The rise and fall of a challenger: the Bullet Cluster in $Λ$ Cold Dark Matter simulations
子弹星系团通过直接的经验证据证明了无碰撞暗物质的存在，为$Λ$冷暗物质（$Λ\rm{CDM}$）模型提供了一些最好的证据，同时由于其祖先星系团的成对速度异常高，因此构成了一个严重的挑战。在这里，我们调查的概率找到这样一个高速度对大容量N体模拟，特别是专注于晕发现算法之间的差异。我们发现，算法，不占运动学的下降组产生巨大不同的统计数据和概率。当采用考虑粒子速度的ROCKSTAR晕发现器时，我们发现许多子弹状对候选者不仅与高成对速度密切匹配，而且与质量，质量比，分离距离和碰撞角度的初始条件密切匹配，这些初始条件已被证明在非宇宙学流体动力学模拟中产生子弹簇。使用ROCKSTAR，在具有$M_{\rm halo}\geq10^{14} M_{\odot}$的晕之间找到高成对速度对的概率为$4.6\times 10^{-4}$，而使用基于朋友的朋友（FOF）的方法，其概率为$\approx 34\times$。这是因为Bullet祖细胞的典型空间范围使得FOF倾向于将它们分组为单个晕，尽管运动学明显不同。进一步需要适当高的平均质量之间的两个祖细胞，我们发现潜在的子弹样候选人的共动数密度是$\approx10^{-10} \,{\rm Mpc}^{-3}$的顺序。我们的研究结果表明，$Λ\rm{CDM}$直接产生大量的，高相对速度的晕对类似于子弹状星团的祖先，因此子弹状星团并没有提出一个挑战的…
2015-06-29 astro-ph.CO
Can Coupled Dark Energy Speed Up the Bullet Cluster?
最近的研究表明，只有当系统的两两速度V_{c}超过3000 km/s时，流体动力学模拟才能准确地再现观测到的子弹状星系团的形态特征（或至少可能2500 km/s），其中R_{vir}是主星团的维里半径，在标准的ΛCDM宇宙学中，找到这样一个子弹状系统的概率非常低。我们在这里提出由耦合暗能量（cDE）介导的第五力作为可能的速度增强机制，并研究其对CoDECS（耦合暗能量宇宙学模拟）公共数据库中子弹状系统下落速度的影响。考虑了五种不同的cDE模型：三种具有常数耦合和指数势，一种具有指数耦合和指数势，一种具有常数耦合和超重力势。对于每个模型，在识别出子弹状系统之后，我们确定了它们在（2-3）R_{vir}对间距处的下落速度的概率密度分布。将每个概率密度分布近似为高斯分布，我们计算发现V_{c} >=3000 km/s或V_{c} >=2500 km/s的子弹状系统的累积概率。结果表明，与ΛCDM模型相比，五种cDE模型的累积概率都有所增加，其中指数耦合模型P（V_{c} >=2500 km/s）的累积概率超过10^{-4}.我们的结果的物理解释和宇宙学意义提供。
2011-12-17 astro-ph.CO
Impacts of gravitational-wave standard siren observations from Einstein Telescope and Cosmic Explorer on weighing neutrinos in interacting dark energy models
双中子星并合事件的多信使引力波观测可以为探索宇宙演化提供一个相当有用的工具。特别地，对于第三代GW检测器，即，计划在欧洲和美国建造的爱因斯坦望远镜（ET）和宇宙探测器（CE），可以获得大量红移已知的GW标准塞壬，这将对宇宙学参数的估计产生重要影响。中微子的总质量可以通过宇宙学观测来测量，但这种测量依赖于模型，目前只能给出一个上限。在这项工作中，我们希望调查是否GW的标准塞壬观察到的ET和CE可以帮助改善中微子质量的约束，特别是在相互作用的暗能量（IDE）模型。我们发现，从ET和CE的GW标准警报观测只能稍微改善的约束的中微子质量的IDE模型，相比，目前的限制。IDE模型中的改进比标准宇宙学模型中的改进要弱。虽然中微子质量的限制只能稍微更新，其他宇宙学参数的约束可以显着改善通过使用GW的观测。
2022-06-23 astro-ph.CO
Bullet Clusters in the MareNostrum Universe
我们估计预期的分布之间的暗物质和气体核心模拟集群的位移。我们使用MareNostrum宇宙，最大的非辐射，SPH Lambda CDM宇宙学模拟之一。我们发现，在质量大于10^{14} Msun的星系团中，预计有1%到2%的星系团会出现暗物质和气体之间的投影二维位移，等于或大于子弹星系团中观察到的位移。当乘以因子（1+z）^{-1/2}时，红移0<z<0.5之间的二维位移分布大致相同。我们的结论是，暗物质和气体之间的分离观察到的子弹状集群可以很容易地发现在一个Lambda CDM宇宙。此外，我们发现，位移分布是不是很敏感的功率谱的归一化。即将进行的调查可能会将这些暗物质和气体之间的位移测量扩展到数百个集群的大样本中，为Lambda CDM提供潜在的测试。
2010-10-04 astro-ph.CO
CARS: The CFHTLS-Archive-Research Survey II. Weighing dark matter halos of Lyman-break galaxies at z=3-5
目的：我们测量了来自加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天（CFHTLS）深场的大量u-（z~3），g-（z~4）和r-（z~5）脱落样本的聚类特性。研究方法：光度红移分布与模拟一起，使我们能够去项目的角度相关测量和估计物理量，如相关长度，晕质量，星系的偏见，和晕占领作为紫外线光度的函数。结果：我们首次在z~5的关联函数中检测到一个显著的单晕项。发现LBG的共动关联长度和晕质量随静止坐标系紫外光度的减小而减小。没有显着的红移演化中发现的任何数量。LBG的典型晕质量是M>~10^{12}h^{-1}M_ \odot，而且晕通常被少于一个星系占据。在脱落样本中清楚地观察到UV光度的聚类分离，但是红移演化不能清楚地从红移分布引入的系统不确定性中解脱出来。我们研究了一系列可能的红移分布，以说明这种选择的效果。光谱学的代表性的子样本，需要高精度的绝对测量高Z晕质量。
2009-03-23 astro-ph.CO
Weighing gas-rich starless halos: Dark matter parameter inference based on gas distributions
Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
研究通过分析RELHICs气体分布推断暗物质晕参数，发现环境密度影响质量-浓度退化，但将环境密度作为自由参数可消除系统偏差，质量测量结果可靠。
2026-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Melanopogenesis: Dark Matter of (almost) any Mass and Baryonic Matter from the Evaporation of Primordial Black Holes weighing a Ton (or less)
质量在$1\ {\rm gram}\lesssim M_{\rm PBH}\lesssim$ 1000 kg范围内的原始黑洞的蒸发可以导致产生$0.1\ {\rm MeV}\lesssim m_{\rm DM}\lesssim 10^{18}$ GeV范围内几乎任何质量的暗物质粒子，并且在非常早期具有正确的遗迹密度$τ\lesssim 10^{-10}$ s。我们计算，作为原始黑洞质量和初始丰度的函数，暗物质粒子质量和有效暗自由度的数量的组合，导致今天的暗物质的正确丰度，蒸发是否停止在普朗克尺度附近。此外，由于黑洞蒸发也可以导致重子不对称的生产，我们计算的暗物质的生产和重子生成可以同时发生，在各种假设：重子生成通过大统一玻色子衰变，通过leptogenesis，或通过不对称的共同起源的暗物质和普通物质。最后，我们评论可能的方法来测试这个场景。
2019-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Weighing neutrinos with the halo environment
在大质量中微子宇宙学中，晕和空洞等非线性物体在线性尺度上表现出与尺度相关的偏差。这种依赖于尺度的偏置的形状是中微子质量的独特特征，但信号的幅度通常很小，大约为$f_ν$，即中微子对总物质含量的贡献（$\lesssim 1\%$）。在本文中，我们第一次演示了如何通过使用在一定范围内的尺度上的晕环境的信息，可以大大提高这个信号的强度。这种增强是通过使用大尺度冷暗物质和总物质环境的晕，这两者都是可测量的星系团和弱透镜调查的某些组合。
2019-07-15 astro-ph.CO
Weighing neutrinos in dynamical dark energy models
简要回顾了近年来利用宇宙学观测在动力学暗能量模型中约束中微子质量的研究结果，并对这些结果进行了总结。(i)在动力学暗能量模型中，与$Λ$ CDM相比，$\sum m_ν$的上限可以变大，也可以变小。在体模和早期体模的情况下（即，从$w<-1$演变到$w>-1$的五元组），对$\sum m_ν$的约束变得更宽松;但是在精粹和早期精粹的情况下（即，从$w>-1$到$w<-1$的五元组），对$\sum m_ν$的约束变得更紧。(ii)在全息暗能量（HDE）模型中，对$\sum m_ν$的最严格约束，即，计算得到了$\sum m_ν<0.105$ eV，它几乎等于IH情况下的$\sum m_ν$的下限。因此，未来的中微子振荡实验可能为HDE模型提供一个可能的证伪方案，这是非常有趣的。(iii)中微子的质量分裂可以影响宇宙学拟合。我们发现，NH的情况下符合目前的观察略好于IH的情况下，虽然这两种情况下的$χ^2$的差异仍然是不够显着的明确区分中微子质量等级。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the axion-photon coupling using radio data of the Bullet Cluster
轴子是宇宙学暗物质最热门的候选者之一。考虑到轴子的未对准产生，最近的研究提出了接近$m_a \sim 20$ $μ$ eV的一些基准轴子质量范围。对于这样的轴子质量，轴子的自发衰变可以给出射电波段频率为$ν\sim 1-3$ GHz的光子，这些光子可以被射电望远镜探测到。在这篇文章中，我们表明，使用无线电数据的星系团将是很好的约束轴子暗物质。具体地说，通过使用子弹星系团（1 E 0657-55.8）的射电数据，我们发现轴子-光子耦合常数的上限可以被限制到$g_{a γγ} \sim 10^{-12}-10^{-11}$ GeV $^{-1}$为$m_a \sim 20$ $μ$ eV，这是严格的限制比欧洲核子研究中心的轴子太阳望远镜（CAST）。
2021-09-24 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after Planck 2015
我们研究了暗能量特性如何影响活跃中微子总质量的宇宙学极限。我们考虑两个典型的、简单的暗能量模型（只比$Λ$ CDM多一个附加参数），即，以$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型为例进行了分析。在宇宙学拟合中，我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据，结合其他低红移观测，包括重子声学振荡，Ia型超新星和哈勃常数测量，以及普朗克透镜测量。我们发现，一旦考虑动力学暗能量，$\sum m_ν$和$H_0$之间的简并度将改变，即，在$Λ$ CDM模型中，$\sum m_ν$与$H_0$反相关，但在$w$ CDM和HDE模型中，$\sum m_ν$与$H_0$正相关。与$Λ$ CDM相比，在$w$ CDM模型中，对$\sum m_ν$的限制变得宽松得多，但在HDE模型中，限制变得严格得多。在HDE模型中，我们用组合数据集得到了$\sum m_ν<0.113$ eV（$95\%$ CL），这可能是迄今为止中微子质量最严格的上限。因此，我们在HDE模型中的结果几乎准备好诊断中微子质量等级与当前的宇宙学观测。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impacts of dark energy on weighing neutrinos: mass hierarchies considered
考虑到三个活跃中微子之间的质量分裂，利用最近的宇宙学观测结果研究了暗能量对中微子总质量$\sum m_ν$的约束作用.我们考虑了两个典型的暗能量模型，即$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型，它们都比$Λ$ CDM模型增加了一个自由参数.我们采用普朗克2015年的CMB温度和偏振各向异性数据，结合BAO距离尺度，Ia型超新星，哈勃常数和普朗克透镜的低红移测量。与$Λ$ CDM模型相比，$w$ CDM模型中$\sum m_ν$的上限变得更宽松，而HDE模型中的上限变得更紧.在HDE模型中，我们得到了三个简并中微子的$95\%$ CL上限$\sum m_ν<0.105~\textrm{eV}$。这可能是迄今为止对$\sum m_ν$最严格的约束，几乎可以诊断出HDE模型中的中微子质量等级。然而，$χ^2$的差异仍然不足以区分中微子质量等级，即使正常等级的最小$χ^2$略小于倒置等级。
2016-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tangential Velocity of the Dark Matter in the Bullet Cluster from Precise Lensed Image Redshifts
我们发现，快速移动的“子弹星系团”（1 E0657 -56）的组成部分，可以诱导潜在的可分辨的背景星系的多透镜图像之间的红移差异。移动的星团效应可以表示为透镜偏转角与质量分量切向速度的标量积，并且对于在天空平面中碰撞的星团，其速度因相互重力而增加，这是最大的。子弹状星系团可能是首次测量这种效应的最佳候选者，这是由于大的碰撞速度，因为透镜偏转和星系团场可以提前计算。我们推导出的偏转场使用多透镜的背景星系与哈勃太空望远镜探测。速度场的建模使用自洽N体/流体动力学模拟所观察到的X射线和引力透镜功能，这个系统的约束。我们预测，系统“G”和“H”的三倍透镜图像跨越子弹分量的临界曲线将显示最大的频率偏移高达~0.5 km/sec。这是在阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的分子发射范围内，并接近新一代高通量光学红外光谱仪的分辨率极限。对这种效应的检测直接测量了子团簇的切向运动，从而用LCDM澄清了张力，这是从气体运动中间接推断出来的。这种方法可以扩展到更小的红移差异使用Ly-alpha森林对类星体透镜更典型的星系团。更一般地说，由我们的方法得出的集群的特有的速度的切向分量的补充由运动学SZ效应确定的径向分量，提供了一个完整的3维描述的速度。
2013-07-03 astro-ph.CO
Probing dark energy models with extreme pairwise velocities of galaxy clusters from the DEUS-FUR simulations
对具有高相对速度的碰撞星系团的观测，探测了晕成对速度分布的尾部，这可能为宇宙学提供一个强有力的检验。作为一个例子，有人认为子弹状星团的发现挑战了标准$Λ$ CDM模型的预测。从N体模拟的Halo目录已被用来估计子弹状星系团的概率。然而，由于模拟体积效应，以前的研究不得不依赖于高斯外推的成对速度分布的高速度。在这里，我们使用来自暗能量宇宙模拟全宇宙模型（DEUS-FUR）的晕目录进行详细的分析，这使我们能够解决分布的高速尾部，并研究其对晕质量定义，红移和宇宙学的依赖性。在这些结果的基础上，我们估计的概率子弹样系统的极值统计的框架。我们发现，极端成对速度的尾巴显着偏离高斯分布，而且它带有潜在宇宙学的印记。我们发现子弹集群的概率是两个数量级大于以前的估计，从而缓解了与$Λ$ CDM模型的紧张局势。最后，不同的DEUS-FUR宇宙学的推断概率的比较表明，极端相互作用集群的观测可以提供补充标准宇宙学测试的暗能量模型的约束。
2014-05-26 astro-ph.CO
Towards a Bullet-proof test for indirect signals of dark matter
像子弹星系团这样的合并星系团为间接探测暗物质提供了一个强有力的试验场。暗物质的空间分布既可以通过引力透镜直接测量，又与潜在的天体物理背景分布有很大的不同。我们建议使用这种空间信息来识别间接检测信号的起源，我们表明，即使是统计过量的几个西格玛可以稳健地测试的一致性-或不一致-与暗物质源。例如，我们的方法，结合已经存在的后发座星系团的观察，将允许3.55千电子伏的线进行测试的兼容性与暗物质的起源。我们还讨论了间接探测搜索的光子的最佳空间重新加权。合并星系团和相关的透镜图目前的发现率强烈激励在这些暗物质的目标，为当前和即将到来的X射线和伽马射线波段的间接探测实验的深度曝光。
2015-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Benchmarks of Dark Energy
本文针对暗能量本质的揭示，基于物理原理提出了涉及状态方程和密度等关键指标的实验基准，并指出通过稳健的 Stage 5 计划及宇宙红移漂移等探测手段可实现这些基准。
2023-04-10 astro-ph.CO
Dark matter-baryons separation at the lowest mass scale: the Bullet Group
本文报道了一个强透镜选择群SL 2S J 08544 -0121的X射线观测结果，它的总质量为$2.4 \pm 0.6 \times 10^{14}$ $\rm{M_\odot}$，揭示了X射线辐射的碰撞气体与无碰撞星系和暗物质（DM）之间的$124\pm20$ kpc的分离，并通过强透镜追踪。这个来源允许把一个数量级的估计上限的DM的10厘米$^2$ g $^{-1}$的相互作用截面。这是迄今发现的最低质量的物体，显示出DM-重子分离，它揭示了子弹状物体的检测并不罕见，并局限于大质量物体的合并，这为未来的调查提供了DM-重子分离的统计检测的可能性。
2014-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A trail of dark matter-free galaxies from a bullet dwarf collision
NGC 1052星系群中的超漫射星系DF 2和DF 4有几个不寻常的特性：它们都有很大的尺寸，大量的过亮和大型球状星团，以及非常低的速度色散，表明很少或没有暗物质。有人认为，这些星系是在富含气体的星系高速相遇后形成的，这些事件类似于产生子弹星系团的碰撞，但规模要小得多。气体在碰撞中与暗物质分离，随后的恒星形成导致一个或多个无暗物质星系的形成。在这里，我们表明，DF 2和DF 4现在的视线距离和径向速度与它们在大约80亿年前的一次子弹矮星碰撞后的联合形成是一致的。此外，我们发现DF 2和DF 4是7-11个大型低光度天体的明显线性子结构的一部分。我们认为这些都起源于同一事件，形成了一条超过2百万秒差距长，与视线成7 +- 2度角的无暗物质星系的尾迹。我们还初步确定了高度暗物质占主导地位的残余的两个祖星系，预计在领先的边缘的线索。
2022-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-Phenomena Modeling of the New Bullet Cluster, ZwCl008.8+52, using N-body/hydrodynamical Simulations
我们使用流体力学/N体模拟来解释新发现的子弹状星系团合并集群，ZwCl 0008.8+5215（ZwCl 0008以下），其中一个戏剧性的碰撞是明显的多波长观测。我们已经能够找到一个自洽的解决方案，无线电，X射线和透镜现象的投影离轴，二进制集群遇到后，第一次核心通道。一对射电遗迹很好地追踪了我们的模拟预测的领先和尾随冲击波阵面，为碰撞参数提供了限制。我们还可以解释所观察到的独特的彗星状X射线形态和X射线峰相对于两个透镜质量质心和两个冲击波前位置的位置。相对于子弹星系团，它的总质量大约低70%（$1.2\pm0.1) \times 10^{15}$ Msun），相应地，它的坠落速度也较低，为$1800\pm300$ km/s，碰撞参量为$400\pm100$ kpc。因此，下落星系团的气体成分并不像子弹星系团那样明显落后于相关的暗物质。我们在所有观测值之间发现的一致程度提供了强有力的证据，证明暗物质在大尺度上是有效的无碰撞的，这对其他主张修正引力的主张和理论提出了质疑。
2017-12-19 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after DESI BAO
本文结合DESI BAO、DES五年超新星及CMB等最新数据，研究暗能量动力学演化对中微子质量测量的影响，发现正常层级下的$w_0w_a$CDM模型获得强证据支持，并给出不同中微子质量层级的上限约束。
2025-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The abundance of Bullet-groups in LCDM
我们估计了质量大于$10^{13}$ Msun/h的暗物质晕中两个主要暗物质峰之间的位移（DM-DM位移）和DM与气态重子峰之间的位移（DM-gas位移）的预期分布。我们使用SL 2 S J 08544 -0121的观测作为基准，SL 2 S J 08544 -0121是迄今为止观测到的最低质量系统（$1.0\times 10^{14}$ Msun/h），其特征在于具有错位气体成分的双峰暗物质分布。我们发现，$(50 \pm 10)$ %的暗物质晕的圆速度在300公里/秒至700公里/秒（组）显示DM-DM位移等于或大于$186 \pm 30$ kpc/h，如SL 2 S J 08544 -0121中所观察到的。对于圆速度大于700 km/s的暗物质晕（星团），这一比例上升到70 $\pm$ 10%。使用相同的模拟，我们估计的DM气体位移，并发现0.1%至1.0%的集团应目前的分离等于或大于$87\pm 14$ kpc/h对应于我们的观测基准;对于集群这一比例上升到（7 $\pm$ 3）%，与以前的研究一致的暗物质重子分离。考虑到对DM-DM和DM-气体置换的约束，我们发现类似于SL 2 S J 08544 -0121的基团的数密度为$\sim 6.0\times 10^{-7}$ Mpc $^{-3}$，是团簇估计值的三倍。这些结果开辟了一个新的统计测试LCDM的可能性，寻找DM…
2014-06-02 astro-ph.CO
Pairwise Velocities of Dark Matter Halos: a Test for the Lambda Cold Dark Matter Model using the Bullet Cluster
1 E0657 -56的存在对λ冷暗物质模型提出了挑战。在这里，我们调查的速度分布的暗物质晕对在大N体模拟不同的盒子大小（250 Mpc/h-2 Gpc/h）和分辨率。我们检查统计，如晕质量，成对晕速度（v_{12}），对分离距离。然后，我们将我们的结果与在非宇宙学流体动力学模拟中再现1 E0657 -56的观测性质所需的初始条件（IC）进行比较。我们发现，高速度尾部的v_{12}分布延伸到更大的速度，因为我们增加了盒子的大小。我们还发现，高v_{12}对的数量增加，我们增加了粒子计数和分辨率与一个固定的盒子大小，但是，这种增加主要是由于较低的质量晕，不匹配的观察到的质量1 E0657 -56。我们发现在z=0.0和z~0.5之间，v_{12}分布函数的红移演化不是很强。我们确定了一些对，其v_{12}类似于所需的IC，然而，即使是最好的候选人有错误的晕质量比，或太大的分离。我们的模拟结果表明，在z=0.0、0.296和0.489的情况下，要在2Gpc/h的体积下产生这样的IC是非常困难的^[3]。基于我们的累积v_{12}函数的外推，我们发现，为了产生至少一对类似于所需的v_{12}和观测到的质量1 E0657 -56的晕，我们需要使用（4.48 Gpc/h）^3和2240^3 DM粒子的共动盒大小进行模拟。我们发现，在z=0.489时，发现v_{12} >= 3000 km/s…
2011-10-14 astro-ph.CO
Coherent Self-Interactions of Dark Matter in the Bullet Cluster
本文研究了暗物质在子弹星系团中的中等程自相互作用，发现暗物质密度梯度会导致碰撞速度改变或暗物质与星系分离，结合超微弱矮星系和Abell 370的观测，设定了低于约10 kpc范围内最强约束。
2025-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Dynamics of Merging Clusters: A Monte Carlo Solution Applied to the Bullet and Musket Ball Clusters
合并的星系团已经成为暗物质最重要的探测器之一，它为暗物质在修正引力作用下的存在提供了证据，甚至为暗物质自相互作用截面提供了约束。为了正确地限制暗物质的横截面，有必要了解合并的动力学，因为推断的横截面是碰撞速度和碰撞后观察到的时间的函数。虽然对合并系统动力学的最佳理解来自N体模拟，但这些都是计算密集型的，并且通常只探索所观察到的参数不确定性所允许的合并相空间的有限体积。简单的分析模型存在，但这些方法的假设失效的碰撞时间附近的结果，加上高度相关的合并参数的误差传播是不可行的。为了解决这些弱点，我开发了一个Monte Carlo方法来识别解离合并的属性和传播的不确定性的测量集群参数在一个准确的和贝叶斯的方式。我介绍了这种方法，验证它对现有的流体动力学N体模拟，并将其应用到两个已知的解离合并：1 ES 0657-558（子弹团）和DLSCL J0916.2+2951（火枪球团）。我发现，这种方法超越了现有的分析模型-提供准确的（10%的水平）动态参数和不确定性估计整个合并的历史。再加上所需的先验信息（子星系团质量，红移和投影分离）和相对快速的计算（~6 CPU小时），使该方法成为解离合并星系团大样本的理想选择。
2013-07-21 astro-ph.CO
Multipolar moments of weak lensing signal around clusters. Weighing filaments in harmonic space
上下文即将到来的弱透镜巡天，如欧几里得，将提供一个前所未有的机会来量化宇宙网络的几何和拓扑结构，特别是在透镜星团附近。目的。理解宇宙网络与无偏质量示踪剂（如弱透镜）的连接性，对于探索潜在的宇宙学，寻找暗物质的动力学特征，以及量化环境对星系形成的影响至关重要。方法.模拟目录的星系团提取的N体PLUS模拟。对于每个集群，收敛的孔径多极矩计算在两个annuli（维里半径的内部和外部）。通过叠加它们的模，建立了一个统计估计器来估计星系团周围的角质量分布。的时刻相比，从微扰理论和球形崩溃的预测。结果大尺度上多极幂的主要弱色过剩被理解为是由星系团不断增长的势阱驱动的原始宇宙网的收缩引起的。除了这种提升，四极盛行的集群（椭球形）的核心，而在郊区，谐波失真传播的小角度模式，并跟踪非线性锐化的附属结构。预测的信号幅度作为集群为中心的距离，质量和红移的函数。测量这种信号的前景估计当前和未来的透镜数据集。结论.欧几里德飞行任务应提供所有必要的信息，以便利用多极矩和探测重子和暖暗物质等的独特特征，研究透镜星系团周围宇宙网连通性的宇宙演化。
2017-06-01 astro-ph.CO
Weighing the local dark matter with RAVE red clump stars
我们确定的银河系的潜力在太阳附近的RAVE观测。我们选择的红团星的精确距离，径向速度，和金属丰度已被测量。结合从2 MASS和UCAC目录的数据，我们建立了一个样本的4600个红色团簇恒星在一个圆柱体内的500 pc的半径面向南银河系极点的方向，在200 pc到2000 pc的距离范围内。我们推导出的垂直力和总质量密度分布到2千秒差距远离银河平面拟合分布函数，明确取决于三个孤立的运动积分在一个可分离的潜在的本地代表银河一个四个自由参数。由于我们的样品的深度扩展，我们可以几乎独立地确定暗物质质量密度和重子盘表面质量密度。我们发现（i）在1 kpc Kz/（2 piG）= 68.5 pm 1.0 Msun/pc 2，（ii）在2 kpc Kz/（2 piG）= 96.9 pm 2.2 Msun/pc 2。假设太阳银河系半径R_0 = 8.5 kpc，我们推导出局域暗物质密度rhoDM（z=0）= 0.0143 pm 0.0011 Msun/pc ~ 3 = 0.542 pm 0.042 Gev/cm ~ 3和重子表面质量密度Sigma = 44.4 pm 4.1 Msun/pc ~ 2。我们的研究结果与先前发表的Kz测定高达1千秒差距，而扩展到2千秒差距显示了一些证据，意想不到的大量的暗物质。0.8级的暗晕的扁平化可以产生如此高的局部密度，并结合240 km/s的圆周速度。另一种解释，…
2014-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Prospects for weighing neutrinos in interacting dark energy models using joint observations of gravitational waves and $γ$-ray bursts
本文研究了在相互作用暗能量（IDE）模型中利用当前宇宙学观测和未来引力波标准siren联合观测约束中微子质量，发现引力波对中微子质量约束改善有限，但显著增强了物质密度、Hubble常数及暗能量暗物质耦合强度等参数的约束。
2024-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighing neutrinos in the scenario of vacuum energy interacting with cold dark matter: application of the parameterized post-Friedmann approach
利用当前的宇宙学观测，我们在真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，对中微子质量进行了约束。为了避免相互作用暗能量模型中的大尺度不稳定性问题，我们采用参数化后Friedmann（PPF）方法计算了$Q=βHρ_{\rm c}$和$Q=βHρ_Λ$模型的微扰演化.目前用于这项工作的观测数据集包括普朗克（宇宙微波背景），BSH（重子声振荡，Ia型超新星和哈勃常数）和LSS（红移空间扭曲和弱透镜）。根据约束结果，我们发现$Q=βHρ_{\rm c}$模型的$β>0$大于$1σ$能级，这表明冷暗物质衰变为真空能量;而$Q=βHρ_Λ$模型的$β=0$与$1σ$能级的当前数据一致.以$Λ$ CDM模型为基准模型，我们发现最新的BAO BOSS DR 12数据和哈勃常数测量值$H_{0} = 73.00 \pm 1.75$ km~s $^{-1}$ ~Mpc $^{-1}$导致了一个较小的上限$\sum m_ν<0.11$ eV（$2σ$）.对于$Q=βHρ_{\rm c}$模型，我们从Planck+BSH得到了$\sum m_ν<0.20$ eV（$2σ$）.对于$Q=βHρ_Λ$模型，$\sum m_ν<0.10$ eV（$2σ$）和$\sum m_ν<0.14$ eV（$2σ$）分别从Planck+BSH和Planck+BSH+LSS导出。我们发现，这些较小的上限$\sum m_ν$或多或少…
2017-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Glimmering in the dark: modeling the low-mass end of the $M_{\bullet}-σ$ relation and of the quasar luminosity function
$M_{\bullet} - σ$关系建立了中心黑洞（BH）和它们的宿主球状体之间的联系。在$M_{\bullet} \gtrsim 10^5 \, M_{\odot}$的观察结果支持下，关于其在较低质量下的有效性的数据有限。采用半解析模型来模拟黑洞和它们的宿主星系的联合演化，我们预测的观测结果，假设双峰的吸积效率的黑洞，与低质量黑洞（$M_{\bullet} \lesssim 10^5 \, M_{\odot}$）吸积无效。我们预测在过渡BH质量$\sim 10^5 \, M_{\odot}$时偏离$M_{\bullet} - σ$关系，较低质量的BH无法达到关系所规定的质量，并与宿主星系的演化断开。这个预测是一个替代以前的作品，建议在$\sim 10^5-10^6 \, M_{\odot}$的关系扁平化。此外，我们预测赤字的BH闪耀在热光度$\sim 10^{42} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}$。再加上检测偏差，这可以部分解释检测到的中等质量黑洞数量很少。相反，我们预测在较低的辐射热光度，$<10^{42} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}$源密度的增加。因为我们的预测假设一个双峰人口的高红移BH种子，未来的观测较暗的BH将是根本的约束这些种子的性质。
2018-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark halo microphysics and massive black hole scaling relations in galaxies
我们研究了星系中的黑洞（BH）的标度关系，在这个模型中，星系晕和中心BH是一个具有各向同性绝热状态方程的自引力暗物质（DM）球。当逃逸速度接近光速时的等势线定义了黑洞的视界。我们发现，BH质量（$m_\bullet$）依赖于DM熵，当指定的有效热自由度（$F$）。BH和星系性质之间的关系自然出现，BH质量和DM速度色散遵循$m_\bullet\proptoσ^{F/2}$（对于由外部宇宙演化确定的全球平均密度）。对$F$施加观测导出的约束提供了对DM微观物理的深入了解。假设DM速度和恒星速度是可比的，那么$m_\bullet$和恒星速度色散$σ_\star$之间的经验相关性意味着$7<F<10$。$m_\bullet$和球状星团性质之间的联系也出现了，因为晕势在大半径处束缚了球状星团群。有趣的是，对于$F>6$，黑洞周围的致密暗包层接近黑洞本身的平均密度，而外晕可以显示出一个几乎均匀的kpc尺度的核心，类似于在星系中观察到的。
2014-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the residual missing mass of the Bullet Cluster
Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg（斯特拉斯堡大学，法国国家科学研究中心，斯特拉斯堡天文台）
研究通过JWST更新的引力透镜模型确认子弹簇在MOND框架下存在与类似质量团相似的残余缺失质量问题，并指出该缺失质量应主要是非碰撞性的。
2026-05-17 astro-ph.CO gr-qc
How rare is the Bullet Cluster (in a $Λ$CDM universe)?
子弹星系团（1 E0657 -56）因提供暗物质的视觉证据而闻名，但由于两个碰撞星系团的相对速度很高，它可能与标准的$Λ$ CDM宇宙学不兼容。以前的研究集中在这样一个高的相对速度之间的概率选定的候选系统。然而，这种“概率”概念很难解释，可能导致自相矛盾的结果。相反，我们考虑的是天空中子弹状系统的预期数量达到指定的红移，这允许直接与观测进行比较。使用哈勃体积N体模拟与高分辨率，我们调查如何依赖于晕对的质量，他们的分离，和碰撞角度的数量这样的系统。这使我们能够提取一个近似公式的预期数量的晕-晕碰撞给定特定的碰撞参数。我们使用极值统计分析的两两速度分布的尾部，并证明它是胖比以前假设的高斯形式。我们估计在质量、分离和相对速度方面与1 E0657 -56相同或更极端的暗物质晕对的数量为$1.3^{+2.0}_{-0.6}$，达到红移$z=0.3$。然而，要求光环碰撞并通过彼此，如所观察到的那样，将这个数字减少到只有0.1。因此，发现更多这样的系统确实会对标准宇宙学提出挑战。
2015-04-06 astro-ph.CO
Is the radio emission in the Bullet cluster due to Dark Matter annihilation?
我们研究子弹星系团射电晕的复杂结构，以确定暗物质（DM）的贡献，在不同的subhalos对应的DM和重子占主导地位的地区观察到的排放。我们使用不同的非热模型来研究不同的区域，并将我们的结果与无线电，X射线和伽马射线波段的观测结果以及Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应数据进行比较。我们发现来自主DM次晕的射电辐射可以由DM湮灭产生的次级电子产生。然而，在这种情况下，有一些开放的问题，如难以解释所观察到的通量在8.8 GHz，所需的湮灭截面的高值，以及缺乏观测到的发射来自小DM subhalo。我们还发现，起源于DM湮灭的无线电发射的一部分可能与一个稍微扩展的无线电源附近的主DM subhalo。关于重子子晕，射电测量不允许区分电子的主要或次要来源，而SZ效应数据指向主子团中非热电子的主要来源。我们的结论是，为了更好地约束DM subhalos的属性，重要的是要进行详细的测量的无线电发射的区域中的DM halos有他们的峰值，并在不同的subhalos的复杂的无线电晕的分离是一个很有前途的技术，以了解每个特定的subhalo的属性。
2015-06-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Plasma Constraints on the Millicharged Dark Matter
Department of Astronomy, Harvard University（哈佛大学天文学系）；Institute for Advanced Study, School for Natural Sciences, Princeton（普林斯顿高等研究院自然科学学院）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Kansas（堪萨斯大学物理与天文系）；Laboratory for Nuclear Science, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院核科学实验室）
本文利用子弹X射线团簇观测数据，对微电荷暗物质的电荷和质量进行了更严格的约束。
2024-06-22 astro-ph.CO
Weighing neutrinos using high redshift galaxy luminosity functions
测量中微子振荡的实验室实验表明，中微子的不同质量本征态之间存在微小的质量差异。然而，绝对质量尺度尚未确定，目前最强的上限来自天文观测，而不是地球实验。大质量中微子的存在抑制了特征质量尺度以下的扰动增长，从而导致坍缩的暗物质晕丰度降低。在这里，我们表明，这种影响可以显着改变预测的光度函数（LF）的高红移星系。特别是，我们证明了严格的约束中微子质量可以得到使用测量良好的星系LF和我们的半解析结构形成模型。结合Wilkinson微波各向异性探测器7年（WMAP7）数据和z = 4时的LF数据，我们得到了在95%CL下3个简并中微子质量之和的极限值为Δ mv < 0.52 eV。使用哈勃常数先验的额外约束将该限制增强到95%CL时Σm_v < 0.29 eV。与仅基于WMAP7数据的限制相比，这个中微子质量限制是4阶改进的因子，并且与基于其他天文观测的已知限制一样严格。由于不同的天文测量可能会受到不同的偏差，这里提出的方法提供了一个互补的探测器。我们建议，在不同红移范围内对测量良好的光度函数重复这一练习可以提供独立的和更严格的约束。
2011-04-19 astro-ph.CO
Weighing the Giants IV: Cosmology and Neutrino Mass
我们采用强大的弱引力透镜测量，以改善宇宙学的约束，从测量的星系团质量函数及其演变，使用X射线选择集群探测ROSAT全天巡天。我们的透镜效应分析将这些集群的绝对质量规模限制在8%的水平，包括统计和系统的不确定性。结合它与调查数据和X射线后续观测，我们发现一个严格的约束组合的平均物质密度和后期归一化的物质功率谱，$σ_8(Ω_m/0.3)^{0.17}=0.81\pm0.03$，边缘化，一维约束$Ω_m=0.26\pm0.03$和$σ_8=0.83\pm0.04$。对于这两个参数，这表示相对于先前的工作在精度上的两个改进因素，主要是由于由透镜分析提供的绝对质量校准中的系统不确定性降低。我们的新结果与宇宙微波背景（CMB）数据的约束，WMAP和普朗克（加上WMAP极化），假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学与最小中微子质量的条件下，是很好的协议。因此，我们没有发现证据的非最小中微子质量的集群数据与CMB，超新星和重子声学振荡测量相结合，无论使用的全天空CMB数据集（和独立的最近声称的检测度尺度上的B模式）。我们还提出了改进的约束模型的暗能量（恒定的和不断发展的），重力的修改，和原始的非高斯。假设平坦，从集群数据单独的一个恒定的暗能量状态方程的约束是在15%的水平，提高到$\sim 6$ %时，集群数据与其他领先的探针相结合。
2014-11-26 astro-ph.CO
Weighing "El Gordo" with a Precision Scale: Hubble Space Telescope Weak-lensing Analysis of the Merging Galaxy Cluster ACT-CL J0102-4915 at z=0.87
（摘要）我们提出了一个合并的星系团“El Gordo”（ACT-CL J 0102 -4915）在z=0.87的HST弱透镜的研究发现的阿塔卡马宇宙望远镜合作作为最强的SZ递减在其~1000平方米。DEG调查我们的弱透镜分析证实了ACT-CL J 0102 -4915确实是一个极端系统，由两个大质量（每个约10^15 Msun）子星系团组成，投影距离约为0.7 Mpc。我们的透镜效应研究所揭示的二元质量结构与89个光谱成员的星系团分布和动力学研究是一致的。我们估计ACT-CL J 0102 -4915的质量，同时拟合两个轴对称NFW配置文件，允许他们的中心变化。我们的MCMC分析表明，西北（NW）和东南（SE）分量的质量分别为M200 c =（1.38+-0.22）x 10^15 Msun和（0.78+-0.20）x 10^15 Msun。基于透镜效应的速度色散与它们的光谱测量是一致的。两个分量的质心都被严格约束（~4”）并且接近光学光度中心。X射线和质量峰在空间上偏移了~8”（~62 kpc），这在~2 sigma置信水平下是显著的，并证实了该星团中的重子和暗物质是分离的。然而，如果我们在一次高速合并过程中观察星系团在第一次核心通过后不久，暗物质峰并没有在预期的方向上引导气体峰。假设合并发生在天平面上，将两个NFW晕外推到半径r200 a =2.4 Mpc，得到的合并质量为M20…
2014-02-22 astro-ph.CO
Multiple Beads-on-a-string: Dark Matter-Deficient Galaxy Formation in a Mini-bullet Satellite-satellite Galaxy Collision
本文通过流体/N体模拟证明卫星-卫星高速碰撞的“迷你子弹”情景可在NGC1052群中形成约10个暗物质缺失星系，并再现DF2和DF4的观测运动，支持当前观测与该情景一致。
2024-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter in Cosmology
本文从宇宙学和天体物理学的角度综述了暗物质领域的主要理论和实验成果。我们重新审视它从第一次调查的地方天体物理物质，到严格的约束，从最后一次发布的宇宙尺度的数据来的物质属性。为了更接近和证明暗物质的想法，我们将讨论测量暗物质特性的方法和工具，在某些情况下，还将讨论为暗物质提供最直接证据的方法组合，例如子弹星系团。
2014-11-13 astro-ph.CO
The Train Wreck Cluster Abell 520 and the Bullet Cluster 1E0657-558 in a Generalized Theory of Gravitation
修正引力理论的一个主要障碍是解释星系团的动力学。一个情况下，广义引力理论称为标量张量矢量引力（STVG）或MOG（修改重力）来解释合并集群动力学。本文介绍的结果，重新分析的子弹集群，以及分析的训练残骸集群在弱引力场的限制，没有暗物质。King- $β$模型用于拟合两个簇的X射线数据，并且使用该拟合的参数计算$κ$ -映射。通过从$κ$ -地图数据中减去预测的$κ$-地图来估计星系团中的星系数量。对子弹星系团的估计是，该星系团的$14.1\%$是由星系组成的。对于训练残骸星系团，如果使用Jee等人的数据，星系团的$25.7\%$是由星系组成的。星系中的重子物质和MOG中引力的增强使透镜峰发生移动，使其偏离气体。这项工作表明，这种广义引力理论可以解释没有暗物质的星系团合并动力学。
2018-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744
本文详细介绍了Abell 2744（z = 0.308）的强透镜、弱透镜和X射线分析。Abell 2744是目前已知的最活跃的合并星系团之一。它似乎释放出了“黑暗”、“幽灵”、“子弹”和“剥离”的子结构，每个子结构的质量约为10^14太阳质量。现象是复杂的，将提出一个挑战，数值模拟再现。新的，多波段HST成像，我们确定了34强透镜图像的11个星系周围的大规模的南部“核心”。结合HST，VLT和斯巴鲁的弱透镜数据，我们制作了迄今为止该星团最详细的质量图。我们还对存档的钱德拉X射线成像进行了独立分析。我们的分析支持最近的说法，即南部核心和西北部的子结构是合并后，从一个角度来看，表现出类似于子弹星系团的形态。从南方核中X射线发射气体和透镜质量之间的分离，我们导出了暗物质粒子σ/m <~ 3 \pm 1 cm ^2 g^-1的自相互作用截面的一个新的独立约束。在西北亚结构中，气体、暗物质和星系成分之间的距离要大得多。最奇怪的是，“鬼”团（主要是气体）领先“暗”团（主要是暗物质）超过150千秒差距。我们提出了一个增强的“冲压压力弹弓”的情况下，可能会产生这样一个大的分离组件的这种逆转，但需要进一步确认的后续观测和数值模拟。第二次合并涉及北部的第二个“子弹”丛和西部的一个极端“剥离”丛。后者似乎展示了迄今为止在我们的天空中探测到的暗物质和X射线发射重子之间最大的分离。
2011-10-11 astro-ph.CO
A detailed MOND modelling of the Bullet Cluster
Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
研究指出子弹星系团的引力势在MOND和广义相对论下均能一致解释，挑战了MOND与暗物质矛盾的误解。
2026-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weighing Milky Way and Andromeda in an expanding $Λ$CDM Universe: Decreasing the Local Group mass
本文在ΛCDM膨胀宇宙背景下用计时论证分析本星系群二体动力学，结合IllustrisTNG模拟和大麦哲伦云效应修正，首次在无需额外暗物质晕的情况下得到较低的本星系群质量估计。
2024-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Constrained Simulation of the Bullet Cluster
在这项工作中，我们报告了详细的模拟子弹状星系团（1 E0657 -56）合并，包括磁流体力学，等离子体冷却，和自适应网格细化。我们约束的模拟数据从引力透镜重建和0.5 - 2 keV钱德拉X射线通量图，然后比较得到的模型，更高的能量X射线通量，提取的等离子体温度图，Sunyaev-Zel'dovich效应测量，和集群晕射电辐射。我们通过最小化完整的2D观测数据集和模拟之间的卡方优值来约束初始条件，而不是像以前的研究那样只比较少数特征，如子星系团质心的位置。一个简单的初始配置的两个三轴集群NFW暗物质配置文件和物理上合理的等离子体配置文件给出了一个很好的适合目前的观测形态和X射线发射的合并集群。不需要非常规的物理学或极端的坠落速度。这项研究深入了解了星系团合并过程中的天体物理过程，并限制了磁场的强度和相干长度。这里开发的技术，以创建现实的，稳定的，三轴集群，并利用整体的2D图像数据，将适用于未来的模拟研究的其他合并集群。这种约束模拟的方法，当应用于测量良好的系统，应该是一个强大的补充，目前的工具，了解X射线团簇和它们的磁场，以及它们的形成过程。
2013-12-03 astro-ph.CO
MC$^2$: Multi-wavelength and dynamical analysis of the merging galaxy cluster ZwCl 0008.8+5215: An older and less massive Bullet Cluster
我们分析了一个丰富的数据集，包括斯巴鲁/SuprimeCam，HST/ACS和WFC 3，Keck/DEIMOS，钱德拉/ACIS-I，和JVLA/C和D阵列的合并星系团ZwCl 0008.8+5215。联合斯巴鲁/HST弱引力透镜分析，我们确定了两个占主导地位的子集群，并估计质量为M $_{200}=\text{5.7}^{+\text{2.8}}_{-\text{1.8}}\times\text{10}^{\text{14}}\,\text{M}_{\odot}$和1.2 $^{+\text{1.4}}_{-\text{0.6}}\times10^{14}$ M $_{\odot}$。我们估计这两个子星系团之间的预计距离为924 $^{+\text{243}}_{-\text{206}}$ kpc。我们进行聚类分析确认的星系团成员星系，并估计两个子团之间的视线速度差为92 $\pm$ 164公里秒$^{-\text{1}}$。我们进一步激励，讨论和分析合并的情况下，通过分析的42 ks的钱德拉/ACIS-I和JVLA/C和D偏振数据。X射线表面亮度剖面显示了一个让人想起子弹星系团的残留核心。在0.5-7.0 keV波段的X射线光度为1.7 $\pm$ 0.1 $\times$ 10 $^{\text{44}}$ erg s $^{-\text{1}}$，X射线温度为4.90 $…
2017-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Jeans that fit: weighing the mass of the Milky Way analogues in the $Λ{\rm CDM}$ universe
球面Jeans方程是天文学中研究引力系统动力学的常用工具。在这里，我们测试它的有效性，在强大的重量银河系类似物的质量，因为他们不需要在平衡，甚至球形。利用Bullock和Johnston（2005）根据$Λ{\rm CDM}$宇宙学模拟的银河系恒星晕，并在Jeans形式下对其进行分析，我们恢复了距离为$r/{\rm kpc}\in[10,100]$，偏差为$\sim12\%$，色散为$\sim14\%$的母星系的基本质量分布。此外，从SURFS模拟三轴暗物质晕的质量分布，在缩放半径$0.2<r/r_{\rm max}<3$，测量的偏差为$\sim-2.4\%$和分散$\sim10\%$。所获得的分散不是因为泊松噪声，由于小颗粒数，因为它是后者的两倍。我们解释的色散是由于固有的性质的$Λ{\rm CDM}$晕，例如是非球面和平衡。因此，从恒星晕中得到的色散值限制了用球形金斯方程重建类银河系星系质量分布的精度，大约为$12\%$（在调整了随机不确定性之后）。这一限度与观测数据的数量和质量无关。非零偏差的原因尚不清楚，因此其解释在此阶段并不明显。
2018-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weighing Galaxies Inside-Out: Small-Scale Lensing and the Stellar Mass Problem
Leiden University（莱顿大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
利用Euclid模拟数据，通过小尺度星系-星系弱透镜约束恒星质量，验证了Galfit去透镜光可显著降低偏差，并高精度限制IMF参数。
2026-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modified Gravity or Dark Matter?
修正引力理论（Modified Gravity，MOG）在不使用暗物质或爱因斯坦宇宙学常数的情况下，已成功地解释了星系的自转曲线、星系团的运动、子弹团和宇宙学观测。我们回顾了该理论的主要理论思想和应用天体物理和宇宙学数据。
2011-03-29 astro-ph.CO gr-qc
Generalization of Rindler Potential at Cluster Scales in Randers-Finslerian Spacetime: a Possible Explanation of the Bullet Cluster 1E0657-558?
2006年11月15日公布的子弹星系团1 E0657 -558的观测数据表明，强引力透镜会聚$κ$ -图和弱引力透镜会聚$κ$ -图相对于$Σ$ -图有一个$8σ$偏移。观测到的$Σ$图是对团内介质（ICM）气体表面质量密度的直接测量。它占系统平均质量分数的83%。这意味着一个修正的引力理论在大距离上不同于牛顿的平方反比引力定律。本文作为Grumiller修正引力模型（D. Grumiller，Phys. Rev. Lett. 105，211303（2010）），我们提出了一个广义线性Rindler势的引力模型在Randers-Finslerian时空没有调用任何暗物质。该模型的银河系极限定性地与MOND和Grumiller的一致。它产生近似平坦的旋转速度分布在径向距离的几个kpcs，并给出了速度尺度的螺旋星系的曲线变得平坦。星系团的会聚图$κ$表明，引力势的峰值有可能位于重子质量中心的外围。假设ICM气体的温度为$T=14.8$ keV（这是由观测给出的中心值）的各向同性和等温分布，我们得到了由无碰撞Boltzmann方程给出的主团簇的动力学质量$M_\textmd{T}$与King $β$模型给出的动力学质量之间的良好匹配.我们还考虑了Randers+暗物质场景\textbf{and a $Λ$-CDM model}与NFW暗物质分布配置文件。我们发现，当暗物质和重子物质的质量…
2013-03-03 astro-ph.CO math-ph math.MP
Baryonic mass budgets in the central regions of the Bullet Cluster and their consistency with strong lensing in MOND
University of Bonn（波恩大学）；Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)（基础科学高等研究所）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Yonsei University（延世大学）
重新估计子弹星系团三个BCG核心区域的重子质量，发现基于IGIMF理论的质量预算与MOND强透镜质量一致，表明所需暗物质可能少于先前推断。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: weighing the neutrino mass using the galaxy power spectrum of the CMASS sample
我们使用SDSS-III重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布9（DR 9）CMASS星系样本的三维星系功率谱测量中微子粒子质量的总和。结合宇宙微波背景（CMB）、超新星（SN）和附加重子声振荡（BAO）数据，我们在一个平坦的$Λ$ CDM背景下得到了中微子质量$Σm_ν<0.340$ eV的95%置信上限，在一个更一般的背景宇宙学模型下得到了$Σm_ν<0.821$ eV。测量了这两种情况下的中微子种类数分别为$N_{\rm eff}=4.308\pm0.794$和$N_{\rm eff}=4.032^{+0.870}_{-0.894}$。我们研究和量化的几个因素对中微子测量的影响，包括星系的功率谱偏置模型，红移空间失真的影响，功率谱的截止尺度，和附加数据的选择。研究了质量未知的中微子对其他宇宙学参数测量的影响。分数物质密度和哈勃参数被测量为$Ω_M=0.2796\pm0.0097$，$H_0=69.72^{+0.90}_{-0.91}$ km/s/Mpc（平坦的$Λ$ CDM）和$Ω_M=0.2798^{+0.0132}_{-0.0136}$，$H_0=73.78^{+3.16}_{-3.17}$ km/s/Mpc（更一般的背景模型）。基于Chevallier-Polarski-Linder（CPL）参数化的状态方程$w$的暗能量，我们发现，$w=-1$是一致的观察，甚至允许中微…
2014-03-10 astro-ph.CO
PSZ2 G282.28+49.94, a recently discovered analogue of the famous Bullet Cluster
本研究通过多波段观测发现红移z=0.56的星系团PSZ2 G282.28+49.94是类似子弹星系团的并合后天体，可用于约束暗物质粒子自相互作用截面。
2024-09-11 astro-ph.CO
New method to revisit the gravitational lensing analysis of the Bullet Cluster using radio waves
本文修正 Francfort 等人基于无线电波偏振方向推断星系取向的引力透镜公式，将 shear 改为约化剪切，以在偏振方向测量精度优于 10° 时更准确地重新分析子弹星系团，并推广至一般星系团。
2023-09-30 astro-ph.CO gr-qc
`Rings' of diffuse radio emission surrounding the Bullet cluster
我们在子弹星系团1 E 0657 $-$ 55.8的外围区域发现了环状弥散射电发射结构。环的形成距离星团中心1- 3百万秒差距，明显远离两个已经报道的遗迹。还报告了4.5至10千兆赫内“环”中四个分区域的综合通量。为了了解这些结构的可能起源，在这里，我们提出了一个完整的宇宙学（$Λ$ CDM）环境中的三维和现实的“子弹”一样的事件与N-体加流体动力学代码的数值模拟的首次尝试。我们报告一个模拟的“子弹”内发现（128 Mpc）$^3$体积模拟速度为2700公里秒$^{-1}$，创建一个高超音速弓形激波马赫$M=3.5$和暗物质和重子的时间分离的明确证据，确保没有挑战$Λ$ CDM宇宙学从子弹事件到现在。我们还能够揭示这些观察到的多重激波结构形成背后的物理机制。在我们的模拟中，模拟的无线电发射支持一个复杂的合并相关过程的组合，加速和重新加速化石和宇宙射线电子。通过时间演化研究和计算的射电辐射，我们证明了子弹周围的环形结构是由于强合并激波与外围吸积激波的相互作用而形成的。观察到的多重激波结构可能起源于在子弹事件发生之前的不同时间发生的多次合并。
2018-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
