Significance of void shape: Neutrino mass from Voronoi void halos?
本文研究空洞形状对中微子质量约束的影响，发现基于Voronoi空洞的VHMF未能提供超出HMF的信息，进而提出按Voronoi环境空旷程度划分晕的VorHMF统计量，并表明其可能包含超出HMF的中微子质量信息。
2024-10-02 astro-ph.CO
Void Statistics and Hierarchical Scaling in the Halo Model
我们研究了非线性大尺度结构晕模型中空洞统计的标度行为。晕模型使我们能够理解为什么观测到的星系空泡概率服从分级标度，即使推导出的标度的前提并不满足。我们认为，通常观察到的负二项式标度不是根本的，而仅仅是特定的值的偏差和数密度的典型星系的结果。该模型意味着空洞统计测量的两个群体的星系，如SDSS红，蓝星系，和他们的数量密度和偏差之间的定量关系。
2013-05-23 astro-ph.CO
Halos and Voids in f(R) Gravity
本文利用高分辨率的数值模拟方法研究了稠密环境中的暗物质晕和空洞的分布，并利用变色龙机制屏蔽了稠密环境中的第五种力。对于暗物质晕，我们表明，半解析薄壳条件，与适当定义的环境，提供了一个很好的近似描述的质量和环境依赖的屏蔽晕中的第五种力量。与ΛCDM模型相比，f（R）模型由于引力的增强，出现了更多的质量晕和大空洞。在f（R）模型中，有效半径为15 Mpc/h的空洞数分别是ΛCDM的2倍和4倍|f_{R0}| = 1 e-5和1 e-4。这为使用即将到来的观测数据来测试模型提供了新的手段。我们还发现，在我们的模拟中，空洞内的晕都是未屏蔽的，这是重力测试的理想对象。
2011-11-10 astro-ph.CO
Density profiles and voids in modified gravity models
我们研究了在一个修改后的重力模型，其中重力一般是强或弱的大尺度上的空洞的形成。我们发现，空洞丰度提供了补充信息晕丰度：如果归一化的CMB，模型与较弱的大尺度重力有较小的大尺度功率，更少的大规模晕和更少的大空洞，虽然缩放不完全退化与$σ_8$。我们的研究结果表明，除了他们的丰度，晕和空隙密度分布也可能提供有趣的限制，这样的模型：更强的大尺度重力产生更集中的晕，和更薄的空隙壁。这可能会影响通常假设将星系团观测值转换为晕质量的标度关系，可能使这些也成为有用的引力探测器。
2009-11-10 astro-ph.CO
Luminosity distance in Swiss cheese cosmology with randomized voids and galaxy halos
研究了星系晕和大尺度空洞产生的引力透镜引起的光度距离涨落。空隙通过由\LambdaCDM Friedman-Robertson-Walker背景组成的“瑞士奶酪”模型来表示，其中去除了许多随机分布的共动半径为35 Mpc的球形区域。然后将一部分去除的质量以随机定位的晕的形式放置在球体的壳上，用Navarro-Frenk-White轮廓建模。其余的质量被放置在球体的内部，或者是平滑分布，或者是随机分布的晕圈。我们使用Holz & Wald（1998）方法的一个变体计算了星等位移的分布，其中包括透镜剪切的影响。在我们考虑的两个模型中，这个分布的标准差是0.065和0.072星等，平均值是-0.0010和-0.0013星等，对于半径为35 Mpc的空洞，红移为1.5的源，空洞的选择使得90%的质量在今天的壳层上。由于空隙和晕圈的标准偏差是一个因素~ 3大，由于35 Mpc的空隙单独与1 Mpc的壳厚，我们在我们以前的工作中研究。近似地说，分布的方差只取决于平均柱深和晕的浓度，以及晕形式的质量密度的分数（与平滑分布相反）：它与晕在空间中的分布方式无关。我们推导出一个近似的解析公式的方差，同意我们的数值结果，以\lesssim 20%的z \simeq 1.5。
2012-07-16 astro-ph.CO
The void halo mass function: a promising probe of neutrino mass
宇宙空洞，宇宙中的低密度区域，对扩散的密度成分，如宇宙中微子特别敏感。这种灵敏度通过空隙大小和大质量中微子的自由流尺度之间的匹配而增强。利用大质量中微子模拟\texttt{MassiveNuS}，我们研究了中微子质量随环境变化对暗物质晕的影响。我们发现，晕质量函数强烈依赖于中微子的质量，这种依赖性是更明显的空隙比在高密度的环境。一个测量空洞中质量最大的晕的特征质量的观测程序应该能够对中微子$\sum m_ν$的质量之和施加新的限制。模拟中的中微子质量效应相当强：在512 $^3$ $h^{-3}$ Mpc $^3$调查中，空洞内部1000个质量最大的晕的平均质量为$(4.82 \pm 0.11) \times 10^{12} h^{-1}M_{\odot}$（$\sum m_ν= 0.6$ eV）和$(8.21 \pm 0.13) \times 10^{12} h^{-1}M_{\odot}$（$\sum m_ν= 0.1$ eV）。斯巴鲁（SuMIRe），Euclid和WFIRST将同时进行光谱和弱透镜测量。覆盖体积至少比我们的模拟大50倍，它们应该是通过空洞子结构的中微子质量的灵敏探针。
2019-10-16 astro-ph.CO
A halo bias function measured deeply into voids without stochasticity
我们研究暗物质晕和物质之间的关系，在MIP $N$体模拟合奏，它允许精确测量这种关系，甚至深入到空隙。这是因为缺乏离散性、随机性和排斥性，这是通过对数百组可能的初始小尺度模式进行平均来实现的，同时保持固定的大尺度模式，从而形成宇宙网。我们发现：（1）暗物质晕的形成在空洞中受到很大的抑制;在低密度下，幂律物质对晕密度偏置函数呈指数下降。因此，空洞中晕的稀有性类似于最大星系团的稀有性，它们的丰度对宇宙学参数非常敏感。指数下降既出现在一个波动集模型中，也出现在一个模型中，在这个模型中，波动在空隙中演化，就像在一个开放的宇宙中，有效的$Ω_m$与大尺度密度成正比。我们还发现，（ii）晕通常填充的平均晕密度场的超泊松的方式，即方差超过平均值;和（iii）秩高斯晕和暗物质领域是令人印象深刻的相似傅立叶空间。我们比较了它们的功率谱和互相关，支持的结论是，一个大致是一个严格增加映射的其他。MIP合奏，特别是揭示了如何晕丰度变化与“环境”的数量超出当地的物质密度;（四）我们发现一个视觉上的建议，在固定的物质密度，丝更人口比集群的晕。
2014-03-24 astro-ph.CO
Testing Gravity using Cosmic Voids
我们探索$Λ$ CDM和胡-Sawicki $f(R)$模型模拟暗物质和晕场的空洞。在$f(R)$引力中，暗物质空洞丰度大于广义相对论（GR）。然而，当使用晕来识别空隙时，空隙丰度的差异变得小得多，但原则上对于$|f_{R0}|=10^{-6}$、$10^{-5}$和$10^{-4}$的$f(R)$模型参数幅度，在2、6和14 $σ$水平上仍然可以区分开。相比之下，在$f(R)$重力中使用晕发现的大空隙的丰度低于GR。在欠密度区域中更有效的晕形成使得$f(R)$空隙中的晕不那么空。这个反直觉的结果表明，如果我们观察空洞中的星系，$f(R)$中的空洞并不一定更空。事实上，空洞的晕圈数密度分布与GR无法区分。然而，相同的$f(R)$空洞更缺乏暗物质。这在原则上可以通过空洞的弱引力透镜观测到，为此，在同一天空上结合使用光谱$z$和照片$z$测量是必要的。对于1~（Gpc/ $h$）$^3$的体积，忽略透镜形状噪声，$|f_{R0}|=10^{-5}$和$10^{-4}$可以通过4和8 $σ$与利用空隙周围的透镜切向剪切信号的GR区分开来。大尺度结构的视线投影是限制该信号意义的主要系统，限制了$|f_{R0}|=10^{-6}$的约束力。$f(R)$模型中的晕空丰度更小和暗物质空轮廓变陡是独特的特征，可以结合起来打破$|f_{R0}|$和$σ_8$之间的简并性。在$f(R)$中，从空穴中心…
2014-10-30 astro-ph.CO
The universal multiplicity function: counting halos and voids
本研究结合偏移集方法与拉格朗日峰理论，基于有效移动势垒提出新的普适多重度函数解析公式，可精准预测暗物质晕和空洞的统计特性及密度剖面，助力下一代星系巡天的精密宇宙学研究。
2024-10-09 astro-ph.CO
Cosmic voids in coupled dark energy cosmologies: the impact of halo bias
在这项工作中，我们分析了标准和耦合暗能量宇宙学中的宇宙空洞的性质。利用大规模数值模拟，我们研究了暗能量耦合对宇宙空洞的填充因子、尺寸分布和堆积轮廓的影响。我们发现，用于识别空隙的密度场的示踪剂的偏见强烈影响的性质的空隙目录，因此，使用所确定的空隙作为探针，以区分耦合暗能量模型从标准的$Λ$ CDM宇宙学的可能性。事实上，一方面，耦合暗能量模型的特点是与参考标准宇宙学相比，在冷暗物质分布中有过多的大空洞，这是由于它们在低红移下对线性扰动的归一化更高。具体而言，这些模型分别在$z=0, 0.55, 1$处呈现出具有$R_{eff}>20, 15, 12$ Mpc h^{-1}的过量大空隙。另一方面，我们没有发现任何显着的差异，在塌陷的暗物质晕分布中检测到的空的属性。这些结果意味着示踪偏差有显着的影响，使用宇宙空洞目录探测宇宙学的可能性。
2015-06-29 astro-ph.CO
The correlation between voids identified in 3D large-scale-structure and 2D weak-lensing maps
University Observatory, LMU Faculty of Physics（慕尼黑大学物理学院天文台）；Department of Physics, Duke University（杜克大学物理系）
研究3D晕分布空洞与2D弱引力透镜图空洞的对应关系，用VIDE和隧道算法构建目录，量化空间关联。发现小角间距处WL空洞与低红移晕空洞正相关，相关幅度依赖选择方案且有红移依赖性，还研究了空洞形态影响，为相关观测分析提供指导。
2026-07-24 astro-ph.CO
Constraining cosmology with weak lensing voids
即将到来的调查，如\LSST{}和\Euclid{}将显着提高弱透镜作为宇宙学探测的能力。为了最大限度地提高信息，可以从这些调查中提取，重要的是要探索新的统计，补充标准的弱透镜统计，如剪切-剪切关联函数和峰值计数。在这项工作中，我们使用最近提出的弱透镜观测-弱透镜空洞-进行参数约束预测LSST的调查。我们使用\cosmoslics{} $w$ CDM模拟套件来测量作为宇宙学参数的函数的空洞统计。模拟数据用于训练高斯过程回归仿真器，我们使用它来生成似然轮廓，并提供来自模拟观测的参数约束。我们发现，空隙丰度是更多的约束比切向剪切剖面，虽然两者的组合提供了额外的约束力。我们预测，没有层析分解，这些空隙统计可以约束的物质波动幅度，$S_8$在0.3\%（68\%置信区间），而提供1.5，1.5和2.7\%的精度上的物质密度参数，$Ω_{\rm m}$，约化哈勃常数，$h$，和暗能量状态方程参数，$w_0$，分别。这些结果比$Ω_m$、$S_8$和$w_0$具有相同观测规范的剪-剪关联函数的约束更严格。从WL空隙的约束也有互补的参数简并方向的剪切2 PCF的所有组合的参数，包括$h$，使弱透镜空隙统计一个有前途的宇宙学探测。
2021-07-31 astro-ph.CO
The Local Void: for or against LCDM?
局部空洞的空洞性是对当前LCDM结构形成的标准范式的严重挑战。我们使用一个高分辨率的宇宙学N体模拟，千年II运行，结合一个复杂的半解析星系形成模型，探索统计是否允许在我们目前的知识星系形成在LCDM的本地空白。我们发现，在我们的模拟中，大约15%的本地群模拟系统（77个中的11个）与附近的低密度区域有关，这些区域的大小和“空虚”与观察到的本地空洞相似。这表明，与其说局部空洞是LCDM的危机，不如说局部空洞的空虚是标准LCDM理论的成功。在这样的空隙中的微弱星系的缺乏是由两个因素的组合导致的：一个较低的振幅的晕质量功能的空隙比在现场，和较低的星系形成效率的空隙晕由于晕组装偏置效应。虽然前者是主导因素，但后者也起着相当大的作用。晕组件的偏差效应的结果在恒星质量分数低25%的空星系相比，具有相同的晕质量的场星系。
2014-03-14 astro-ph.CO
Constraint of Void Bias on Primordial non-Gaussianity
我们研究了具有局域型原始非高斯初始条件的宇宙空洞的大尺度偏置参数。在这种情况下，暗物质晕偏置表现出的特征尺度依赖于大尺度，这已被公认为是最有前途的探针之一的本地PNG。使用一套$N$体模拟与高斯和非高斯初始条件下，我们发现，空偏置功能的尺度相关的大尺度上的修正，类似于其晕对应。我们发现PNG空隙偏差的数值测量和一般的峰值背景分裂预测之间非常吻合。与晕相反，大空洞与暗物质密度场反相关，大尺度高斯空洞偏置的范围从正值到负值取决于空洞的大小和红移。因此，在空洞的聚类信息可以补充的晕。使用Fisher矩阵形式主义的多个示踪剂，我们证明，包括规模依赖的偏差信息从空隙，PNG参数$f_{\rm NL}$的约束可以收紧了两个因素相比，仅从晕的可访问的信息，当示踪剂的采样密度达到$4 \times 10^{-3} \, h^3 \mathrm{Mpc}^{-3} $。
2019-06-20 astro-ph.CO
How to Build a Catalogue of Linearly-Evolving Cosmic Voids
宇宙空洞为宇宙结构的起源和演化提供了一个强有力的探测器，因为它们的动力学可以保持近线性到今天。因此，它们有可能将晚期的大尺度结构与早期宇宙物理学联系起来。现有的“分水岭”为基础的算法，但是，定义空洞的形态学性质在低红移。结果区域呈现线性动力学的程度因此是不确定的，并且与它们从初始密度场的演化没有直接联系。最近的一个空洞定义通过考虑“反晕”来解决这些问题。该方法包括反转$N$ -体模拟的初始条件以交换过密度和欠密度。在演化这对初始条件之后，反光晕由原始（未反转）模拟中光晕内部的反转模拟中的粒子定义。在这项工作中，我们量化的反晕和分水岭空隙使用Zel'dovich近似的非线性度。我们发现，半径小于$5\,\mathrm{Mpc}\,h^{-1}$的空隙引入非线性，并且通过去除这些空隙，可以将反晕和分水岭空隙制成高度线性的集合。
2020-11-24 astro-ph.CO
On the Abundance of Extreme Voids II: A Survey of Void Mass Functions
宇宙空洞的丰度可以用类似于星系团的晕质量函数来描述。在这项工作中，我们探讨了一些空的质量函数：从那些基于扩散集理论的新的质量函数通过修改晕质量函数。我们展示了不同的空隙质量函数在预测观测量中预期的最大空隙时是如何变化的，并将这些预测与观测数据进行了比较。我们的极值形式主义被证明是一个新的实用工具，用于测试无效理论对模拟和观察。
2017-04-04 astro-ph.CO
Dwarf Galaxies in Voids: Dark Matter Halos and Gas Cooling
星系巡天观测表明，发光星系主要分布在大丝状体和星系团中。剩下的大体积几乎没有发光的星系。这与从宇宙学模拟中得出的宇宙大尺度结构的形成是一致的。然而，数值计算结果表明，宇宙学空洞中充满了暗物质晕，这些暗物质晕原则上可能是矮星系的宿主。相反，观测工作揭示，空洞显然没有矮星系。我们利用流体动力学宇宙学模拟研究了空洞中矮星系的形成。由于宇宙紫外背景辐射的影响，低质量晕一般表现为重子分数的降低。我们确定的特征质量低于该矮星系是重子不足。我们表明，低于该速度的重子吸积被抑制的圆速度约为40公里/秒。被抑制的重子吸积是由紫外背景光加热引起的。我们建立了一个球晕模型，证明了矮星系外围气体的有效状态方程决定了特征质量。这意味着任何加热矮星系周围气体的过程都会增加特征质量，从而减少可观测的矮星系数量。
2010-01-26 astro-ph.CO
Multiprobe cosmology forecasts from halo-occupation-distribution-based forward modeling of galaxy and void statistics
Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）；Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所，粒子与宇宙学中心）；Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学天文台，慕尼黑大学物理学院）
本研究结合宇宙空洞与星系的多类统计量，通过含装配偏置的HOD正向建模，预测DESI第5年数据可实现高精度宇宙学参数约束，打破星系-暗晕关联与宇宙学的参数简并。
2026-08-13 astro-ph.CO
The bias of cosmic voids in the presence of massive neutrinos
宇宙空洞为研究大质量中微子在宇宙学尺度上的影响提供了一个非凡的机会。由于中微子是自由流动的，因此它们比冷暗物质或重子更容易穿透空洞的内部，这使得它们对空洞中质量预算的相对贡献比宇宙中其他地方高得多。在模拟中，最近已经显示了物质分布中的空隙的各种特性如何受到中微子的影响，例如它们的丰度，密度分布，动力学和聚类特性。然而，用于识别观察中的空隙的示踪剂（例如，星系或晕）也会受到中微子的影响，因此分离出空洞所固有的独特中微子特征变得更加困难。在本文中，我们利用DEMNUNI套件的模拟研究的聚集偏差的傅立叶空间中的空洞作为其核心密度和补偿的函数。我们发现一个明确的依赖中微子质量的总和，仍然显着，即使是从晕中提取的空统计。特别是，我们观察到的线性空隙偏置的幅度增加中微子质量的空隙定义在暗物质，而这种趋势得到逆转，并略有衰减时，测量相对的空隙晕偏置使用空隙中确定的晕分布。最后，我们认为如何恢复原始的行为时，考虑到总物质分布的观察（例如，通过弱透镜），并评论在空偏置的尺度依赖效应，可能会提供更多的信息中微子在未来。
2020-01-09 astro-ph.CO
The Mass Function of Dark Halos in Superclusters and Voids
本文对Press-Schechter理论进行了修正，考虑了背景大尺度结构（LSS）--超星系团或空洞的存在。LSS被视为随机密度场的线性泛函形式的统计约束。在LSS内的背景密度的偏差被解释在伪宇宙学意义上。使用的约束形式主义，可以帮助我们探测非平凡的空间统计晕，例如边缘和形状的超星系团和空洞的边界上的影响。参数的约束连接到LSS的功能：它的平均密度，空间尺度和形状，空间动量的高阶。结果表明，存在的非维里化的LSS可以导致一个可观察到的偏差的质量函数。利用这种效应建立一个程序来恢复参数的观测估计的质量函数的背景扰动。
2014-04-18 astro-ph.CO
The initial shear field in models with primordial local non-Gaussianity and implications for halo and void abundances
本文将Doroshkevich关于高斯统计的初始剪切场本征值的著名公式推广到局部非高斯f_{nl}模型。这是可能的，因为对于f_{nl}中的至少二阶，固定过密度处的分布与f_{nl} =0的情况相比没有变化。我们使用这种概括来估计f_{nl} \ne 0对维里化晕丰度的影响。晕丰度预计是相关的概率，在初始波动场中的某个量超过阈值，我们研究了这个变量的两个选择：它可以是初始变形张量（初始过密度）的特征值的总和，或其最小的特征值。基于临界过密度的方法产生的结果与数值测量结果非常吻合。然后，我们使用这些相同的方法来开发近似描述f_{nl}上的空隙丰度的敏感性。虽然正的f_{nl}会产生更多质量极大的晕，但它会产生更少的超大空洞。因此，它的效果与密度涨落场σ_8的归一化的简单重新标度有质的不同。因此，空洞丰度提供了补充信息，集群丰度，和两者的联合比较可能会提供有趣的限制原始非高斯。
2009-08-01 astro-ph.CO
On the role of shear in cosmological averaging II: large voids, non-empty voids and a network of different voids
我们研究了剪切对宇宙学反作用的影响，在匹配的背景下，空洞和墙壁一起使用精确的非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi解决方案。推广JCAP 1010（2010）021，我们允许空隙的尺寸是任意的，并且空隙和壁的密度在0 < Omega_v < Omega_w < 1的范围内变化。我们导出了反反应的精确解析结果，并考虑了它的级数展开式，即空穴尺寸与视界尺寸之比r_0/t_0的幂。此外，我们推导出一个非常简单的拟合公式的反反应的误差小于1%的空洞的大小为r_0 = t_0。我们还构造了一个精确的解决方案，网络的空隙具有不同的大小和密度，导致一个非零的相对方差的膨胀率之间的空隙。虽然单个空穴-壁对的逆反应的首阶项为（r_0/t_0）^2阶，但网络中不同空穴之间的相对方差为（r_0/t_0）^4阶，因此对于观察到的尺寸的空穴来说非常小。此外，我们表明，即使是非常大的空隙，抑制的逆反应的数量级相对于通过处理的墙壁和空隙作为不相交的弗里德曼解决方案获得的估计。由于剪切的反作用的抑制是否只是所使用的精确模型的限制的结果，或一个通用的功能，必须解决更复杂的解决方案。
2010-12-17 astro-ph.CO gr-qc
The Halo Void (Dust) Model of Large Scale Structure
在大尺度结构的晕模型中，所有的物质都包含在暗物质晕中。这个简单而强大的框架已被广泛应用于多个数据集，并丰富了我们对宇宙中物质分布的理解。在这项工作中，我们扩展了这一假设，允许物质不仅停留在晕内，而且停留在宇宙空洞内，以及介于晕和空洞之间（我们称之为“尘埃”）。这个假设导致了额外的贡献（1Void，2 Void，Halo-Void等）。对晕和空洞的关联函数、光谱和剖面的预测。虽然晕模型只能预测晕的数量，晕空模型扩展了那些空统计和晕空互相关。我们提供了Halo Void（Dust）模型的所有新成分的配方，例如空隙丰度，线性偏差和密度分布，并在N体模拟中测试它们的有效性。将空洞和尘埃包括在计算中可将1Halo项和2 Halo项之间的转换提高$\sim 6\%$。它还消除了在大尺度项的归一化中包括低质量结构的需要，表明晕和空洞是互补的宇宙结构，可以有效地描述宇宙大尺度上的物质分布。
2021-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Separate Universe Void Bias
空洞已经成为宇宙学和大尺度结构的一种新的探测工具。这些密度极低的区域对宇宙学标准模型之外的物理学非常敏感，并且可以潜在地用作约束新物理学的试验场。我们提出了第一次测定的线性空隙偏差在不同的宇宙模拟测量。我们的方法进行了验证，通过比较单独的宇宙响应偏差与空洞的聚类偏差。我们发现这两种方法之间的良好协议的晕领域和下采样的暗物质领域中确定的空隙。对于由晕跟踪的空隙，我们确定了两种不同的贡献的偏见。第一个是由于用于识别空隙的底层晕场的偏差，而第二个我们归因于长波长密度扰动对空隙形成和膨胀的动力学影响。通过单独测量这些贡献，我们证明了它们的总和与总空隙偏差是一致的。我们还在模拟中测量了空洞的轮廓，并确定了它们各自的宇宙响应。这些可以解释为轮廓对宇宙背景密度的敏感性。
2019-12-20 astro-ph.CO
Challenges in Constraining Gravity with Cosmic Voids
本研究通过N体模拟比较nDGP、$f(R)$引力与GR的空洞统计，发现模拟星系示踪体消除大小函数差异，但四极矩对引力模型不敏感，GSM可准确重构$ξ_2$，且空洞四极矩是$β$的无偏估计量。
2022-12-05 astro-ph.CO
Merging Tree Algorithm of Growing Voids in Self Similar and CDM Models
观测研究表明，空洞是当今宇宙大尺度结构的显著特征。尽管它们从原始密度扰动中出现，演化模式与暗物质晕不同，但N体模拟和理论模型表明，空洞也会合并在一起形成大的空洞结构。在这项研究中，继Sheth & van de Weygaert（2004）之后，我们采用Lacey & Cole（1993）给出的晕合并算法，在Einstein de Sitter（EdS）宇宙中建立了生长空洞的层次空洞演化的解析近似描述。要做到这一点，我们考虑到一般的体积分布的空隙，其中包括两个主要的空隙过程：合并和崩溃。我们表明，体积分布函数可以减少到一个简单的形式，通过忽略崩溃的空隙贡献，因为崩溃过程是可以忽略的大尺寸的空隙。因此，空隙体积分数仅对增长的空隙有贡献。该算法成为类似的晕合并算法。基于这种不断增长的空洞分布，我们得到的空洞合并算法中，我们定义和制定空洞合并和吸收率，以及空洞的大小和红移的生存概率和失败率方面的自相似和目前青睐的暗能量主导的冷暗物质模型在EdS宇宙。
2013-09-26 astro-ph.CO
Weak-lensing tunnel voids in simulated light cones: A new pipeline to investigate modified gravity and massive neutrinos signatures
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学国家研究院）；INFN-Sezione di Bologna（博洛尼亚意大利国家核物理研究所）
本研究开发高效流水线识别分析弱引力透镜图中的隧道空洞，结合模拟比较$f(R)$修正引力、大质量中微子与$Λ$CDM模型的效应，提出适配隧道空洞剪切剖面的新参数化公式并测试其参数敏感性。
2025-11-11 astro-ph.CO
Void bias from primordial non-Gaussianities
我们研究了原始的非高斯性如何影响大尺度上空洞的聚集。利用泛函积分方法，导出了由非高斯性引起的空穴偏置公式。以类似的方式晕，我们发现，原始的非高斯性可以产生规模依赖的偏见，在大尺度的空隙。此外，我们还指出，通过观察空洞和晕的互功率谱，我们可以检查非线性参数f_NL和τ_NL之间的一致性关系。大的空洞（高峰值物体）将是很好的目标，因为非高斯性的影响更突出，而“云中空洞”的影响不太显著。
2012-05-01 astro-ph.CO
Using Voids to Unscreen Modified Gravity
万施泰因机制存在于许多引力模型中，它在屏蔽暗物质晕时非常有效，使得第五种力可以忽略，广义相对论在它们的万施泰因半径内恢复。Vainshtein筛选与晕圈质量和环境无关，与变色龙筛选相反，这使得其难以测试。然而，我们以前的研究发现，暗物质的丝，壁，和空隙中的暗物质粒子不被Vainshtein机制屏蔽。因此，我们调查是否宇宙空隙，确定为局部密度最小值使用分水岭技术，可以用来测试模型的重力表现出Vainshtein筛选。我们测量密度，速度和筛选配置文件的堆积空隙在宇宙学$N$体模拟使用暗物质粒子和暗物质晕作为示踪剂的密度场。我们发现，空隙是完全未屏蔽的，和堆叠的空隙的切向速度和速度色散曲线显示出明显的偏离$Λ$ CDM在所有半径。空洞有可能在宇宙学尺度上提供一个强有力的引力测试。
2017-12-19 astro-ph.CO
On the role of shear in cosmological averaging
使用球对称的非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi尘埃溶液，我们研究了剪切和反作用如何取决于空隙和墙壁之间的空间过渡的锐度和空隙的大小。这里考虑的空隙是物质密度为Ω ~ 0、膨胀率为Ht ~ 1的区域，而壁是物质密度为Ω ~ 1、膨胀率为Ht ~ 2/3的区域。结果表明，无论是体积平均剪切和膨胀率的方差增长成正比的过渡和发散的限制的阶跃函数的锐度，但对于现实尺寸的空隙，几乎是独立的空隙的大小。然而，由方差和剪切的差给出的反作用在阶跃函数极限中具有有限值。通过将反反应的精确结果与忽略剪切的情况进行比较，我们发现剪切对反反应的抑制系数为（r_0/t_0）^2，即空隙尺寸与视界尺寸的平方比。这说明了对不同膨胀率和密度的区域之间的界面使用精确解的重要性。这种抑制是合理的，也适用于补偿空洞网络，但如果宇宙由未补偿空洞主导，则可能不成立。
2010-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Addressing the too-big-to-fail problem and the void phenomenon through a modified initial power spectrum
本文在偏移集理论框架下，提出在初始曲率功率谱小尺度添加高斯凸起，改变晕丰度与并合频率，以解决缺失卫星、TBTF问题和空洞现象。
2025-09-15 astro-ph.CO
Barren but not Empty: The Impact of Void Environments on Galaxy and Halo Populations
Ludwig-Maximilians Universität München（慕尼黑大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；Max-Planck-Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理研究所）
本研究利用Magneticum Pathfinder模拟，探究空洞环境对星系和暗晕的影响，发现空洞暗晕质量更小，恒星形成符合常规，核心密度是影响空洞暗晕群体的关键参数。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sparse sampling, galaxy bias, and voids
为了研究稀疏性和星系偏差对空隙统计的影响，我们使用一个单一的大体积，高分辨率的N体模拟来比较多个层次的子采样暗物质，晕人口和模拟星系从晕占领分布模型调整到不同的星系调查密度的空隙。我们的比较集中在三个关键的观测统计：数函数，椭圆率分布和径向密度分布。我们使用空洞的层次树结构来解释采样密度和星系偏差的影响，并使用理论和经验函数来描述我们所有样本种群的统计数据。我们能够对理论预期进行简单的调整，以提供从分析转换到现实观察中测量的空隙属性的处方。我们发现，采样密度有一个更大的影响比星系偏差的空洞大小。在较低的示踪剂密度下，小的空隙消失，剩余的空隙更大，更球形，并具有稍微陡峭的轮廓。当选择一个适当的较低的质量阈值，在晕分布的空隙在很大程度上模仿星系人口中发现的，除了椭圆，星系的偏见导致更高的值。我们使用Hamaus等人（2014）的空隙密度分布图来表明空隙遵循自相似和普遍的趋势，允许在暗物质中研究的空隙和星系调查中识别的空隙之间进行简单的平移。我们已经将这项工作中使用的模拟虚空目录添加到公共宇宙虚空目录http://www.cosmicvoids.net。
2014-05-21 astro-ph.CO
Why Cosmic Voids Matter: Pristine Evolution
本研究利用Magneticum模拟揭示宇宙空洞属性与其相对排名相关，提出相对大小框架，发现低红移下空洞演化稳定且符合线性增长理论，为暗能量探测提供原始实验室。
2025-09-08 astro-ph.CO
Towards precision cosmology with Voids x CMB correlations (I): Roman-Agora mock catalogs and pipeline validation
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group（马塔-匈牙利科学院技术研究中心“动量”大尺度结构研究组）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新地球与天文学研究中心）；CPPM, Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3（马赛物理中心，艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所）；Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出了一种基于空洞统计和CMB交叉相关分析的多用途模拟目录，通过模拟罗马空间望远镜调查的主要特征，验证了模拟目录的准确性，并展示了通过空洞统计提高模拟精度的重要性。
2026-05-21 astro-ph.CO
Why Cosmic Voids Matter: Mitigation of Baryonic Physics
本文借助 Magneticum 高分辨率流体动力学与仅暗物质模拟，量化重子物理对宇宙空洞统计和剖面的微弱影响，证明暗物质空洞结果稳健并适用于未来观测。
2023-12-18 astro-ph.CO
The effect of dark energy on the void-halo perpendicular alignments
Seoul National University（首尔大学）
通过模拟不同暗能量状态方程下的宇宙学，发现暗能量加速膨胀越强，空洞表面星系晕的垂直排列越显著，并建立双线性模型描述该效应，提出其可作为暗能量动力学性质的独立探针。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc
The same with less: The cosmic web of warm versus cold dark matter dwarf galaxies
我们利用暖暗物质（WDM）和冷暗物质（CDM）的宇宙学模拟来探索宇宙网中低质量暗物质晕分布的基本性质。使用自丰度匹配的模拟星系目录，我们表明，在WDM宇宙中的矮星系的分布，其中低质量的晕形成严重抑制，是几乎无法区分的CDM宇宙的低质量的晕是看不到的，因为星系形成抑制低于一些阈值晕质量。然而，如果矮星系光度和晕属性之间的散射足够大，低质量的CDM晕有时会拥有相对明亮的星系，从而偶尔会有孤立的星系填充CDM空洞，并减少完全空的空洞的数量。否则，如果没有高质量的光散射，我们考虑的所有模拟星系聚类统计数据--自动关联函数、卫星的数量和径向轮廓、孤立星系的数量以及小空洞的PDF--在CDM和WDM中几乎是相同的。当从丰度匹配的晕目录构造时，WDM空洞既不大于CDM空洞，也不空。因此，这是一个挑战，以确定是否CDM问题的小晕相对于观测到的矮星系的数量密度过剩有一个宇宙学的解决方案或天体物理学的解决方案。然而，在未来的局部体积调查中，可能会在星系的宇宙网络中发现一些关于暗物质粒子以及矮星系和它们的暗物质晕宿主之间的分散性的线索。
2015-07-15 astro-ph.CO
Measurement of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect around cosmic voids
我们堆叠地图的热Sunyaev-Zel'dovich效应所产生的普朗克合作的中心周围的宇宙空洞的星系分布的重子振荡光谱调查的CMASS样本中定义的，缩放的无效有效半径。我们报告了在$3.4σ$水平上首次检测到相关的互相关：相对于宇宙平均值，空洞是欠压的。我们比较了测量的康普顿- $y$轮廓周围的空隙与模型的基础上的空间调制的晕丰度与环境密度。检测到的信号的幅度略低于由总幅度$α_v=0.67\pm0.2$预测的幅度。我们讨论了可能的解释，这种测量模型的不确定性，在低质量的晕，或非本地加热机制的超压。
2017-09-05 astro-ph.CO
An Anti-halo Void Catalogue of the Local Super-Volume
本研究利用BORG场级推断的初始条件后验再模拟，结合新算法构建了局域超体积内150个大半径空洞的统一反晕星表，验证了其完备性与丰度合理性，并证实空洞堆叠密度剖面与ΛCDM预期相符。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-sample covariance of the power spectrum, bispectrum, halos, voids, and their cross covariances
本文通过含超样本模式的模拟与Separate Universe方法，系统评估SSC对功率谱、双谱、暗晕和空洞统计量及其交叉协方差的影响，并公开模拟数据。
2023-08-16 astro-ph.CO
A Simple Gravitational Lens Model For Cosmic Voids
我们提出了一个简单的引力透镜模型，以说明使用嵌入透镜理论研究宇宙空洞时的方便性。它证实了以前使用的排斥透镜模型的深空。我们首先估计的幅度波动和弱透镜剪切的背景源透镜大空隙。我们发现，背后的来源大（$\sim$ $90\,\rm Mpc$）和深空洞（密度对比度约$-0.9$）可以放大或缩小幅度波动高达$\sim$ $0.05\,\rm mag$和弱透镜剪切可以高达$\sim$ $10^{-2}$水平的大空洞的外部区域。较小或较浅的空隙产生的影响按比例较小。我们研究了由宇宙空洞引起的原始宇宙微波背景（CMB）温度各向异性的“摆动”。原始CMB温度梯度的空洞摆动与星系团引起的相反。只有非常大和深的空洞才能产生类似于星系团的摆动幅度，$\sim$ $\rm 15\,μK$由一个半径为$\sim$ $4^\circ$的大空洞和中心密度对比$-0.9$在红移0.5假设宇宙微波背景梯度为$\sim$ $\rm10\,μK\, arcmin^{-1}$。偶极信号分布在整个空隙区域，而不是像集群那样集中在透镜的中心。最后，我们使用我们的模型来模拟由大的宇宙空洞透镜的CMB天空地图。我们的嵌入式理论可以很容易地应用到更复杂的空洞模型，并用于研究引力透镜的CMB，探测暗物质的轮廓，以减少透镜诱导的超新星哈勃图中的系统，以及研究集成的萨克斯-沃尔夫效应。
2015-03-13 astro-ph.CO
CSST large-scale structure analysis pipeline: IV. Cosmic Voids Identified from Galaxy Group Samples as Probes of the Large-scale Structure
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)（中国科学院大学）
提出利用星系群目录中的空洞（群空洞）研究宇宙大尺度结构，通过模拟验证其与暗物质晕空洞的统计一致性，并证明在光谱红移完备性低至30%时仍可通过红移误差项可靠描述。
2026-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The statistics of voids as a tool to constrain cosmological parameters: sigma_8 and Omega_m h
我们提出了一个一般的分析形式主义，以准确地计算几个统计相关的欠致密区域在宇宙中。计算了任意红移下实空间和红移空间中暗物质晕和星系的统计分布。使用这种形式主义，我们发现，星系分布的空隙统计数据可以得到一个很好的近似，假设星系具有相同的聚类特性晕以上一定的质量。我们推导出了这个质量和具有与星系相同的累积数密度的晕的质量之间的关系。我们还发现空位统计对红移的依赖性很小。例如，大于13 Mpc/h的空洞数（定义为不包含亮度大于M_r=-20.4 +5logh的星系）在z=1和z=0之间的变化小于20%。然而，空隙统计对σ_8和Omega_m h的依赖性相当大，使得它们适合于开发测试来测量这些参数。我们已经展示了如何有效地构造几个这样的检验，并详细讨论了几个观察效应的处理。这里提出的形式主义以及从当前和未来的大星系红移巡天中提取的观测统计数据将提供相关宇宙学参数的独立测量。将这些测量结果与使用其他方法发现的测量结果相结合，将有助于减少其不确定性。
2009-01-12 astro-ph.CO
Void Dynamics
宇宙空洞正在成为测试我们宇宙物理学的关键角色。在这里，我们集中在丰度和空洞的动态，因为这些是最好的候选人，以提供宇宙学参数的信息。Cai，Padilla \& Li（2014）使用大量的空洞来区分Hu \& Sawicki的$f(R)$模型和广义相对论。一个有趣的结果是，尽管正如预期的那样，暗物质场中的空洞在$f(R)$引力下由于第五种力从空洞中心排出而变得更空，但当使用晕来寻找空洞时，这个结果就相反了。在这种情况下，与大空隙的GR相比，在$f(R)$中空隙的丰度变得甚至更低。尽管如此，差异是显著的，这提供了一种区分这些模型的方法。另一方面，$f(R)$和GR之间的速度场差异对于晕空洞和暗物质空洞是相同的。Paz等人（2013）专注于空隙周围的速度分布。首先，他们显示了四个参数的必要性，以描述两个不同的空隙人口，空隙中的空隙和空隙云周围的密度分布。这个配置文件是用来预测奇特的速度周围的空隙，后者与空隙密度配置文件的组合允许模型的空隙-星系交叉关联函数与红移空间失真的建设。当这些模型进行调整，以适应所测得的关联函数的空洞和星系在斯隆数字巡天，小空洞被发现是云中的空洞类型，而较大的是一致的空洞。这是一个新的结果，直接从周围的空隙红移空间数据。这些配置文件可以用来消除来自红移空间扭曲的空星系Alcock-Pacinsky测试的系统学。
2014-10-29 astro-ph.CO
Cosmic Degeneracies III: N-body Simulations of Interacting Dark Energy with Non-Gaussian Initial Conditions
我们第一次进行N体模拟的相互作用暗能量假设非高斯初始条件，调查这两个理论上独立的现象在不同的观测探头可能的简并的目的。我们专注于大尺度的物质分布，以及对塌陷晕和宇宙空洞的统计和结构特性。在非常大的尺度上，我们表明，它是可以选择的相互作用和非高斯参数，使其对晕功率谱的影响取消，和功率谱是无法区分的$\mathrm{ΛCDM}$模型。在小尺度上，测量的非线性物质功率谱，晕物质的偏见，晕和subhalo质量函数和宇宙空洞数函数验证大尺度上确定的简并度。然而，晕和宇宙空洞的内部结构性质，即晕浓度-质量关系和空洞密度轮廓，与$\mathrm{ΛCDM}$模型中测量的结果有很大不同，从而打破了简并性。实际上，消除相互作用效应所需的$\mathrm{f_{NL}}$值已经由观测结果决定。我们的研究结果表明，在原则上，大规模和小规模的探针的组合，需要限制相互作用的暗能量和原始非高斯分别。
2018-09-06 astro-ph.CO
Ellipticities of Galaxy Cluster Halos from Halo-Shear-Shear Correlations
通过晕-剪切-剪切相关性（HSSC）首次探测星系团暗物质晕椭圆度，发现质量与高丰度晕具有更大椭圆度，印证了其动力学年轻和活跃吸积的物理图像。
2025-01-29 astro-ph.CO
Large deviations for halos and voids: beyond perturbative non-gaussianities
Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie（亚原子物理与宇宙学实验室）；Département de Physique Théorique, Université de Genève（日内瓦大学理论物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎-萨克雷大学，法国国家科学研究中心，空间天体物理研究所）
研究原初密度涨落与宇宙结构关系，将游程集形式主义扩展到非高斯涨落，用大偏差原理严格推导，得出随机游走新首次通过时间分布及晕质量函数等新预测，展现大偏差技术在连接暴胀与晚期宇宙观测方面的潜力。
2026-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Measurement of halo properties with weak lensing shear and flexion
我们约束属性的集群晕进行似然分析，使用透镜剪切和屈曲数据。我们测试我们的分析使用两个模拟集群晕：一个等温椭球（SIE）模型和一个更现实的椭圆Navarro-Frenk-White（eNFW）模型。对于这两个晕，我们发现弯曲是更敏感的晕椭圆比剪切。屈曲信息的引入显著地改善了对晕椭圆率、取向和质量的约束。我们还指出，在透镜信号中，SIE模型的质量和椭圆率之间存在简并。
2011-12-20 astro-ph.CO
First measurement of gravitational lensing by cosmic voids in SDSS
我们报告的第一次测量的微小的透镜信号所产生的物质欠密度与宇宙空洞。虽然无法单独检测到，但通过叠加Sutter等人（2012 a）在SDSS DR7中检测到的901个空洞周围的弱引力剪切估计，我们发现了与宇宙平均值相比透镜信号降低的实质性证据。这种抑郁症是最明显的空隙半径，在协议与分析模型的空隙物质的配置文件。即使有最大的空洞样本和成像调查今天，我们不能把有用的约束径向暗物质空洞的轮廓。我们邀请对我们的调查结果进行独立调查，并在https://github.com/pmelchior/void-lensing上向公众发布数据和分析代码。
2014-03-28 astro-ph.CO
Luminosity Function of Galaxies in Voids: A Modification Inspired by Excursion Set Theory
本研究受漫游集理论启发，结合暗物质晕数密度参数构建空洞星系光度函数模型，经GAMA和2dFGRS数据验证，该模型在χ²、BIC和AIC指标上均优于已有模型，可用于评估宇宙学模型。
2025-08-03 astro-ph.CO
Testing Gravity using Void Profiles
我们使用N体模拟研究了$f(R)$模型中的空洞性质，重点讨论了它们与广义相对论（GR）的差异及其可检测性。在Hu-Sawicki $f(R)$修正的重力（MG）模型中，空洞的晕数密度分布与GR不可区分。相反，相同的$f(R)$空洞更缺乏暗物质，并且它们的分布更陡峭。这在原则上可以通过空洞的弱引力透镜观测到，为此需要在同一天空上结合光谱红移和透镜测光红移测量。在忽略透镜形状噪声的情况下，对于体积为1~（Gpc/ $h$）$^3$，利用空隙周围的透镜切向剪切信号，$f(R)$模型参数幅值$|f_{R0}|=10^{-5}$和$10^{-4}$可以通过4和8 $σ$与GR区分开来。大尺度构造的视线投影是限制该信号对于不久的将来的广角和深透镜测量的意义的主要系统学。由于这个原因，区分$|f_{R0}|=10^{-6}$和GR是一个挑战。我们希望通过更大的体积可以克服这个问题。在$f(R)$模型中，晕空丰度更小，暗物质空轮廓更陡，这是可以结合起来打破$|f_{R0}|$和$σ_8$之间简并的独特特征。
2014-10-30 astro-ph.CO
The Void Phenomenon Revisited
空洞现象是在宇宙空洞中观测到的矮晕数量与CDM模拟的预期数量之间存在明显差异。考虑到通过可能的HI发射探测晕质量小于10^9太阳质量的场矮星系统的挑战性前景，我们解决了这个问题。在简要回顾了最近的工作之后，介绍了ALCAFA测量的初步结果，这些结果表明，在本星系群外围可能已经探测到这类物体，但尚未证明这一点。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift-space distortions around voids
我们利用红移空间中空洞和晕的交叉关联函数，直接地和以傅立叶形式导出了密度涨落线性增长率的估计。在线性理论中，这种互相关只包含四极项和四极项。在大于空洞半径的尺度上，线性理论与N体模拟中的晕所描绘出的空洞是很好的匹配;在这些半径上，小尺度的随机速度并不重要，只会导致红移空间交叉关联函数在原点附近的微小且通常可以忽略的伸长。通过从交叉关联函数中提取双极子和四极子，我们测量了线性增长率，而无需事先知道空隙轮廓或速度分散。我们使用半径大于25 Mpc/h的空洞，从有效体积3（Gpc/h）^3恢复线性生长参数$β$，精确度为9%。较小的空隙主要是子空隙，其可能对随机速度分散更敏感;它们引入噪声并且无助于改进测量。添加速度色散作为自由参数，使我们能够使用半径小到空隙半径的一半的信息。$β$的精度降低至约5%。与高密度中简单的红移空间畸变模式相反，空洞在红移空间中呈现出不同的形状，沿着视线可以是拉长的，也可以是扁平的。这可以通过局部密度对比度的竞争幅度加上径向速度分布及其梯度来解释，后两个因素由空隙的累积密度分布来确定。因此，畸变模式仅由空隙轮廓确定，并且对于云中空隙和空隙中空隙是不同的。红移空间空隙形态的这种多样性使得使用空隙测量Alcock-Paczynski效应变得复杂。
2016-08-08 astro-ph.CO
