统的属统计方法不同,它能够区分不同的理论星系表分析在这里,无论是在真实空间和红移空间,即使它们是基于相同的基础模拟模型。特别是,DTFE方法检测与高置信度的半分析模型之一,在这里研究的SDSS数据相比,差异,而其他模型被发现是一致的。
2010-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Median statistics cosmological parameter values
我们使用Croft & Dailey(2011)收集的582个测量数据(1990-2010年期间发表),给出了12个宇宙学参数的中值统计中心值和范围。在与最近的普朗克合作Ade等人2013年对其中11个参数的估计进行比较时,我们发现在9种情况下具有良好的一致性。
2013-11-04 astro-ph.CO
Systematic Effects on the Genus Topology of Large Scale Structure of the Universe
宇宙的大尺度结构在标准结构形成范式中的线性区域内拓扑结构不随时间变化,是宇宙学研究原初非高斯性和宇宙膨胀历史的有用工具。然而,当从观测数据测量等密度等值面的拓扑结构时,由于用于定义密度场的像素的有限大小、非线性引力演化、红移空间失真、散粒噪声(离散采样)和密度场示踪剂分布的偏差,引入了许多系统效应。我们利用Horizon Run 2对ΛCDM宇宙学的模拟,研究了各种系统效应对亏格曲线的影响。我们用数值方法测量了引力演化物质和暗物质晕密度场的亏格曲线。研究发现,所有的非高斯偏差,由于系统的影响,可以用几个低阶厄米多项式从H0到H4建模。我们比较我们的结果与分析理论,只要有可能,并发现许多新的条款,在厄米级数的非高斯偏差作出重大贡献。特别地,由于非线性引力演化引起的亏格曲线的振幅下降可以用两项H0和H2精确地模拟,其系数都与均方密度涨落σ_0^2成正比。
2014-04-25 astro-ph.CO
Cosmological parameter inference with Bayesian statistics
贝叶斯统计和马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)算法已经在宇宙学领域找到了自己的位置。它们已经成为重要的数学和数值工具,特别是在参数估计和模型比较中。在本文中,我们回顾了一些基本概念,了解贝叶斯统计,然后介绍MCMC算法和采样器,使我们能够执行参数推断过程。我们还介绍了一个标准的宇宙学模型,称为$Λ$ CDM模型的一般描述,以及几个替代方案,和当前的数据集来自天体物理学和宇宙学观测。最后,利用所获得的工具,我们使用在python中实现的MCMC算法来测试几个宇宙学模型,并找出最能描述宇宙的参数组合。
2021-07-01 astro-ph.CO
Large-Scale Structure of the Universe as a Cosmic Standard Ruler
我们建议用宇宙的大尺度结构作为宇宙的标准标尺,这是基于星系分布的模式在大尺度上应该在时间的过程中保持不变这一事实。通过研究不同红移区间的模式的尺度依赖性,有可能重建宇宙的膨胀历史,从而测量控制宇宙膨胀的宇宙学参数。星系分布中可作为标准标尺的特征包括星系大尺度结构的拓扑结构、星系功率谱和关联函数的总体形状。亏格作为一种内在的拓扑度量,能够抵抗非线性引力演化、星系偏置和红移空间畸变效应,是量化大尺度结构的原始拓扑的理想方法.宇宙的膨胀历史可以通过比较在不同红移下测量的属数来约束。在初始高斯波动的情况下,属精确地恢复平滑尺度附近的原始功率谱的斜率,并且可以通过比较预测和测量属来约束膨胀历史。
2009-05-14 astro-ph.CO
Effect of Measurement Errors on Predicted Cosmological Constraints from Shear Peak Statistics with LSST
在重建的剪切图的峰值计数的统计包含超出功率谱的信息,并可以改善宇宙学的约束,从测量的功率谱单独的,如果系统误差可以控制。利用大型巡天望远镜(LSST)观测的剪切峰计数统计数据,研究了星系形状测量误差对宇宙学约束的影响。我们使用LSST图像模拟器结合宇宙学N体模拟来模拟不同宇宙学模型的真实剪切图。我们包括星系的形状噪声,并首次,测量误差的星系形状。我们发现,考虑的测量误差对LSST的剪切峰计数的约束力的影响相对较小。
2013-01-04 astro-ph.CO
The joint statistics of mildly non-linear cosmological densities and slopes in count-in-cells
在细胞计数统计的背景下,在两个同心球壳的密度的联合概率分布预测从第一第一原理的sigmas的顺序为一。与模拟的协议被发现是优秀的。该统计量允许我们推导出在稠密(或非稠密)下斜率的条件一维概率分布函数。过密)区域,或正斜率或负斜率的密度。前一种条件分布可能在约束宇宙学参数方面更稳健,因为在这些区域中基本动力学的演化程度较低。一个基准暗能量实验上实现的Lambda CDM模拟得出的这样的计数。
2015-01-15 astro-ph.CO
A roadmap to cosmological parameter analysis with third-order shear statistics I: Modelling and validation
本文基于BiHalofit模型对三阶宇宙剪切统计量进行建模与N-body模拟验证,发现在类KiDS1000数据上联合二阶与三阶统计可显著提升宇宙学参数约束力且无偏。
2022-08-27 astro-ph.CO
Cosmological exploitation of cosmic void statistics - New numerical tools in the CosmoBolognaLib to extract cosmological constraints from the void size function
我们提出了新的数值工具来分析宇宙虚空目录,实现内CosmoBolognaLib,一个大型的开源C++/Python数值库。CosmoBolognaLib为宇宙学计算提供了一个通用的数值环境。这项工作扩展了这些图书馆,增加了新的算法,用于宇宙空洞的宇宙学分析,覆盖了理论和观测之间的现有差距。我们实施了新的方法来模拟宇宙空洞的尺寸函数,在观测和模拟的暗物质和偏置示踪剂的样本。此外,我们提供了新的数值工具来构建明确的无效目录。后者被设计为独立于空隙探测器,以便在比较独立结果时具有高度的通用性。实现的开源软件可在GitHub存储库https://github.com/federicomarulli/CosmoBolognaLib上获得。我们还提供了一个完整的doxygen文档和一些示例代码,解释如何使用这些库。
2017-11-21 astro-ph.CO
Weak lensing peak statistics -- steepness versus height
在弱透镜宇宙学研究中,峰值统计对非线性结构很敏感,因此是宇宙剪切两点关联的补充。在本文中,我们探索了一种新的方法,即,峰陡统计,与常用的峰高统计相比,其总体目标是了解嵌入其中的宇宙学信息。我们进行分析,考虑不同的宇宙学参数$Ω_{\rm m}$和$σ_8$的射线追踪模拟。还提出了一种基于陡度计算高峰丰度的理论模型,该模型可以很好地描述模拟峰分布的主要趋势。我们采用$Δχ^2$和Fisher分析研究宇宙学依赖的两个峰值统计使用我们有限的模拟集以及我们的理论模型。在不考虑潜在系统效应的情况下,结果表明,陡度统计比峰高统计对宇宙学参数具有更高的灵敏度,并且这种优势随着形状噪声的增加而减弱。利用该理论模型,我们研究了两种统计量所包含的不同宇宙学信息的物理原因。我们的分析表明,从大尺度结构的投影效应起着重要的作用,以提高增益的陡度统计。暗物质晕密度分布的红移和宇宙学依赖性也导致了两种统计量之间的差异。
2023-02-16 astro-ph.CO
Chi-square versus median statistics in SNIa data analysis
在本文中,我们比较了卡方和中值似然分析的性能在宇宙学约束的确定使用Ia型超新星的数据。我们使用超新星宇宙学项目的联盟2汇编的307颗超新星进行统计分析,发现卡方统计分析产生更严格的宇宙学约束比中位数统计,如果只考虑超新星数据。我们还表明,当额外的测量被认为是从宇宙微波背景和重子声振荡,合并的宇宙学约束并不强烈依赖于是否适用于卡方统计或中值统计的超新星数据。这表明,当考虑到来自其他宇宙学探测器的互补信息时,卡方和中值统计的性能非常相似,证明了统计分析的鲁棒性。
2011-07-20 astro-ph.CO
C3NN-SBI: Learning Hierarchies of $N$-Point Statistics from Cosmological Fields with Physics-Informed Neural Networks
Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);University of Arizona(亚利桑那大学);Universität Bielefeld(比勒费尔德大学)
C3NN-SBI通过物理指导神经网络学习宇宙场中N点统计的层次结构,结合高效优化与NPCF程序,提升宇宙学分析的效率与物理意义。
2026-02-18 astro-ph.CO
Cosmological Constraints From Weak Lensing Peak Statistics With CFHT Stripe 82 Survey
我们利用加拿大-法国-夏威夷望远镜条纹82巡天(CS 82)的$\sim130~{\rm deg}^2$上测量的弱透镜峰统计数据推导出宇宙学参数的约束条件。这一分析表明,在宇宙学研究中使用峰值统计的可行性。对于我们的测量,我们考虑了信噪比在$ν=[3,6]$范围内的峰。对于一个只有$(Ω_{\rm m}, σ_8)$作为自由参数的平坦$Λ$ CDM模型,我们将以下关系式$Σ_8=σ_8(Ω_{\rm m}/0.27)^α$的参数约束为:$Σ_8=0.82 \pm 0.03 $和$α=0.43\pm 0.02$。发现的PDMATHAMT值比两点和三点宇宙剪切相关分析中测得的值小得多,显示出对标准弱透镜宇宙学研究的峰值统计的显著补充。推导出的$(Ω_{\rm m}, σ_8)$的约束条件与WMAP 9或普朗克的约束条件完全一致。仅从弱透镜峰丰度,我们获得了$Ω_{\rm m}=0.38^{+0.27}_{-0.24}$和$σ_8=0.81\pm 0.26$的边缘化平均值。最后,我们还探讨了利用弱透镜峰统计来同时约束暗物质晕的质量浓度关系和宇宙学参数的可能性。
2015-04-09 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the capture of non-Gaussianity in Weak Lensing data
弱引力透镜已经成为约束宇宙学模型的常用工具。大多数推导宇宙学参数约束的方法都使用宇宙剪切的二阶统计量。尽管他们的成功,二阶统计量不是最佳的和退化之间的一些参数仍然存在。如果将二阶统计量与有效捕获非高斯性的统计量相结合,则可以获得更严格的约束。在本文中,我们寻找这样的统计工具,我们表明,有额外的信息被提取的收敛图的统计分析超出了什么可以从统计分析的剪切场。为此,我们沿着σ8-Ωm简并度进行了大量的宇宙学模拟,并考虑了通常用于非高斯特征表征的三种不同统计量:偏斜度,峰度和峰值计数。为了能够直接研究剪切场中的非高斯性,我们使用了这三种统计量在不同尺度下的孔径质量定义。然后,将所得结果与在相同尺度下的收敛映射中用相同统计量估计得到的结果进行了比较。首先,我们表明,剪切统计收敛统计给出了类似的限制,如果被认为是相同的规模。此外,我们还发现峰值计数统计量最能捕捉到弱透镜场中的非高斯性,并能打破σ8-Ωm简并.我们表明,这种统计分析应在收敛图中进行:首先,因为存在快速算法来计算不同尺度的收敛图,其次,因为它提供了对重建的收敛图进行降噪的机会,从而提高了非高斯特征提取。
2012-03-13 astro-ph.CO
A New Wavelet Scattering Transform-Based Statistic for Cosmological Analysis of Large-Scale Structure
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Department of Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学天文系);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学粤港澳大湾区宇宙线科学中心);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室)
本文提出了一种基于小波散射变换的新统计量,用于在不同宇宙学模型中区分大尺度结构并缓解踪迹偏差。
2025-11-27 astro-ph.CO
The Covariance of Photometric and Spectroscopic Two-Point Statistics: Implications for Cosmological Parameter Inference
为了将来自光谱数据的红移空间功率谱测量信息与来自光度测量的角弱透镜、星系团和星系-星系透镜功率谱(即$3 \times 2$点统计)结合起来,我们必须考虑两个探测器之间的协方差。目前,这两种测量之间的任何协方差都被忽略了,因为现有的光度和光谱测量主要是探测不同的宇宙体积。随着第四阶段调查数据的到来,情况将不再如此。本文在平面平行近似下,导出了高斯光场的光度二维角功率谱与三维红移空间功率谱之间协方差的解析表达式。我们发现,这两个探针是协变的大径向尺度上,但由于这些模式的信息含量是非常低的,由于样本方差,我们预测,它是安全的,忽略这种协方差进行宇宙学参数推断时。
2022-05-27 astro-ph.CO
Efficient Evaluation of Cosmological Angular Statistics
宇宙学观测量的角统计很难计算。主要的困难是由于存在的高度振荡的贝塞尔函数,需要集成。本文提供了一种计算任意观测量的角功率谱和角双谱的简单、快速的方法。该方法是基于使用FFTlog算法分解的动量空间统计到幂律函数的基础上。对于每一个幂律,贝塞尔函数上的积分都有一个简单的解析解。这使我们能够有效地评估这些积分,独立于多极$\ell$的值。特别是,这种方法显着加快了评估的角度双谱相比,现有的方法。为了说明我们的算法,我们计算了星系、透镜和宇宙微波背景温度的角功率谱和双谱。
2017-12-08 astro-ph.CO
Non-Gaussian statistics of critical sets in 2 and 3D: Peaks, voids, saddles, genus and skeleton
给出了计算轻度非高斯二维和三维宇宙场的几何和拓扑单点统计量的方法。利用目标统计量的各向同性,Gram-Charlier展开与旋转不变变量重新制定。这个公式使我们能够追踪宇宙场的所有阶次的几何统计数据。然后,它允许我们连接的临界集的一点统计的增长因子,通过微扰理论,预测高阶累积量的红移演化。特别地,我们依次研究了骨架长度的宇宙非线性演化、极值统计和欧拉特征。在2D中,相应的微分密度是作为偏移集阈值和形状参数的函数的解析的。在三维中,欧拉特征线和场等值面面积也是解析的所有阶的展开。当闭合形式表达式不可用时,执行数值积分并提供简单拟合。这些统计数据进行了比较,从N体模拟的估计,并显示出匹配良好的宇宙演化的密度场的均方根~0.2。在3D中,引力微扰理论被实现来预测具有标度不变物质分布的宇宙的所有相关的Gram-Charlier系数的宇宙演化。临界集的一点统计可以用来约束原始非高斯性和暗能量状态方程对即将到来的宇宙调查,这是说明了理想化的实验。
2011-10-03 astro-ph.CO math-ph math.MP
Cosmological Forecast for non-Gaussian Statistics in large-scale weak Lensing Surveys
宇宙剪切数据包含了大量的宇宙学信息,这些信息被封装在弱透镜质量图的非高斯特征中。该信息可以使用非高斯统计来提取。我们比较的约束功率在$Ω_{\mathrm{m}} - σ_8$平面的三个地图为基础的非高斯统计与角功率谱,即峰值/最小值计数和Minkowski泛函。我们进一步分析了来自星系内禀排列、倍增剪切偏置和光度红移系统学的层析成像和系统效应的影响。我们预测的统计性能的阶段3弱透镜调查,并限制自己的规模$\geq$ 10弧分。我们发现,在我们的设置中,所考虑的非高斯统计比角功率谱提供更严格的约束。峰计数显示出最大的潜力,使$Ω_{\mathrm{m}} - σ_8$平面中的品质因数(FoM)增加约4倍。除了功率谱之外,使用所有非高斯统计的组合分析将FoM增加了5倍,并将$S_8$上的误差减少了$\approx$ 25%。我们发现,当结合非高斯统计与角功率谱时,层析成像的重要性降低。非高斯统计确实利润较少,从层析成像和最小计数和闵可夫斯基泛函增加了一些鲁棒性对星系的内在排列在一个非层析成像设置。我们进一步发现,角功率谱和非高斯统计的组合,使我们能够应用保守的尺度削减的分析,从而有助于最大限度地减少重子和相对论效应的影响,同时保存宇宙学约束的权力。我们公开了用于进行此分析的代码。
2020-06-22 astro-ph.CO
Cosmological models discrimination with Weak Lensing
弱引力透镜为直接绘制宇宙中的暗物质提供了一种独特的方法。大多数透镜分析使用宇宙剪切场的两点统计来约束产生简并的宇宙学模型,例如sigma_8和Omega_M之间的r.m.s.的质量波动在8兆秒差距/小时的规模和物质密度参数都在z = 0。然而,两点统计只能测量场的高斯特性,弱透镜场是非高斯的。研究表明,对弱透镜效应数据进行非高斯统计估计可以改善对宇宙学参数的约束。在本文中,我们系统地比较了广泛的非高斯估计,以确定哪一个宇宙学参数提供更严格的约束。这些统计方法包括偏度,峰度和更高的批评测试在几个稀疏表示,如小波和曲波;以及双谱,峰值计数和一个新引入的统计称为小波峰值计数(WPC)。基于稀疏表示的比较表明,小波变换是最敏感的非高斯宇宙结构。在弱透镜质量图中,非高斯特性的最佳统计量似乎是WPC。最后,我们表明,sigma_8 -Omega_m退化可以更好地打破,如果WPC估计进行弱透镜质量地图过滤的小波方法,MRLens。
2009-04-20 astro-ph.CO
Weak lensing peak statistics in the era of large scale cosmological surveys
弱透镜峰计数是约束宇宙学参数的有力统计工具。到目前为止,这种方法只适用于面积较小的测量,最大可达几百平方度。由于未来的调查将提供数千平方度的弱透镜数据集,对峰值统计的理论预测的需求将变得更高。特别是,需要增加宇宙体积的大型模拟。在这项工作中,我们研究了使用快速Comoving-Lagrangian加速(COLA)方法生成的模拟,再加上收敛图生成器Ufalcon,用于预测峰值计数的可能性。我们研究的系统介绍了COLA方法通过比较它与一个完整的TreePM代码。我们发现,对于一个2000度的$^2$调查,系统误差是远远小于统计误差。这表明,COLA方法是能够产生有前途的理论预测弱透镜峰。我们还研究了数据向量的各种配置的约束能力,探索将样本分割成层析箱并结合不同平滑尺度的影响。我们发现平滑尺度的组合具有最大的约束力,与单个平滑尺度相比,对$S_8$幅度参数的约束提高了至少40%,而断层扫描仅使测量精度增加有限。
2018-10-31 astro-ph.CO
Mask Effects on Cosmological Studies with Weak Lensing Peak Statistics
本文通过数值模拟详细分析了掩模效应对背景星系剪切测量重建的弱透镜峰统计的影响。研究发现,高峰值分数由于掩模而系统地增强,掩模面积越大,增强越高。在总掩蔽面积约为$13\%$的情况下,在我们考虑的宇宙学模型中,与无掩蔽情况下的$\sim 7\%$相比,具有SNR $ν\ge 3$的峰的分数为$\sim 11\%$。这可能会导致一个大的偏见,宇宙学研究与弱透镜峰值统计。即使对于$9\hbox{ deg}^2$的调查区域,$(Ω_m, σ_8)$中的偏差也已经接近于$3σ$。应注意,大多数受影响的峰靠近掩蔽区域。因此,排除这些区域中的峰值可以减少偏差,但代价是失去可用的勘测区域。进一步的研究发现,高峰值数量的增强在很大程度上归因于重建中可用的星系数量较少而导致的较高噪声。基于Fan et al.(2010),我们开发了一个模型,在该模型中,我们仅排除半径大于$3 \arcmin的大掩模。对于剩余的部分,我们处理的区域接近和远离掩蔽区域分别与不同的噪声水平。结果表明,这种双噪声能级模型能很好地解释掩模效应对峰值统计的影响,并显著地减小了宇宙学偏差。
2014-01-22 astro-ph.CO
Weak lensing from space: first cosmological constraints from three-point shear statistics
我们使用来自哈勃太空望远镜COSMOS巡天的弱透镜数据来测量宇宙剪切场的二阶和三阶矩,估计约有450,000个星系,平均红移<z>约为1.3。我们使用树码测量两点和三点剪切统计,将信号分为E,B和混合分量。我们提出了一个检测的光圈质量统计的三阶矩,并验证测量是强大的对系统误差所造成的点扩散函数(PSF)的残差和星系之间的内在对齐。测得的三点宇宙剪切信号的振幅与WMAP 7最佳拟合模型的预测非常一致,而潜在系统学的振幅与零一致。我们利用三套大型的Lambda CDM模拟来测试宇宙学预测的准确性,并估计宇宙学相关协方差的影响。我们利用测量结果进行了似然分析,发现Omega_m-sigma_8简并方向很好地拟合为:sigma_8(Omega_m/0.30)^(0.49)=0.78+0.11/-0.26。我们提出了一个更普遍的三点剪切统计量的第一次测量,并找到一个非常好的协议与WMAP 7最佳拟合宇宙学。对这个测量的宇宙学解释给出了σ_8(Omega_m/0.30)^(0.46)=0.69 +0.08/-0.14。此外,结合可能性分析,这种测量与孔径质量的二阶矩的测量提高了宇宙学约束的准确性,显示出这种组合的测量来推断宇宙学约束的高潜力。
2010-05-26 astro-ph.CO
Constraint on Neutrino Statistics from Cosmological Data
本文利用CMB和BAO等宇宙学数据约束中微子统计性质,发现纯玻色性中微子在95%置信水平上被排除,纯费米性中微子更受青睐。
2025-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Probing the cosmological viability of non-gaussian statistics
基于热力学和引力之间的关系,我们借助于Verlinde的形式主义,提出了Friedmann-Robertson-Walker宇宙动力学演化的另一种解释。这种描述考虑了熵和温度固有的视界的宇宙,由于信息全息存储在那里通过非高斯统计理论提出的Tsallis和Kaniadakis。这些非高斯统计在宇宙学背景下的影响是改变了引力常量的强度。本文考虑了用非高斯统计量修正的$w$ CDM模型,并研究了这些非高斯修正与宇宙学观测的相容性。为了分析宇宙学数据在何种程度上限制了这些非广延统计,我们使用了Ia型超新星、重子声学振荡、哈勃膨胀率函数和线性增长的物质密度扰动数据。
2016-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Infrared (in)sensitivity of relativistic effects in cosmological observable statistics
本研究针对宇宙学可观测统计中相对论效应看似存在红外敏感性的问题,基于微分同胚不变性与大尺度绝热涨落假设,以普适的完全非线性方式证明其红外不敏感性,解释了过往微扰计算发现的虚假红外敏感源于被忽略的信号抵消效应。
2023-06-05 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological bounds on neutrino statistics
我们认为违反了中微子的泡利不相容原理的唯象影响,集中在宇宙学观测,如宇宙微波背景各向异性,重子声学振荡和轻元素的原始丰度的频谱。行为(至少部分)像玻色子粒子的中微子有一个修改的平衡分布函数,这意味着对宇宙演化的不同影响,在大质量中微子的情况下,不能简单地通过中微子有效数量的变化来参数化。我们的结果表明,尽管现有的宇宙学数据的精度,只有非常弱的界限可以得到中微子的统计,不利于一个更玻色子行为小于$2σ$。
2018-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological evolutions of completely degenerated Fermi-system with the scalar interparticles interactions
研究了具有标量相互作用的粒子平衡统计系统的爱因斯坦方程的宇宙学解。结果表明,标量场可以有效地改变统计系统的状态方程,从而导致宇宙膨胀二次加速的可能性。
2010-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Interpretable Neural Marked Statistics for Cosmological Inference
University of Cambridge(剑桥大学);University of Waterloo(多伦多大学)
提出一种神经标记方案,通过可解释的物理变换从形态学层面提取宇宙学信息,在对比学习目标下优化标记统计,显著提高对σ₈和Ωₘ的约束精度。
2026-06-11 astro-ph.CO cs.LG
Parity-Odd Power Spectra: Concise Statistics for Cosmological Parity Violation
本研究提出用于探测宇宙学宇称破缺的奇偶奇功率谱,通过非线性变换将奇偶奇三谱压缩为功率谱,具备计算快、协方差易估计、建模简单的优势,模拟验证与理论计算吻合,并探索了其扩展方向。
2024-07-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Statistical Mechanics of the Cosmological Many-body Problem and its Relation to Galaxy Clustering
宇宙学的多体问题实际上是一个膨胀宇宙中引力相互作用质量的无限系统。尽管相互作用具有长程性质,但统计力学的分析理论描述了适用于许多宇宙学的准平衡条件下产生的空间和速度分布函数。这一理论的结果与观测到的星系分布非常吻合。进一步的结果,如热力学提供了深入了解这个系统的物理性质,包括其稳健性合并,其过渡从一个巨正则系综的集合与负比热的微正则系综。
2009-02-04 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Evaluating Summary Statistics with Mutual Information for Cosmological Inference
本文提出用互信息评估宇宙学推断中汇总统计量的信息充分性,并通过21 cm再电离参数推断实验验证其能有效选择最优统计量。
2023-07-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Non-Gaussian Mode Coupling and the Statistical Cosmological Principle
局域型原始非高斯耦合统计的曲率扰动在非常不同的物理尺度。由于这种耦合,我们哈勃体积中的宇宙质量的统计(即多光谱)可能不能代表更大宇宙中的宇宙质量--也就是说,它们可能有偏差。这种偏差取决于λ的局部背景值,其中包括波长为k < H_0的所有模式的贡献,因此如果整个后暴胀补丁与我们的哈勃体积相比很大,则会增强。我们研究了一般的本地型非高斯性的本地测量统计的偏差。我们详细考虑了三个例子:(i)通常的fNL,gNL模型,(ii)强非高斯模型,(iii)两场非高斯初始条件。在每种情况下,我们都可以在哈勃大小的补丁中生成弱高斯的统计数据,并且与观测结果一致,尽管在更大的后暴胀补丁中的统计数据看起来非常不同。
2013-06-17 astro-ph.CO hep-th
A statistical representation of the cosmological constant from finite size effects at the apparent horizon
本文用无质量玻色子(引力子)对宇宙学常数进行了统计描述。为此,我们使用我们最近的结果暗示一个非零温度${T_Λ}$的宇宙学常数。特别是,我们发现,一个非零的$T_Λ$允许我们描绘的宇宙学常数$Λ$组成的基本振荡的无质量玻色子的能量$\hbarω$通过玻色-爱因斯坦分布。在这种情况下,就像介质中的光子一样,这些无质量激发的有效相速度$v_g$不是由光速$c$给出的,而是由一个取决于宇宙中表观视界处量子数量的因子来抑制。我们发现了有关宇宙学常数、量子数$N$和引力子波长平均值$\overlineλ$的有趣公式。在这种情况下,我们研究的可能性,期待的引力子系统,因此获得的是非常接近的玻色-爱因斯坦凝聚体。最后,尝试用$N$和$\overlineλ$写出Friedmann平坦方程.
2016-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints from combined probes with the three-point statistics of galaxies at one-loop precision
本研究联合星系功率谱、双谱及多种宇宙学数据,在一圈精度下约束宇宙学参数,发现三点统计量对暗能量状态方程具有决定性作用,约束结果较先前改进约140%。
2023-12-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Aemulus Project VI: Emulation of beyond-standard galaxy clustering statistics to improve cosmological constraints
本文利用 AEMULUS 模拟构建小尺度星系聚类统计量的高斯过程模拟器,证明加入 P_U(s) 与 M(s) 可显著提升 Ω_m、σ_8 和 fσ_8 的约束精度。
2024-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM