Semi-Analytic Galaxy Formation in Massive Neutrino Cosmologies
对中微子质量的限制导致了对它们的宇宙学作用的修正，因为宇宙学中微子背景的存在是标准宇宙学模型的明确预测。在本文中，我们研究的影响，暗物质（DM）和星系的空间分布，耦合$N$体数值模拟与半解析模型（SAM）的星系形成。包括大质量中微子的宇宙学模拟预测DM扰动相对于具有相同初始条件的$Λ$ CDM运行的较慢演化，并且在小和中等尺度上抑制物质功率谱，从而影响星系种群的预测属性。我们明确地表明，这些偏差的大部分是由不同的$σ_8$预测宇宙学，包括一个大规模的中微子背景驱动。我们的结论是，独立的估计$σ_8$是必要的，为了明确地解释这种背景的影响的增长结构。相对于$Λ$ CDM运行，星系性质本身是一个弱的偏差示踪剂，但它们与所有尺度的整体物质分布相结合，可以在不同的宇宙学模型之间解开纠缠。此外，这些偏差相对于修正引力等竞争模型而言是相反的方向，从而削弱了任何可检测到的宇宙学信号。鉴于中微子背景的普遍存在，在未来旨在限制宇宙“黑暗”成分属性的任务中必须考虑到这些影响。
2014-12-18 astro-ph.CO
Semi-analytic galaxy formation in f(R)-gravity cosmologies
在大距离下对广义相对论方程的修正提供了一种可能性，可以在不引入宇宙学常数的情况下解释我们所观测到的宇宙性质。对于这种修正的引力宇宙学有许多建议，但它们对非线性部分结构形成的影响往往还没有准确的了解。在这项工作中，我们采用高分辨率的数值模拟的f（R）-引力模型耦合半解析模型（SAM）的星系形成，以获得详细的预测星系的性质的演变。f（R）-引力模型暗示了“第五种力”的存在，然而这种力在局部被抑制了，从而保持了广义相对论在太阳系尺度上的成功。我们表明，f（R）-重力模型中的暗物质晕具有相对于LCDM场景的修改维里标度的特征，反映了给定质量下更高的暗物质速度弥散。在SAM中通过适当修改质量-温度关系来考虑这种效应。我们发现，在f（R）-引力中预测的星系的统计特性（如恒星质量函数和宇宙恒星形成率）相对于LCDM通常只有很小的差异，小于不同SAM模型结果之间的离散度，这可以被视为其系统不确定性的度量。我们还表明，星系的偏见是不能解开之间的f（R）-引力和标准的宇宙学场景。然而，f（R）-引力在大尺度上对宇宙结构的线性增长率产生了影响，这可以从大星系样本的统计特性中恢复出来。
2013-07-18 astro-ph.CO
The Galaxy Halo Connection in Modified Gravity Cosmologies: Environment Dependence of Galaxy Luminosity function
利用在$z=0$上对$f(R)$和nDGP模型的$N-$体模拟，研究了修正引力模型中星系晕连接和星系密度场的依赖性.由于这些模型所采用的筛选机制，变色龙和Vainshtein，晕聚集在不同的非线性制度的结构形成。我们量化了它们在不同环境下的星系密度场与标准$Λ$ CDM模型的偏差。我们通过（子）Halo Abnormal Matching在Halo中填充星系。我们的主要结果是：2）$f(R)$重力模型预测在低密度的$\sim10\%$环境中星系数量过多，而在高密度的$|f_{R0}| = 10^{-4}$和$10^{-6}$环境中星系数量不足，而$|f_{R0}| = 10^{-5}$预测更多的高密度结构; 3）不同的引力模型预测的星系光度函数（GLF）与环境的依赖性不同，特别是在类空区，我们发现$f(R)$模型在$\sim10\%$附近存在差异，而nDPG模型在低光度星系中更接近于$Λ$ CDM，但在所有环境中高光度星系中$\sim11\%$都存在亏损。我们的结论是，GLF与环境的依赖性可能提供一个测试，以区分重力模型和筛选机制从$Λ$ CDM。我们提供了HOD参数的重力模型在本文中分析。
2019-06-25 astro-ph.CO
Inpainting Galaxy Counts onto N-Body Simulations over Multiple Cosmologies and Astrophysics
本文提出用条件得分模型从N体暗物质密度场直接生成星系分布，以极低计算成本实现与流体动力学模拟统计一致且更精确的星系场仿真。
2024-08-01 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of galaxy clusters in dark energy cosmologies: II. c-M relation
利用流体动力学模拟不同暗能量宇宙学，研究了星系团中的浓度-质量（c-M）关系。特别地，我们考虑了一个参考ΛCDM模型，两个具有逆幂律势的精粹模型（RP和SUGRA），以及两个扩展的精粹模型，一个与引力正耦合，一个与引力负耦合（分别为EQp和EQn）。所有的模型都进行了归一化，以匹配来自WMAP 3的CMB数据。我们用NFW曲线拟合了仅包含暗物质的质量分布和总质量分布，并使用不同的定义从拟合中恢复了每个晕的浓度。我们认为这两个完整的目录的集群和团体和子样本的对象在不同程度的放松。我们发现，浓度的定义本身可以导致其值的差异高达20%，并且当考虑更轻松的对象时，这些差异较小。我们的参考ΛCDM模型的c-M关系与文献中的结果符合得很好，并且弛豫对象相对于完整样本具有更高的归一化和更小的斜率.由于在大质量晕的内部区域有较高的重子浓度，因此重子物理学的引入对高质量系统的影响要比低质量系统大。对于不同的暗能量模型，我们发现对于ΛCDM，RP和SUGRA，c-M关系的归一化与增长因子有关，具有更高的σ8 D+值的模型也具有更高的归一化。这个简单的方案对EQp和EQn不再有效，因为在这些模型中存在一个依赖于时间的有效引力相互作用，其红移演化取决于耦合的符号。这导致EQp（EQn）模型中预期归一化的降低（增加）。[摘要]
2012-10-17 astro-ph.CO
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。
2023-12-01 astro-ph.CO
Marked clustering statistics in $f(R)$ gravity cosmologies
我们使用N体模拟分析了变色龙$f(R)$引力模型的三个变体中晕和星系的两点和标记关联函数，并与基于广义相对论（GR）的基准$Λ$ CDM模型进行了比较。使用晕占据分布处方（HOD），我们填充暗物质晕与星系，其中HOD参数已被调整，使星系数密度和实空间星系两点关联函数的修改后的重力模型中的GR匹配的$1\sim3\%$内。我们测试的想法，因为重力的行为是依赖于环境，标记的关联函数可能会显示一个可测量的模型之间的差异。为此，我们测试基于密度场和牛顿引力势的标记。我们发现，在小于$r\lesssim 20~h^{-1}$ Mpc的尺度上，在不同的模型中测量的星系标记关联函数显示出显着的差异。通过模拟来识别合适的标记，这种方法可以用作宇宙加速膨胀的新探测器。
2018-11-22 astro-ph.CO
Gravitational lensing in WDM cosmologies: The cross section for giant arcs
宇宙暗区的性质仍然是现代宇宙学的突出问题之一，寻找新的观测探测器指导下一代观测设施的发展。线索来自于ΛCDM的预测和引力透镜星系的观测之间的紧张关系。先前的研究表明，ΛCDM中的星系团不足以重现观测到的透镜弧数量。这项工作的目的是约束温暖的暗物质宇宙学的手段，从这些替代模型得出的星系团的透镜效率。研究了两个模拟星系团在冷暗物质和暖暗物质宇宙学中的透镜特性。结果表明，即使CDM集群更集中，并包含更多的子结构，WDM集群有略高的透镜效率比他们的CDM同行。关键的区别是，WDM集群有更多的扩展和更大规模的subhaloes比CDM类似物。这些巨大的子结构显著地拉伸了临界线和焦散线，因此它们提高了宿主晕的透镜效应。尽管由于WDM簇中大量子结构的贡献而增加了透镜效率，但这不足以解决弧统计问题。
2014-04-07 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of galaxy clusters in dark energy cosmologies: I. general properties
我们研究了暗能量对结构形成的影响，在五个不同的宇宙学模型，即一个和谐的$Λ$ CDM模型，两个模型与动态暗能量，被视为一个精粹标量场（使用RP和SUGRA势的形式）和两个扩展的精粹模型（EQP和EQn），其中的精粹标量场与引力非最小相互作用（标量张量理论）。我们对所有模型采用了物质功率谱$σ_{8}$的归一化来匹配CMB数据。在含有动力学暗能量和精粹的模型中，我们用$w_0\approx-0.9$描述物态方程，仍在观测允许的范围内。对于每一个模型，我们进行了流体动力学模拟的宇宙学盒的$(300 \ {\rm{Mpc}} \ h^{-1})^{3}$，包括重子，并允许冷却和恒星形成。演化中的暗能量和重子物理学的当代存在使我们能够研究不同背景宇宙学和发光物质演化之间的相互作用。由于星系团重子分数可以用来约束其他宇宙学参数，如$Ω_{m}$，我们还分析了暗能量如何影响星系团的重子含量。我们发现，在动力学暗能量模型中，演化的宇宙学背景导致不同的恒星形成速率和不同的星系团形成历史，但重子物理并没有受到相应的影响。我们研究了几个代理的集群质量函数的基础上的X射线观测值，如温度，光度，$M_{gas}$，和$Y_{gas}$。我们的结论是，X射线温度和$M_{gas}$函数是更好的诊断解开不同的暗能量模型之间的结构的生长。[删节]
2012-03-23 astro-ph.CO
Galaxy Cluster Statistics in Modified Gravity Cosmologies
如果宇宙的加速膨胀是由于后期对广义相对论的修正，那么大尺度结构的增长也可能显示出与标准宇宙学的偏差。我们研究了星系团大小的晕的统计分布，作为引力探测的一种手段。我们分析了几个匹配的N体模拟的输出相同的初始条件和膨胀的历史，但使用DGP和f（R）重力与各种参数。从每个模拟中，我们提取的集群质量函数，功率谱，和平均成对的速度在红移1，0.3和0。所有这三个统计数据都显示了引力理论之间的系统差异。平均成对速度提供了一个重要的一致性测试，任何假设偏离广义相对论建议的测量功率谱和集群质量函数。即将进行的微波背景实验，包括西蒙斯天文台和CMB- S4，将通过热Sunyaev-Zeldovich效应探测数万个星系团，用微波背景的透镜探测它们的质量，并可能使用横向透镜效应或运动学Sunyaev-Zeldovich效应测量速度。这些星团测量有望成为修正引力的一个重要探测器。
2022-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Early galaxy formation in warm dark matter cosmologies
我们提出了一个高红移（$z \geq 7$）星系形成的框架，跟踪他们的暗物质（DM）和重子组装在四个宇宙学：冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）与粒子质量的$m_x =$ 1.5，3和5 ${\rm keV}$。我们使用相同的天体物理参数调节恒星的形成和反馈，选择匹配不断变化的紫外线光度函数（UV LF）的当前观测。我们发现CDM和$m_x \geq 3 {\rm keV}$ WDM中的可观测星系（使用当前和即将到来的仪器）的组装导致相似的晕质光比（M/L），恒星质量密度（SMD）和UV LF。然而，在$1.5 {\rm keV}$ WDM模型中，对小尺度结构的抑制导致了一个明显的延迟和随后更快的恒星组装。因此，在$m_x \leq 2 {\rm keV}$ WDM宇宙学的星系大会的特点是：（一）缺乏小质量的晕托管微弱的星系;（二）年轻，更紫外线明亮的恒星人口，对于一个给定的恒星质量。较高的M/L比（效果ii）部分补偿了小质量晕的缺乏（效果i），使所得的紫外线LF更接近CDM比从简单的估计晕丰度。我们发现SMD的红移演化是对DM性质的一个强有力的探测。对于詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），积分到$M_{UV} =-16.5$的极限，SMD在$m_x = 1.5 {\rm keV}$ WDM中演化为$\log$（SMD）$\propto -0.63 (1+z)$，而在CDM中演化…
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Aemulus $ν$: Precision halo mass functions in w$ν$CDM cosmologies
针对w$\nu$CDM宇宙学，基于Aemulus $\nu$模拟套件构建了星系团尺度晕质量函数仿真器，利用高斯过程回归实现高精度预测，为LSST和Euclid等巡天提供关键工具。
2025-03-28 astro-ph.CO
The galaxy population in cold and warm dark matter cosmologies
我们使用一对高分辨率的N体模拟实现两个暗物质模型，即标准的冷暗物质（CDM）宇宙演化和温暖的暗物质（WDM）的替代品，其中的暗物质粒子是一个1.5 keV的热遗迹。我们将这些模拟与GALFORM半解析星系形成模型相结合，以探讨由此产生的星系种群之间的差异。我们使用GALFORM模型的CDM和WDM的变种，导致在相同的z=0星系恒星质量函数的建设。我们发现，大多数研究的星系属性在这两个模型中具有相同的值，这表明两种暗物质方案都与当前的观测数据同样匹配。即使在低密度区域，CDM和WDM之间的结构形成差异预计是最明显的，星系的性质也只是略有不同。我们发现的局部宇宙中唯一显着的差异是在“局部星系”的星系群中，即模拟银河系类似物周围半径为1至8Mpc的区域。在这样的区域中，我们的WDM模型提供了一个更好的匹配，以观察到的本地星系数计数，是五倍以上的可能性比CDM模型预测子区域内，是空的观察到的本地虚空。因此，一个高度完整的本地体积普查和未来的调查空洞区域可以提供限制的性质暗物质。
2017-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
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。
2023-11-20 astro-ph.CO
Reionization and Galaxy Formation in Warm Dark Matter Cosmologies
我们比较模型的结果从一个半解析（合并树为基础）框架的高红移（z ~ 5-20）星系形成对再电离指标，包括普朗克电子散射光学厚度和电离光子发射率，揭示了再电离的历史和来源冷（CDM）和暖暗物质（WDM;粒子质量的$m_x = 1.5,3$和5 keV）宇宙学。该模型包含了恒星形成、超新星反馈、气体和恒星质量的合并/吸积/喷射驱动演化以及紫外背景（UVB）对低质量星系气体成分光蒸发的影响等关键过程。我们发现，在光（1.5 keV）WDM模型中的再电离开始的延迟可以通过电离光子逃逸分数的更陡的红移演化和更快的质量组装来补偿，导致在所有考虑的DM模型中，再电离结束在可比的红移（z~5.5）。我们发现大部分的再电离光子来自星系的晕质量$M_h < 10^9 M_\odot$和紫外的大小$ -15 < M_{UV} < -10$在CDM。随着$m_x$的降低，低质量晕的逐步抑制导致再电离人口向$M_h > 10^9 M_\odot$和$ -17 < M_{UV} < -13$的较大晕质量的转移，对于1.5 keV WDM。我们发现，目前的电子散射光学深度和紫外线光度函数的观察是同样兼容的所有（冷和暖）DM模型在这项工作中考虑。我们建议，全球指标，包括红移演化的恒星质量密度和恒星质量晕质量的关系，观察与詹姆斯韦伯太空望远镜，可以用来区分CDM和WDM（1.5千电子伏）宇宙学。
2017-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
CMB-Galaxy correlation in Unified Dark Matter Scalar Field Cosmologies
本文分析了统一暗物质（UDM）标量场宇宙学中CMB与宇宙大尺度结构（LSS）之间的互相关。我们计算了UDM模型中预测的交叉关联函数，它依赖于统一分量的声速，并将其与六个星系表（NVSS，HEAO，2 MASS，SDSS主星系，亮红星系和类星体）的观测结果进行了比较。我们采样的声速值，并进行似然分析，发现UDM模型是一样可能的LambdaCDM，并与观测值的范围内的c_ \infinity（在后期的声速值）的结构形成依赖。特别地，我们在95%的置信水平下获得c_ \infinity^2 \leq 0.009的上限，这意味着Lambda CDM模型，其中c_ \infinity^2 = 0，是对数据的良好拟合，而后验概率分布在值c_ \infinity^2 =10^（-4）处达到峰值。最后，我们研究的时间依赖性的偏离LambdaCDM通过层析分析使用模拟红移分布，我们发现，最大的偏差是低红移源，这表明未来的低z调查将最适合约束UDM模型。
2011-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Redshift-Space Distortions in Massive Neutrinos Cosmologies
本文通过N体模拟研究大质量中微子宇宙学中Kaiser公式的速度场定义问题，发现晕速度应追踪冷物质速度场而非总物质速度场，为红移空间畸变建模提供了更准确的依据。
2025-03-09 astro-ph.CO
Abundances, masses, and weak-lensing mass profiles of galaxy clusters as a function of richness and luminosity in LambdaCDM cosmologies
我们测试的一致性LCDM宇宙学比较预测的平均性能的星系团的观测。我们使用高分辨率的N体模拟宇宙结构的形成和星系形成的半解析模型来计算的丰度，平均密度分布，和质量的星系团的丰富度和光度的函数，我们比较这些预测的观察斯隆数字巡天（SDSS）maxBCG目录中的集群。讨论了质量丰度关系中的散射、由质量丰度关系重建星系团质量函数以及对弱透镜星系团质量分布的拟合。宇宙学参数的预测的影响进行了研究，通过比较结果从银河系模型的基础上千年模拟（MS）和另一个WMAP 1模拟从WMAP 3模拟。我们发现模拟的弱透镜质量分布和观测到的SDSS maxBCG团簇的分布在形状和振幅上吻合得很好。模拟中的质量-丰度关系与观测关系接近，相差不超过30%。MS和WMAP 1模拟产生的星团丰度与观察到的相似，而WMAP 3模拟中的丰度要低2-3倍。模拟和观测之间的星系团丰度、质量和密度振幅的差异可以归因于基础宇宙学参数的差异，特别是功率谱归一化σ_8。预测和观测之间的更好的一致性应该通过归一化$0.722<sigma_8<0.9$（可能更接近上限值）来实现，即在两个模拟集的基础值之间。
2009-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The New Worlds Simulations: Large-scale Simulations across Three Cosmologies
本文介绍在 Summit 超算上用 HACC 运行的三个大规模宇宙学模拟，覆盖三种宇宙学模型，以相同相位支持参数影响比较，并提供基础统计量及部分公开数据。
2024-06-11 astro-ph.CO
N-body Simulations of cosmologies with Light Massive Relics
本研究开发了首批能追踪轻质量大质量遗迹在非线性尺度影响的宇宙学N体模拟框架，同时建模中微子与LiMRs以消除简并，系统揭示了LiMR属性对物质功率谱、晕质量函数等宇宙学可观测量的影响。
2025-11-01 astro-ph.CO
Strong lensing modeling in galaxy clusters as a promising method to test cosmography I. Parametric dark energy models
在本文中，我们探讨五个宇宙学模型的暗能量状态方程参数，$w(z)$，参数化的红移使用强透镜数据在星系团阿贝尔1689。我们约束的$w(z)$功能的参数，通过重建透镜模型下的每一个这些宇宙学与强透镜测量两个星系团：阿贝尔1689和模拟集群，战神，从哈勃前沿领域比较挑战，以验证我们的方法。为了量化宇宙学约束如何由于强透镜建模中的系统效应而产生偏差，我们进行了三次运行，考虑了多个图像位置的以下不确定性：0.25”，0.5”和1.0”。与战神，我们发现，较大的误差减少了估计的宇宙学参数的系统偏差。用真实的数据，我们对$w(z)$的强透镜约束是一致的，来自其他宇宙学探测。我们确认，强透镜宇宙学与星系团是一个很有前途的方法来约束$w(z)$参数化。然而，需要更好地了解星系团及其环境，以改善SL建模，从而估计严格的宇宙学参数的替代宇宙学。
2018-08-14 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of coupled and uncoupled quintessence models II: Galaxy clusters
我们使用一系列绝热SPH模拟，在相互作用和非相互作用的经典宇宙学模型的背景下研究星系团（和大星系团）的$z=0$性质。首先，我们研究了群体和集群的平均属性，量化它们在LCDM，非耦合暗能量（\ude）和耦合暗能量（\cde）宇宙学的差异。特别是，我们专注于径向分布的气体密度，温度和压力，我们还研究了如何标准的流体动力学平衡假设在精髓宇宙学。虽然我们能够确认以前的结果重子的分布，我们也发现，主要的差异（与差异高达$20\%$）可以看到在集群的压力分布。然后，我们将注意力转移到单个结构上，将精粹宇宙学中的每个光环映射到它的对应物\LCDM。我们能够确定一系列小的相关性之间的耦合在黑暗的部门和晕自旋，三轴性和维里化比。当看暗物质晕的自旋和维里化时，我们发现第五力场景与\LCDM有一个微弱的（$5\%$）但系统的偏差。
2014-01-21 astro-ph.CO
Galaxy and halo angular clustering in LCDM and Modified Gravity cosmologies
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
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。
2026-05-21 astro-ph.CO
Matter power spectra in dynamical-Dark Energy cosmologies
我们利用一系列的宇宙学数值模拟来研究气体冷却和恒星形成对大尺度物质分布的影响。模拟遵循五种不同的暗能量模型中宇宙结构的形成：基准$Λ$ CDM宇宙学和四种模型，其中暗能量密度允许有一个非平凡的红移演变。对于每一种宇宙学，我们都有一个只使用暗物质的控制运行，以便直接评估重子过程的影响。我们发现，气体和恒星的功率谱，以及总物质的功率谱，是在定性的协议与以前的工作的结果的框架下的基准模型，虽然存在一些定量的差异。我们使用的晕模型，以调查气体和恒星的反作用的暗物质分布，发现它是非常好的再现增加平均暗物质晕浓度的17%，无论质量。移动到由动态暗能量主导的模型宇宙，事实证明，它们在各种物质成分的功率谱上引入了特定的签名，这在定性上与所考虑的确切宇宙学无关。晕圈模型很好地捕捉到了这种一般形状，然而，暗物质功率谱的更精细的细节只能以对进入模型的成分进行一些轻微的修改为代价来精确地捕捉。重子对暗物质分布的反作用与参考的$Λ$ CDM模型的作用方式几乎相同。尽管如此，平均浓度的增加没有基准模型（只有$\sim 10%$）中那么明显，这与一系列其他线索一致，这些线索指向这样一个事实，即当暗能量显示出动态演化时，恒星形成的效率较低。
2011-09-20 astro-ph.CO
The mass-concentration relation in massive galaxy clusters at redshift ~1
星系团的质量和浓度与红移有关，并随红移而变化。我们用弱透镜和强透镜观测研究了31个大质量星系团在高红移0.8 < z < 1.5时的性质。浓度是质量的陡峭函数，c_{200} ~ M_{200} ^{-0.83 +-0.39}，红移越高的星团浓度越低。叠加分析得到的质量和浓度M_{200} =（4.1+-0.4 x10 ^{14}M_Sun/h）和c_{200} =2.3+-0.2与从局部宇宙外推的理论结果一致。具有动态活动迹象的集群优先具有高浓度的特征。我们讨论的可能性，整个样品是两种不同的晕的混合物。过于集中的星系团可能会在压缩的瞬态阶段吸积出平衡晕，而不太集中的星系团可能会更松弛。
2013-06-25 astro-ph.CO
Constraining Neutrino Cosmologies with Nonlinear Reconstruction
本文利用Quijote模拟研究非线性重构方法，发现其能显著改善宇宙学参数约束并几乎达到线性理论极限，其中中微子质量约束仅比理论最佳结果低12%，为从星系巡天中高效提取中微子信息提供了有效方法。
2023-11-28 astro-ph.CO
Bounding the Effect of HOD Assumptions on Small-Scale Clustering Constraints
Kansas State University（堪萨斯州立大学）
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。
2026-06-11 astro-ph.CO
Hierarchical inference of the relationship between Concentration and Mass in Galaxy Groups and Clusters
质量是星系群和星系团的基本属性。在理论上，弱引力透镜将使一个近似无偏的质量测量，但参数方法提取集群质量的数据需要额外的知识的浓度。质量和浓度的测量都受到两个参数之间简并度的限制，特别是在低质量、高红移的系统中，信噪比很低。在本文中，我们开发了一个层次模型的质量和浓度的质量推断，我们测试我们的方法对玩具数据，然后将其应用到一个样本的星系群和贫穷的集群下降到质量的$\sim$ 1e13 M $_\odot$。我们的拟合和模型给出了质量，浓度和红移之间的关系，允许从不完整和嘈杂的未来测量预测这些参数。此外，潜在的人口可以用来推断一个基于观测的浓度质量关系。我们的方法等价于一个准叠加方法，叠加度由数据设定。我们还表明，来自纯堆叠的质量和浓度可以从人口平均值与不同的值取决于堆叠的方法抵消。
2017-01-02 astro-ph.CO
The Bispectrum of f(R) Cosmologies
在本文中，我们分析了一套宇宙学模拟的修改引力作用f（R）模型，宇宙加速是由一个标量场，作为第五种力的所有形式的物质。特别是，我们专注于轻度非线性尺度上的暗物质密度场的双谱。对于具有相同初始功率谱的模型，在最终暗物质功率谱也不同的情况下，暗物质双谱显示出显著的差异。考虑到星系功率谱和双谱对偏差的不同依赖性，双谱测量可以填补星系偏差隐藏功率谱差异的漏洞。或者，初始功率谱的变化也可以隐藏差异。通过构建具有非常相似的最终非线性功率谱的LCDM模型，我们表明双谱中的差异减小（<4%），并且与不完全匹配的功率谱中的差异相当。这些结果表明，双谱主要取决于功率谱，而对f（R）模型的引力信号不太敏感。物质双谱对引力的这种弱依赖性使得它对于打破与星系偏置相关的简并非常有用，甚至对于超越广义相对论的模型也是如此。
2011-11-22 astro-ph.CO gr-qc
On the Cosmic Web Elongation in Fuzzy Dark Matter Cosmologies: Effects on Density Profiles, Shapes and Alignments of Halos
模糊暗物质（FDM）方案近年来受到越来越多的关注，这是由于香草λ冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学模型的小尺度挑战以及缺乏任何候选粒子的实验证据。在这项研究中，我们使用宇宙学$N$体模拟研究高红移暗物质晕和它们的响应小尺度上的原始密度扰动的FDM类功率谱截止。我们研究晕的密度分布，形状和排列在FDM类宇宙学（后两个第一次），通过提供拟合和量化偏离$Λ$ CDM作为粒子质量$m$的函数。与$Λ$ CDM相比，FDM样晕的浓度较低，在$m$依赖性晕质量处达到峰值，因此打破了$Λ$ CDM中密度分布的近似普遍性。在$Λ$ CDM的$N$ -体模拟中，中间到主要和次要到主要形状参数曲线随椭球半径单调增加。在类FDM宇宙学中，单调性被打破，晕在维里半径周围比$Λ$ CDM对应物更长，而在靠近中心的地方更短。最后，内在的对齐相关性，源于变形的初始球形坍缩晕在周围的重力潮汐场，成为更强的减少$m$。在$z\sim 4$中，我们发现$m=10^{-22}$ eV模型和$Λ$ CDM中各向同性线性排列幅度$D_{\text{iso}}$之间的分数差异具有$6.4 σ$显著性。在高$z$宇宙中，这种类似于FDM的印记在维里化晕的内部性质上是非常明显的。
2023-01-19 astro-ph.CO
Cosmology in 2D: the concentration-mass relation for galaxy clusters
这项工作的目的是进行一个系统的研究的措施的质量和浓度估计拟合的大样本的模拟星系团大小的镜头，创建与公开可用的代码MOKA的收敛配置文件。我们发现，在质量和浓度的偏差的主要贡献是由于晕的三轴性和第二的主机晕维里半径内的子结构的存在。我们发现，知道集群伸长沿视线有助于纠正质量偏差，但仍然保持一个小的负偏差的浓度。如果这些质量和浓度偏差将表征宽视场巡天的星系团样本，那么使用宇宙学N体模拟中测量的3D c-M关系作为参考，很难在一个σ内很好地恢复主要影响c-M关系的宇宙学参数。在这项工作中，我们提出了如何校正投影效应和绝热收缩的c - M关系，并建议使用这些作为参考的实际观测数据。正如我们所建议的那样，校正质量和浓度估计，给出了1 - σ置信度轮廓内的宇宙学参数的测量。
2012-07-30 astro-ph.CO
On the Anticorrelation Between Galaxy Light Concentration and X-ray-to-Optical Flux Ratio
活动星系核（AGN）在现代宇宙学的许多方面起着重要的作用，特别是活动星系核与其宿主星系之间的相互作用问题。利用X射线和光学数据，我们在Subaru/XMM-Newton Deep Survey（SXDS）观测场中观测了大量活动星系核的性质，并研究了它们与宿主星系演化的关系。本文首次发现了星系光密度（C）与X射线-光通量比（X/O）之间的关系，这一关系可能表明，早期型星系由于缺乏活动星系核活动的物质供应，其爱丁顿率低于晚期型星系。
2009-07-29 astro-ph.CO
3\%-accurate predictions for the clustering of dark matter, haloes and subhaloes, over a wide range of cosmologies and scales
根据宇宙学预测天体的空间分布是利用未来星系巡天的一个基本要素。在本文中，我们表明，一套专门设计的重力模拟与宇宙学重新缩放算法可以提供高精度的暗物质，晕和subhaloes的聚类。具体地说，只有3 $N$体模拟，我们获得的暗物质的功率谱在$z=0$和$z=1$优于3\%的精度，基本上所有目前可行的值的8个宇宙学参数，包括大质量中微子和动态暗能量，并在整个范围内的尺度探索，0.03 < $k/h^{-1}Mpc$ < 5。对于质量选择的晕和根据其峰值最大圆速度选择的亚晕，该精度保持在相同的水平。作为这些预测的初步应用，我们成功地约束$Ω_{\rm m}$，$σ_8$，和散射在subhalo丰度匹配采用投影关联函数的模拟SDSS星系。
2020-09-22 astro-ph.CO
The Zurich Environmental Study (ZENS) of Galaxies in Groups along the Cosmic Web. II. Galaxy Structural Measurements and the Concentration of Morphologically Classified Satellites in Diverse Environments
我们目前的结构测量的星系在0.05<z<0.0585组的苏黎世环境研究，旨在建立星系的性质如何依赖于四个环境参数：集团晕质量M_GROUP，集团中心距离R/R_200，到中央或卫星的排名，和大尺度结构密度delta_LSS。全球星系结构的量化参数和非参数。我们纠正所有这些测量观测偏差，由于PSF模糊和表面亮度效应作为星系大小，星等，光剖面和椭圆率的陡度的函数。结构参数也来自鼓包，磁盘和酒吧。我们使用的星系膨胀到总的比率（B/T），连同校准的非参数结构估计，实现定量形态分类，最大限度地提高纯度在所得的形态样本。我们调查的卫星星系的浓度C依赖于星系质量的每一个哈勃类型，和M_GROUP，R/R_200和delta_LSS。当星系质量M>10^10 M_sun时，在B/T的每个形态区间内，盘状卫星的密度随恒星质量的增加而增加。因此，已知的盘状卫星的密度随恒星质量的增加而增加，至少部分是由于在恒定B/T下星系中心恒星密度的增加。浓度和星系恒星质量之间的相关性变得越来越陡峭，后来的形态类型。圆盘卫星的浓度几乎不显著地依赖于delta_LSS或R/R_200。对于M>10^10 M_太阳盘主导的卫星，发现最强的环境效应与群质量有关，它们在高质量群中的集中度比在低质量群中高约10%。
2013-08-28 astro-ph.CO
Dark Quest. I. Fast and Accurate Emulation of Halo Clustering Statistics and Its Application to Galaxy Clustering
我们用$2048^3$粒子对基于最大距离切片拉丁超立方体设计的101个平面$w$ CDM宇宙学模型进行了$N$ -体模拟系综。利用在$z=[0,1.48]$范围内多次红移提取的晕星表，我们开发了Dark Emulator，它可以快速准确地计算晕质量函数、晕-物质互相关和晕自相关，作为晕质量、红移、分离和宇宙学模型的函数，基于主成分分析和高斯过程回归的大规模输入输出数据向量。我们评估的性能的仿真器使用的$N$体模拟，不用于训练仿真器的验证集。我们表明，对于典型的晕托管CMASS星系在斯隆数字巡天，模拟器预测的晕物质的交叉相关，相关的星系星系弱透镜，精度优于$2\%$和晕自相关，相关的星系聚类相关，精度优于$4\%$。我们给出了几个模拟器的演示。它可以用来研究晕质量密度分布的性质，如不同宇宙学的质量浓度关系和回溅半径。模拟器的输出可以结合分析处方的晕-星系连接，如晕占领分布在方程的水平，而不是使用模拟目录，作出准确的预测的星系聚类统计，如星系-星系弱透镜和投影关联函数的任何模型内的$w$ CDM宇宙学，在几个CPU秒。
2019-07-26 astro-ph.CO
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。
2011-10-26 astro-ph.CO
On Mass Concentrations & Magnitude Gaps of Galaxy Systems in the CS82 Survey
具有大星等差距的星系系统-定义为中央星系和中央区域最亮卫星之间的星等差异-被认为具有更早的形成历史。在这项研究中，我们测量的质量浓度，作为早期形成的指标，由红移和星等差距划分的星系系统的合奏$r$带。我们使用互相关弱透镜测量与NFW参数质量配置文件来测量这些合奏的质量和浓度从一个目录的系统建立从SDSS Coadd的redMapPer算法。透镜剪切数据来自CFHT Stripe 82（CS 82）勘测，由SDSS Stripe 82区域的$i$波段图像组成。我们发现，堆栈组成的系统具有较大的幅度差距有一个更集中的平均概率高，在最低的红移片（$0.2<z<0.4$），无论是在四分位数（$P=0.98$）和三分位数（$P=0.85$）。这些结果提供可信度的说法，幅度差距是早期形成的系统的指标。
2017-08-10 astro-ph.CO
SARCS strong-lensing galaxy groups: II - mass-concentration relation and strong-lensing bias
我们的工作是基于对80个强透镜星系群的叠加弱透镜分析。我们的主要结果如下：（i）与预期的NFW质量分布相比，透镜信号不允许我们坚定地拒绝一个简单的奇异等温球质量分布;（ii）我们获得的平均浓度$c_{200}=8.6_{-1.3}^{+2.1}$远高于相应平均质量$M_{200}=0.73_{-0.10}^{+0.11}\times10^{14}\mathrm{M_{\odot}}$的数值模拟的预期值;（iii）将我们的结果与较大质量尺度下的结果相结合，给出了近20年质量的质量-浓度关系$c(M)$，其斜率与使用无偏暗物质晕总体的数值模拟的预测不一致;（iv）我们的组合$c(M)$关系匹配的结果，从模拟只使用晕与一个大的强透镜横截面，即延长与长轴接近的视线;（v）对于最简单的情况下，长晕，我们估计与玩具模型的下限上的短轴：长轴比$a/c=0.5$的平均SARCS星系群。我们基于星系群的分析证实了在更大质量尺度下获得的结果：强透镜呈现出明显过大的浓度，这可以用优先沿视线取向的三轴晕来解释。因为质量较大的星系已经有较大的透镜截面，所以它们不需要沿着视线有很大的伸长，这与质量较小的星系群相反。因此，这是自然的，以观察较大的透镜（预计）浓度为这样的系统，导致整体质量浓度关系比非透镜晕陡峭。
2014-09-20 astro-ph.CO
Halo bias in mixed dark matter cosmologies
冷暗物质晕的大尺度分布通常被认为是物质大尺度分布的轨迹。在具有多种物质涨落的宇宙中，例如大质量中微子，晕场与物质涨落之间的关系可能更加复杂。我们开发了一种方法，用于计算的偏差因子相关的波动在晕数密度的质量密度的波动中的存在下的多个波动的组件的能量密度。在大质量中微子的存在下，我们发现一个小的，但明显的特点，在晕偏置附近的中微子自由流标度。中微子的特征是一个小的阶跃，其振幅随着晕质量和中微子质量密度的增加而增加。尺度依赖的晕偏置减少了对小尺度晕功率谱的抑制，因此应该减弱星系自功率谱和关联函数对中微子质量的约束。另一方面，偏置的特征本身就是一个可以独立研究的大质量中微子的新特征。
2014-10-31 astro-ph.CO
Large-Scale Structure Topology in Non-Standard Cosmologies: Impact of Dark Sector Physics
即使我们对宇宙学参数的测量有所改进，宇宙暗区的物理性质在很大程度上仍然是一个谜。暗区模型的许多影响在非常大的尺度上最为突出，将依赖于未来的星系调查来阐明。本文利用流体动力学模拟和宇宙学亏格统计，比较了几种宇宙学模型中大尺度暗物质分布的拓扑性质。对于ΛCDM、Quintessence和暖暗物质模型，在1到20 Mpc/h的尺度范围内，从z = 11到z = 0计算亏格曲线。的曲线进行了分析，在其厄米谱描述的权力包含在非高斯变形的宇宙密度场。我们发现，ΛCDM和ΛWDM模型产生几乎相同的亏格曲线，表明在结构形成上没有拓扑差异。的Quintessence模型，这只是在其膨胀的历史不同，产生显着差异的强度和红移演化的非高斯模式与较高的集群丰度和较低的空隙丰度。这些效应对宇宙方差具有鲁棒性，并且与调整ΛCDM模型的参数所产生的效应有特征性的不同。鉴于模型的简单性和相似性，检测这些差异是理解非标准宇宙学对大尺度结构影响的一个有希望的途径。
2017-02-10 astro-ph.CO
The Dynamical State and Mass-Concentration Relation of Galaxy Clusters
我们使用千禧年模拟系列来研究暗物质晕的动力学状态如何影响质量和浓度之间的关系。我们发现，大部分的大规模系统被确定时，他们基本上是不平衡的，并在其动力学演化的特定阶段：更大规模的晕，更有可能被发现在一个短暂的高浓度阶段。这种状态反映了最近组装的大规模晕，并对应于第一次近心通道的最近吸积的材料时，在维里化，动能和势能分别达到最大值和最小值。这一结果解释了最近关于大质量晕的工作中报告的质量浓度关系令人困惑的上升;事实上，当分析中只考虑动力学弛豫系统时，上升消失了。我们的研究结果警告不要应用简单的平衡模型来描述罕见的大质量星系团的结构，并敦促谨慎外推标度律校准低质量系统，这种偏离平衡的情况不太常见。如果星系团研究要提供精确的宇宙学约束，就必须仔细考虑星系团演化的动力学状态。
2013-02-01 astro-ph.CO
A universal model for halo concentrations
本文对$Λ$ CDM和自相似宇宙学中的暗物质晕浓度进行了数值研究。我们表明，浓度之间的关系，$c$，和峰高，$ν$，表现出最小的偏差，从普遍性，如果晕质量定义相对于临界密度的宇宙。这些偏差可以解释的残余依赖的物质功率谱，$n$，影响的归一化和形状的$c$ - $ν$关系的局部斜率的浓度。特别是，在浓度值中没有明确定义的下限。相反，最小浓度取决于红移：在固定的$ν$下，$z$越高的晕经历更陡的斜率$n$，因此具有更低的最小浓度。我们表明，在我们的模拟中的浓度可以准确地描述由一个通用的七参数函数只有$ν$和$n$。该模型将我们的$Λ$ CDM结果与$\lesssim 5\%$精确度匹配到$z = 6$，并将无标度$Ω_{\rm m} = 1$模型与$\lesssim 15\%$匹配。该模型还再现了低浓度值的地球质量晕在$z \approx 30$，从而正确地推断出超过$16$数量级的晕质量。我们的模型的预测显着不同，从以前在文献中提出的所有模型在高质量和红移。我们的模型是在最近的集群浓度的透镜测量非常一致。
2015-01-20 astro-ph.CO
An emulator-based halo model in modified gravity -- I. The halo concentration-mass relation and density profile
在这一系列的论文中，我们提出了一个基于模拟器的晕模型的非线性星系团在修改后的重力宇宙学。在第一篇论文中，我们提出了以下晕性质的仿真器：晕质量函数，浓度-质量关系和晕物质交叉关联函数。仿真器的训练数据提取的\textsc{FORGE}和\textsc{BRIDGE}套件的$N$体模拟，分别为两个修改的重力（MG）理论：$f(R)$重力和DGP模型，改变三个标准的宇宙学参数$Ω_{\mathrm{m0}}, H_0, σ_8$，和一个MG参数，无论是$\bar{f}_{R0}$或$r_{\mathrm{c}}$。我们的光环属性仿真器在独立的测试数据集上实现了$\lesssim 1\%$的精度。我们表明，仿真器可以结合星系晕连接处方准确地预测星系星系和星系的物质关联函数使用晕模型框架。
2023-01-08 astro-ph.CO
The cosmology dependence of the concentration-mass-redshift relation
暗物质晕的浓度提供了关于其内部结构以及它如何依赖于质量和红移的关键信息-所谓的浓度-质量-红移关系，表示为$c(M,z)$。我们在这里提出了一个广泛的研究的宇宙学依赖的$c(M,z)$是基于一套72重力，全N体模拟，其中以下宇宙学参数是不同的：$σ_{8}$，$Ω_{\mathrm{M}}$，$Ω_{\mathrm{b}}$，$n_{\mathrm{s}}$，$h$，$M_ν$，$w_{0}$和$w_{\mathrm{a}}$。我们的特点，这些参数对浓度的影响，不同的晕质量和红移。与之前的工作一致，对于研究的所有宇宙学，我们发现暗物质晕在其尺度半径内的特征密度$r_{-2}$与适当定义的宇宙临界密度之间存在密切相关性形成时间。这一发现，结合漂移集模型的晕形成的历史，使我们能够准确地预测暗物质晕的浓度作为质量，红移和宇宙学的函数。我们使用我们的模拟来测试一些已发表的模型预测晕浓度的可靠性，并强调当他们成功或失败，重现宇宙学的$c(M,z)$关系。
2022-07-27 astro-ph.CO
Implications of SPT and eROSITA cosmologies for Planck cluster number counts and t-SZ power spectrum
SPT和eROSITA宇宙学对Planck星系团计数和t-SZ功率谱的影响研究，揭示了不同宇宙学模型对观测数据的预测差异。
2025-09-10 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy clustering in the presence of massive neutrinos
聚类比定义为平滑后的过密度场的关联函数与方差之比。在不考虑大质量中微子的LCDM宇宙学中，它已经被证明在一系列线性尺度上与偏压和红移空间扭曲无关。因此，它允许直接比较测量（来自红移空间中的星系）和预测（对于真实空间中的物质）。在本文中，我们首先扩展的适用性，包括大规模中微子的宇宙学，通过对模拟数据进行测试的聚类比等属性。然后，我们调查的约束权力的集群比宇宙学参数，如总中微子质量和状态方程的暗能量是自由的。我们分析的联合后验分布的参数，必须满足，在同一时间，在SDSS DR 12中的星系聚类比的测量，和角功率谱的温度和偏振各向异性的CMB测量的普朗克卫星。我们发现，集群比是非常敏感的CDM密度参数，但不是很大，所以总中微子质量。最后，我们预测的约束力的聚类比将实现与即将到来的调查，预测其误差的幅度在欧几里德星系调查。在这种情况下，我们发现，预计将改善约束在95%的水平上的CDM密度的40%和总中微子质量的14%。
2017-12-07 astro-ph.CO
Mock weak lensing analysis of simulated galaxy clusters: bias and scatter in mass and concentration
（摘要）我们量化的偏差和分散的星系团的质量和浓度来自一个理想化的模拟弱引力透镜（WL）调查，和它们的影响集群的质量浓度关系。为此，我们模拟WL扭曲人口的背景星系由于一个大的（~3000）样本的星系团晕提取千年模拟z~0.2。该研究考虑了形状噪声、星团子结构和非球面性以及相关大尺度结构的影响，但没有考虑视线方向上不相关的大尺度结构和观测效应。我们发现了一个小的，但non-accessible，负中位数偏差的质量和浓度在~ 5%的水平，确切的值取决于集群质量和径向调查范围。从WL导出的质量和浓度都显示出与其真实值相当大的分散性。即使对于M200 > 10^14.8 M_sun的最高质量星系团，这种散射在浓度和质量上也分别达到了~30%和~20%的水平，并且随着星系团质量的减小而显著增加。对于一个典型的观测，在距离星系团中心30”到15'的径向范围内，每弧分分析30个星系^[2]，导出的M200-c关系式的斜率和归一化值分别比真实的（3D）关系式低约40%和约15%。在质量的分散和偏见，反映了偏离在大半径的真实WL剪切/物质分布的模拟集群从NFW配置文件通过模拟观测。三轴星系团晕的方向主导浓度散射（除了在低质量，星系形状噪声成为主导），而c的偏差主要是由于维里半径内的子结构。
2012-05-11 astro-ph.CO
Halo Counts-in-cells for Cosmological Models with Different Dark Energy
我们研究了在暗能量宇宙模拟（DEUS）中描述暗物质晕的细胞计数概率分布函数。我们描述了线性和非线性尺度上的红移之间的测量$z=0$到$z=4$。引力准平衡分布（GQED），负二项分布（NBD），泊松对数正态分布（PLN），和泊松对数正态分布与偏置参数（PLNB）的最佳拟合进行了比较模拟。在一定的红移和标度范围内，拟合结果相当一致。为了区分$Λ$暗能量和RPCDM（quintessence）和$w$ CDM（phantom）暗能量，我们提出了一种新的方法，即比较细胞内计数概率分布函数的模型参数.我们发现，在不同的暗能量宇宙学中，红移$0.65<z<4$之间的$2-25h^{-1}$ Mpc尺度上的晕计数的平均值和方差显示出显着的百分比差异。在$15-25h^{-1}$ Mpc尺度上，NBD中的$g$参数、PLN中的$ω$参数、PLNB中的$b$和$C_b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在较小尺度上更大的百分比差异。在$2-6h^{-1}$ Mpc尺度上，GQED中的峰度和$b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在更大尺度上更大的百分比差异。对于在DEUS模拟中探索的宇宙学，相对于$Λ$ CDM，RPCDM和$w$ CDM暗能量宇宙学的这些统计之间的百分比差异通常随着红移从几个百分比增加到$z=4$的显著更大的百分比。将我们的方法应用于模拟和星系调查可以提供一种有用的方法来区分暗能…
2020-01-17 astro-ph.CO
DUCA: Dynamic Universe Cosmological Analysis. I. The halo mass function in dynamical dark energy cosmologies
针对动态暗能量宇宙学下暗晕质量函数建模需求，提出以转向时刻减速参数构建HMF的方法，经N体模拟校准实现亚百分比系统精度，满足未来巡天精度要求。
2025-04-10 astro-ph.CO
Simulations of structure formation in interacting dark energy cosmologies
支持暗能量成分主导宇宙并推动其目前加速膨胀的证据在过去十年的宇宙学观测中逐渐增加。如果这种暗能量是由动态标量场给出的，它也可能与宇宙中的其他物质场直接相互作用，特别是与冷的暗物质。这种相互作用会在宇宙学背景演化和宇宙结构的生长上留下新的特征，比如大质量粒子之间的额外长程第五力，或者暗物质粒子质量随时间的变化。我们在这里回顾了这些新的物理效应在N体代码GADGET-2中的实现，并且我们讨论了一系列高分辨率N体模拟的结果，用于选定的相互作用暗能量模型家族，如Baldi等人所述。[20]。有趣的是，我们发现，与以前的索赔相比，暗物质晕的内部过密度在这些模型中相对于LCDM减少，并始终晕浓度显示出逐渐减少增加耦合。此外，耦合诱导的偏置冷暗物质和重子的超密度，决定了其宇宙学值以下的晕重子分数的减少。这些结果在小尺度上缓解了天体物理观测和LCDM模型预测之间的紧张关系，从而为耦合暗能量模型作为宇宙学常数的替代方案开辟了新的空间。
2009-06-29 astro-ph.CO
ISW-LSS cross-correlation in coupled Dark Energy models with massive neutrinos
我们提供了一个详尽的分析的背景下，耦合暗能量宇宙学中的一个组成部分的大质量中微子的集成萨克-沃尔夫效应（ISW）。我们着重讨论了暗物质与暗能量的耦合以及中微子质量对星系/类星体分布之间的互相关和ISW效应的影响。我们提供了一个简单的表达式来适当地重新调整星系的偏差时，比较不同的宇宙学。交叉关联函数的理论预测，然后与观测数据进行比较。我们发现，虽然它是不可能区分的模型在低红移，耦合模型和$Λ$ CDM之间的差异与$z$增加。尽管如此，目前的数据似乎无法区分耦合模型和$Λ$ CDM。然而，我们表明，即将到来的星系调查将允许断层分析，使更好地区分模型。我们讨论了忽略星系偏差演化、b（z）和放大率偏差校正对互相关测量的影响，并为所考虑的宇宙学提供了b（z）的拟合公式。我们比较了三种不同的层析成像方案，并研究了当增加层析成像箱的数量时，ISW-LSS互相关的预期信噪比，SNR如何变化。文中还讨论了测量面积和测量散粒噪声对信噪比的影响。
2011-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strongly Coupled Dark Energy Cosmologies: preserving LCDM success and easing low scale problems II - Cosmological simulations
在这第二篇论文中，我们提出了第一个Nbody宇宙学模拟强耦合暗能量模型（SCDEW），一类模型，阐明了理论问题的性质有关的暗能量。SCDEW模型假设暗能量（DE）和辅助冷暗物质（CDM）成分之间存在强耦合，同时存在非耦合的暖暗物质成分。CDM和DE之间的强耦合使我们能够保持小尺度的波动，即使温暖的粒子是相当轻（$\approx 100$ eV）。我们的大规模模拟表明，对于$10^{11}<M/M_\odot<10^{14}$，SCDEW晕表现出类似于标准的Lambda冷暗物质（LCDM）模型的数密度和分布，即使它们具有较低的浓度参数。星系晕（$M\sim 10^{12} M_{\odot} $）的高分辨率模拟显示，$\sim 60\%$的子结构比它的LCDM对应，但相同的尖状密度轮廓。在银河系卫星（$M\sim 10^{9} M_{\odot}$）的尺度上，SCDEW的晕与LCDM有很大的不同。由于WDM组件的高热速度，它们几乎没有任何子结构，并呈现强烈的核心暗物质密度分布。这些密度核心延伸了数百秒差距，与银河系卫星的观测结果非常一致。强耦合模式，由于它们能够匹配大尺度和小尺度上的观测结果，可能是简单LCDM模式的有效替代方案。
2015-10-08 astro-ph.CO
Clustering and redshift-space distortions in interacting dark energy cosmologies
我们在耦合暗能量（cDE）宇宙学的框架下研究宇宙大尺度结构（LSS）的空间性质。使用公共晕目录从CoDECS模拟-最大的一套N体实验，迄今为止这样的宇宙学场景-我们估计冷暗物质（CDM）晕的聚类和偏置函数，无论是在真实的和红移空间。此外，我们调查的暗能量（DE）耦合的几何和动力学红移空间扭曲的影响，量化的差异相对于协调LambdaCDM模型。在z~0处，即使为了与最新的宇宙微波背景（CMB）数据相一致而对cDE模型进行了散射归一化处理，其CDM晕的空间性质也与LambdaCDM非常相似。在较高的红移，我们发现，DE耦合产生了显着的规模依赖的抑制晕集群和偏置功能。这种效应强烈依赖于耦合强度，在尺度r<5-10 Mpc/h时不退化为σ 8。此外，我们发现，耦合DE强烈影响的线性失真参数，β，和成对的奇特的速度色散，sigma 12。虽然在这项工作中考虑的模型被认为是所有与目前可用的观测数据一致，下一代的星系调查将能够把强大的约束DE和CDM利用红移空间聚类各向异性的形状之间的耦合水平。
2012-02-21 astro-ph.CO
MG-NECOLA: A Field-Level Emulator for $f(R)$ Gravity and Massive Neutrino Cosmologies
Universidad del Valle（谷大学）；Michigan Technological University（密歇根理工大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）
MG-NECOLA基于卷积神经网络，将快速近似MG-PICOLA模拟升级至近N体精度，实现高效率的非线性引力动力学建模，适用于大规模结构观测约束扩展标准宇宙模型。
2026-04-21 astro-ph.CO
