Euclid Mission: building of a Reference Survey
欧几里德是欧空局的一项宇宙视野广域空间任务,旨在解释宇宙膨胀加速的起源。该任务将同时调查两个主要的宇宙学探测:弱引力透镜(WL)和星系团(特别是重子声学振荡,BAO)。只有通过观测分布在整个天空的大量星系,才能达到基本科学目标所要求的极高精度,以便探测暗物质和星系在所有尺度上的分布。所需的极高精度要求从空间进行观测,以限制测量中的所有观测偏差。欧几里德巡天的目标是探测河外天空15000平方度以上的数十亿个星系,其定义是该任务的一个关键参数。它驱动着它的科学潜力,它的持续时间和航天器的质量。参考调查的构建源于广泛和深入调查的高水平科学要求。观测主序列的定义和相关的校准确实是定义阶段的一项重大成就。这一序列的实施证明了在不到6年的时间内覆盖所请求区域的可行性,同时考虑到空间段观测和机动序列的管理费用。该参考任务将用于确定初级科学所需的航天器消耗品的大小。它还将为优化天空中的时间设定框架,以实现初级科学并最大限度地发挥欧几里得遗产的作用。
2012-09-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Type Ia Supernova cosmology combining data from the $Euclid$ mission and the Vera C. Rubin Observatory
本研究通过模拟评估 $Euclid$ 深场观测对 Ia 型超新星测量的价值,发现结合 LSST 数据可将距离不确定性降低 20-50%,并能在 4σ 水平限制宿主星系质量相关光度阶梯的尘埃效应。
2022-11-02 astro-ph.CO
The Hubble constant tension with next-generation galaxy surveys
今天宇宙膨胀的速率是宇宙学中的一个基本参数,它支配着我们对结构形成和暗能量的理解。然而,目前对哈勃常数$H_0$的测量显示,早期和晚期宇宙观测之间存在显著的张力($\sim 4-6σ$)。人们正在努力检查各种各样的观测结果,并研究可能的理论方法来解决紧张关系--这可能指向标准模型的根本扩展。在这里,我们展示了下一代光谱星系调查揭示的哈勃常数紧张局势的潜力。像欧几里德和平方公里阵列(SKA)这样的测量,预计在哈勃参数的重子声学振荡(BAO)测量上将达到低于百分之一的精度,合并的红移覆盖范围为$0.1<z<3$。这种宽的红移范围,加上高精度和低水平的系统学在BAO测量,意味着这些调查将提供独立的和严格的约束$H(z)$。这些$H(z)$测量值可以外推到$z = 0$,以使用非参数回归提供对$H_0$的约束。为此,我们部署高斯过程,我们发现,欧几里德类调查可以达到$\sim$ 3\%的精度$H_0$,与SKA类强度映射调查达到$\sim$ 2\%。当我们将低红移的SKA-类带2巡天与其高红移的带1巡天或与非重叠的类欧几里德巡天结合起来时,用40个$H(z)$数据点预测精度接近1%。这将足以排除目前在$\sim$ 5 $σ$水平上的早期或晚期宇宙测量。
2020-05-01 astro-ph.CO
Quantum origin of dark energy and the Hubble tension
从低红移的距离阶梯中获得的哈勃参数的局部测量值与从宇宙学标准标尺中推断的全局值存在紧张关系。对宇宙历史的假设,特别是对暗能量起源的假设,在这种紧张关系中起着关键作用。在这里,我们考虑的情况下,暗能量起源于放大的光场的量子涨落在通货膨胀。我们发现,继承自暴胀量子涨落的空间相关性可以将哈勃张力降低到一个标准差,从而缓解了标准宇宙学模型的问题。即将到来的任务,如欧几里得,将能够测试模型的预测在这类。
2022-07-11 astro-ph.CO
Measuring the Hubble constant from the cooling of the CMB monopole
宇宙微波背景(CMB)温度随宇宙标度因子的倒数而变化,与许多宇宙学假设无关。在足够的灵敏度下,实时宇宙学观测可以用来测量宇宙的局部膨胀率。我们预测了用这种方法可以很好地用CMB谱仪测定哈勃常数。这样一个任务的主要挑战在于以极高的精度分离来自CMB的银河系和银河系外的前景信号。然而,克服这些障碍可能会提供一个独立的,高度鲁棒的方法来阐明目前的低/高$z$哈勃张力。在5 GHz和3 THz之间具有3000个线性间隔仓的实验,每个仓的灵敏度为1 $\mathrm{mJy\sqrt{yr}~sr^{-1}}$,在10年的任务中,考虑到当前的前景复杂性,可以测量到$H_0$为3%。这种灵敏度也将使得能够高精度测量预期的$Λ$ CDM光谱失真,但在这个阶段仍然是未来的。
2020-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Euclid Assessment Study Report for the ESA Cosmic Visions
欧几里德是一个拟议中的高精度测量任务,以绘制黑暗宇宙的几何形状,并证明其可行性。欧几里德的可见-近红外成像和河外天空光谱学将进一步产生广泛的遗产科学的边界可见宇宙。该任务针对两个主要的宇宙学探测器进行了优化:弱引力透镜(WL)和重子声振荡(BAO)。欧几里德的广泛调查将覆盖20,000平方度,测量星系的形状和红移到2。对于弱透镜,欧几里德将测量超过20亿个星系的形状,密度为每弧分2 30-40个解析星系,在一个宽可见光R+I+Z波段(550-920 nm),低至AB等24.5(10 sigma)。这些星系的测光红移来自三个额外的欧几里德近红外波段(Y,J,H在0.92-2.0微米范围内),每个波段达到AB 24等(5西格玛),并辅以地面测量的测光。BAO是从具有dz/(1+z)=0.001的红移精度的NIR光谱测量确定的。基线有效载荷包括一个科尔施望远镜,其主镜直径为1.2米,设计用于为三种科学仪器提供大视场(0.5平方度):(1)VIS:基于CCD的光学成像通道;(2)NIP:近红外成像测光通道;(3)NIS:近红外光谱通道。本报告概述了欧几里德候选M级宇宙视野飞行任务的评估研究阶段;它将介绍欧几里德的科学目标、飞行任务的执行和有效载荷以及设想的数据处理。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A Hubble Astrometry Initiative: Laying the Foundation for the Next-Generation Proper-Motion Survey of the Local Group
整个本星系群的高精度天体测量是哈勃太空望远镜(HST)的独特能力,具有变革性科学的潜力,包括限制暗物质的性质,探测再电离的时代,以及理解星系演化的关键物理学。虽然盖亚将为银河系内晕中的明亮恒星提供无与伦比的天体测量精度,但HST是目前唯一能够测量更远距离(> 80 kpc)系统的精确自行的任务,这代表了本星系群中的绝大多数星系。下一代自行测量将需要很长的时间基线,跨越多年到几十年,可能需要多台望远镜,将HST与詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)或宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)结合起来。然而,目前的HST分配过程不利于这种多周期/多任务科学,这将主要在许多年内取得成果。我们提出了一个HST天体测量计划,使长时间基线,多任务科学,我们建议可以用来提供全面的运动学测量的所有矮星系和高表面密度恒星流在本地集团与HST的高级相机的调查(ACS)或宽视场相机3(WFC 3)。这样的举措不仅将在未来5年内产生前沿的科学成果,而且还将作为未来任务的关键锚点,以获得前所未有的天体测量精度,确保HST在未来几十年内留下独特而持久的遗产。
2015-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid preparation. LXXIV. Euclidised observations of Hubble Frontier Fields and CLASH galaxy clusters
本文开发HST2EUCLID代码,将哈勃观测的CLASH和HFF星系团数据转化为欧几里得模拟图像,并展示了其在强透镜建模、星系统计及深场预览中的应用。
2025-08-28 astro-ph.CO
A simple Hubble-like law in lieu of dark energy
在$Λ$冷暗物质范式的框架内,一种未知来源的暗能量成分预计将占宇宙能量的近70%。在这里,一个非标准形式的哈勃定律的主张,目的是提供安全的基础上,替代宇宙学可以发展。值得注意的是,它产生了一个年龄红移的关系,这是与现有的数据相一致。再加上对伽马射线暴计数的直接分析,它进一步表明,在过去的12 Gyr里,可观测的宇宙一直是欧几里得和静态的。虽然一个非标准的距离对偶关系,然后需要解释光度的距离,得到的星等红移关系是兼容的Ia型超新星的数据。
2015-11-11 astro-ph.CO
ExELS: an exoplanet legacy science proposal for the ESA Euclid mission I. Cold exoplanets
欧几里德是欧空局宇宙观方案的第二个M级飞行任务,其主要科学目标是研究暗能量。Euclid还将开展更多的遗产科学计划。其中一个提议是系外行星欧几里得遗产巡天(ExELS),这将是第一个能够测量系外行星丰度的巡天,这些行星的质量低至地球质量,主分离度从~1AU到自由浮动(未结合)状态。寒冷和自由浮动的系外行星状态代表了测试行星形成理论的关键发现空间。ExELS将使用引力微透镜技术,并将在银河系隆起1.6度^2范围内每月探测1000次微透镜事件。我们评估有多少这些事件将有可检测的行星签名使用详细的多波长微透镜模拟器(MABuLS),其中包括贝桑松银河系模型与3D灭绝。MABuLS是第一个微透镜的理论模拟,以处理点扩散函数(PSF)与基础银河系模型自洽混合的影响。我们使用MABuLS,连同目前的数值模型的欧几里得PSF,探索了一些设计和范围的选择ExELS,包括作为过滤器的选择和回转时间的函数的系外行星产量,以及系统测光误差的影响。根据目前从地面微透镜和径向速度调查中确定的经验系外行星质量函数进行保守推断,ExELS预计将在总共10个月的观测方案中探测到几百颗主要围绕G、K和M型恒星宿主的冷系外行星,其中包括约45颗地球质量的行星和约6颗火星质量的行星。ExELS将能够测量低至地球质量或更低的冷系外行星质量函数,轨道间隔从~1AU到自由浮动状态。(节录)
2013-04-12 astro-ph.CO astro-ph.EP
Euclid Imaging Consortium Science Book
宇宙的能量密度由暗能量和暗物质主导,这两种神秘的成分构成了当今基础科学中一些最重要的问题。欧几里德是一个高精度的调查任务,旨在通过绘制黑暗宇宙的几何形状来回答这些问题。欧几里德对整个河外天空的可见-近红外成像和光谱学将进一步为天文学的各个领域产生广泛的遗产科学。在2008-2009年期间,欧几里德一直是欧空局评估阶段的目标,其中欧几里德成像仪器的研究由欧几里德成像联盟(EIC)负责。EIC科学书介绍了EIC科学工作组在本研究阶段所做的研究。我们首先给一个简短的描述欧几里德使命和成像仪器和调查。然后,我们总结了欧几里得成像调查将实现的主要和传统科学,以及为优化仪器并确保其科学性能而开发的模拟和数据处理方案。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.IM
A measurement of the Hubble constant using galaxy redshift surveys
在一个平坦的$Λ$ CDM模型框架下,利用最新的6 dFGS、SDSS DR 7主星系样本、BOSS DR 12样本和eBOSS DR 14类星体样本的重子声振荡(BAO)测量结果,对哈勃常数$H_0$进行了测量.基于Kullback-Leibler(KL)分歧,我们检查了来自不同数据集的$H_0$值的一致性。我们发现,我们的测量是一致的,从普朗克和本地测量的$H_0$使用造父变星和Ia型超新星。我们进行预测$H_0$从未来的BAO测量,并发现,$H_0$的不确定性确定的未来BAO单独的数据,包括完整的eBOSS,DESI和欧几里得类,是可比的,从本地测量。
2017-09-21 astro-ph.CO
Lyman-tomography of cosmic infrared background fluctuations with Euclid: probing emissions and baryonic acoustic oscillations at z>10
欧几里德太空任务旨在探测暗能量的演化,将在三个相邻的近红外滤光片Y、J和H上绘制大面积的天空。这一覆盖范围还将使绘制扣除源的宇宙红外背景(CIB)波动在亚度角尺度上具有前所未有的准确性。在这里,我们提出的方法,使用莱曼break层析应用于基于欧几里得的CIB地图,准确地隔离的CIB排放的历史作为红移的函数从10 < z < 20,并确定重子声振荡(BAO)在这些时期。为了识别BAO特征,我们将在>~ 400平方度的保守大的连续区域上组装单独的CIB地图。该方法可以通过z分离CIB空间谱,达到亚百分比的统计精度。我们说明了这一点与一个特定的模型CIB生产在高z归一化重现测得的斯皮策为基础的CIB波动。我们表明,即使后者只包含一个小的组成部分,从高z源,该分量的振幅可以准确地隔离与这里提出的方法和BAO签名在z>~ 10恢复以及从CIB波动空间谱。在这些红移上探测BAO将是对潜在宇宙学范式的重要测试,并将缩小宇宙学参数演化的总体不确定性,包括暗能量。类似的方法也适用于计划中的WFIRST任务,我们表明,可能的第四个近红外通道在> 2微米将是有益的。
2015-10-06 astro-ph.CO
Euclid -- The Dark Universe detective
本文介绍欧几里得任务,通过大规模巡天获取数十亿星系数据,以百分比级精度约束暗能量状态方程并推动宇宙学及非宇宙学研究。
2024-05-02 astro-ph.CO
Constraining Recent Oscillations in Quintessence Models with Euclid
欧几里德是未来的太空任务,将以前所未有的精度限制暗能量。它的光度组件是优化弱透镜研究,而光谱组件是专为重子声学振荡(BAO)分析。我们使用Fisher矩阵形式主义的两个精髓暗能量模型的动力学状态方程,导致宇宙的膨胀率的后期振荡作出预测。我们发现,弱透镜将比BAO更强的约束,能够通过测量$1σ$精度为5至$20\%$的相关参数来区分振荡模型。严格的约束表明,欧几里得数据可以识别宇宙膨胀率中甚至非常小的后期振荡。
2014-04-16 astro-ph.CO
A $Λ$CDM Extension Explaining the Hubble Tension and the Spatial Curvature $Ω_{k,0} = -0.012 \pm 0.010$ Measured by the Final PR4 of the Planck Mission
本文通过引入背景宇宙初始条件并考虑晚期空洞效应扩展 $Λ$CDM,将加速膨胀解释为运动学暗能量,从而缓解哈勃张力并解释 Planck PR4 的空间曲率测量。
2024-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Listening Across the Cosmic Time: Standard Sirens from Ground- and Space-Based Missions in the Next Decade
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Laboratoire des 2 Infinis - Toulouse (L2IT-IN2P3), Université de Toulouse, CNRS(图卢兹双无穷实验室(L2IT-IN2P3),图卢兹大学,法国国家科学研究中心)
本研究预测了未来十年结合地基LVK网络与空基LISA的标准汽笛观测,联合电磁对应体红移测量可在多红移段实现高精度哈勃参数约束,同时指出无电磁对应体的标准汽笛贡献有限且需注意质量分布演化的系统误差。
2025-10-03 astro-ph.CO
Constraining Modified Gravity with Euclid
未来提出的卫星任务,如欧几里德可以提供机会,测试广义相对论在宇宙尺度上通过映射星系弱透镜信号。在本文中,我们预测这些实验的能力,以约束修改后的重力的标量张量和$f(R)$理论预测的情况。我们发现,欧几里德将改善约束预期从普朗克卫星对这些修改后的重力模型的两个数量级。我们讨论了参数退化和可能的偏差引入修改的重力。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
The impact of the locally measured Hubble parameter on the mass of Sterile neutrino
我们提出了一个精确的分析,以测试假设的模型,涉及不育中微子超出了标准的平面$Λ$ CDM宇宙学与CMB观测的$Planck$任务和BAO测量。这种分析表明,添加本地测量的哈勃参数$H_{0}$ = $73.00\pm1.75 $ km $\textrm s^{-1}$ Mp $\textrm c^{-1} $的数据删除的信息物理$m_{sterile}^{thermal}$之前的$ m_{ν,sterile}^{eff}$的CMB约束的需要。在包含本地测量的$H_{0}$的数据的约束下,我们获得了大质量无菌中微子的上限$ m_{ν,sterile}^{eff} < 0.306 $ eV标度质量,以及三个简并大质量中微子的上限$Σm_ν < 0.214$ eV标度质量(95%置信水平)。我们还获得了$σ_{8} $ = $0.81^{+0.05}_{-0.06} $(95%置信水平)的值,该值与$Planck$ 2015 CMB数据在1 $σ$水平上的约束条件兼容。我们发现,引入参数$ m_{ν,sterile}^{eff}$的宇宙学模型降低了$σ_{8} $值,并将其移动到更接近于从KiDS-450分析中获得的该参数的值。我们的研究结果表明,本地测量的哈勃参数可以增加对$σ_{8} $值的约束。
2019-10-17 astro-ph.CO
Euclid: performance on main cosmological parameter science
欧几里德将观测15000度的最暗天空的$^2$,在没有来自我们银河系和太阳系的光污染的区域。三个“欧几里德深场”调查覆盖约40度的总$^2$将扩大任务的科学范围,高红移宇宙。完整的调查将由数十万张图像和数十PB的数据组成。大约有100亿个来源将被观察到。通过这些图像,欧几里德将探索宇宙的膨胀历史和宇宙结构的演变。这将通过测量暗物质引力透镜对星系形状的影响,以及通过测量星系和星系团的光谱红移重建宇宙结构的三维分布来实现。这些诉讼提出了宇宙学和宇宙学的约束,这一前所未有的数据集的影响。特别令人感兴趣的是对暗能量性质的预期限制。
2022-11-16 astro-ph.CO
Cosmology and Fundamental Physics with the Euclid Satellite
本文综述 Euclid 卫星任务如何通过星系形状、红移及星系团分布探测宇宙加速膨胀,并梳理暗能量、修改引力、暗物质、初始条件和数据分析方法等基础物理主题。
2016-06-01 astro-ph.CO
Fitting of supernovae without dark energy
有了万神殿的数据,我们就有了1000多颗Ia超新星的样本,覆盖了很宽的红移范围,而且精度很高。在这里,我们使适合相应的哈勃-勒梅特图与各种宇宙学模型,星系际消光,超新星的光度演化,以及由于部分非宇宙学因素的红移分量。数据很好地拟合了标准模型,包括暗能量,但有一个退化的解决方案与其他几个变量。因此,不能单独使用超新星Ia的哈勃-勒梅特图来推断存在暗能量加速膨胀的情况。在这种简并性内,与数据良好拟合的模型包括以下替代解:具有灰色消光的Einstein-de Sitter $a_V=1.2\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有灰色消光的线性Hubble-Lemaittre定律静态欧几里德$a_V=0.4\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有疲劳光和灰色消光的静态欧几里德$a_V=2.8\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$ ;具有绝对星等演化的Einstein-de Sitter $α=-0.10$ mag Gyr $^{-1}$ ; Friedmann模型,具有$Ω_M=0.07 - 0.29$、$Ω_Λ=0$和部分非宇宙学的疲劳光红移/蓝移,具有衰减/增强$|K_i|<2.2\times 10^{-4}$ Mpc $^{-1}$(尽管需要校准与局部SNe测量不兼容的$M$)。
2022-07-28 astro-ph.CO
Model-independent constraints on modified gravity from current data and from the Euclid and SKA future surveys
本文的目的是用红移空间畸变观测和超新星测量来约束修正引力。与标准的LCDM分析相比,我们包括三个额外的自由参数,即初始条件的物质扰动,整体扰动归一化,和一个尺度相关的Y参数修改泊松方程,试图执行一个更独立的模型分析。首先,我们约束泊松参数Y(也称为Geff)通过使用当前可用的fsigma_8数据和最近的SN目录JLA。我们发现,包括额外的自由参数,使约束显着弱于当固定它们的标准宇宙学值。其次,我们约束Y使用预测的增长率数据的欧几里得和SKA任务。在这里,我们再次指出,削弱的约束条件时,包括额外的参数。最后,我们采用修改后的重力泊松参数的具体Horndeski形式,并使用尺度相关的预测,建立一个排除图的汤川潜力类似于在实验室实验中实现的,无论是欧几里得和SKA调查。
2016-12-06 astro-ph.CO
Gravitation And the Universe from large Scale-Structures: The GAUSS mission concept
今天,特别是由于欧空局普朗克任务的结果,和谐宇宙学模型似乎是最强大的描述宇宙从早期到晚期的演化和内容。它总结了主要由暗物质组成的物质的演化,从大爆炸后$10^{-30}$秒附近的膨胀产生的原始波动到138亿年后的星系和星系团,以及空间膨胀的演化,在物质主导的时代相对放缓,自几十亿年以来,由暗能量驱动的加速。但我们还远不知道这个模型的支柱是暴胀,暗物质和暗能量。要理解这些基本问题,需要对我们可观测的宇宙在整个宇宙时间内的详细映射。残余辐射提供了起点,星系绘制了宇宙网。JAXA的LiteBIRD任务将通过对膨胀(其原始重力波)的关键测试来绘制我们宇宙的开始,欧空局的Euclid任务将绘制最近的一半,这对暗能量至关重要。本白皮书(GAUSS)中描述的任务概念旨在成为一项全面绘制再电离时代宇宙网络的任务,将早期和晚期进化联系起来,以解决和解开欧几里得时代之后持续存在的关键简并问题。暗物质和暴胀性质、暗能量、结构生长和大规模引力。
2021-02-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology with quasars: predictions for eROSITA from a quasar Hubble diagram
我们的团队开发了一种技术,利用类星体中紫外线和X射线光度之间的非线性关系,提供对它们距离的独立测量,从而将类星体变成可测量的蜡烛。这种技术,目前,它主要是基于类星体样本与数据从公共目录都在X射线和光学/紫外线和扩展的超新星的哈勃图的红移范围仍然很难探索(z>2)。从X射线的角度来看,我们现在正处于一个重大变化的前夕,因为即将到来的eROSITA任务将为我们提供整个天空中多达300万个活动星系核。在这里,我们提出的预测约束宇宙学参数,如暗物质的量($Ω_{\rm m}$),暗能量($Ω_Λ$)和暗能量状态方程($w$)通过哈勃图的类星体,基于4年eROSITA全天巡天。我们的模拟表明,eROSITA类星体,辅以红移和宽带光度信息,将提供z<2的最大类星体样本,但在更高红移的宇宙学中,很少有物体能在Malmquist偏差的切割中幸存下来,因为eROSITA将对X射线光度函数的较亮端进行采样。类星体哈勃图对于精确宇宙学的力量在于高红移区域,在那里类星体可以观测到高达7.5的红移,这对于区分不同的模型外推是至关重要的。因此,为了在宇宙学中具有竞争力,eROSITA类星体哈勃图必须与已经可用的类星体样本和专门的(深度)大型计划在红移z>3处进行补充。
2020-03-04 astro-ph.CO
Combined constraints on deviations of dark energy from an ideal fluid from Euclid and Planck
宇宙流体通常被认为是空间均匀分布的,而它们的内部性质则被描述为一种理想流体。因此,它们通过各自的密度和状态方程参数影响哈勃膨胀。本论文的主题是研究暗能量流体的流体力学性质,除了状态方程外,暗能量流体的特征在于其声速和粘度。特别是,我们计算的综合萨克斯-沃尔夫效应为我们的广义流体的预测光谱,并将它们与相应的预测弱引力透镜和星系集群,这已经计算在以前的工作。我们进行统计预测,并表明,综合萨克斯-沃尔夫信号通过互相关欧几里得星系普朗克温度,当加入到星系集群和弱透镜观测,产生一个百分比的灵敏度上的暗能量声速和粘度。我们证明,iSW效应提供了强大的简并打破低声速和声速和粘度参数之间的巨大差异。
2015-06-15 astro-ph.CO
Denoising Diffusion Probabilistic Model for realistic and fast generated \textit{Euclid}-like data for weak lensing analysis
本文提出利用去噪扩散概率模型结合CANDELS和HST数据高效生成逼真Euclid类星系图像,以支持弱引力透镜剪切校准并抑制系统误差。
2025-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology from weak lensing alone and implications for the Hubble tension
我们调查的起源$Λ$ CDM参数的限制在弱透镜,重点是哈勃常数。我们解释了为什么目前的宇宙剪切数据是敏感的参数组合$S_8 \propto σ_8 Ω_m^{0.5}$,通过使用晕模型改进以前的研究。出于不断的差异,在测量哈勃常数从高和低的红移,我们解释了为什么宇宙剪切提供几乎没有约束$H_0$的透镜角功率谱取决于物理长度尺度的暗物质分布。我们从KiDS中的星系透镜效应和普朗克和SPTpol中的宇宙微波背景弱透镜效应中分别和联合推导出参数约束,展示了如何打破$σ_8$和$Ω_m$之间的简并。使用透镜和大爆炸核合成来校准重子声学振荡投影中测量的声视界,给出了$H_0 = 67.4 \pm 0.9 \; \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1} \, \mathrm{Mpc}^{-1}$,与普朗克和暗能量调查的先前结果一致。我们发现,一个玩具欧几里德透镜调查提供了只有弱约束的哈勃常数,由于退化与其他参数,影响透镜关联函数的形状。如果外部先验$n_s$,重子密度和重子反馈的幅度是可用的,那么分百分比$H_0$约束是可以实现的与即将到来的透镜调查。
2021-06-29 astro-ph.CO
Probing the cross-power of unresolved cosmic infrared and X-ray backgrounds with upcoming space missions
在斯皮策深源数据中发现的扣除源的宇宙红外背景(CIB)波动不能用已知的星系群来解释,并且与未解决的宇宙X射线背景(CXB)具有很强的相干性。这表明减去源的CIB包含来自显著丰富的吸积黑洞(BH)的排放。我们证明,理论上这样的人口将有角功率谱,这在很大程度上是独立的时代所占据的这些来源,只要他们是在z>~ 4,提供了一个重要的测试的起源新的人口。使用目前的测量,我们重建了基础的软X射线CXB从新的来源,并表明其波动,而符合高Z的起源,有一个幅度,不能达到直接测量与可预见的X射线空间任务。这就需要将作者开发的方法应用于未来的IR和X射线数据集,这些数据集必须覆盖大面积的天空,以便以高精度测量信号。欧空局Euclid任务中的LIBRAE项目将在三个近红外波段探测约1/2天空中的减去源的CIB,然后可以从覆盖相同天空区域的同时eROSITA任务测量其与未分辨CXB的交叉功率。我们讨论了这种测量所需的方法,并评估其预计的S/N,以显示这种实验配置的独特潜力,以准确地探测新的BH源的CXB,并帮助确定其时代。
2018-12-25 astro-ph.CO
Modelling the number density of Halpha emitters for future spectroscopic near-IR space missions
未来的空间任务Euclid和WFIRST-AFTA将使用Halpha发射线来测量数千万个星系的红移。z>0.7时的H α光度函数是预测这些任务的宇宙学约束的不确定性的主要来源之一。我们构建统一的经验模型的Halpha光度函数跨越的范围内的红移和线光度相关的红移调查提出了欧几里德和WFIRST-AFTA。通过拟合观测到的光度函数从Halalpha调查,我们建立了三个模型的演变。不同的拟合方法,光度函数的函数形式,经验输入数据的子集,以及系统误差的处理被认为是探索结果的鲁棒性。提供了所有三种模型的函数形式和模型参数,以及与未来空间任务相关的极限通量范围(F_H α>0.5 - 3 x 10^-16 erg cm^-2 s^-1)的计数和红移分布(z~2.5)。例如,在红移0.90<z<1.8的范围内,我们的模型预测,在F_H α>1和2 x 10^-16 erg cm^-2 s^-1以上的通量下,星系的可用密度分别在7700- 13300和2000- 4800 deg^-2之间,在扩展红移范围0.40<z<1.8内,对于F_Halpha>0.5 x 10^-16 erg cm^-2 s^-1,则为32000--48000。我们还考虑了我们的经验模型对宇宙的总Halpha光度密度的影响,以及密切相关的宇宙恒星形成历史。
2016-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Precision Cosmology and Hubble tension in the era of LSS surveys
我们提出了一个完全相对论的框架来评估随机不均匀性对哈勃-勒梅特图预测的影响。在这方面,我们与宇宙和谐模型中的光度距离红移关系的波动的内在不确定性与估计宇宙学参数从高红移调查(z = 4)。在这个框架内,根据具体的即将到来的调查,欧几里德深调查和LSST,我们表明,宇宙方差与哈勃常数的测量将不超过0.1 $\%$。由于我们的研究结果,我们推断,深调查将提供一个估计的哈勃常数$H_0$,这将是更精确的比一个从本地来源获得的,至少在有关的随机分布的不均匀性的内在不确定性。
2021-10-31 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble constant from galaxy cluster scaling-relation and SNe Ia observations: a consistency test
本文提出一种结合星系团X射线、SZ观测与Ia型超新星的自洽方法检验哈勃常数,在平坦ΛCDM模型下得到$H_0 = 73.014^{+7.435}_{-6.688}$ km/s/Mpc,精度达9.7%,并与流体动力学模拟方法进行了比较。
2023-03-21 astro-ph.CO
Euclid. V. The Flagship galaxy mock catalogue: a comprehensive simulation for the Euclid mission
本文提出了 Flagship 星系模拟星表,通过 4 万亿粒子的 N-body 模拟和晕占据分布方法生成 34 亿个星系,紧密再现了 Euclid 任务弱引力透镜和星系成团样本的主要特征。
2024-05-22 astro-ph.CO
The Hubble Expansion is Isotropic in the Epoch of Dark Energy
宇宙哈勃膨胀的各向同性是物理宇宙学的一个基本原则,但在当前暗能量占主导地位的时代,它还没有得到精确的检验。各向异性膨胀将产生剪切速度场,导致对象流向膨胀较快的方向,并远离膨胀较慢的方向。这项工作测试了基本的宇宙学假设的各向同性膨胀,从而各向同性的暗能量。最简单的各向异性将表现为四极无旋度的固有运动矢量场。我们推导出这个理论签名使用三轴扩展度量与平坦的几何形状(比安奇我模型),推广和纠正以前的工作。然后,我们使用当前最好的数据,Titov & Lambert(2013)429个天体的自行目录,来测量宇宙膨胀的各向同性。我们证明,哈勃膨胀是各向同性的7%(1 $σ$),对应于1微弧秒/年的流动运动,在最好的约束方向(-19%和+17%在最小约束方向),并没有显着偏离各向同性在任何方向。盖亚任务预计将获得50万个类星体的自行,可能会将各向异性限制在1%以下。
2014-04-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
High Redshift Long Gamma-Ray Bursts Hubble Diagram as a Test of Basic Cosmological Relations
我们研究了高红移长伽马射线暴(LGRB)哈勃图作为宇宙学基本原理检验的前景。通过分析哈勃图,我们可以利用直接观测到的通量-距离-红移关系来检验几个基本的宇宙学原理。现代的LGRB数据,连同光谱峰值能量和各向同性等效辐射能量之间的相关性(所谓的Amati关系),可以用于在模型独立水平上构建哈勃图。我们强调观测的选择效应,这是不可避免的存在和扭曲的理论预测的关系。一个例子是在观测灵敏度有限(Malmquist偏差)的情况下,高红移LGRB的弱和强引力透镜偏差效应。偏置校正后,$Ω_Λ\rightarrow 0.9$、$Ω_\text{m} \rightarrow 0.1$模型有向真空主导模型发展的趋势。THESEUS空间飞行任务以及地面和空间多信使设施即将进行的伽马射线观测将使我们能够从根本上改善对宇宙学模型替代基本原理的限制。
2020-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Euclid in a nutshell
欧几里德是欧洲航天局(ESA)的一项任务,旨在通过弱引力透镜和星系集群来限制暗能量和引力的性质。它将在可见光和近红外波段进行大面积成像和光谱调查,在六年内覆盖河外天空约15000平方度。Euclid将配备一个直径为1.2米的碳化硅(SiC)镜面望远镜,为Euclid联盟建造的两个仪器提供支持:一个高质量的全景可见光成像仪和一个近红外光度计和光谱仪。这些会议记录简要介绍了卫星及其仪器,这些仪器经过优化,具有原始的点扩散函数,减少了杂散光,产生了非常清晰的图像。此外,我们总结了调查策略,全球调度,以及卫星调试和科学数据中心的准备工作,以产生科学数据。
2022-11-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Determining the Hubble Constant without the Sound Horizon: Perspectives with Future Galaxy Surveys
来自星系巡天的$H_0$约束来源于两个标准化标尺的几何性质:声视界尺度$r_s$和物质辐射平等尺度$k_{\rm eq}$。虽然过去十年的大多数分析都集中在第一个尺度上,但最近的工作强调,第二个尺度可以提供有关宇宙膨胀率的独立信息来源。最近的方法,以获得一个声音地平线独立的测量$H_0$从平等的规模已避免$r_s$为基础的信息,通过删除声音地平线校准之前的重子密度。我们提出了一种新的方法来边缘化$r_s$,这使得重子信息被保留,使更严格的参数约束。对于一个欧几里德光谱调查,我们预测声音地平线独立的$H_0$约束的$σ_{H_0} = 0.7\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$我们的方法使用的平等规模,相比之下,$σ_{H_0} = 0.5\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$从声音地平线。即将到来的平等规模$H_0$测量,因此可以是极具竞争力的,虽然我们警告说,观测系统对这种测量的影响仍然需要详细调查。将我们的新方法应用于BOSS功率谱,仅从相等性给出$H_0 = 69.5^{+3.0}_{-3.5}\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$,比以前的约束更严格。基于$r_s$和$k_{\rm eq}$的$H_0$测量的一致性可以为宇宙学模型提供有价值的内部一致性检验;作为一个例子,我们考虑早期暗能量产生的$H_0$的变化。假设\…
2023-03-06 astro-ph.CO
Cosmology and fundamental physics with the Euclid satellite
欧几里德是欧洲航天局的一项中型任务,将于2019年在宇宙愿景2015-2025计划中发射。欧几里德的主要目标是了解宇宙加速膨胀的起源。欧几里德将通过测量星系的形状和红移以及星系团在大部分天空中的分布来探索宇宙的膨胀历史和宇宙结构的演变。虽然欧几里德的主要驱动力是暗能量的性质,但欧几里德科学涵盖了从宇宙学到星系演化再到行星研究的广泛主题。在这篇评论中,我们专注于宇宙学和基础物理学,重点是超越当前标准模型的科学。我们讨论五个广泛的主题:暗能量和修正引力、暗物质、初始条件、基本假设和数据分析中的方法论问题。这项审查已计划和欧几里得的理论工作组内进行,是为了提供一个指导的科学主题,将根据该集团的活动在准备的欧几里得任务。
2015-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Euclid: Superluminous supernovae in the Deep Survey
在过去的十年中,天文学家发现了一种新型的超新星,称为“超亮超新星”(SLSNe),因为它们的峰值亮度很高,光变曲线很长。这些无氢爆炸(SLSNe-I)可以看到z~4,因此,提供了探测遥远宇宙的可能性。我们的目标是调查使用欧空局的Euclid卫星探测SLSNe-I的可能性,该卫星计划于2020年发射。特别是,我们研究了Euclid Deep Survey(EDS),它将在任务中提供区域,深度和节奏的独特组合。我们估计了Euclid SLSNe-I的红移分布,使用它们的速率和光谱能量分布的最新信息,以及已知的Euclid仪器和测量参数,包括EDS的节奏和深度。我们还应用了一种标准化方法的峰值幅度,以创建一个模拟的哈勃图,探索可能的宇宙学约束。我们表明,欧几里德应该检测到大约140个高质量的SLSNe-I到z ~ 3.5在第一个五年的任务(与额外的70,如果我们降低我们的光度分类标准)。这个样本可以彻底改变SLSNe-I在z>1时的研究,并将其用作恒星形成率,星系种群,星际和星系间介质的探测器。此外,当与本地SLSNe-I和来自暗能量调查的预期SN Ia样本相结合时,这种SLSNe-I的样本可以改善对依赖于时间的暗能量状态方程的约束,即w(a)。我们表明,欧几里德将观察数百SLSNe-I免费。这些发光瞬变将出现在欧几里得数据流中,我们现在应该准备识别它们,因为它们为天体物理学和宇宙学提供…
2017-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Addressing the Hubble tension with Sterile Neutrino Dark Matter
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
本文提出通过无味中微子暗物质与标量场耦合,解决哈勃张力问题,并预测未来X射线任务可完全探测该参数空间。
2026-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
cloelike: A Python Library for Cosmological Likelihood Inference in the Euclid Era
Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢天体物理中心,滑铁卢大学);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire(天体物理学研究中心,赫特福德大学);Scientific Information, German Aerospace Center (DLR)(科学信息部,德国航空航天中心);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所 - 的里雅斯特天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所 - 布雷拉天文台);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);INAF - IASF Milano(意大利国家天体物理研究所 - 米兰天体物理研究所);Astronomical Institute (AIRUB), Ruhr University Bochum(天文研究所,鲁尔大学波鸿分校);Department of Physics, University of Oxford(物理系,牛津大学);Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano(物理系,米兰大学);IRAP, Université de Toulouse(天体物理研究所,图卢兹大学);Osservatorio Astronomico di Roma(罗马天文台);Mullard Space Science Laboratory, University College London(穆拉德太空科学实验室,伦敦大学学院);Software Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究研究所)
本文介绍cloelike,一个为ESA欧几里得空间任务的主要宇宙学大尺度结构观测量提供模块化、可组合的高斯似然类的Python包,是CLOE生态系统的核心组件。
2026-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Designing Future Dark Energy Space Mission: I. Building Realistic Galaxy Spectro-Photometric Catalogs and their first applications
未来的暗能量空间任务,如JDEM和EUCLID,正在设计调查星系人口,以跟踪宇宙的几何形状和结构的增长,这两者都取决于宇宙模型。为了达到高精度宇宙学的目标,他们需要基于真实的模拟星表来评估不同仪器设计的能力。本文的目的是构建现实和灵活的模拟目录的基础上,我们的知识,星系人口从目前的深调查。我们探索了两类模拟星表:(i)基于光度函数拟合的观测(GOODS,UDF,COSMOS,VVDS)使用Le Phare软件(ii)基于观测到的COSMOS星系分布,受益于数据丰富的COSMOS调查的所有属性。对于这两个星表,我们已经产生了模拟的数计数在几个波段,色图和红移分布验证对实际观测数据。我们还得到了一些基本的要求,以帮助设计未来的暗能量任务的弱透镜分析作为一个函数的PSF的大小和深度的调查可用的星系的数量。我们还计算了光谱成功率为未来的光谱红移调查(i)旨在测量BAO的情况下,宽视场光谱红移调查,和(ii)的光度红移校准调查,这是需要实现弱透镜层析成像具有很高的精度。它们将在http://lamwws.oamp.fr/cosmowiki/RealisticSpectroPhotCat上公开访问,或向本文的第一作者提出请求。
2009-07-13 astro-ph.CO
Observational signatures of modified gravity on ultra-large scales
像欧几里德和SKA这样的未来实验的超大型调查将很快使我们能够访问接近哈勃尺度的微扰模式,波数为$k \sim \mathcal{H}$。如果修正后的引力理论是宇宙加速的原因,那么哈勃尺度就是偏离广义相对论(GR)的自然状态。然而,迄今为止的大多数研究都集中在视界下准静态区域的替代引力理论的后果上。在本文中,我们研究如何修改的引力场方程影响周围的哈勃尺度扰动。我们选择功能的形式来表示通用的尺度依赖的行为的重力理论,修改GR在长波长,并研究由此产生的偏差的超大规模相对论观测量从他们的GR行为。我们发现,除非对场方程进行剧烈修改,否则这些都很小。然而,偏差的角度依赖性和红移演化是高度参数化和测量依赖的,因此如果它们可以被测量,它们可能是修正引力现象学的丰富来源。
2015-11-02 astro-ph.CO
Unveiling the nature of bright z ~ 7 galaxies with the Hubble Space Telescope
本文介绍了新的哈勃空间望远镜/宽视场照相机3在z ~ 7上对25个极亮(-23.2 <MUV < -21.2)莱曼破裂星系(LBG)的成像。该样本最初是从UltraVISTA/COSMOS和UDS/SXDS领域的1.65 deg^2地基成像中选择的,包括极端的莱曼α发射体"Himiko“和”CR 7“。对深源Spitzer测光的解融合分析表明,这些星系具有很强的静止系光学星云发射线(EW_0(H_beta + [OIII])> 600 A)。我们发现,在明亮的z ~ 7星系中(f_multi > 0.4),不规则的、多分量的、暗示着星系团或星系合并的形态是普遍存在的,而在非常明亮的一端(M_UV < -22.5)则是普遍存在的。这些星系的半光半径范围为r_1/2 ~ 0.5-3 kpc。尺寸测量提供了在z ~ 7处延伸到M_UV ~-23的尺寸-光度关系的第一个确定。我们发现,当r_1/2 ~ L^1/2时,关系是陡峭的。然而,排除块状、多成分星系,我们发现了一种较浅的关系,这意味着明亮的LBG中恒星形成率表面密度增加。使用新的,独立的,HST/WFC 3数据,我们确认,在z ~ 7的静止帧UV光度函数有利于幂律下降在明亮的一端,相比于指数Schechter函数下降。最后,这些结果对欧几里得任务有重要的意义,我们预测它将在z ~ 7处探测到> 1000个类似的明亮星系。我们新的HS…
2016-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Next Generation Cosmology: Constraints from the Euclid Galaxy Cluster Survey
我们研究的星系团样本的特点,预计从欧洲航天局的欧几里得卫星和预测的宇宙学参数描述了各种宇宙学模型的约束。本文中使用的方法基于Fisher矩阵方法,与用于提供Euclid Red Book(Laureijs et al.2011)中提出的约束的方法相同。我们描述的分析方法来计算选择功能的光度和光谱集群调查。基于光度选择函数,我们预测了相应于标准LambdaCDM模型的不同扩展的一些宇宙学参数集的约束。暗能量的动力学演化将被限制为Δ w_0 = 0.03和Δ w_a = 0.2,具有自由曲率Omega_k,导致(w_0,w_a)品质因数(FoM)为291。包括普朗克CMB协方差矩阵将约束改进为Delta w_0 = 0.02、Delta w_a = 0.07和a FoM = 802。由f_NL参数化的原始非高斯性的幅度将被限制为Δ f_NL~6.6,对于局部形状场景,仅来自Euclid集群。如果只使用欧几里得星系团,则表示偏离GR的增长因子参数γ将被限制为Δ γ = 0.02,中微子密度参数被限制为Δ Ω_v = 0.0013(或Δ \sum m_v = 0.01)。我们强调,知识的可观测质量标度关系将是至关重要的约束宇宙学参数从集群目录。欧几里德任务在这方面将具有明显的优势,这要归功于它的成像和光谱能力,这将使内部质量校准从弱透镜和星系团的动态。这一信息将进一步得到广域多波长外部集群…
2015-05-08 astro-ph.CO
Potential scientific synergies in weak lensing studies between the CSST and Euclid space probes
目标。随着下一代大型调查即将进入观测宇宙学阶段,重要的是要探索其潜在的协同作用,并最大限度地提高其科学成果。在这项研究中,我们的目标是研究两个即将到来的空间任务欧几里得和中国空间站望远镜(CSST)的互补性,重点是弱透镜(WL)宇宙学。特别是,我们分析的光度红移(photo-zs)和星系融合的影响。对于欧几里德,WL测量遭受彩色PSF效应。因此,CSST可以为Euclid提供有价值的信息,以获得更准确的PSF,并校准WL测量的颜色和颜色梯度偏差。方法.我们为不同的调查创建图像模拟,并量化photo-z性能。对于混合分析,我们采用高分辨率的HST/CANDELS数据来模拟欧几里得,CSST和LSST样的调查。分析了不同情况下的混合分数,以及混合分数对星系测光的影响。此外,我们证明,CSST可以提供足够多的高信噪比多波段星系图像校准的颜色梯度偏差为欧几里得。结果欧几里德的天空覆盖范围完全在CSST的足迹内。欧几里德与CSST数据的组合可以比与各种地基数据更均匀地进行。我们的研究表明,通过结合Euclid和CSST,我们可以达到$σ_{\rm NMAD} \approx 0.04$的photo-z精度和$η\approx 2.4\%$的离群分数。由于相似的高分辨率,欧几里德和CSST的数据组合可以相对简单地进行测光。然而,为了包括地面数据,需要利用来自高分辨率空间数据的先验进行复杂的去混…
2022-10-28 astro-ph.CO
Raising the bar: new constraints on the Hubble parameter with cosmic chronometers at z$\sim$2
现代宇宙学最引人注目的任务之一是限制宇宙的膨胀历史,因为这种测量可以让我们了解暗能量的本质,并有助于估计宇宙学参数。本文介绍了用宇宙计时器方法在$z\sim2$附近获得的哈勃参数H(z)的两个新的测量结果。利用文献中在$z>1.4$观测到的几个超大质量被动星系的近红外光谱,用不同的恒星星族合成模型来估计和校准该星族的差分演化,以限制H(z),包括在最终的误差预算中所有可能的系统不确定性来源(恒星形成历史,恒星金属丰度,模型依赖性)。这一分析能够显着扩大红移范围的覆盖范围,相对于当今的限制,第一次跨越限制在$z\sim1.75$。新的H(z)数据被用来估计增益的宇宙学参数相对于以前的测量在两个宇宙学模型,发现一个小的,但可检测的改善($\sim$ 5%),特别是在$Ω_{M}$和$w_{0}$。最后,模拟了一个类似欧几里德的调查,以预测未来数据的预期改善。所提供的约束已经得到了宇宙计时器的方法,没有任何额外的数据,结果表明,这种方法的高潜力,以约束宇宙的膨胀历史在这些红移。
2015-03-03 astro-ph.CO
Euclid: Searching for pair-instability supernovae with the Deep Survey
本研究评估了利用计划于2023年发射的Euclid卫星深场巡天搜寻高红移对不稳定超新星的可行性,通过巡天模拟预计可发现数百颗此类超新星,有望实现其首次观测确认。
2022-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Acoustic Oscillations and the Hubble Tension
Technische Universität München(慕尼黑工业大学);Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);University of Southern Denmark(南丹麦大学)
本文提出通过暗辐射-物质解耦情景解决哈勃张力,预测暗声振荡特性,与DESI异常一致,为宇宙学研究提供新方向。
2026-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Post-Decadal White Paper: A Dual-Satellite Dark-Energy/Microlensing NASA-ESA Mission
科学、财政和政治因素的汇合意味着,发射两颗更简单、定义更窄的暗能量/微透镜卫星将比目前的EUCLID和WFIRST设计更快、更便宜、更好(也更安全)。这两颗卫星,一颗由欧空局领导,另一颗由美国航天局领导,将被明确设计为执行单一、双卫星暗能量/微透镜"任务“的互补功能。一种是纯光学宽视场相机,具有大格式和小像素,针对弱透镜进行了优化,由于其设计简单,欧空局可以在相对较短的时间内发射。第二个是由NASA发射的纯红外卫星,具有边缘采样或欠采样像素。由于预算限制,这将在几年后启动。这两个将在3个暗能量实验(弱透镜,重子振荡,超新星)和微透镜行星搜索中相互补充。签署的国际协议将保证美国宇航局稍后的发射,并在此基础上,美国和欧洲科学家平等地获得这两个数据集。
2010-09-30 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Hubble Asteroid Hunter: II. Identifying strong gravitational lenses in HST images with crowdsourcing
哈勃太空望远镜(HST)档案构成了丰富的高分辨率图像数据集,可用于挖掘强引力透镜。虽然许多HST计划专门针对强透镜,但它们也可以在其他HST观测中巧合地出现。我们的目标是在欧空局哈勃太空望远镜档案(eHST)近二十年的图像中识别非目标强引力透镜,而无需事先选择透镜属性。我们在哈勃小行星猎人(HAH)公民科学项目中使用众包来识别强透镜,以及小行星的踪迹,在公开的大视场HST图像中。我们对公民科学家标记为强力镜片的2354个物体进行了目视检查,以清洁样本并识别真正的镜片。我们报告了252个强引力透镜候选者的探测,这些候选者不是HST观测的主要目标。其中198个是新的,以前没有其他研究报告,包括45个A级,74个B级和79个C级。大多数是星系-星系结构。新发现的透镜平均比以前的HST搜索暗1.3等。这种具有高分辨率HST成像的强透镜样品非常适合光谱学的后续研究,用于透镜建模和科学分析。本文提出了一个公正的搜索镜头,这使我们能够找到各种各样的镜头配置,包括异国情调的镜头。我们展示了众包在视觉上识别强镜头的力量以及探索大型档案数据集的好处。这项研究显示了将众包与人工智能相结合用于未来大规模调查(如ESA未来的Euclid任务或JWST档案图像)中强透镜检测和验证的潜力。
2022-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid preparation: XLVIII. The pre-launch Science Ground Segment simulation framework
本文介绍了Euclid发射前的科学地面段(SGS)端到端模拟框架,通过Science Challenge 8大规模演练生成高保真可见光、近红外成像及光谱数据,验证了整个地面段数据处理管线和任务基础设施。
2024-10-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
A new approach to constrain the Hubble expansion rate at high redshifts by gravitational waves
探测高红移的大质量双黑洞合并是LISA空间任务的一个目标。虽然BBH并合的个别质量是红移的,但BBH并合的质量比与它们的红移无关。因此,如果质量比和红移之间存在独立的相关性,这种关系可以用来i)推断合并双星的红移,并与光度距离测量($D_L$)一起,限制宇宙在高红移$H(z)$的膨胀率,和ii)限制宇宙中超大质量黑洞种子形成的模型假设一个固定的宇宙学。我们讨论了为什么大质量BBH的质量比与它们的红移之间存在预期的关系,并通过分析BBH合并的宇宙学流体动力学模拟显示了这种关系的线索。这种方法开辟了直接测量红移$z \approx 2$膨胀率的可能性与LISA的第一次。此外,我们发现了种子质量和质量比的大规模BH本身是一个主要的结果,可以利用限制超大质量BH种子的形成方案之间的趋势。
2022-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing deviations from General Relativity with the Euclid spectroscopic survey
我们讨论了计划中的欧几里德任务的能力,以检测偏离广义相对论使用其广泛的红移调查超过50万个星系。重力理论上的约束被放置在z=0.7和z=2之间的14个红移仓内测量结构的增长率。的增长率是从红移空间的扭曲,即由相干奇特的运动引起的聚类模式的各向异性测量。这是在欧几里得光谱巡天的整体背景下进行的,它将同时测量宇宙的膨胀历史,使用功率谱及其重子特征作为标准标尺,解释膨胀和增长参数的相对简并性。用fσ_8表示的不同红移区间的增长率的预期误差在1.3%~ 4.4%之间。我们讨论的调查配置的优化和调查的增长参数化和假设的宇宙学模型的重要依赖。我们展示了如何一个特定的参数化实际上可以驱动设计对人为限制区域的参数空间。最后,在流行的“γ参数化”的框架下,我们表明,如果生长指数与GR值γ=0.55相差至少\sim 0.13,那么仅欧几里得光谱测量就已经能够提供实质性的证据(用贝叶斯术语)。这将与欧几里德弱透镜调查提供的可比推理能力相结合,导致欧几里德的独特能力,提供一个决定性的测试修改引力。
2012-05-28 astro-ph.CO gr-qc