Systematic treatment of non-linear effects in Baryon Acoustic Oscillations
本文将讨论重子声学振荡中的非线性效应，并提出一种在时间切片微扰理论中系统的、可控的方法来解释它们。
2016-10-25 astro-ph.CO
Scale-Dependent Bias of Galaxies from Baryonic Acoustic Oscillations
重子声振荡（BAO）调制宇宙大区域中重子与暗物质的密度比。我们表明，星系的质光比的相关变化应该产生一个振荡的，尺度依赖的星系相对于潜在的暗物质分布的偏差。对这种效应的测量将校准星系特征质光比对大尺度环境中重子质量分数的依赖性。然而，这种偏差不太可能显著影响BAO峰位置的测量。
2010-09-07 astro-ph.CO
The environmental dependence of the baryon acoustic peak in the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey CMASS sample
星系团的环境依赖性编码了有关宇宙结构生长的物理过程的信息。我们分析了重子振荡光谱巡天CMASS样品的星系关联函数中重子声峰随环境的变化。通过平滑的局部过密度将样本分成三个子集，我们在子样本的六个独立的自相关和互关联函数中检测声学峰值。对这些关联函数进行模型拟合，并利用模拟星系和暗物质星表进行了标定，结果表明，所推断的距离尺度与环境无关，与组合样本的分析结果一致。重子声学特征的形状以及在泽尔多维奇近似下密度场重建的精度随环境而变化。通过将欠密区域和过密区域对全样本关联函数的贡献增加50%，我们实现了重子声学振荡与CMASS数据和模拟星表拟合精度的几个百分点的分数改进：模拟集合的优选尺度拟合中的分散度从1.45%提高到1.34%（重建前）和1.03%提高到1.00%（重建后）。这些结果是一致的概念，即声学峰值是尖锐的，在欠密集的环境。
2018-10-03 astro-ph.CO
Fitting Methods for Baryon Acoustic Oscillations in the Lyman-α Forest Fluctuations in BOSS Data Release 9
描述了分析莱曼-α森林涨落和测量重子声学振荡（BAO）参数的拟合方法。我们将我们的方法应用于BOSS Data Release 9。我们的方法是基于物理坐标空间中的三维关联函数模型，并包括红移空间失真，各向异性非线性展宽，和宽带失真的影响。我们允许独立的尺度因子沿和垂直的视线，以尽量减少对我们假设的基准宇宙学的依赖，并获得单独的测量的BAO角和相对速度尺度。我们的拟合软件和复制我们的主要BOSS数据版本9结果所需的输入文件是公开的。
2013-01-15 astro-ph.CO
Mock Quasar-Lyman-α Forest Data-sets for the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
本文描述了SDSS-III重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布11（DR 11）中模拟高红移类星体样本的模拟数据集。模拟谱包含Lyα森林关联，可用于研究包括重子声学振荡（BAO）在内的三维关联函数。它们还包括天体物理效应，如类星体连续谱多样性和高密度吸收体，仪器效应，如噪音和光谱分辨率，以及SDSS管道处理原始数据所带来的缺陷。BOSS合作的Lyα forest BAO分析（见Repubbac et al. 2014）在对真实数据进行BAO分析之前使用这些模拟数据集开发和交叉检查分析程序，并进行持续的系统交叉检查。这里提出的测试表明，模拟再现足够好的真实光谱的重要特征。这些模拟数据集将与数据发布11时的数据一起提供。
2015-11-17 astro-ph.CO
Small-scale structure and the Lyman-$α$ forest baryon acoustic oscillation feature
莱曼- $α$森林中的重子声学振荡（BAO）特征是在红移z~2.5时宇宙膨胀率的关键探测之一，而这一时间远在暗能量被认为具有动力学意义之前。BAO作为标准标尺的一个关键优势是它是一个尖锐的特征，因此比其他宇宙学探测器更能抵抗宽带系统效应。然而，如果莱曼- $α$森林传输对重子相对于暗物质的初始流动速度敏感，那么BAO峰位置可以移动。在这里，我们研究这种敏感性，使用一套流体动力学模拟的小区域的星系际介质的范围内的盒子大小和物理假设;每个模拟从运动解耦时期（z~1059）的初始条件开始，经历从中性气体到再电离时的电离气体热演化的离散变化（z~8），最后处理成$α$森林透射通量立方体。流动速度抑制小尺度结构，导致再电离后较不剧烈的弛豫。在低红移处，由于电离相的温度演化是收敛的，气体分布和温度-密度关系的变化更为微妙。在BAO规模的变化估计为0.12%的顺序在z=2.5，一些主要的不确定性和未来的改进途径进行了讨论。对于即将进行的DESI Lyman- $α$森林调查，预测的流速度变化将是次显性但不可忽略的影响（$0.26σ$级），并且超过宇宙方差下限。希望这项研究将激励更多的理论工作的幅度的BAO转变，无论是在莱曼- $α$森林和其他示踪剂的大尺度结构。
2017-10-31 astro-ph.CO
Optimal Redshift Weighting For Baryon Acoustic Oscillations
未来的重子声学振荡（BAO）巡天将测量非常大的体积，覆盖广泛的红移范围。我们推导出一组红移权重，将红移方向的信息压缩到少量的模式。我们认为，这样的压缩几乎保留了大多数宇宙学的所有信号，同时为每个组合提供高信噪比测量。我们提供了一些玩具模型和简单的工作示例。作为中间步骤，我们给出了一个精确的含义“有效红移”的BAO测量。
2014-11-05 astro-ph.CO
A Simple Analytic Treatment of Linear Growth of Structure with Baryon Acoustic Oscillations
在线性微扰理论中，有关结构生长的所有信息都包含在格林函数或等效的传递函数中。这些函数通常使用数值代码或唯象拟合公式计算，在大尺度和小尺度的限制下，精确的解析结果。在这里，我们提出了一个框架，解析求解所有的尺度，特别是中间尺度相关的重子声学振荡（BAO）。我们解决的格林函数和传递函数使用球平均的超密度和近似的耦合重子-光子流体的密度是恒定的内部的声音视界。
2015-09-28 astro-ph.CO
Observing Baryonic Acoustic Oscillations in tomographic cosmic shear surveys
我们表明，它是可能的，以建立有效的物质密度功率谱层析宇宙剪切观测表现出重子声振荡（BAO）功能，一旦零变换已应用于数据。这些功能的幅度和位置可以重建的精度量化的天空覆盖范围，固有的形状噪声，中值源红移和源的数量密度。在欧几里德或LSST中的BAO检测，如宽测量，将可能具有适度的信噪比。对于稍微更深入的调查，它会有很大的改善。
2020-04-07 astro-ph.CO
Fast, large volume, GPU enabled simulations for the Ly-alpha forest: power spectrum forecasts for baryon acoustic oscillation experiments
来自大型Ly-alpha森林巡天的重子声学振荡标度（BAO）的高红移测量代表了暗能量研究的下一个前沿。作为这项工作的一部分，将需要对Ly-alpha森林的BAO签名进行有效模拟。为此，我们构建了一个模型，用于生产快速，大容量的模拟Ly-alpha森林。利用经过校准的半分析方法，我们能够在1 Gpc^3卷中运行非常大的模拟，使用支持GPU的代码版本，在台式电脑上在不到一天的时间内完全解决了Jeans规模。从我们的半解析模拟中提取的Ly-alpha森林光谱与从完全流体动力学参考模拟中获得的光谱非常一致。此外，我们发现我们的模拟数据与观测测量的通量概率分布和一维通量功率谱是广泛一致的。我们能够正确地恢复输入BAO规模从三维Ly-alpha通量功率谱测量从我们的模拟数据，并估计，每平方度约15个背景源和每像素约5个信噪比的类似BOSS的10^4 deg^2调查应实现BAO尺度的测量，误差在约1.4%以内。我们还使用我们的模拟来提供简单的功率-的法律表达式估计的分数误差的BAO尺度上的变化的信号噪声和背景源的数量密度。我们的方法的速度和灵活性非常适合探索参数空间和观测和天体物理系统学的影响，从即将到来的大规模光谱调查的BAO签名的恢复。
2011-08-15 astro-ph.CO
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: Anisotropic Baryon Acoustic Oscillations measurements in Fourier-space with optimal redshift weights
利用扩展的重子振荡光谱巡天数据Release 14类星体样品，测量了具有最佳红移权的各向异性和各向同性的重子声学振荡（BAO）。应用红移权重将对BAO膨胀参数$α(z_{\rm eff})$的约束提高了17\ %。我们重建了$0.8<z<2.2$红移范围内BAO距离指标的演化历史。本文是分析eBOSS DR 14类星体样本的一组中的一部分。
2018-01-16 astro-ph.CO
Bispectrum as Baryon Acoustic Oscillation Interferometer
星系双谱测量了星系三胞胎的过度聚集，通过重子声学振荡（BAO）提供了暗能量的探测。然而到目前为止，由于三角形的组合爆炸性数量，它一直没有得到充分利用。在这里，我们利用双谱中的干扰来识别放大BAO的三角形。这种方法降低了估计协方差矩阵的计算成本，提供了一个改进的BAO约束相当于延长BOSS的30%，并简化了添加双谱BAO信息，未来的大规模红移调查分析。
2018-12-20 astro-ph.CO
Exploiting the shift of baryonic acoustic oscillations as a dynamical probe for dark interactions
星系和星系团的关联函数中的重子声峰为探测宇宙的时空几何提供了一把标准标尺，共同制约着角直径距离和哈勃膨胀率。此外，非线性效应可以系统地移动峰值位置，使我们有机会将这种聚集特征也作为动态探测来利用。我们调查的可能性，检测相互作用的黑暗部门通过准确测定重子声学标度。利用从CoDECS模拟中提取的公共晕目录-迄今为止最大的N体相互作用暗能量模型模拟套件-我们确定了重子尺度的位置，该位置适合带滤波关联函数，专门用于放大声音视界处的信号。在0 < z < 2的范围内，我们分析了由于非线性动力学、红移空间失真和高斯红移误差引起的位移。由于暗能量和暗物质之间的耦合以一种特殊的方式影响晕的成团特性，特别是重子声振荡的振幅和位置，重子峰位置的宇宙演化可能提供一种直接的方法来区分相互作用的暗能量模型和标准的ΛCDM框架。为了最大限度地提高重子峰作为动力学探测器的效率，必须在红移空间中测量关联函数，因为在红移空间中，由于非线性引起的重子声学位移被放大。光谱星系巡天的典型红移误差不会显著影响这些结果。
2012-12-04 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the Lyα forest baryon acoustic oscillations measurement of the redshift 2.3 Hubble parameter
我们使用Busca等人（2012）在红移z = 2.3处测量的哈勃参数，以及Simon等人（2005），Gaztanaga等人（2009），Stern等人（2010）和Moresco等人（2012）的21个较低z测量值，对恒定和时间演化的暗能量宇宙学模型的模型参数进行约束。新Busca等人（2012）的测量结果在H（z）约束中的限制性明显高于Farooq等人（2012）得出的限制性。这些H（z）约束现在比当前Ia型超新星（SNIa）视星等测量的限制性更大（Suzuki et al. 2012）。H（z）约束本身要求在大约2-sigma置信水平下加速宇宙膨胀，这取决于分析中使用的宇宙学模型和哈勃常数先验。对H（z）、重子声学振荡峰长标度和SNIa数据的联合分析支持一个空间平坦的宇宙学模型，该模型目前由与时间无关的宇宙学常数主导，但不排除缓慢演化的暗能量密度。
2012-12-18 astro-ph.CO
How does non-linear dynamics affect the baryon acoustic oscillation?
通过将暗物质微扰分解为短、长两种模式，研究了重子声学振荡在功率谱和关联函数中的非线性行为。暗物质涨落的演化可以描述为长波长位移矢量作用于非线性增长的短波长物质扰动所引起的全局坐标变换。利用这一特性，我们研究了在标准微扰理论中高$k$解的著名消除。虽然标准的扰动理论自然地满足高$k$解决方案的取消，最近提出的一些改进的扰动理论不保证取消。我们表明，这种取消澄清成功的标准微扰理论在2圈的顺序在描述的振幅的非线性功率谱，即使在高$k$ regions.We提出了一个扩展的标准2圈水平微扰理论模型的非线性功率谱，更准确地模拟非线性演化的重子声学振荡比标准微扰理论。该模型由简单直观的两部分组成：不含重子声学振荡的平滑功率谱的非线性演化和由于暗物质的大尺度速度和由于暗物质粒子间的引力引起的重子声学振荡的非线性演化.我们的扩展模型预测的重子声学振荡峰在$z=0.35$的平滑参数为$\sim 7.7\ {\rm Mpc}/h$，并描述了小的非线性位移的峰值位置，由于星系的随机运动。
2014-02-06 astro-ph.CO
Accuracy of cosmological parameters using the baryon acoustic scale
对共动重子声学标度标准尺的X-能级测量可以用来打破仅来自CMB的参数约束中的简并性。重子拖曳时期的声视界常被用作物质密度关联函数峰值尺度的代用指标，并可方便、快速地计算出不同宇宙学模型的声视界。然而，测量并不直接约束该尺度，而是对全关联函数的测量，其取决于通过解耦的详细演变。我们评估的可靠性水平的参数约束的基础上一个简单的近似的声学尺度相比，一个更直接的确定从完整的数值两点关联函数。使用类似于最近BAO数据分析的五参数拟合技术，我们发现，对于标准ΛCDM模型和具有大质量中微子和附加相对论自由度的扩展，对于在合理范围内变化的大多数参数组合，近似优于0.15%。
2014-12-08 astro-ph.CO
Impact of dark matter-baryon relative velocity on the 21cm forest
本研究探究暗物质-重子相对速度对21厘米森林信号的影响，发现该相对速度引发的小尺度物质功率谱抑制，可使21厘米吸收线丰度降低数倍以上。
2023-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Detecting baryon acoustic oscillations by 3d weak lensing
本文研究了用三维弱透镜探测宇宙物质分布中的重子声学振荡特征的可能性。重子振荡是无法访问的，甚至弱透镜层析成像，因为宽线的视线加权函数，并需要一个专门的方法，通过三维剪切估计。我们量化的不确定性估计的物质谱振幅在重子振荡波矢量的费舍尔矩阵的方法与固定的宇宙学，并以这种方式表明，未来的弱透镜调查，如EUCLID和DES能够拿起前四个摆动，EUCLID给出了更好的测量精度。我们还提供了一个详细的调查之间存在的相关性的错误和他们的缩放行为的调查参数，如中值红移，红移误差，错误的星系形状测量，天空覆盖范围，最后相对于摆动的数量之一是试图确定。
2013-03-05 astro-ph.CO
Nonlinear Behavior of Baryon Acoustic Oscillations in Redshift Space from the Zel'dovich Approximation
重子声学振荡（BAO）是研究宇宙膨胀历史的有力工具，它可以揭示暗能量的本质。为了准确地表征暗能量状态方程使用BAO，我们必须了解的非线性和红移空间失真的声学峰的位置和形状的影响。在以前的文章中，我们介绍了一种新的方法，在位形空间中使用Zel'dovich近似的二阶微扰理论，并提出了一个简单的结果的第一个非线性项的关联函数。在本文中，我们将这种方法推广到红移空间。我们展示了如何进行计算，并提出了分析结果的第一个非线性项的关联函数。最后，我们通过与数值模拟的比较来验证我们的结果。
2014-11-05 astro-ph.CO
Strongest constraints on dark acoustic oscillations from the Lyman-alpha forest
University of Toronto（多伦多大学）；University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；King’s College London（伦敦国王学院）；Imperial College London（帝国理工学院）；Stony Brook University（石溪大学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
利用莱曼α森林的全正向模型，首次对暗物质线性功率谱中的小尺度暗声振荡（DAO）施加约束，表明若DAO峰值波数<50 h Mpc^{-1}，则暗物质中最多30%可形成DAO（95%置信水平），探测尺度比宇宙微波背景小25倍。
2026-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Constraint on the growth factor of the cosmic structure from the damping of the baryon acoustic oscillation signature
我们确定了一个约束的增长因子通过测量阻尼的重子声学振荡的物质功率谱使用斯隆数字巡天明亮的红色星系样本。BAO的阻尼是在一个西格玛水平上检测到的。在1σ统计水平上，我们得到σ_8D_1（z=0.3）= 0.42^{+0.34}-0.28}，其中σ_8是半径为8h^{-1}Mpc的球内的均方根密度，D_1（z）是红移z处的增长因子。上述结果假定其他参数固定，宇宙学是一个空间平坦的冷暗物质宇宙，具有宇宙学常数。
2009-10-14 astro-ph.CO
Coherent Combination of Baryon Acoustic Oscillation Statistics and Peculiar Velocity Measurements from Redshift Survey
本文提出了一种新的统计方法，将重子声学振荡统计（BAO）和特殊速度测量相干地结合起来，利用从观测到的红移空间中的红移畸变中分解出的实空间中的密度-密度谱和速度-速度谱，1）获得更强的暗能量约束，σ（w）=0.06和σ（w_a）=0.20，这是由单独的BAO或速度测量增强的，（2）交叉检验两种不同方法的暗能量约束的一致性：以BAO作为几何测量，以特有速度作为大尺度结构观测量。除此之外，由于功率谱分解过程不受星系偏差的不确定性的影响，这种同时拟合是一种不需要对星系偏差作任何预先假设的最佳宇宙学参数提取方法。
2011-05-30 astro-ph.CO
Redshift-space streaming velocity effects on the Lyman-$α$ forest baryon acoustic oscillation scale
重子声学振荡（BAO）标度是测量宇宙学距离的标准标尺，因此成为宇宙膨胀历史的主要探测器。然而，任何改变尺子长度的物理效应都可能导致我们在确定距离和膨胀率时产生偏差。这些物理效应之一是流动速度，即早期宇宙中重子和暗物质之间的相对速度，由于它们在复合时共同起源于声波，因此与BAO标度耦合。在这项工作中，我们调查的流动速度上的莱曼- $α$森林自动功率谱，最近委托DESI摄谱仪使用的主要示踪剂之一的BAO功能的影响。为此，我们开发了一个新的微扰模型的莱曼- $α$通量密度对比度是完整的第二阶为一定的字段，并适用于任何红移空间示踪剂的结构，因为它是基于对称性的考虑。我们发现，有8个偏置系数通过二阶。我们发现流动速度引起的BAO标度的变化为0.081- 0.149%（横向）和0.053- 0.058%（径向），这取决于所使用的偏置系数的模型。这些误差小于DESI Lyman- $α$ BAO误差预算，但与之相比不可忽略，该误差预算在总规模上为0.46%。这些结果对我们选择的偏置参数的敏感性强调了未来的工作需要从模拟中测量高阶偏置系数，特别是对于DESI之外的未来实验。
2020-08-09 astro-ph.CO
Baryon Acoustic Oscillations and the Hubble Constant: Past, Present and Future
我们利用大爆炸核合成（BBN）的重子声学振荡（BAO）和重子密度测量研究了哈勃常数（$H_0$）的约束。我们首先调查星系BAO测量和那些使用莱曼- $α$森林，贝叶斯框架内的紧张局势。使用eBOSS DR 14的最新结果，我们发现，假设平坦的$Λ$ CDM，该张力的概率为$\simeq6.3\%$。我们测量$H_0 = 67.6\pm1.1$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，与一个弱的依赖于先前使用的BBN，与普朗克宇宙微波背景（CMB）的结果，并在强张力与距离阶梯的结果。最后，我们预测了未来的BAO $+$ BBN测量的$H_0$，使用暗能量光谱仪（DESI）。我们发现，BBN之前的选择将有显着的影响时，考虑未来的BAO测量DESI。
2020-01-23 astro-ph.CO
Baryonic acoustic oscillations simulations for the Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
重子声波振荡是星系空间分布的特征，如果在不同的年代观测到它，可以探测到暗能量的本质。为了能够高精度地测量暗能量状态方程的参数，必须使用大量的星系样本。大型综合巡天望远镜将用6个300 nm和1100 nm的滤光片巡天，这样一个具有光度红移的星系目录将可用于暗能量研究。在这篇文章中，我们将给出一个粗略的估计的光度红移的不确定性的影响的暗能量参数的计算，通过重建的BAO尺度从一个模拟的光度星表。
2010-09-28 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Measuring D_A and H at z=0.57 from the Baryon Acoustic Peak in the Data Release 9 Spectroscopic Galaxy Sample
我们目前的角直径距离和哈勃参数在z=0.57的测量的重子声学峰的相关星系从斯隆数字巡天III重子振荡光谱调查。我们的分析是基于数据发布9中的样本，该样本包含264，283个星系，面积超过3275平方度，红移范围为0.43<z<0.70。我们使用两种不同的方法，以提供强大的测量声峰的位置跨越和沿视线，以测量宇宙学的距离尺度。我们得到声视界的基准值D_A（0.57）= 1408 +/- 45 Mpc，H（0.57）= 92.9 +/-7.8km/s/Mpc。来自各向异性拟合的这些结果与Anderson等人在2012年提出的球形平均声峰位置的分析完全一致。我们的距离测量结果与标准宇宙学模型的预测非常吻合，该模型具有宇宙学常数和零空间曲率。
2013-03-19 astro-ph.CO
A model of interacting dark fluids tested with supernovae and Baryon Acoustic Oscillations data
我们比较超新星和重子声学振荡的数据相互作用的暗物质和暗能量的宇宙学模型的预测。这个理论模型可以从Einstein-Cartan引力的有效场论导出，有两个标度指数$δ_G$和$δ_Λ$，与暗物质和暗能量之间的相互作用有关。我们对数据进行$χ^2$拟合，以将其与标准$Λ$ CDM模型进行比较和对比。然后，我们探索的参数范围内的模型，它给出了一个更好的$χ^2$比标准的宇宙学模型。所有这些结果导致严格的约束模型的标度指数。我们的结论是，这类模型，提供了一个体面的替代$Λ$ CDM模型。
2019-02-01 astro-ph.CO
Isocurvature modes and Baryon Acoustic Oscillations
通过星系巡天测量重子声振荡是一种强有力的抑制暗能量的工具。该方法依赖于由宇宙微波背景各向异性测量得到的辐射阻力下声视界大小的知识。在本文中，我们量化的非标准的初始条件的形式的等曲率分量的暗能量参数的测定从未来的BAO调查的影响。特别是，如果有一个等曲率分量（在目前的数据仍然允许的水平），但它被忽略在CMB分析，声音视界和宇宙学参数的确定是有偏见的，因此，未来的调查可能会错误地建议偏离宇宙学常数。为了恢复一个公正的确定的声音地平线和暗能量参数，等曲率扰动的一个组成部分，必须包括在模型中分析CMB数据时。幸运的是，这样做不会显著增加参数错误。
2010-06-18 astro-ph.CO
On the baryon acoustic oscillation amplitude as a probe of radiation density
星系分布中的重子声学振荡（BAO）特征已被广泛研究，作为探测宇宙距离和膨胀历史以及暗能量的优秀标准标尺。相比之下，BAO特征的振幅得到了相对较少的研究，主要是由于有限的信噪比，以及由于星系偏置，非线性聚类的影响和对几个宇宙学参数的依赖而引起的复杂性。正如预期的那样，BAO特征的振幅对宇宙重子分数很敏感：对于标准辐射含量，宇宙微波背景（CMB）声学峰值精确地限制了这一点，BAO振幅在很大程度上是一个冗余的交叉检查。然而，CMB主要限制红移的物质辐射的平等，z_eq，和重子/光子比：如果一个非标准的辐射密度N_eff是允许的，增加N_eff，同时匹配的CMB峰值导致减少重子分数和较低的相对BAO振幅。我们从星系的关联函数（Eq.~从线性理论模型中，我们发现这主要是敏感的N_eff和其他宇宙学参数相当不敏感。需要从N体模拟中进行更详细的工作，以限制非线性和尺度依赖的星系偏差对这一可观察性的影响。
2014-01-14 astro-ph.CO
A cosmic speed-trap: a gravity-independent test of cosmic acceleration using baryon acoustic oscillations
我们提出了一个新的和高度模型独立的宇宙加速测试通过比较观测的重子声学振荡（BAO）规模在低和中等的红移：我们得出一个新的不等式有关BAO观测在两个不同的红移，这必须满足任何合理的均匀非加速模型，但违反了类似于LambdaCDM的模型，由于在最近的过去加速。这个测试完全独立于重力理论（GR或其他），弗里德曼方程，CMB和超新星观测：测试仅假设宇宙学原理，并且BAO特征的长度尺度在共动坐标中是固定的。考虑到BOSS的实际中期观测结果，预计该检验将排除所有~ 4σ显著性的均质非加速模型，并且在下一代调查中可以达到~ 7σ。
2012-03-16 astro-ph.CO
The Imprint of the Baryon Acoustic Oscillations (BAO) in the Cross-correlation of the Redshifted HI 21-cm Signal and the Ly-alpha Forest
Ly-alpha森林和红移21厘米辐射的互相关最近被提出作为一种观测工具，用于绘制后再电离时代z < 6的大尺度结构。这具有显著的优点，因为与相应的自相关信号相比，预期连续体减法和前景去除的问题显著地不那么严重。此外，与Ly-alpha森林自相关信号相比，离散类星体采样对互相关的影响不太严重。本文探讨了利用互相关信号探测重子声学振荡（BAO）的可能性。为此，我们已经开发了一种理论形式主义来计算预期的互相关信号及其方差。我们已经用它来预测预期的信号，并估计可能探测到的观测参数范围。对于Ly- $α$森林，我们考虑了BOSS和BIGBOSS，它们预计分别具有16 deg^{-2}和64 deg^{-2}的类星体密度。使用尺寸为2 m * 2 m的天线覆盖z=2至3的红移范围的无线电干涉仪阵列非常适合21 cm的观测。需要观察25个独立的视场，这对应于BOSS的整个角度范围。我们发现，在21厘米观测中，用BOSS分别探测角向和径向BAO时，每个视场的噪声水平必须达到1.1 * 10^{-5} K^2和6.25 * 10^{-6} mK^2。BIGBOSS的相应数值为3.3 * 10^{-5} mK^2和1.7 * 10^{-5} mK^2。4至5个独立的无线电干涉仪阵列，每个阵列包含400个天线，对50米范围内的所有基线进行均匀采样，将能够在几年内进行这些观测。
2011-12-04 astro-ph.CO
Measuring the distance-redshift relation with the baryon acoustic oscillations of galaxy clusters
我们分析了迄今为止最大的星系团光谱样本，并从重子声学振荡中提供了距离-红移关系的观测约束。在这项工作中考虑的集群样本已被提取从斯隆数字巡天在三个中位数红移，$z=0.2$，$z=0.3$，和$z=0.5$。对象的数量分别为$12910$、$42215$和$11816$。我们在三个样品中都探测到了重子声学振荡的峰值。导出的距离约束为：$r_s/D_V(z=0.2)=0.18 \pm 0.01$、$r_s/D_V(z=0.3)=0.124 \pm 0.004$和$r_s/D_V(z=0.5)=0.080 \pm 0.002$。结合这些测量，我们得到强大的宇宙学参数的约束。我们的结果与标准的$Λ$冷暗物质模型一致。具体来说，我们约束的哈勃常数在$Λ$ CDM模型，$H_0 = 64_{-9}^{+14} \, \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$，曲率能量的密度，在$oΛ$ CDM上下文中，$Ω_K = -0.015_{-0.36}^{+0.34}$，最后的参数的$ow$ CDM情况下，$w = -1.01_{-0.44}^{+0.44}$的暗能量状态方程。这是第一次只用星系团的重子声学振荡的峰值来约束距离-红移关系。
2015-10-29 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: mapping the distance-redshift relation with baryon acoustic oscillations
我们目前的测量的重子声峰红移z = 0.44，0.6和0.73的星系相关函数的最终数据集的WiggleZ暗能量调查。我们结合我们的关联函数与较低的红移测量从6度场星系巡天和斯隆数字巡天，产生一个堆叠的调查关联函数中的重子声学峰值的检测的统计意义是4.9西格玛相对于零重子模型没有峰值。我们适合宇宙学模型，这个组合的重子声学振荡（BAO）数据集包括6个距离红移数据点，并比较结果类似的适合超新星（SNe）和宇宙微波背景（CMB）的最新汇编数据。BAO和SNe数据集产生一致的测量值的状态方程w的暗能量，当单独与CMB结合，提供了一个强大的检查系统误差在这些距离探针。结合所有的数据，我们确定了一个平坦宇宙的w =-1.03 +/-0.08，与宇宙学常数模型一致。假设暗能量是一个宇宙学常数，并改变空间曲率，我们发现Omega_k =-0.004 +/-0.006。
2011-08-12 astro-ph.CO
Ho'oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?
本文报告发现一个名为Ho'oleilana的独立重子声学振荡结构，位于z=0.068，半径155/h_{75} Mpc，其存在支持了早期宇宙理论，并给出哈勃常数76.9+8.2-4.8 km/s/Mpc的测量。
2023-09-01 astro-ph.CO
Beating non-linearities: improving the Baryon Acoustic Oscillations with the linear point
本文提出一种新的方法来研究大尺度结构群聚关联函数中的重子声学振荡。我们确定了一个尺度s_LP，它有两个基本特征：它的位置是不敏感的非线性引力，红移空间扭曲，和尺度依赖的偏差在0.5%的水平;它是几何的，即独立的原始密度波动参数的功率谱。这两个性质一起使s_LP，称为“线性点”，一个优秀的宇宙学标准标尺。线性点也是吸引人的，因为它很容易识别，而不管非线性如何扭曲关联函数。最后，在s_LP处的关联函数幅度类似地对几个百分比内的非线性校正不敏感。因此，利用特殊的重子功能的关联函数，我们提出了三个新的估计增长的测量。目前数据中对s_LP的初步分析是令人鼓舞的。
2017-03-16 astro-ph.CO
Supersonic Relative Velocity Effect on the Baryonic Acoustic Oscillation Measurements
我们研究了最近发现的在高红移时重子和暗物质之间的超音速相对速度对低红移时重子声振荡（BAO）测量的影响。相对速度效应的振幅在低红移是依赖于模型的，但可以通过使用一个未知的偏置参数化。我们发现，如果不考虑，相对速度效应可以移动BAO峰的位置和偏差的暗能量状态方程的估计，由于其非光滑，异相振荡结构周围的BAO标度。幸运的是，相对速度效应可以很容易地在约束宇宙学参数的情况下建模，而不会大幅增加误差预算。我们还表明，相对速度效应的存在下产生了一个独特的签名，在星系的双谱，它可以用来隔离这种效果。未来的暗能量调查可以精确测量相对速度效应，并从功率谱分析中减去它，以高精度约束暗能量模型。
2011-05-18 astro-ph.CO
Landau Damping of Baryon Structure Formation in the Post Reionization Epoch
Chen和Lai提出，在对后再电离时代宇宙大尺度结构形成的正确描述中，应该考虑等离子体集体效应。具体地说，是重子热运动产生的压力和不完全德拜屏蔽产生的残余长程静电势共同对抗了引力坍缩。因此，在小尺度下，重子将以离子声学频率振荡，而不是传统的中性声学频率。在本文中，我们扩展和改进的陈-赖公式的注意到朗道阻尼的离子声振荡。由于T_e \sim T_i在后再电离时代，离子声振荡将不可避免地遭受朗道阻尼，在中高波数k区域，朗道阻尼严重抑制重子密度谱。为了更好地描述这种朗道阻尼现象，我们发现有必要对滤波波数k_f进行修正。如果我们预测的离子声振荡的朗道阻尼能在高红移下被观测到，那将是很有趣的。
2010-06-30 astro-ph.CO
A Physical Picture of Bispectrum Baryon Acoustic Oscillations in the Interferometric Basis
我们提出了一个新的“干涉”的基础上，旨在突出的重子声学振荡（BAO）的功率谱组成它的干涉的物质双谱的图片。三角形的建设性的干涉放大BAO提供更强的宇宙距离约束比三角形的相消干涉。我们表明，在全循环求和双谱的BAO功能的振幅可以分解成更简单的贡献，从单项或对的条款的扰动理论双谱，并在我们的参数空间的大片完整的BAO振幅描述以及由BAO的振幅在一个单一的术语。主项主要由欧拉标准微扰理论的$F^{(2)}$核决定。我们提出了一个简单的物理图片的BAO振幅在每一个术语的BAO信号是最强的三角形配置，其中两个波数不同的BAO基本波长的倍数。
2018-11-29 astro-ph.CO
Towards an Optimal Reconstruction of Baryon Oscillations
宇宙大尺度结构中的重子声学振荡（BAO）在物质分布的两点关联函数中留下一个明显的峰值。该声峰被整体流动和非线性演化模糊和移位。然而，它已被证明，它仍然是可能的锐化峰值，并消除其移位撤消的影响，整体流量。我们提出了一种改进的标准声峰重建。与标准方法相反，新方案没有自由参数，一致地处理大尺度模式，并使用最优滤波器来提取BAO信息。在红移为零时，与标准重建相比，重建的线性物质功率谱导致重建的声学峰的明显改善的锐化。
2013-01-02 astro-ph.CO
Baryon acoustic oscillations in thin redshift shells from BOSS DR12 and eBOSS DR16 galaxies
在一个天文数据集庞大、宇宙学关系紧张的时代，模型独立分析的情况是令人信服的。我们提出了一套14个重子声学振荡测量薄红移壳层的精度为3%，通过分析的BOSS DR 12和eBOSS DR 16星系的红移范围$0.32<z<0.66$。由于使用薄壳，分析仅使用红移和角度进行，因此仅在考虑模拟目录时引入基准模型，这对于协方差矩阵估计和管道验证是必要的。我们将我们的测量结果（有和没有超新星数据）与普朗克2018年的相应约束进行了比较，发现了良好的兼容性。这种可能性的Monte Python模块可在https://github.com/ranier137/angularBAO上获得。
2022-03-28 astro-ph.CO
Quasar-Lyman $α$ Forest Cross-Correlation from BOSS DR11 : Baryon Acoustic Oscillations
我们使用SDSS-III重子振荡光谱巡天数据发布11中的164，000多个类星体，测量了类星体与莱曼α森林吸收的大尺度互相关。我们将之前对大约60，000个类星体的研究从数据发布9扩展到更大的分离，允许沿着视线$c/(H(z=2.36) ~ r_s) = 9.0 \pm 0.3$和跨越视线$D_A(z=2.36) / ~ r_s = 10.8 \pm 0.4$测量重子声振荡（BAO）尺度，与CMB和其他BAO数据一致。利用普朗克数据的声视界的最佳拟合值（$r_s=147.49 Mpc$），我们可以将这些结果转化为对$H(z=2.36) = 226 \pm 8 km/s / Mpc$的哈勃参数和$D_A(z=2.36) = 1590 \pm 60 Mpc$的角直径距离的测量。测得的交叉关联函数和更新的代码，以适应BAO规模（baofit）是公开的。
2014-05-20 astro-ph.CO
Constraining H0 from Lyman-alpha Forest and Baryon Acoustic Oscillations
提出了一种利用高红移类星体的平均透射通量测量哈勃常数H 0的新方法。一个半解析模型的宇宙无关的体积密度分布函数，它允许一个获得约束的宇宙学参数一旦一个温和的knowlegde的银河系间介质（IGM）参数被假定。通过假设一个平坦的LCDM宇宙学，我们表明，这种方法本身不能提供良好的约束的自由参数对（h，Ω_m）。然而，它是可能的，打破质量密度参数的简并通过应用一个联合分析，包括重子声学振荡（BAO）。我们的分析基于Lyman-alpha森林的两个不同样本，将参数限制在0.58 < h < 0.91和0.215 < Omega_m < 0.245（1 sigma）的区间上。虽然相对于其他估计的约束是较弱的，我们指出，有一个更大的样本和更好的知识IGM这种方法可能会提出竞争力的结果来测量独立的宇宙距离阶梯的哈勃常数。
2012-01-05 astro-ph.CO gr-qc
A New Statistic for Analyzing Baryon Acoustic Oscillations
本文介绍了一种新的用于测量和分析大尺度结构，特别是重子声学振荡的统计ω_l。Ω_1是一种带滤波的、配置空间统计量，其易于实现，并且具有优于传统功率谱和关联函数估计器的优点。与这些估计器不同，omega_l可以将大部分声学信息定位到声学尺度处的单个凹陷中，同时还避免对约束不良的大尺度功率（即，积分约束）。它还通过对计数对各向异性聚类敏感，并且不需要任何分箱。我们测量的偏移声峰由于非线性效应，使用来自二次采样的暗物质目录，以及从模拟星系目录通过晕占据分布（HOD）建模。所有这些都是在z=1的1 h ^{-1}Gpc盒子中对1024^3粒子暗物质的44个模拟实现得出的。我们将这些位移与从功率谱中得到的位移进行了比较，并得出结论，结果一致。这表明从ω_0和P（k）获得的任何距离测量将彼此一致。我们还表明，它是可能的，以提取相同数量的声学信息使用ω_0或P（k）从等体积调查。
2010-06-09 astro-ph.CO
A Detection of the Baryon Acoustic Oscillation Features in the SDSS BOSS DR12 Galaxy Bispectrum
本文首次对重子振荡光谱巡天（BOSS）CMASS样本（$0.43 \leq z \leq 0.7$）第十二次数据发布（DR 12）的星系双谱中的重子声振荡（BAO）特征进行了高显著性探测（$4.1σ$）。我们测量了尺度膨胀参数$α$，使用功率谱，双谱，并同时为DR 12，加上2048个MultiDark-PATCHY模拟在北银河帽和南银河帽（分别为NGC和SGC），以及这两个样本的体积加权平均值（N+SGC）。模拟的拟合验证了我们的分析管道，产生了与模拟宇宙学一致的值。通过分别拟合功率谱和双谱，我们测试了结果的稳健性，在所有情况下都发现NGC、SGC和N+SGC的值一致。我们发现$D_{\mathrm{V}} = 2032 \pm 24 (\mathrm{stat.}) \pm 15 (\mathrm{sys.})$ Mpc，$D_{\mathrm{V}} = 2038 \pm 55 (\mathrm{stat.}) \pm 15 (\mathrm{sys.})$ Mpc，和$D_{\mathrm{V}} = 2031 \pm 22 (\mathrm{stat.}) \pm 10 (\mathrm{sys.})$ Mpc的N+SGC功率谱，双谱和同时拟合，分别。
2017-12-15 astro-ph.CO
Analyzing Baryon Acoustic Oscillations in Sparse Spectroscopic Samples via Cross-Correlation with Dense Photometry
我们发展了一种利用稀疏红移巡天与密度更大的测光样本的互相关测量重子声学振荡（BAO）的宇宙学距离尺度的方法。这减少了否则将影响稀疏光谱图的自相关的散粒噪声。作为原理的证明，我们首次将这种方法应用于Sloan Digital Sky Survey（SDSS）BOSS/CMASS星系样本的z>0.6尾的稀疏样本和SDSS DR 9的密集光度样本。在有效z=0.64处，我们发现互相关中BAO峰的2.8 σ偏好，由此我们测量角直径距离D_M（z=0.64）=（2418 +/- 73 Mpc）（r_s/ r_{s,fid}）。因此，我们预计，使用这种方法将稀疏光谱与现在刚刚变得可用的深度高质量成像相结合，将使BAO测量的精度比单独使用光谱的精度更高。
2017-11-06 astro-ph.CO
Laguerre reconstruction of the correlation function on Baryon Acoustic Oscillation scales
重子声学振荡特征可以作为标准的宇宙学标尺。在实践中，对于距离尺度上的子百分比级精度，必须对其进行标准化。物理原因是理解的，所以我们用它来开发一个算法，提高了估计的规模。该算法利用的事实是，在最初的关联函数是很好的拟合的多项式的尺度范围内，导致统治者的长度失真的领先的顺序的影响，可以占分析。在数值模拟中的方法的测试表明，它提供了简单和快速的重建的完整形状的BAO功能，以及子百分之确定的线性点的关联函数的偏置示踪剂与最小的假设有关的基本宇宙学模型或观察到的示踪剂的性质。我们的研究结果还表明，对于关联函数的最小二乘估计，半整数广义Laguerre函数是一个特别有用的选择。
2021-07-26 astro-ph.CO
The Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Baryon acoustic oscillations with Lyman-$α$ forests
利用扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）测量了由Lyman-$α$（Ly $α$）吸收和有效红移$α$的类星体的重子声振荡（BAO）。第十六次也是最后一次eBOSS数据发布（SDSS DR 16）包含了eBOSS及其前身重子振荡光谱巡天（BOSS）的所有数据，为$210,005$类星体提供了用于测量Ly $α$吸收的$z_{q}>2.10$。我们测量的BAO尺度都在自相关的Ly $α$吸收，并在其交叉相关的$341,468$类星体与红移$z_{q}>1.77$。除了来自新类星体和更深入观测的统计增益外，与以前工作相比的主要改进来自更准确的物理和仪器相关性建模以及新模拟数据集的使用。组合来自自相关和互相关的BAO测量产生两个比率$D_{H}(z=2.33)/r_{d} = 8.99 \pm 0.19$和$D_{M}(z=2.33)/r_{d} = 37.5 \pm 1.1$的约束，其中误差条是统计的。这些结果都在Planck~（2016）的平$Λ$ CDM宇宙学的$1.5σ$预测范围内。分析代码，\texttt{picca}，通量传输场测量的目录，和$Δχ^{2}$表面是公开的。
2020-10-05 astro-ph.CO
The alignment of galaxies at the Baryon Acoustic Oscillation scale
本研究探讨了星系对齐在BAO尺度上的低谷特征，通过物质球壳潮汐场玩具模型提供物理解释，并强调了对齐统计中定制BAO识别方法的需求及投影基线与测光红移不确定性的影响。
2023-06-26 astro-ph.CO
Measuring baryon acoustic oscillations with future SKA surveys
大尺度结构中的重子声学振荡（BAO）印记可以作为绘制宇宙膨胀历史的标准标尺，从而检验宇宙学模型。在这篇文章中，我们简要地描述了BAO技术的科学背景，并预测了第一阶段和第二阶段SKA望远镜使用星系目录和强度测绘进行BAO调查的潜力，评估了它们与当前和未来光学星系调查的竞争力。我们发现，一个25,000平方米。°的在相位1阵列上的强度映射勘测将优先约束径向BAO，从而在z~2处对膨胀率提供高度竞争性的2%约束。30，000平方米°的SKA2的星系红移调查将优于所有其他计划的实验，z <1.4。
2015-01-16 astro-ph.CO
A 2% Distance to z=0.35 by Reconstructing Baryon Acoustic Oscillations - II: Fitting Techniques
我们提出的结果拟合的重子声学振荡（BAO）信号的关联函数从第一个应用程序的重建星系红移调查，即斯隆数字巡天（SDSS）数据发布7（DR 7）的发光红星系（LRG）目录。我们还介绍了更仔细的方法来获得一个合适的协方差矩阵和拟合模型的星系关联函数。这些都有助于获得更准确的测量声标度及其误差。我们验证我们的重建，协方差矩阵和拟合技术160模拟来自真实和红移空间的LasDamas模拟目录。然后，我们将这些技术应用于DR 7 LRG样本，发现声学尺度上的误差从重建前的~3.5%降低到重建后的~1.9%。误差减少1.8的系数相当于将测量体积增加三倍的效果。我们还看到，在重建之后，我们的BAO检测置信度从~3-sigma增加到~4-sigma，并且我们在测量正确的声学尺度时的置信度水平从~3-sigma增加到~5-sigma。使用从我们的拟合产生的声学尺度概率分布的平均值，我们发现重建前D_v/r_s = 8.89 +/- 0.31，重建后为8.88 +/- 0.17。
2012-02-04 astro-ph.CO
Isocurvature modes and Baryon Acoustic Oscillations II: gains from combining CMB and Large Scale Structure
我们考虑在原始扰动中存在非零等曲率贡献的宇宙学参数估计。先前的分析表明，即使是微量的等曲率扰动，如果不考虑，也可能影响来自宇宙微波背景观测的标准标尺校准，例如普朗克任务提供的那些，影响重子声学振荡解释，并在恢复的暗能量属性中引入偏差，这些偏差大于未来调查预测的统计误差。在此基础上，我们采用了一种广义的基准宇宙学，它包括一个变化的暗能量状态方程参数和曲率。除了重子声学振荡测量，我们包括从星系功率谱的形状的信息，并考虑联合分析的普朗克宇宙微波背景探测器和未来的，基于空间的，大尺度结构探测器没有太大的不同，从最近提出的调查。我们发现，这使得人们能够打破影响宇宙微波背景和重子声学振荡组合的简并。因此，大多数的宇宙学参数的系统偏差所产生的不正确的假设上的等曲率分数参数$f_{iso}$，变得可以忽略不计的统计误差。我们发现，宇宙微波背景和大尺度结构的组合给出了一个统计误差$σ(f_{iso}) \sim 0.008$，即使在曲率和一个变化的暗能量状态方程，这是小于从宇宙微波背景单独获得的误差时，平坦性和宇宙学常数假设。这些结果证实了宇宙微波背景和大尺度结构之间的协同作用和互补性，以及未来和计划中的星系巡天的巨大潜力。
2011-09-22 astro-ph.CO
An analytic approach to baryon acoustic oscillations
修正了物质功率谱中第一声峰位置的拟合公式。我们讨论了导致重子声学振荡的物理过程：复合历史、紧耦合近似和速度过冲效应。提出了一个新的拟合公式，在适当的宇宙学参数范围内，它与数值计算结果的一致性在5%以内，而以前的结果产生的偏差高达20%。关键的改进是重组历史的准确性。
2011-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Line confusion in spectroscopic surveys and its possible effects: Shifts in Baryon Acoustic Oscillations position
罗马太空望远镜将在一定的红移范围内观测大约1700万个发射线星系。它的主要目标是低红移的H $α$发射线星系和高红移的[O III]发射线星系。罗马太空望远镜将用单线鉴别法估算这些星系的红移。这表明其他发射线星系可能被误认为是主要目标。具体地，难以区分H $β$和[O III]线，因为这两条线在波长上接近，因此光度信息可能不足以可靠地将它们分开。将H $β$发射体误认为[O III]发射体将导致星系径向位置的偏移约为90 Mpc/h。这种长度尺度类似于重子声学振荡（BAO）尺度，并且可以移动和加宽BAO峰，可能在确定BAO峰位置时引入误差。我们定性地描述了这种新的系统的效果，并进一步量化它与发射线星系的光锥模拟。
2020-09-30 astro-ph.CO
Anisotropy in the matter distribution beyond the baryonic acoustic oscillation scale
利用星系两点关联函数追踪重子声学振荡（BAO）尺度的宇宙演化是目前探测早期暗能量最有希望的方法。许多正在进行和未来的实验将以前所未有的精度测量BAO峰值。我们表明，基于一组N体模拟的物质分布是各向异性的~150 Mpc/h，远远超出了BAO规模的~ 100 M pc/h，并讨论了对BAO测量的影响。为此目的，我们使用对准关联函数，即，高密度峰与沿着峰的取向和垂直于峰的取向测量的总体物质分布之间的关联函数关联函数。与传统的关联函数相比，高密度峰的取向（垂直于）被增强（减少）了约2倍，并且如果沿着相关函数测量，BAO峰的位置朝向更小（更大）的尺度移动。（垂直于）高密度峰的取向。类似的影响，预计形状观测星系关联函数在BAO尺度。
2012-05-31 astro-ph.CO
