The exact analytical solution of the linear structure growth rate in LCDM cosmology and its cosmological applications
在牛顿规范下，我们导出了具有平坦和弯曲几何的LCDM宇宙学中线性结构增长率的精确解析解。与牛顿极限下的已知解（Heath 1977）不同，我们的解考虑了所有广义相对论修正，因此在亚视界和超视界尺度下都有效。利用这个精确解，我们评估了这些相对论修正引起的宇宙学影响。(1)在k=0.01h/Mpc时，广义相对论修正使z=100到z=0的密度增长改变了10%，并且对更大尺度的影响变得更强。我们提醒读者，过密度不是规范不变的，上述陈述仅限于牛顿规范。(2)相对论修正在密度涨落中引入了k^{-2}尺度依赖性。它用$f^{\rm local}_{\rm NL}\sim 1$模拟局部类型的原始非高斯性。这一系统误差在未来的全天空深星系巡天中可能变得不可忽略。(3)盒子尺寸大于1Gpc的宇宙学模拟也受到这些相对论修正的影响。我们提供了一个后处理配方来纠正这些影响。(4)这些相对论修正影响红移失真。然而，在红移和与红移失真测量相关的尺度上，这种影响可以忽略不计。
2011-01-26 astro-ph.CO
Model Breaking Measure for Cosmological Surveys
最近的观测导致了宇宙学的和谐LCDM模型的建立。许多实验正在计划中，以揭示暗能量，暗物质，膨胀和引力，这些都是模型的关键组成部分。为了优化和比较这些调查的范围，提出了几个优值。它们基于LCDM模型及其扩展的预测精度，或者基于区分两个模型的预期能力。我们在这里提出另一个数字的优点，量化的能力，未来的调查，以排除LCDM模型。它是基于对可观测空间体积差异的测量，未来的调查将在采用和不采用该模型的情况下加以限制。该模型突破品质因数易于计算，并且可以导致与其他指标不同的调查优化。我们说明了它的影响，使用一个简单的组合超新星和BAO模拟观测，并比较各自的优点，这些探针挑战LCDM。我们讨论了这种方法将如何影响未来宇宙学实验的设计。
2014-03-08 astro-ph.CO
Assessing the robustness of sound horizon-free determinations of the Hubble constant
哈勃张力可以通过在复合之前修改声音视界（$r_s$）来解决，引发对无$r_s$的早期宇宙估计的兴趣，即哈勃常数，$H_0$。最近有报道称，在LCDM内对全形状BOSS星系功率谱进行的无$r_s$分析对$H_0$的限制，并用于评论LCDM之外物理学的可行性。在这里，我们证明了$r_s$ -免费分析与当前的数据依赖于模型和先验宇宙学参数，这样LCDM分析不能被用作证据或反对新的物理。我们发现，超越LCDM模型，引入额外的能量密度与显着的压力支持，如早期暗能量（EDE）或额外的中微子能量密度（$ΔN_{\rm eff}$），导致更大的$H_0$值。另一方面，只影响复合时间的模型，如变化的电子质量（$Δm_e$），产生类似于LCDM的$H_0$约束。利用BOSS数据、来自轻元素丰度的约束、宇宙微波背景（CMB）透镜效应、基于CMB的标量振幅先验（$A_s$）、光谱指数（$n_s$）和Pantheon+超新星数据集的$Ω_m$，我们发现在LCDM中，$H_0=64.9\pm 2.2$ km/s/Mpc; EDE中，$H_0=68.7^{+3}_{-3.9}$ ; $ΔN_{\rm eff}$中，$H_0=68.1^{+2.7}_{-3.8}$ ; $Δm_e$中，$H_0=64.7^{+1.9}_{-2.3}$。使用来自投影声水平线的未校准BAO和CMB测量的$Ω_m$上的先验，这些值变为L…
2022-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB power spectra and cosmological parameters from Planck PR4 with CamSpec
本文给出了从宇宙微波背景的普朗克PR4（NPIPE）图导出的角功率谱和宇宙学参数约束。NPIPE由普朗克合作组织于2020年发布，是一种新的处理管道，用于从普朗克数据中生成校准的频率图。我们已经创建了新版本的CamSpec可能性使用这些地图，并将其应用于约束LCDM和单参数扩展。我们发现NPIPE和普朗克2018地图在参数水平上具有很好的一致性，表明普朗克宇宙学对地图制作中的实质性变化具有鲁棒性。NPIPE的较低噪声导致约10%的约束更严格，并且我们看到更小的误差条和向LCDM值的偏移，包括Omega_K和A_Lens。
2022-11-11 astro-ph.CO
Construction of f(R) Gravity Models
本文研究了如何构造f（R）引力模型。宇宙学观测和局部引力试验表明，一个可行的f（R）模型应该非常接近LCDM模型。我们创建程序来构建可行的LCDM类f（R）模型，并提出了三种类型的多个模型。其中一些模型之间的连接进行了讨论。我们还研究了LCDM类f（R）引力的宇宙学演化。精确的数值积分可以得到精确的宇宙学演化，但由于场φ（= f '）在有效势最小值附近的振荡，早期宇宙阶段的数值模拟速度较慢。为了避免这个问题，我们取有效势的最小值作为φ的近似解，得到了宇宙学演化。这种近似方法很好地描述了宇宙演化，但在宇宙晚期除外。因此，我们在早期宇宙演化中使用近似方法，在晚期宇宙演化中使用精确方法。
2013-07-10 astro-ph.CO
On the concordance of cosmological data in the case of the generalized Chaplygin gas
广义Chaubergin气体宇宙学为一类统一的暗物质模型提供了一个很好的例子，它用一个单一的暗成分取代了标准宇宙学LCDM和谐模型的两个暗成分。广义Chaobergin气体的状态方程的特征在于由一个参数α，使得标准的LCDM模型恢复的情况下，α =0相对于背景动力学和宇宙微波背景（CMB）的统计。这允许调查不同宇宙学数据集相对于α的一致性。我们比较了超新星宇宙学计划的超新星数据，第三次斯隆数字巡天（SDSS-III）的重子振荡光谱巡天（BOSS）数据和普朗克2015年数据发布的CMB数据。BOSS莱曼α森林BAO测量的重要性进行了研究。据发现，这些数据集具有共同的重叠的置信域只有Chaobergin气体宇宙学非常接近的LCDM模型。
2017-11-24 astro-ph.CO
Constrained simulations of the local universe: II. The nature of the local Hubble flow
在不同的冷暗物质（CDM）方案下，利用一套N体模拟，在有宇宙学常数（\LCDM）和无宇宙学常数（OCDM，SCDM）的情况下，研究了模拟中发现的类本星系群（LG）天体周围的本星系团（LV）中的哈勃流（\sigh），并将数值结果与最近的观测结果进行了比较.我们证明了\LCDM和OCDM模型表现出与\sigh相同的行为。因此，我们证明了观测到的哈勃流的冷度不太可能是暗能量的表现，与以前的说法相反。寒冷本身并不构成问题，但只有当局部体积内的平均密度大于平均物质宇宙密度的两倍时，它才会对标准\LCDM模型造成问题。在LG之外的LV中缺乏蓝移星系可以被认为是流动寒冷的另一种表现。最后，我们表明，影响冷流的主要动力学参数是LG的相对隔离，以及附近的银河系的距离内约$3\mpc$的对象的情况下。
2009-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological test using the Hubble diagram of high-z quasars
三十多年来，人们已经知道类星体中的单色X射线和紫外线光度是相关的，尽管是非线性的。这提供了使用高z类星体作为宇宙学测试标准烛光的可能性。本文利用最近收集的1598个红移~6的类星体的高质量星表，比较了R_h=ct和LCDM宇宙学的预言。在这样做的时候，我们确认，表征相关性的参数仅微弱地依赖于所选择的宇宙学，并且两个模型都很好地解释了数据。然而，与LCDM不同，R_h=ct模型没有自由参数，因此贝叶斯信息准则比LCDM更有利于它，相对似然率为~ 88%对~ 10%。这一结果与其他比较试验的结果是一致的，其中许多试验表明，R_h=ct优于基于不同观测范围的标准模型。
2019-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Possible indication for non-zero neutrino mass and additional neutrino species from cosmological observations
给出了基于CMB各向异性功率谱、哈勃常数、重子声学振荡和星系团质量函数数据对中微子总质量和有效中微子种类数的约束。结果表明，在标准LCDM宇宙学模型中测量的哈勃常数和密度涨落幅度的各种宇宙学数据之间的差异，如果考虑超过标准有效中微子数和非零总中微子质量，则可以消除。当使用所有的宇宙学数据时，LCDM模型的这种扩展似乎是\approx 3 σ显著的。近似一个额外的中微子类型，N_eff \approx 4，和非零的总中微子质量，\approx 0.5 eV的模型，提供了最好的拟合的数据。在只有一个大质量中微子的模型中，中微子质量的上限略有放宽。结果表明，这些偏离主要是由于使用了最近的重子声学振荡观测数据所致。比标准数量更大的中微子物质被测量主要是由于BAO数据与哈勃常数的直接测量结果的比较，这已经在前面注意到了。如下所示，在这种情况下，星系团质量函数的数据给出了非零中微子质量的测量。
2013-03-07 astro-ph.CO
Baryonic solutions and challenges for cosmological models of dwarf galaxies
星系和它们的暗物质晕对暗能量加冷暗物质（LCDM）宇宙学模型提出了几个挑战。观测和理论之间的这些差异在质量最低的（“矮”）星系中加剧。LCDM对低质量暗物质晕的数量、空间分布和内部结构的预测在历史上一直与观测到的矮星系不一致，但这是部分预期的，因为许多预测只模拟了暗物质成分。任何强有力的LCDM预测都必须包括一个星系形成的模型，以了解重子物质如何填充和影响暗物质晕。在这篇文章中，我们回顾了LCDM关于矮星系的最显着的挑战，我们讨论了最近的宇宙学数值模拟如何精确定位重子解决方案，这些挑战。我们确定剩余的紧张局势，包括内部暗物质含量的多样性，卫星，恒星形态，和恒星形成淬火的飞机。它们的解决方案，或作为LCDM的实际问题的验证，可能需要改进星系形成模型和提高模拟中的数值精度。
2022-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Is the Universe Simpler than LCDM?
在标准宇宙学模型中，宇宙主要由两种不可见的物质组成：等质量密度真空能ρ_v=Λ/（8 π G）（其中Lambda是爱因斯坦最初提出的“宇宙学常数”，G是牛顿的引力常量）和冷暗物质（CDM），其质量密度目前为rho_{DM,0} \sim 0.3 rho_v。这个“LCDM”模型具有简单的优点，从而可以直观地计算宇宙膨胀背景下宇宙结构的形成和演化。在这里，我们审查明显的差异与小星系尺度上的观测，LCDM必须归因于星系形成的重子物理的复杂性。然而，星系的结构尺度关系，唤起简单，形成模型提出了一个明确的挑战。特别是，由暗物质主导的引力势的示踪剂显示出轨道大小R和速度V之间的相关性，这可以最简单地表示为特征加速度，a_{DM} \sim 1 km ^2 s^{-2} pc^{-1} \approx 3 x 10^{-9} cm s^{-2} \approx 0. 2c \sqrt{G rho_v}，这也许会激励人们努力寻找宇宙黑暗成分的局部和全球表现之间的联系。
2014-05-28 astro-ph.CO
Cosmic variance of the local Hubble flow in large-scale cosmological simulations
确定哈勃参数的精度越来越高，达到了一个百分比的水平，在这个水平上，物质分布的不均匀性引起的大规模宇宙流变得不可忽略。在这里，我们使用大规模的宇宙学N体模拟研究统计特性的本地哈勃参数测量的本地观察员。我们发现，局部哈勃参数的分布不仅取决于尺度的不均匀性，但也取决于如何定义的观测者在宇宙网络中的位置和使用什么参考系。位于随机暗物质晕中的观测者测量到的平均膨胀率低于空间中随机位置或宇宙空洞中心的观测者，并且与CMB静止框架相比，晕静止框架的这种效应更强。我们比较预测的本地哈勃参数与观测约束的基础上Ia型超新星（SNIa）和CMB观测。由于宇宙的变化，位于随机晕的观察者，我们表明，从附近的SNIa确定的哈勃常数可能不同于从CMB测量的0.8%，在1sigma统计显著性。这种分散太小，不能显著减轻最近声称的假设平坦LCDM模型的电流测量之间的差异。然而，对于位于标准LCDM模型所允许的最大空洞中心的观测者，我们发现SNIa的哈勃常数测量值将偏高5%，从而使这种张力在这种极端情况下不存在。
2013-12-23 astro-ph.CO
Stochastic contribution to the growth factor in the LCDM model
我们研究了LCDM模型中噪声对密度扰动增长因子演化的影响。随机性被引入作为由强度参数α放大的维纳过程。通过比较确定性和随机的情况下，不同的α值的演变，我们估计必要的强度水平，使噪音相关的宇宙学测试的基础上大尺度结构的数据。我们的研究结果表明，随机力的存在下的流体描述可以导致显着偏离非随机解在后期的α>0.001。
2009-02-18 astro-ph.CO
The kinematics of the Local Group in a cosmological context
最近的观测表明，M31相对于银河系的切向速度v_tan<34.4 km/s，径向速度v_rad=-109+/- 4.4 km/s（van der Marel等人，2012年）。在这项研究中，我们使用一个大容量的高分辨率N体宇宙学模拟（Bolshoi）连同三个约束模拟统计研究这种运动学的背景下，LCDM。在1-sigma水平的不确定性的模拟对与观察到的LG的合奏的比较已经完成了相对于径向和切向速度，约化轨道能量（e_tot），角动量（l_orb）和无量纲自旋参数，λ。我们的主要结果是：（i）在LCDM中，对的优选径向和切向速度为v_rad=-80+/-20 km/s，v_tan=50+/-10 km/s，（ii）在该区域周围的对比观测值内的对多3至13倍，（iii）LCDM中15%到24%的类LG对具有与观测一致的能量和角动量，而（iv）9%到13%在同一样品中的对在推断的无量纲自旋参数中显示相似的值。因此，在当前观测的不确定性范围内，描述LG轨道特征的准守恒量，即e_tot、r_orb和lambda，并不挑战标准LCDM模型，但该模型在径向和切向速度的实际值方面处于紧张状态。这可能暗示了LCDM模型再现观测到的LG的问题。
2013-03-11 astro-ph.CO
Minimal quartet-metric gravity: beyond LCDM per scalar graviton as the unified dark matter and dark energy
在最小四度规引力/系统引力的框架下，标量引力子/系统引力子被认为是普遍的暗成分，在不同的背景下补充表现为暗物质或暗能量。随后扩展到标准的ΛCDM模型的开发。本文提出了一种修正的宇宙晚期膨胀理论，即用一个标量主方程的吸引子定义一个有效的宇宙学常数来取代真实的宇宙学常数。讨论了宇宙学常数问题的一个新的部分解。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of LCDM with Geometric and Dynamical Probes
LCDM宇宙学模型假设存在一个小的宇宙学常数，以解释观测到的宇宙加速膨胀。尽管在过去的十年里宇宙学数据的质量有了很大的提高，但它仍然是最简单的模型，非常适合（几乎）所有的宇宙学观测。在这次演讲中，我回顾了LCDM提供的越来越成功的拟合最近的宇宙膨胀的几何探测数据。我还简要讨论了一些新出现的缺点，试图适应特定类别的数据（如宇宙速度偶极子流和集群晕配置文件）的模型。最后，我总结了最近的结果，理论上预测的物质过密度（$δ_m=\frac{δρ_m}{ρ_m}$）的演变（宇宙膨胀的动力学探测），强调其规模和规范的依赖大宇宙尺度的背景下，广义相对论。一个新的标度相关参数化可以精确地描述甚至在大于100 h ^{-1}Mpc的标度上的微扰增长率，它是在较小的宇宙学标度上有效的著名的标度无关参数化f（a）= \omms（a）^γ的直接推广.
2010-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model independent tests of the standard cosmological model
暗能量问题已经引起了人们的猜测，不仅LCDM可能是错误的，而且FLRW模型本身甚至可能无法提供正确的背景模型家族。我们讨论了如何直接测量H（z）可以用来制定宇宙学的标准范式的测试。这些测量本身可用于测试与平面LCDM的偏差。当与超新星距离相结合时，哈勃速率测量提供了对哥白尼原理和标准模型的均匀性假设的测试，该假设独立于暗能量或基于度量的引力理论。该测试的修改还提供了一个独立于平坦度的模型，该平坦度将曲率确定与暗能量去相关。我们调查这些测试使用哈勃率测量年龄数据，以及从哈勃率推断，从最近的测量的重子声学振荡。虽然目前的数据太弱，无法说明任何重大问题，但这些测试对未来的前景是令人兴奋的。
2010-05-04 astro-ph.CO
Dwarf Galaxies as Cosmological Probes
Lambda冷暗物质（LCDM）范式对暗物质晕的丰度、结构、子结构和聚集做出了具体的预测，暗物质晕是星系形成的场所。这些预测可以直接测试，在低质量晕制度，由暗物质占主导地位的矮星系。当观测到矮星的预期性质时，已经确定了LCDM的一些潜在挑战。我回顾了我们对其中一些问题的理解，包括“失踪的卫星”和“太大而不能倒”的问题，并认为这两个问题都不会对LCDM构成不可逾越的挑战。要解决这些问题，需要大多数矮星系都有类似质量的晕，并且有一个相对尖锐的最小晕质量阈值来形成发光星系。这些预测显然是可以证伪的。特别是，LCDM预测了大量的“暗”低质量晕，其中一些应该保留了足够的原始气体，在21厘米深或H $_α$调查中可以检测到。探测到这种预测的“小晕”数量将是一项重大发现，也是LCDM在小规模上取得的巨大成功。
2018-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Two-point Diagnostic for the HII Galaxy Hubble Diagram
对HII Galerkin和HII区域的分析表明，相对于LCDM及其相关的暗物质参数化，在统计上更倾向于零活动质量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学，即R_h=ct宇宙。在本文中，我们采用两点诊断与这些数据提供了一个补充的统计比较R_h=ct与普朗克LCDM。我们的两点诊断比较-在一个成对的方式-之间的差异距离模测量两个红移预测的每个宇宙学。我们的结果支持了先前的比较分析所得出的结论，表明R_h=ct在统计上优于Planck LCDM。但我们也发现，在HII测量报告的错误可能不是纯粹的高斯，也许是由于非高斯系统效应的部分污染。使用HII Galerkin和HII区域作为标准烛光可以通过更好地处理这些来源中的系统学来进一步改进。
2017-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
On the coldness of the local Hubble flow: the role of baryons
我们的目的是研究重子的存在是否会对已被证明是“冷”的局部哈勃流的性质产生任何重大影响。我们在标准LCDM宇宙学中使用两个宇宙学变焦模拟，在相同的初始条件下，研究了在~7 Mpc/h的球体内局部类群系统的形成。第一个是一个纯暗物质模拟（runDM），而一个完整的治疗重子的物理介绍在第二个（runB）。我们发现，在runB中识别的星系和它们相应的暗物质晕在runDM中有非常相似的空间分布和大尺度上的动力学性质。然后，当分析两次模拟中的速度场和与纯哈勃流的偏差时，即当计算运行DM中星系的特有速度σ*（R）及其相应的暗物质晕的速度的色散时，我们发现距离R=1到8 Mpc没有特别的差异。结果表明，当暗物质晕的最大圆周速度Vc为$\ge$ 30 km/s时，对应于runB中的一群暗物质晕，可以从纯暗物质模拟中估算出“真实”的σ*（R）值，平均误差为3 km/s。通过研究哈勃流在距离R~0.7到3 Mpc处的性质，我们还发现，使用适用于LCDM的球形下落模型，对零速度表面R 0半径处封闭的总质量的估计至少会被低估50%。
2010-06-14 astro-ph.CO
A Series Solution to the Luminosity Distance in a Flat LCDM Universe
宇宙学观测表明，我们的宇宙是平坦的，目前暗能量（DE）占主导地位。光度距离在研究宇宙的演化和结构中起着重要的作用。然而，光度距离d_L的评估在实践中与计算繁重的数值求积相关联。在这封信中，我们找到了一个空间平坦的LCDM宇宙学模型中光度距离的级数解。当级数n = 100时，级数解对0 ~ 4的任何相对参数β（β= Omega_m / Omega_L）的相对误差均小于0.36%，即< 1 and redshift z >0.2
2012-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Kinematic effects of the velocity fluctuations for dark halos population in LCDM model
$Λ$ CDM模型预测的暗晕比观测值多。过剩是从本超星系团内部及其周围的维里化质量的估计中看到的。结果表明，考虑到暗晕形成过程中的宇宙学速度涨落，有可能消除$Λ$ CDM宇宙学框架内的这一矛盾。基于Press和Schechter的理论，我们提出了一个考虑暗物质运动学效应的暗晕布居形成模型。该模型允许在本地宇宙的维里化质量的可观测赤字的定量解释。
2015-01-09 astro-ph.CO
Do we live in a "Dirac-Milne" universe?
LCDM标准模型，虽然是目前宇宙学数据的一个很好的参数化，但需要两个尚未观测到的成分，暗物质和暗能量，超过95%的宇宙，以及高水平的微调。面对这种不令人满意的情况，我们研究了一种非传统的宇宙学，Dirac-Milne宇宙，一种物质-反物质对称宇宙学，其中反物质被认为是负的活动引力质量。我们表明，这个宇宙显着满足宇宙年龄，大爆炸核合成和Ia型超新星数据的宇宙学检验。最令人惊讶的是，它还提供了宇宙微波背景的第一个声学峰值的度标。这个简单的模型，没有任何可调参数，也不需要暗物质或暗能量，提醒我们应该寻找比目前的LCDM标准模型更简单和更有动力的宇宙学模型。
2009-03-13 astro-ph.CO
The Challenge of the Largest Structures in the Universe to Cosmology
大星系红移巡天长期以来一直被用来限制宇宙学模型和结构形成的假设。特别是，观测发现的最大结构被认为携带了关于大尺度密度波动或宇宙均匀性的重要信息，并且经常挑战标准宇宙学框架。最近在斯隆数字巡天（SDSS）地区发现的斯隆长城（SGW）对具有宇宙学常数的和谐宇宙学模型（即平直LCDM模型）提出了质疑。在这里，我们证明了SGW的存在与LCDM模型完全一致，这一结果只有我们的超大型宇宙学N体模拟（Horizon Run 2，HR 2）才能提供。此外，我们报告发现的SDSS中的空隙复合物比SGW大得多，并表明，这种最大的空隙的大小也预测在LCDM范例。我们的结果表明，一个初始均匀的各向同性宇宙与原始高斯随机相位密度波动增长按照广义相对论，可以解释的丰富性和规模的观测到的大尺度结构的SDSS。使用HR2模拟，我们预测，未来的星系红移调查约4倍深或3级暗极限比SDSS应该揭示一个最大的结构的明亮星系的两倍大的SGW。
2012-09-25 astro-ph.CO
Super-horizon second-order perturbations for cosmological random fluctuations and the Hubble-constant problem
本文考虑了宇宙学随机涨落所对应的超视界二阶密度扰动，指出它们的非零空间平均值对于解决当前观测到的哈勃常数与早期观测到的哈勃常数之间的宇宙学张力这一严重问题是有用的，并讨论了与以往关于反反应的工作的区别。
2018-03-23 astro-ph.CO
Prospect for cosmological parameter estimation using future Hubble parameter measurements
我们只使用哈勃参数数据约束宇宙学参数，并量化未来哈勃参数测量对最典型的暗能量模型参数估计的影响。我们首先使用52个当前哈勃参数数据约束宇宙学参数，包括哈勃太空望远镜的哈勃常数测量。然后模拟了WFIRST（Wide-FieldInfraredSurvey Telescope）观测到的覆盖$z\in [0.5, 2]$红移范围的重子声学振荡信号和E-ELT（E-European Extremely Large Telescope）观测到的覆盖$z\in [2,5]$红移范围的红移漂移数据。结果表明，单独使用目前的哈勃参数数据可以得到相当好的约束宇宙学参数。与现有的哈勃参数数据相比，WFIRST观测对暗能量的$H(z)$约束条件略有改善，而E-ELT观测对暗能量的$H(z)$约束条件有很大改善。
2018-06-28 astro-ph.CO
Testing extensions to LCDM on small scales with forthcoming cosmic shear surveys
我们调查的约束力，即将举行的第四阶段弱透镜调查（欧几里得，LSST，和NGENUS）扩展到LCDM模型在小尺度上，通过它们对宇宙剪切功率谱的影响。我们使用高分辨率的宇宙学模拟计算如何温暖的暗物质（WDM），自相互作用的暗物质（SIDM）和运行的光谱指数影响的非线性物质功率谱，P（k），作为一个函数的规模和红移。我们评估宇宙学约束的功率使用合成弱透镜观测来自这些功率谱，并考虑到预期的源密度，形状噪声和宇宙方差误差即将到来的调查。我们表明，即将到来的第四阶段巡天将能够通过WDM模型（排除粒子质量< 0.5 keV的模型）和SIDM模型（排除与速度无关的截面> 10 cm ^2 g^-1的模型）对小尺度宇宙剪切功率谱的影响，对它们施加有用的、独立的约束。类似地，他们将能够用一个运行的光谱指数来强烈地约束宇宙学。最后，我们探讨了与层析箱之间的宇宙剪切互谱相关的误差，发现它可以受到泊松噪声的显着影响（标准假设是泊松噪声取消层析箱之间）。我们提供了一个新的分析形式的交叉频谱上的错误，准确地捕捉到这种效果。
2021-09-24 astro-ph.CO
Cosmic Shear Results from the Deep Lens Survey - II: Full Cosmological Parameter Constraints from Tomography
我们提出了一个层析宇宙剪切研究从深透镜调查（DLS），它提供了一个极限星等r_{lim} ~27（5 sigma），被设计为前光标大型综合巡天望远镜（LSST）调查的重点是深度。使用五个层析红移箱，我们研究它们的自相关和互相关约束宇宙学参数。我们使用一个光度依赖的非线性模型来解释起源于星系形状的内在排列的天体物理系统学。我们发现，DLS的宇宙学杠杆是现有的>10平方米之间的最高。宇宙切变巡天将DLS层析成像与Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 9）的9年结果相结合，得到LCDM的Omega_m=0.293 - 0.014 ^{+0.012}，sigma_8=0.833 - 0.018 ^{+0.011}，H_0=68.6 - 1.2 ^{+1.4} km/s/Mpc，Omega_b=0.0475+-0.0012。将仅限WMAP 9约束的不确定性降低约50%。当我们不假设LCDM的平坦性时，我们从DLS+ WMAP 9组合获得曲率约束Omega_k=-0.010_{-0.015}^{+0.013}，然而当单独使用WMAP 9时，该曲率约束没有得到很好的约束。当加入重子声振荡（BAO）数据时，暗能量状态方程的参数w受到严格约束，用DLS+ WMAP 9 +BAO联合探测得到w=-1.02 - 0.09 ^{+0.10}。超新星约束的增加进一步将参数收紧到w=-1.03+-0…
2016-04-13 astro-ph.CO
On the LCDM Universe in f(R) gravity
从背景FRW展开历史中得到了几种不同的f（R）引力显式重建。它表明，唯一的理论，其拉格朗日是一个简单的函数的Ricci标量R，承认一个确切的LCDM膨胀的历史是标准的广义相对论与一个积极的宇宙学常数和唯一的方法来获得这种行为的比例因子为更一般的功能R是添加额外的自由度的物质部门。
2010-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Galaxies in LCDM with Halo Abundance Matching: luminosity-velocity relation, baryonic mass-velocity relation, velocity function and clustering
长期以来，宇宙学模型很难同时解释星系的光度、质量和速度分布。我们重新审视这个问题，使用现代汇编的观测数据，以及最好的可用的大尺度宇宙学模拟的暗物质。我们发现，标准的宇宙学模型，结合使用晕丰度匹配（HAM）和简单的动力学校正，适合所有的基本统计的星系的圆速度Vcirc > 80公里/秒。我们的观测约束是光度速度关系，它允许所有类型的星系被包括在内。我们已经收集了从矮不规则星系到巨型椭圆星系的各种星系的数据。这些数据呈现出从50 km/s到500 km/s的清晰单调的光度-速度关系，弯曲度低于80 km/s，晚型和早型星系之间存在系统性偏移。为了与理论进行比较，我们采用了我们的LCDM“Bolshoi”模拟暗物质，它具有前所未有的质量和力的分辨率。我们使用晕丰度匹配来分配秩序星系光度的暗物质晕。由此产生的光度-速度关系的预测是在良好的协议与现有的数据都早型和晚型星系的光度范围从Mr = -14-22。我们还比较了我们对“冷”重子质量的预测（即，恒星和冷气体）的星系作为圆速度的函数与现有的观测，再次发现一个非常好的协议。在80-400 km/s范围内，预测的圆速度函数与星系速度函数一致。然而，我们发现Vcirc < 80 km/s的暗物质晕比具有相同Vcirc的观测星系要丰富得多。我们发现我们模型中星系的两点关联函数与SDSS的结果非常吻合。
2011-09-23 astro-ph.CO
Model-Independent Plotting of the Cosmological Scale Factor as a Function of Lookback Time
在目前的工作中，我们描述了一个独立于模型的方法，从通常的哈勃图的模量数据对红移的比例因子与回望时间的关系图。这是第一个这种类型的情节。我们遵循Daly和Djorgovski（2004）用于射电星系数据的独立模型方法。一旦数据图完成，任何模型都可以应用，并将按照标准文献中的描述进行相应显示。然后，我们通过结合Conley等人（2011）的SNLS 3的SNe Ia数据，Riess等人（2004）的High-z SNe数据和Daly & Djorgovski（2004）的射电星系数据来编辑一个z = 1.8的广泛数据集，用于验证新的图表。我们首先将这些数据显示在标准哈勃图上，以确认LCDM宇宙学的最佳拟合，从而验证连接的数据集。然后从数据中绘制比例因子图，并再次从最小二乘拟合中显示LCDM模型。拟合参数与哈勃图拟合一致，证实了新图的有效性。特别感兴趣的是宇宙的过渡时间，在标度因子图中，它将出现在数据集中的拐点。噪声在此演示中更明显，它对图上显示的任何模型的拐点特别敏感，不像在模数-z图上，其中没有拐点，并且通过检查转换-z根本不明显。我们得到了z >0.6的下限。从这个演示中可以明显看出，在z = 1-2的范围内缺乏SNe数据，这正是在z = 0.76附近确认LCDM跃迁-z所需的范围。
2015-02-21 astro-ph.CO
Beyond dark energy Fisher forecasts: how DESI will constrain LCDM and quintessence models
我们以当前的宇宙学观测为基准，从两个方面预测了暗能量光谱仪（DESI）的功率：1。标准$Λ$ CDM模型中的参数组合的约束功率的增益，以及2.重建暗能量的精粹模型。对于前一个任务，我们使用最近开发的形式主义，以提取由不同的宇宙学调查数据的组合约束的主导参数组合。对于后者，我们使用暗能量的有效场论进行非参数化的精粹重建。使用模拟DESI观测的哈勃参数，角直径距离，和增长率，我们发现，DESI将提供显着的改进，目前的数据集上的$Λ$ CDM和精华的约束。在我们的$Λ$ CDM分析中包括DESI模拟改进了对$Ω_m$、$H_0$和$σ_8$的约束，其中改进几乎完全来自角直径距离和结构测量的增长。我们的精粹重建表明，DESI将大大改善约束的范围内的精粹属性，如重建的潜力，标量场偏移，和暗能量状态方程。在存在非$Λ$ CDM信号的情况下，角直径距离测量特别受限，其中电势不能由$H_0$和$Ω_m$中的移位来解释。
2022-07-04 astro-ph.CO
Fitting functions for a disk-galaxy model with different LCDM-halo profiles
我们提出了一个适应的标准场景的磁盘星系形成的和谐LCDM宇宙学的目的是推导出解析表达式的尺度长度和旋转速度的现今磁盘内形成四个不同的，宇宙学动机原星系暗物质晕密度配置文件。我们调用一个标准的星系形成模型，其中包括维里平衡的球形暗晕，气体冷却过程中的特定角动量守恒，和绝热晕响应的气体流入。中心星盘的平均质量分数和质光比被视为自由参数，其值被调谐到与观测到的星系的大小-光度和圆速度-光度关系的零点相匹配。我们提供了在Einasto r^{1/6}、Hernquist、Burkert和Navarro-Frenk-White暗物质晕中形成的圆盘的特征尺寸和旋转速度的解析公式。这些表达式同时匹配所观察到的零点和斜率的不同的相关性，可以建立在RVL空间的盘星系的星系和恒星形成效率的合理值。
2010-05-05 astro-ph.CO
Universal distance modes from DESI BAO and Type Ia supernovae: what do cosmological rulers actually measure?
Institute for Advanced Study（高等研究院）
通过SVD分解DESI BAO和三种超新星数据的低红移距离测量，识别主导线性方向并定位与LCDM CMB预测的张力，发现主要方向测量Omega_m h^2，且张力主要集中于此。
2026-06-29 astro-ph.CO
A neutrino model fit to the CMB power spectrum
标准宇宙学模型LCDM对宇宙微波背景（CMB）数据有很好的拟合。然而，该模型具有众所周知的问题。例如，宇宙学常数被微调到10^100分之一，而冷暗物质（CDM）粒子在实验室中还没有被检测到。Shanks之前研究了一个既不假设奇异粒子也不假设宇宙学常数的模型，而是假设一个低的哈勃常数（H_0），以允许重子密度与暴胀和零空间曲率相容。然而，最近的普朗克结果使它更难调和这样的模型与CMB功率谱。在这里，我们放松了先前的假设，以评估假设三个质量约为5eV的活跃中微子的影响。如果我们假设H_0较低，约为45 kms ^-1 Mpc ^-1，那么与之前的纯重子模型相比，我们发现普朗克功率谱的前3个峰值的拟合度有了显著提高。尽管如此，拟合优度仍然显著差于LCDM，并且需要对未知的系统效应进行上诉，才能将拟合视为可接受。另一个严重的问题是，波动的幅度很低（σ_8 ~0.2），这使得到目前为止很难形成星系。这可能需要种子，也许是来自原始磁场的种子，被调用来形成星系形成。这些问题和其他问题表明了LCDM以外的模型在拟合更精确的宇宙学数据时所面临的困难。
2014-10-02 astro-ph.CO
Cosmological Analysis using Panstarrs data: Hubble Constant and Direction Dependence
哈勃张力和寻找首选方向是现代宇宙学中两个关键的未解决问题。对哈勃常数的不同测量提供了明显不同的值，这被称为哈勃张力。宇宙学原理假设宇宙是均匀和各向同性的;然而，偏离各向同性的情况经常被观察到。我们应用贝叶斯工具和极值理论相关统计量来解决上述问题。这些技术已被应用于Panstarrs 1 Ia型超新星的数据。我们对哈勃常数的分析并不排斥哈勃张力。然而，我们的值小于SHoES程序的值，并与CCHP值一致。基于极值理论的分析表明，数据不显示方向依赖性。作为我们的技术的副产品，我们表明，在数据中的错误是非高斯性质。
2021-05-30 astro-ph.CO
Limits on the size of electron density fluctuations in the early universe and implications for the Hubble tension
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
本研究通过修改玻尔兹曼代码并分析CMB数据，首次限制早期宇宙小尺度电子密度涨落，发现无证据支持，且此类涨落无法有效解决哈勃常数张力问题。
2026-10-06 astro-ph.CO
On a novel approach using massive clusters at high redshifts as cosmological probe
在这项工作中，我们提出了一种新的方法来测试的有效性的基准LCDM宇宙学的测量最大质量的晕在一个样本中的子体积相同的大小平铺在天空中的一个固定的红移的累积分布函数。事实上，最大质量的集群探测的质量函数，LCDM和替代宇宙学模型之间的差异是最强的高质量的尾巴，使我们的方法特别有趣的宇宙学探测。我们利用一般极值统计（GEV），以获得在给定的体积中最大质量的对象的累积分布函数。我们抽样这个分布函数，根据所覆盖的调查区域的一系列不同的“测试宇宙学”和不同的准确质量估计的晕补丁的数量。通过用GEV分布函数拟合这个样本，我们可以研究哪些参数对测试宇宙学最敏感。我们发现，一旦我们能够在红移大于z=1（z=1.5）时建立一个足够完整的大面积观测，M_lim=10^14.5 M_sun/h（M_lim=10^14 M_sun/h），最大质量晕的概率分布函数的峰值非常适合检验基准LCDM模型的有效性。作为累积性的，所提出的措施是强大的，在集群质量的20-30%的准确度将足以测试替代模型。由于只需要在每个角补丁中最大的系统，这种方法将非常适合作为第一个快速一致性检查，然后再进入一个更复杂的统计分析观察到的晕样本。
2011-09-13 astro-ph.CO
Testing cosmological models using relative mass-redshift abundance of SZ clusters
最近通过Sunyaev-Zel'dovich观测发现了高红移的大质量星系团，为检验宇宙学模型开辟了一条新途径。众所周知，在一个非常高的红移上检测到一个超大质量的星系团可以排除许多宇宙学模型。然而，由于处理不同的观测偏差使得很难测试假设宇宙学模型的数据的相似性，因此大多数星团数据（除了那些具有高质量红移的数据）在面对具有星团观测的宇宙学模型时保持不变。我们在这里建议，人们可以使用不同质量的星系团在不同的红移的相对丰度来测试宇宙学模型的背景下的数据的相似性。为了这个目的，我们提出了一个简单的参数形式观察集群在不同的质量红移的效率，我们测试如果标准的LCDM模型可以解释观察到的丰富的集群使用这种效率参数化。我们认为，不能期望一个不寻常的和高度参数化的形式的效率函数，以适应观测数据假设的理论模型。使用许多实现的蒙特卡罗模拟，我们表明，标准的空间平坦的LCDM模型是勉强一致的SPT集群数据使用一个简单的和合理的二维效率函数检测的集群。需要更多的聚类数据才能得出强有力的结论。
2011-09-21 astro-ph.CO
The strongest gravitational lenses: II. Is the large Einstein radius of MACS J0717.5+3745 in conflict with LCDM?
标准的宇宙学模型是否可以根据单个观测到的极端星系团而受到质疑？通常，“极端”一词直接指的是星团质量，这不是一个直接可观测的，因此受到很大的不确定性。因此，希望将极端星系团的研究扩展到直接观测，如爱因斯坦半径（ER）。我们的目标是评估在标准LCDM宇宙学中MACS J0717.5的大观测ER的发生概率。特别是，我们想在一个给定的宇宙学体积的分布函数的单个最大的ER模型，并研究的基本假设和效果有最强的影响的结果。我们得到这个分布的Monte Carlo方法，基于过去的光锥上的晕人口的半解析建模。在对分布进行采样后，我们将结果与我们用于后续分析的一般极值（GEV）分布进行拟合。我们发现，最大ER的分布是特别敏感的晕质量函数的精确选择，透镜三轴度，内斜率的晕密度分布和质量浓度关系。利用得到的分布，我们研究了MACS J0717.5的大ER的发生概率，发现该系统与LCDM没有张力。我们还发现，GEV分布可以用来拟合非常准确的抽样分布，所有这些都可以描述的弗雷歇分布。由于大量的效应强烈地影响着单个最大ER的分布，标准的LCDM宇宙学是否能在单个观测的基础上被排除是值得怀疑的。尽管基本假设存在很大的不确定性，但如果想要这样做，则必须观测到比MACS J0717.5大得多的ER（> 100 arcsec）。
2012-08-20 astro-ph.CO
The structure of cosmic voids in a LCDM Universe
欧拉宇宙学代码特别适合于正确描述低密度区域。这一特性使得这类代码成为研究宇宙空洞形成和演化的绝佳工具。按照这样的想法，我们提出了一个欧拉自适应网格细化（AMR）流体动力学和N体模拟，与通常的做法相反，已被设计为细化计算网格中的undergense区域的模拟量的结果。因此，由于数值技术的欧拉特征和AMR方法的高数值分辨率的使用的组合效应，空隙区域被更好地描述。为了分析这个模拟的结果，我们已经构建了一个新的空洞发现者最适合找到AMR模拟中的空洞层次。该算法从具有最小密度和最高速度发散的单元开始识别空隙，然后扩展欠密体积直到到达空隙壁，由密度梯度的陡度定义。在红移z=0时，在一个同动边长为100 Mpc/h的宇宙学盒子中，我们发现了数百个大小高达17 Mpc/h的空洞，典型的密度对比度为-0.8，它们显示出复杂的形态和复杂的嵌套结构层次。分析其质量密度分布导致的结论是，一个普遍的密度分布可以适用于任何大小，密度，形态和红移的空隙。
2013-06-12 astro-ph.CO
Hubble parameter measurement constraints on the cosmological deceleration-acceleration transition redshift
我们编制了一份包含28个独立测量的哈勃参数的列表，这些测量值在红移0.07 < z < 2.3之间，并使用这些测量值对恒定和时间演化的暗能量宇宙学的模型参数进行约束。这些H（z）测量本身需要一个当前加速的宇宙膨胀，大约或优于3-sigma置信度。6个最佳拟合模型减速-加速跃迁红移的平均值和标准差（对于我们考虑的3个宇宙学模型和2个哈勃常数先验）为$z_{\rm da} = 0.74 \pm 0.05$，与最近Busca等人（2012）基于红移0.2 < z < 2.3之间的11个H（z）测量值（几乎完全来自BAO类数据）确定的$z_{\rm da} = 0.82 \pm 0.08$非常一致。
2013-01-22 astro-ph.CO
Clustering and Halo Abundances in Early Dark Energy Cosmological Models
考虑早期暗能量（EDE）的LCDM宇宙学模型被提出来解决哈勃常数H_0 = 100 h km/s/Mpc的局部测量值（h ~ 0.73）和由普朗克宇宙微波背景（CMB）和其他早期宇宙测量值加上LCDM的结果（h ~ 0.67）之间的矛盾。EDE模型通过增加一个标量场来实现这一点，该标量场在红移z ~ 3500的辐射主导时代结束时临时增加了相当于宇宙学能量密度约10%的暗能量。在这里，我们比较了线性和非线性预测的普朗克归一化LCDM模型，包括EDE给h = 0.728与标准普朗克归一化LCDM与h = 0.678。我们发现非线性演化减小了低红移处涨落功率谱之间的差异。因此，在z = 0时，星系尺度上的晕质量函数几乎相同，只有1- 2%的差异。然而，在高红移时，差异显著增加。EDE模型预测，在z = 1时，星系团的质量会增加50%，在z = 4时，星系团的质量会增加两倍。在更高的红移处，星系质量晕的丰度甚至会更大地增加，这可能会使用EDE重新定义宇宙变得更容易。预测的星系丰度和集群将很快通过JWST观测进行测试。重子声振荡（BAO）和关联函数的位置在两个模型之间相差约2%--这种效应不会被非线性所消除。这里研究的标准LCDM和EDE模型与目前可用的声学尺度观测结果吻合良好，但DESI和欧几里得测量将提供严格的新测试。
2020-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The PN.S Elliptical Galaxy Survey: a standard LCDM halo around NGC 4374?
作为我们目前的计划，以测试LCDM预测的暗物质（DM）晕使用扩展的运动学观测的早期型星系的一部分，我们提出了一个明亮的椭圆星系NGC 4374（M84）的动力学分析的基础上~450行星状星云（PNe）的速度从PN.光谱仪，随着扩展的长缝恒星运动学。这是第一个这样的分析星系从我们的调查与径向恒定速度色散曲线。我们发现，在重叠区域，PNe的空间和运动学分布与场星一致。速度峰度在几乎所有半径处都为零。我们构建了一系列的牛仔裤模型，拟合速度色散和峰度，以帮助打破质量各向异性简并。我们的质量模型包括DM晕无论是浅的核心或中央尖点的宇宙学模拟预测-随着新的介绍，在这种情况下，绝热晕收缩重子下落。这两类模型都证实了NGC 4374周围有一个非常巨大的暗晕，表明PN运动学数据能够很好地检测到这种晕。考虑到默认的宇宙学质量模型，我们证实了早期的建议，明亮的星系往往有晕浓度高于LCDM预测，但这被发现解决，如果一个萨尔彼得IMF或绝热收缩与Kroupa IMF的假设。因此，第一次发现的情况下，PN动力学很可能是符合标准的暗物质晕。一个核心晕也可以适合的数据，并喜欢一个恒星质量与萨尔彼得IMF一致。在光度较低的"普通"椭圆星系中发现的不那么引人注目的暗物质含量表明，晕的性质可能是由重子的发散效应在它们的组装历史中产生的双峰性。
2010-10-11 astro-ph.CO
Characterizing the large scale inhomogeneity of the galaxy distribution
为了研究星系结构是否与标准LCDM宇宙学的预测相一致，我们在这里着重分析了星系密度场的几个简单而基本的统计性质。也就是说，我们测试是否，在足够大的规模（即，r>10 Mpc/h），这是自平均的、均匀的，并且由波动的高斯概率密度函数表征。这是LCDM宇宙学的三个不同而清晰的预测，它们在代表该模型的宇宙学N体模拟产生的模拟星系目录中得到了实现。我们考虑一些简单的统计测量能够在有限样本中测试这些属性。我们讨论了对2度场星系红移巡天和斯隆数字巡天的几个样本的分析表明，星系结构在~100 Mpc/h尺度上是非自平均和不均匀的，因此与LCDM模型的预测有本质的不同。相应地，波动的概率密度函数显示出“厚尾”，因此它不同于高斯预测。最后，我们讨论了其他最近的观测结果，这些观测结果与LCDM的预测是不一致的，至少在理论上，它们与星系分布的高度不均匀性是相容的。我们指出，非均匀结构可以与统计各向同性和均匀性完全相容，从而与放松版本的宇宙学原理相容。
2009-10-20 astro-ph.CO
A comparison of the R_h=ct and LCDM cosmologies based on the observed halo mass function
结构的增长探测了宇宙中的再电离历史和类星体的丰度，构成了宇宙学预言的一个重要探测。然而，晕是不能直接观测到的，所以它们的质量和演化必须间接推断。基于恒晕恒星质量比M_h/M_*（由z <4外推）假设的研究揭示了LCDM的重要张力--一个被称为"不可能早期星系问题"的失败。但是这个比例是否会在红移4 <z <10的过程中演化或保持不变仍然存在争议。为了消除与LCDM的紧张关系，它必须在这个范围内改变大约0.8 dex，这个问题可能会通过詹姆斯韦伯太空望远镜即将进行的观测来解决。在本文中，我们在另一个Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型R_h = ct宇宙的背景下研究这个问题，并使用我们以前从宇宙增长率测量到的σ_8，以及爱因斯坦-玻尔兹曼方程的新解，来解释这些最近的晕测量。结果表明，即使在观测到的红移范围内（4 <z <10）M_h/M_* 为常数，R_h = ct中晕分布对质量和红移的依赖性也与实验数据一致，这与LCDM中的张力形成了鲜明的对比。我们的结论是，如果M_h/M_* 是常数，那么大质量星系及其晕的形成时间一定比LCDM中可能的时间要早。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reaffirmation of Cosmological Oscillations in the Scale Factor from the Pantheon Compilation of 1048 Type Ia Supernovae
我们观察到阻尼的时间振荡的比例因子在一个主导的频率为7周/哈勃时间在万神殿汇编的1048 Ia型超新星（SNe）。在Pantheon数据中观察到的剩余振荡与早期SNe数据（主要是SNLS 3，2011）中的振荡初步观察结果在2-sigma置信度下非常匹配。在振幅、频率、相位和阻尼常数方面几乎相同的形状使得信号很可能是真实的。此外，与SNLS 3相比，万神殿SNe的2/3覆盖了天空的不同部分，加强了这一结论。我们的模型描述的振荡，在早期的文件中，是一个简单的标量场谐振子耦合到LCDM弗里德曼方程，但进行到本时代。标量场的能量密度在LCDM宇宙学中扮演着暗物质能量密度的角色，可以很好地拟合为一个平均值，并且与当前的暗物质密度参数非常匹配，表明振荡在暗物质扇区中发挥了作用。如本文所述，尺度因子及其导数的时间振荡也会引起哈勃参数的时间振荡。
2020-04-13 astro-ph.CO
Testing cosmic opacity from SNe Ia and Hubble parameter through three cosmological-model-independent methods
我们利用新公布的28个观测哈勃参数数据（$H(z)$）和目前最大的Ia超新星样本（Union2.1）来检验宇宙是否透明。通过比较Hubble参数数据的不透明度距离模量和SNe Ia的不透明度相关距离模量，提出了三种与宇宙模型无关的方法（邻近SNe Ia方法、插值方法和平滑方法）。两个参数化，$τ(z)=2εz$和$τ(z)=(1+z)^{2ε}-1$采用的光学深度与宇宙吸收。我们发现，结果是不敏感的方法和参数化。我们的研究结果支持一个透明的宇宙。
2012-12-29 astro-ph.CO
Cosmological Signatures of Dark Sector Physics: The Evolution of Haloes and Spin Alignment
目前标准的宇宙学范式缺乏对暗区物理学的详细描述，即主导宇宙演化的暗物质和能量。本文通过对宇宙结构形成的数值模拟，讨论了暖暗物质、精粹和耦合暗物质-能量模型与\lcdm{}的区别因素。关键的晕统计-晕自旋/速度之间的大尺度结构和相邻的晕，晕形成时间和迁移对齐-进行了比较宇宙学的红移范围内0 $\leq$ $z$ $\leq$ 2.98。我们发现，在所有宇宙学中，对于一系列红移，晕运动和自旋与大尺度结构和邻近晕的排列是相似的。搜索扩展到低密度区域，避免晕自旋的非线性干扰，但非常相似的宇宙学之间的排列趋势，这是很难表征和使用作为宇宙学的探针。我们发现，在精华宇宙学中的晕形成早于它们的\lcdm{}对应物。将这一点与这样的晕起源于高密度区域的事实联系起来，这样的发现可以提供线索，将精髓宇宙学的因素与标准模型区分开来。虽然一般来说，晕统计并不是对暗区物理的准确探测。
2019-12-23 astro-ph.CO
High-z massive clusters as a test for dynamical coupled dark energy
最近发现的大质量星系团XMMU J2235.3-2557（Jee et al 2009）的红移z = 1.4，估计质量M = 6.4 +- 1.2 X 10^14 M_sol，被认为是对标准LCDM宇宙学模型的挑战。更具体地说，检测到这样一个集群的概率已被估计为0.005，如果假设一个高斯初始条件的LCDM模型，导致从标准宇宙学模型的3西格玛差异。在本文中，我们建议使用高红移星系团的一个在Jee等人2009年检测到的宇宙学常数的情况下，相互作用的暗能量模型进行比较。我们表明，耦合暗能量模型，其中的相互作用之间存在的暗能量和冷暗物质，可以显着提高观察到非常大质量的集群在高红移的概率。
2011-01-31 astro-ph.CO
Binned Hubble parameter measurements and the cosmological deceleration-acceleration transition
加权平均和中位数统计技术被用来结合23个独立的较低的红移，$z<1.04$，哈勃参数，$H(z)$，测量和确定分组形式的$H(z)$。当这些与5个更高的红移，$1.3\leqslant z \leqslant 2.3$，$H(z)$测量相结合的宇宙学参数的约束，三个宇宙学模型，遵循加权平均分箱数据几乎是相同的，从分析中得出的使用28个独立的$H(z)$测量。这是一致的，如果较低的红移测量误差是高斯的预期。分组加权平均$H(z)/(1+z)$与$z$数据的图与红移$z_{\rm da}=0.74 \pm 0.05$ \citep{farooq3}处宇宙学减速-加速跃迁的存在相一致，这是在标准空间平坦$Λ$ CDM宇宙学模型中当前时期能量预算由暗能量主导的宇宙学模型中预期的。
2013-05-08 astro-ph.CO
The Milky Way system in LCDM cosmological simulations
我们应用半解析的星系形成模型对两个高分辨率的宇宙学N体模型进行了模拟，以研究银河系的类似物。我们选择这些根据观察到的银河系的性质，而不是晕质量在大多数以前的工作。对于恒星质量为（5--7）x 10 d10 Msun的盘状中央星系，主晕质量的中位数为1.4 x 10 d12 Msun，1 σ色散范围为[0.86，3.1] x 10 d12 Msun，与银河系晕质量的动力学测量结果一致。对于任何给定的晕质量，拥有银河系的可能性都很低，在质量约为10 d12 Msun的晕中，最大可能性约为20%。该模型再现了银河系亮卫星（MV < -9）的V波段光度函数和径向轮廓。星系形成在低质量的晕被发现是高度随机的，导致在一个非常大的分散之间的关系MV（或恒星质量）的卫星和深度的晕下的位井，他们住，作为测量的最大旋转曲线，Vmax。我们的结论是，“太大而不能倒”的问题是在N体模拟中根据晕下特性选择卫星的人为因素：在10%的情况下，我们发现三个或更少的最亮（或最大质量）卫星的Vmax > 30 km/s。我们的模型预测，大约有一半的暗物质subhaloes与Vmax > 20公里/秒的主机卫星比MV = -9昏暗，因此可能是从现有的调查失踪。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining H0 in General Dark Energy Models from Sunyaev-Zeldovich/X-ray Technique and Complementary Probes
在加速暗能量模型中，由Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）和星系团表面X射线亮度估算的H 0可能依赖于物质含量（Omega_M）、曲率（Omega_K）和状态方程参数（w）。本文利用SZE/X射线技术获得的25个星系团的角直径距离样本，将H_0约束在一般的LCDM模型（自由曲率）和带状态方程参数w=p_x/ρ_x（w=常数）的平坦XCDM模型的框架内。为了打破宇宙学参数的简并性，我们应用了一个包括重子声学振荡（BAO）和CMB位移参数签名的联合分析。通过忽略系统的不确定性，对于非平坦的LCDM宇宙学，我们得到$H_0=73.2^{+4.3}_{-3.7}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$（1 σ），而对于具有常数状态参数的平坦宇宙，我们发现$H_0=71.4^{+4.4}_{-3.4}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$（1 $σ$）。这些结果也与哈勃太空望远镜关键项目的独立研究和最近基于威尔金森微波各向异性探测器的估计非常一致，从而表明这三种独立现象的组合提供了一种有趣的方法来限制哈勃常数。特别是，将这些结果与最近仅使用SZE技术和BAO [Cunha et al. MNRAS 379，L1 2007]确定的平坦LCDM模型进行比较，我们发现几何形状对这种数据组合的H 0估计值的影响非常微弱。
2010-06-22 astro-ph.CO
Perturbations in the relaxation mechanism for a large cosmological constant
最近，一种机制，放宽了大宇宙学常数（CC）已被提出[arxiv：0902.2215]，这使得解决方案与低哈勃率在后期的时间没有微调。在LXCDM框架中实现了该设置，并且我们发现了类似于具有微调CC的LCDM模型的合理宇宙学背景演化。在这项工作中，我们分析了这个弛豫模型中的扰动，我们表明，它们的演变也是类似的LCDM模型，特别是在物质时代。还讨论了真空能的一些跟踪特性。
2010-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
