Does the growth of structure affect our dynamical models of the universe? The averaging, backreaction and fitting problems in cosmology
宇宙中的结构在很大的尺度上都存在。我们的大尺度宇宙学模型是对存在事物的粗粒度表示，其结构比实际少得多。宇宙学的一个重要问题是确定宇宙中的小尺度结构对其大尺度动力学和观测的影响。是否有一个显着的，广义相对论，反作用的影响，从平均结构？一个问题是，平滑结构的过程是否会导致加速项，从而改变宇宙学常数的表观值。如果不是这样的话，和谐宇宙学的其他方面是否也受到了逆反应效应的影响？尽管取得了很大的进展，这个“平均问题”仍然没有答案，但在精确宇宙学的时代，它不能被忽视。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc
maxsmooth: Rapid Maximally Smooth Function Fitting With Applications in Global 21-cm Cosmology
最大光滑函数（Maximally Smooth Functions，简称MSF）是一种约束函数，其高阶导数中没有拐点或过零点。因此，它们可应用于实验中的信号恢复，其中感兴趣的信号预计是被较大的平滑信号或前景掩盖的非平滑特征。它们也可以作为诊断系统分类存在的有力工具。MSF的约束性质使得拟合这些函数成为一项重要的任务。我们介绍maxsmooth，一个开源软件包，使用二次规划，以快速适应MSF。我们证明了效率和可靠性的maxsmooth比较常用的拟合例程，并表明，我们可以减少拟合时间约两个数量级。我们引入并实现了maxsmooth部分光滑函数，这是有用的描述前景中的非光滑结构的元素。这项工作的动机是在21厘米宇宙学前景建模的问题。我们讨论应用maxsmooth 21厘米宇宙学和突出这一点的例子使用的数据从实验检测全球时代的再电离签名（EDGES）和大孔径实验检测黑暗时代（LEDA）的实验。我们证明了存在一个正弦系统的边缘数据与$86.19\pm0.12$的日志证据差异相比，一个纯粹的前景拟合。本文首次将MSFs应用于LEDA的数据，并确定了正弦系统学的存在。maxsmooth是pip可安装的，可在https://github.com/htjb/maxsmooth下载
2021-02-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology Constraints from Type Ia Supernova Simulations of the Nancy Grace Roman Space Telescope Strategy Recommended by the High Latitude Time Domain Survey Definition Committee
该研究模拟罗马太空望远镜HLTDS推荐策略，结合LSST数据，通过详细分析得出暗能量品质因数远超NASA要求，验证了该策略的可行性。
2025-10-16 astro-ph.CO
The need for accurate redshifts in supernova cosmology
最近的论文表明，在测量Ia型超新星时，一个小的系统红移（$Δz\sim 10^{-5}$）会导致宇宙学参数恢复的显著偏差（$\sim$ 1\%）。例如，这种红移可能是由我们当地环境的密度引起的引力红移引起的。超新星数据对红移的敏感性意味着超新星是探测不均匀性的绝佳探针。因此，我们颠倒了分析，并试图通过拟合$Δz$作为通常宇宙学参数旁边的额外自由参数来诊断我们局部引力环境的性质。
2017-01-06 astro-ph.CO
Fitting NANOGrav 15-year data and ACT data with modified inflation in entropic cosmology
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）；Department of Physics, Visva-Bharati University（维斯瓦-巴拉蒂大学物理系）
本文通过修正的熵宇宙学膨胀模型，拟合NANOGrav 15年数据和ACT数据，以解释随机引力波背景与观测数据的兼容性。
2026-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Steve: A hierarchical Bayesian model for Supernova Cosmology
我们提出了一个新的贝叶斯层次模型（BHM）命名为史蒂夫进行Ia型超新星（SNIa）宇宙学拟合。这包括一个改进的Malmquist偏差的治疗，占系统的不确定性的额外来源，并提高数值效率，包括以前的工作。鉴于光曲线拟合参数，红移，和主机星系的质量，我们适合史蒂夫同时描述宇宙学，SNIa人口，系统的不确定性的参数。选择效应的特点是使用蒙特卡罗模拟。我们通过拟合SNIa数据集的实现来演示其实现，其中SNIa模型紧密遵循Steve中使用的模型。接下来，我们验证更现实的SNANA模拟SNIa样本的暗能量调查和低红移调查。这些模拟数据集包含超过$60\,000$ SNeIa，我们使用它来评估宇宙学参数的恢复偏差，特别是暗能量状态方程，$w$。这是应用于SNIa宇宙学拟合的BHM方法的最严格的测试，并且揭示了依赖于模拟SNIa性质的小$w$偏差，特别是内在SNIa散射模型。该$w$ -偏差平均小于$0.03$，小于$w$统计不确定性的一半。这些模拟测试结果是BHM宇宙学拟合在即将到来的大型调查中的应用的关注点，因此未来的开发将集中在最大限度地减少Steve对SNIa固有散射模型的敏感性上。
2019-05-01 astro-ph.CO
The Extended Zel'dovich Mass Functions of Clusters and Isolated Clusters in the Presence of Primordial Non-Gaussianity
本文给出了非高斯初始条件下团簇和孤立团簇的质量函数的新公式。在这项研究中，我们采用扩展Zel'dovich（EZL）模型作为基本框架，专注于本地类型的原始非高斯性的情况下，其程度是量化的一个单一的参数$f_{nl}$。通过与N体结果的定量比较，我们首先证明了三个拟合参数为常数的EZL公式对于局部$f_{nl}$情况仍然非常有效。我们还修改了EZL公式，找到一个解析表达式的质量函数的孤立的集群，原来只有一个拟合参数以外的整体归一化因子，并表明，修改后的EZL公式与常数值的拟合参数匹配良好的N体的结果与不同的值的$f_{nl}$在不同的红移。考虑到广义EZL公式的简单性和它们与数值结果的良好一致性，我们最后得出结论，大质量团簇和孤立团簇的EZL质量函数应该是有用的分析指导方针，以约束的尺度依赖的原始非高斯的局域型。
2014-07-15 astro-ph.CO
Fitting and Comparing Galactic Foreground Models for Unbiased 21-cm Cosmology
本文系统比较了七种银河系前景模型在21厘米全局信号提取中的拟合能力，发现非线性前向模型在单LST区间中表现最佳，而线性前向模型在多LST区间联合拟合时更优，并验证了KS检验可有效识别最佳模型。
2023-10-30 astro-ph.CO
Fitting functions on the cheap: the relative nonlinear matter power spectrum
我们提出了另一种方法来构建拟合函数的非线性物质功率谱提取$N$体模拟的基础上相对物质功率谱$δ(k,a)$，定义为分数偏差的绝对物质功率谱产生的目标宇宙学远离参考$Λ$ CDM预测。从计算的角度来看，$δ(k,a)$是相当不敏感的模拟设置的具体细节，并在1%的水平数值收敛可以很容易地实现，而不需要巨大的计算能力。此外，$δ(k,a)$表现出几个有趣的属性，使一个完整的拟合函数，其中组件拟合函数寻求单参数的变化，然后乘在一起，形成最终产品的分段建设。然后，为了获得任何目标宇宙学的1%精确的绝对功率谱预测，只需要整个社区投资于产生一个单一的超精确参考$Λ$ CDM绝对功率谱，与拟合函数相结合，以产生所需的结果。为了说明这种方法的能力，我们只使用五个相对便宜的$w$ CDM模拟（盒长$L=256 h^{-1}$ Mpc，$N=1024^3$粒子，初始化在$z_i=49$）构建了拟合函数RelFit。在一个6参数的空间跨度$\{ω_m,A_s,n_s,w,ω_b,h\}$，输出相对功率谱的RelFit是一致的预测CosmicEmu仿真器的1%或更好的广泛的宇宙学高达$k\simeq 10$ /Mpc。因此，我们的方法可以提供一个廉价的和民主访问的路线，以满足即将到来的一代大尺度结构探针的1%的精度要求，特别是在探索“非标准”或“异国情调”的非线性尺度上的宇宙学。
2020-02-24 astro-ph.CO
An improved cosmological model fitting of Planck data with a dark energy spike
$Λ$冷暗物质（$Λ\textrm{CDM}$）模型是目前已知的最简单的宇宙学模型，它用最少的参数最好地描述了观测结果。在这里，我们介绍了一个宇宙学模型，是优于传统的$Λ\textrm{CDM}$之一，通过构建暗能量的宇宙学常数$Λ$和额外的流体，被设计成具有极短的瞬态尖峰在能量密度在辐射-物质平等的时代和早期的标度行为与辐射和物质密度的总和。附加流体的密度参数被定义为高斯函数加上对数尺度因子空间中的常数。在存在这种暗能量尖峰的情况下寻找最佳拟合的宇宙学参数，得到的卡方值要小得多，大约是引入的附加参数的5倍，与最佳拟合的$Λ\textrm{CDM}$模型相比，对物质密度和哈勃常数的约束要窄得多。在减少卡方方面的显著改善主要来自于第三（$\ell \approx 800$）和第六（$\ell \approx 1800$）声学峰周围的普朗克温度功率谱的更好拟合。似然比检验和赤池信息判据表明，相对于传统的$Λ\textrm{CDM}$模型，暗能量尖峰模型更受当前宇宙学观测的青睐.然而，基于惩罚具有更多参数的模型的贝叶斯信息准则，支持暗能量尖峰存在的强有力证据消失。我们的结果强调了在爱因斯坦引力下，同样的观测数据可以用更好的拟合来进行另一种宇宙学参数估计。
2015-03-04 astro-ph.CO
An analytical approximation of the luminosity distance in flat cosmologies with a cosmological constant
本文给出了一个在含有尘埃和宇宙学常数的空间平坦宇宙学中光度距离的解析近似公式。在我们的公式中，除了总因子外，非零宇宙学常数的影响可以简单地用有理函数表示。给出了空束情况下的Dyer-Roeder距离和从红移$z_1$到$z_2$的广义角直径距离的近似公式，这些公式在分析引力透镜效应时特别有用。我们的公式是广泛适用的密度参数和红移的范围内具有足够小的不确定性。特别地，在密度参数$0.3 \leq Ω_{\rm m} \leq 1$和红移$0.03 \leq z \leq 1000$的范围内，我们公式计算的光度距离的相对误差总是小于Wickramasinghe和Ukwatta（2010）最近的工作.因此，我们希望我们的公式将是一个有效的和有用的工具，探索各种问题的观测宇宙学。
2011-11-28 astro-ph.CO
Some Times in Standard Cosmology
本文基于 Planck 卫星数据，精确测定了标准宇宙学模型中六个关键历元的时间（以年为单位）及其不确定性，填补了宇宙时间线中具体年份研究的空白。
2024-11-12 astro-ph.CO
Subaru weak-lensing measurement of a z = 0.81 cluster discovered by the Atacama Cosmology Telescope Survey
我们对ACT-CL J0022.2-0036进行了斯巴鲁弱透镜测量，ACT-CL J0022.2-0036是阿塔卡玛宇宙望远镜在赤道区268度巡天中发现的最明亮、高红移（z=0.81）的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）星系团之一。对于使用i波段图像的弱透镜分析，我们使用模型拟合（Gauss-Laguerre shapelet）方法来测量星系图像的形状，其中我们同时拟合不同曝光的星系图像，以获得最佳拟合椭圆度，同时考虑到每次曝光中的不同PSF。通过在世界坐标系中进行模型拟合，我们还考虑了天体测量畸变对星系图像的影响。为了选择z=0.81的星系团后面的背景星系，我们使用来自多通带Br 'i' z 'Y的共同添加图像的每个星系的光度红移（photo-z）估计，PSF匹配/均匀化。在进行背景星系选择的照相-Z切割后，我们检测到了切向弱透镜畸变信号，总的信噪比约为3.7。用Navarro-Frenk-White模型拟合得到团簇质量为M_200 \bar ρ_m = [7.5^+3.2_-2.8（stat.）^+ 1.3_-0.6（系统）] x 10^14 M_ \odot /h。弱透镜导出的质量与先前基于SZ观测的质量估计一致，具有流体静力平衡和维里定理的假设，以及在测量误差范围内，SZ信号与来自弱透镜、X射线和速度色散的质量之间的标度关系。我们还发现，在z=0.81处ACT-C…
2012-09-20 astro-ph.CO
Mass Function Predictions Beyond LCDM
晕的质量分布，由晕质量函数指定，是几个宇宙学探测器的关键输入。$N$ -体模拟的规模现在是这样的，在大多数情况下，结果不再需要受到几何学的限制，但仍然受到各种系统不确定性的影响。我们调查和讨论这些差异的原因。量化误差源，并适当补偿他们，我们进行了高统计研究暗物质晕67 $N$体模拟调查的质量函数及其演变的参考$Λ$ CDM宇宙学和一组$w$ CDM宇宙学。对于参考$Λ$ CDM宇宙学（接近WMAP 5），我们量化了作为红移函数的质量函数形式的普适性的破坏，发现红移$z=0$和$z=2$之间的普适性形式的演化高达10%。对于宇宙学非常接近这个参考，我们提供了一个拟合公式，我们的结果（不断发展）$Λ$ CDM质量函数的质量范围为$6\cdot 10^{11}-3\cdot 10^{15}$ M $_{\odot}$的估计精度约为2%。$w$ CDM宇宙学的集合取自Coyote宇宙模拟套件。该套件的质量函数（包括$Λ$ CDM宇宙学和其他具有$w\simeq-1$的宇宙学）由参考$Λ$ CDM情况的拟合公式描述，精确度为10%，但具有明显的系统偏差。我们认为，作为一个结果，拟合公式的基础上的普遍形式的质量函数可能有有限的效用，在高精度的宇宙学应用。
2011-03-18 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
How baryons can significantly bias cluster count cosmology
我们量化两个主要途径，通过重子物理学的偏见集群计数宇宙学。我们创建模拟集群的样品，再现重子内容推断从X射线观测。我们将星系团与只有暗物质的宇宙中的对应物联系起来，假设暗物质的密度分布不受重子的显著影响，那么暗物质的丰度可以被稳健地预测。我们推导出弱透镜晕质量和推断最佳拟合的宇宙学参数$Ω_\mathrm{m}$，$S_8=σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.2}$，和$w_0$从模拟集群样本。我们发现，由于需要容纳的密度分布的变化，由于重子的喷射，弱透镜质量校准是无偏的，如果浓度是自由的，当拟合的减少剪切与NFW配置文件。然而，即使是无偏的总质量估计也会引起有偏的宇宙学参数，如果将测量的质量函数与仅模拟暗物质的预测进行比较的话。这种偏倚在使用$m_\mathrm{500c} < 10^{14.5} \, h^{-1} \, \mathrm{M_\odot}$的晕圈中占主导地位。对于没有质量估计不确定性、面积$\approx 15000 \, \mathrm{deg^2}$和$m_\mathrm{200m,min} = 10^{14} \, h^{-1} \, \mathrm{M_\odot}$的恒定质量切割的IV期类聚类调查，偏差为$Ω_\mathrm{m}$中的$-11 \pm 1 \, \%$、$S_8$中的$-3.29 \pm 0.04 \, \%$和$w_0$…
2022-07-21 astro-ph.CO
Modelling the redshift-space cluster-galaxy correlation function on Mpc scales with emulation of the pairwise velocity distribution
提出基于星系内运动学模型和高斯过程模拟器的方法，在Mpc尺度上建模红移空间星系团-星系相关函数，以提取宇宙学参数约束，并发现<3 Mpc/h尺度拟合存在偏差。
2024-06-03 astro-ph.CO
Concordance cosmology without dark energy
根据分离宇宙猜想，各向同性宇宙中的球对称子区域表现得像具有自己的宇宙学参数的迷你宇宙。这在牛顿理论和广义相对论理论中都是一个极好的近似。我们估计当地的膨胀率为大量的这样的地区，并使用的尺度参数计算的体积平均增量的局部尺度参数在每个时间步，否则标准的宇宙学$N$体模拟。对应于粗粒化尺度的颗粒质量是可调参数。这种平均场近似忽略了潮汐力和边界效应，但它是非微扰统计估计的非线性演化的结构对膨胀率的影响的第一步。使用我们的算法，模拟与初始$Ω_m=1$爱因斯坦-德~Sitter设置密切跟踪膨胀和结构生长的历史的$Λ$ CDM宇宙学。由于小但特征的差异，我们的模型可以区分从$Λ$ CDM模式未来的精度观测。此外，我们的模型可以解决当地的哈勃常数测量和普朗克最佳拟合宇宙学之间出现的紧张局势。为了研究光的传播，并确认与宇宙微波背景观测的完全一致性，有必要进一步改进模拟。
2017-02-12 astro-ph.CO
Robust Photometry for Roman High-Latitude Imaging Survey Cosmology Using Roman and Rubin Imaging
The University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；McWilliams Center for Cosmology and Astrophysics, Department of Physics, Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学物理学院麦克威廉斯宇宙学与天体物理学中心）；Center for Cosmology and AstroParticle Physics (CCAPP), The Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与高能粒子物理中心）；Department of Astronomy, The Ohio State University（俄亥俄州立大学天文学系）；Department of Physics, The Ohio State University（俄亥俄州立大学物理系）；Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文学系）；Pittsburgh Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology Center (PITT PACC), University of Pittsburgh（匹兹堡大学匹兹堡粒子物理、天体物理与宇宙学中心）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）
研究针对罗曼高纬度成像巡天宇宙学中测光难题，开发slimfarmer模型拟合测光管道，处理相关噪声等，经模拟图像验证，能恢复星系颜色，校正相关噪声，减轻混合误差，为该领域提供了原型测光管道及关键方法。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
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
The Atacama Cosmology Telescope: limits on dark matter-baryon interactions from DR4 power spectra
不同的天体物理学观测表明存在冷暗物质，它只与辐射和普通重子物质发生引力相互作用。暗物质和重子之间的任何非零耦合都将为理解暗物质的粒子性质迈出重要的一步。对宇宙微波背景（CMB）的测量提供了对这种耦合的限制，补充了实验室的研究。在这项工作中，我们把上限的各种模型的暗物质弹性散射质子和电子相结合的大规模CMB数据从普朗克卫星的小尺度信息从阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）DR 4数据。在速度无关的散射的情况下，我们得到的相互作用截面的质子，是40\%，比以前的约束更严格的CMB各向异性的界限。对于一些模型与速度相关的散射，我们发现最佳拟合的横截面与2 $σ$偏差为零，但这些散射模型在统计上不优于$Λ$ CDM的模型选择。
2022-08-18 astro-ph.CO
Using machine learning to compress the matter transfer function $T(k)$
本文利用遗传算法学习物质传递函数 $T(k)$，提出比 EH 更简短且在含大质量中微微子时精度略优的拟合公式。
2023-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Concordance Cosmology?
我们提出了一个新的直观的度量两个实验之间的张力，并将其应用到几个数据集。虽然我们的指标是非最佳的，但如果检测到紧张的证据，这个证据是强大的，易于解释。假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型，我们发现，有一个适度的$2.2σ$紧张之间的DES 1年的结果和${\it Planck}$测量的宇宙微波背景（CMB）。这种张力是由在晚期宇宙中观察到的结构数量与通过拟合${\it Planck}$数据预测的结构数量之间的差异驱动的，并且似乎与${\it Planck}$和哈勃速率的局部估计之间的张力无关。特别是，结合DES，重子声学振荡（BAO），大爆炸核合成（BBN），和超新星（SNe）的测量恢复哈勃常数和声音地平线符合${\it Planck}$，并在紧张与当地距离阶梯测量。如果这些不同的数据集之间的紧张关系持续存在，那么调和${\it all}$当前的数据可能需要以至少两种不同的方式打破平坦的$Λ$ CDM模型：一种涉及早期宇宙中的新物理，另一种涉及新的晚期宇宙物理。
2019-07-12 astro-ph.CO
Fitting the Union2.1 SN Sample with the R_h=ct Universe
在过去的十年中，对Ia型超新星数据的分析是宇宙学中一个值得注意的成功故事。这些标准烛光为我们提供了一个研究宇宙膨胀到~1.5红移的无与伦比的机会。今天的共识似乎是，LCDM提供了最好的解释，在这些事件中看到的亮度-距离关系。然而，在标准模型和其他同样重要的观测（如宇宙微波背景观测）之间，现在出现了一个显著的不相容性。LCDM并不能提供高红移（z>> 2）下宇宙膨胀的精确表示。因此，有必要根据最能代表宇宙早期动力学演化的宇宙学（R_h = ct宇宙）重新分析Ia型超新星的数据。本文直接比较了LCDM中的距离关系和R_h = ct所预测的距离关系，并分别用Union2.1样本进行了比较，结果表明，尽管R_h = ct的拟合还没有得到优化，但这两种理论产生的轮廓几乎是不可区分的。这是因为数据不能独立于假设的宇宙学来确定-超新星光度必须通过与所采用的模型中的参数同时优化4个参数来评估。这使得数据符合基本理论，因此在任何竞争宇宙学之间的比较分析中，模型依赖的数据简化不应被忽视。本文用R_h = ct对LCDM约简后的数据进行拟合，虽然拟合效果很好，但并不理想。从一开始就使用R_h = ct对数据进行优化将得到甚至更好的拟合。
2012-08-02 astro-ph.CO gr-qc
An Extended Zel'dovich Model for the Halo Mass Function
提出了一种构造晕质量函数拟合公式的新方法。我们的公式表示为自动满足归一化约束的修改后的Jedamzik矩阵方程的解。的线性剪切本征值表示的特征参数的经验确定的解析公式拟合的数值结果从高分辨率N体模拟和发现是独立的尺度，红移和背景宇宙学。我们的拟合公式与最佳拟合参数被证明在各种红移的宽质量范围内都能很好地工作：对于FoF晕和SO晕的情况，在z=0、\0. 5和1时，解析公式与N体结果的比值分别在10^{11} ≤ M/（M_sun/h）≤ 5 × 10 ^{15}上偏离1达10%和5%。
2013-01-01 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Delensed Power Spectra and Parameters
我们提出了LCDM宇宙学参数的限制，从脱透镜的微波背景功率谱。来自阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）的DR 4数据的一个子集的透镜映射被用来撤销在150和98 GHz观测到的ACT光谱中的透镜效应。在150 GHz时，我们以30%（TT）、30%（EE）、26%（TE）和20%（BB）的有效效率去除透镜失真;这导致在8.7 sigma（TT）、5.1 sigma（EE）、2.6 sigma（TE）和2.4 sigma（BB）显著性下检测到去透镜效应。150和98 GHz TT，EE和TE去透镜光谱的组合很好地符合标准LCDM模型。我们还测量了最佳拟合参数的变化时，拟合delensed与透镜光谱;虽然这种变化并没有告知我们的能力来测量宇宙学参数，它确实提供了一个三向一致性检查之间的透镜推断从最佳拟合参数，在CMB功率谱的透镜，和重建的透镜映射。当用正确的模型拟合时，这种偏移被预测为零，因为透镜化和去透镜化的光谱都来自天空的同一区域。用LCDM模型进行拟合，并对前景进行边缘化，我们发现宇宙学参数的移动与零一致。我们的结果表明，微波背景辐射的引力透镜在标准宇宙学模型框架内是内在一致的。
2020-11-13 astro-ph.CO hep-ph
A dynamics-based density profile for dark haloes -- II. Fitting function
暗物质晕的密度分布通常由NFW或Einasto模型等拟合函数来描述，但这些近似在过渡区中破裂，在过渡区中晕由新吸积物质主导。在这里，我们提出了一个简单的，准确的新的拟合函数的灵感来自单独的轨道和下落晕组件的渐近形状。轨道项被描述为截断的Einasto轮廓，$ρ_{\rm orb} \propto \exp \left[-2/α (r / r_{\rm s})^α- 1/β (r / r_{\rm t})^β\right]$，具有归一化的五参数空间，物理上不同的尺度和截断半径，以及控制轮廓变陡的速度的$α$和$β$。下落的配置文件被建模为一个幂律的密度平稳过渡到一个常数在晕中心。我们发现，这些公式适合平均，总的配置文件在模拟中的精度约为5%，几乎所有的膨胀的参数空间中的晕质量，红移，宇宙学，吸积率。当固定$α= 0.18$和$β= 3$时，公式变为三参数模型，平均而言，该模型比Einasto配置文件更适合单个晕。通过与国王配置文件的类比，我们表明，尖锐的截断类似于一个截止的结合能。
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Virial halo mass function in the ${\it Planck}$ cosmology
我们研究晕质量函数的高分辨率$N$体模拟下的$Λ$ CDM宇宙学。我们的模拟采用的宇宙学模型是一致的宇宙微波背景的${\it Planck}$卫星最近的测量。我们校准了$10^{8.5} \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} M_\mathrm{vir} / (h^{-1}M_\odot) \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} 10^{15.0 - 0.45 \, z}$的晕质量函数，其中$M_\mathrm{vir}$是位力球超密度质量，红移范围从$0$到$7$。在我们的模拟中，晕质量函数可以在很宽的晕质量和红移范围内由四参数模型拟合，而我们需要一些红移演化的拟合参数。新的质量函数拟合公式除了在$z\le 7$处的最高质量外，其精度达到5%.我们的模型预测Sheth $\&$ Tormen的分析预测将高估在$z=6$与$M_\mathrm{vir} = 10^{8.5-10}\, h^{-1}M_\odot$的晕丰度由$20-30\%$。我们的校准晕质量函数提供了一个基线模型，以约束温暖的暗物质（WDM）的高$z$星系数计数。我们比较了在$z=6$星系的累积光度函数与总晕丰度基于我们的模型和最近提出的WDM校正。我们发现，WDM的质量轻于$2.71\, \mathrm{…
2021-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
COLOSSUS: A python toolkit for cosmology, large-scale structure, and dark matter halos
本文介绍了Colossus，一个公共的，开源的Python软件包，用于宇宙学相关的计算，宇宙中物质的大尺度结构（LSS），以及暗物质晕的性质。该代码被设计为快速和易于使用，具有一致的，文档齐全的用户界面。宇宙学模块实现了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学，包括曲率，相对论物种，和不同的暗能量状态方程，并提供快速计算的线性物质功率谱，方差，和关联函数。LSS模块关注高斯随机场中的峰值和统计意义上的晕的性质，包括它们的峰值高度、峰值曲率、晕偏置和质量函数。光晕模块处理球形过密度半径和质量、密度分布、浓度和回溅半径。为了便于快速探索这些量，Colossus从文献中实现了40多种不同的拟合函数。我将详细讨论核心例程，并特别强调它们的准确性。Colossus可以在bitbucket.org/bdiemer/colossus上找到。
2018-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
pocoMC: A Python package for accelerated Bayesian inference in astronomy and cosmology
pocoMC是一个Python包，用于加速天文学和宇宙学中的贝叶斯推断。该代码被设计为从具有非平凡几何形状的后验分布中有效地采样，包括强多模态和非线性。为此，pocoMC依赖于预处理蒙特卡罗算法，该算法利用归一化流来解相关后验参数。它有利于参数估计和模型比较的任务，特别是在计算昂贵的应用程序的重点。它允许在Python中拟合定义为对数似然函数和对数先验概率密度函数的任意模型。与流行的替代方案（如嵌套采样）相比，pocoMC可以加快采样过程的数量级，大大降低计算成本。最后，计算集群的并行化体现了线性缩放。
2022-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.comp-ph
Les Houches on Dark Universe 2025: Elements of cosmology beyond FLRW
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室（LUPM），法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）
本文讨论FLRW模型在解释宇宙膨胀动力学和光传播运动学方面的局限性，并介绍反作用和拟合问题的相关结果。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Constraining First Star Formation with 21cm-Cosmology
在标准的$Λ$ CDM宇宙学中，质量为$M_\mathrm{halo}\gtrsim 5\times10^5$ M $_\odot$的迷你晕中的星族III（Pop III）恒星形成提供了莱曼$α$（Ly $α$）光子的第一个恒星源。探测全球再电离时期的实验（EDGES）测量到了来自$z\approx 17$的中性氢的红移21 cm辐射的强吸收信号，这需要在此之前有效地形成大质量恒星。在本文中，我们调查是否在迷你晕恒星的形成中起着重要的作用，建立早期的LY $α$背景所需的边缘吸收功能。我们发现，流行III星是重要的，在提供必要的Ly $α$ -流量在高红移，并得出最佳拟合的平均流行III恒星质量的$\sim$ 750 M $_\odot{}$每minihalo，对应的恒星形成效率为0.1%。此外，在计算中考虑重子-暗物质的流动速度是很重要的，以限制小晕中Pop~III星形成的效率。如果没有这种效应，21 cm自旋温度和气体自旋温度之间的宇宙黎明耦合将发生在高于EDGES所暗示的红移处。
2019-05-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Perturbation Theory Using the FFTLog: Formalism and Connection to QFT Loop Integrals
本文提出了一种计算宇宙学扰动理论中圈的新方法。这种方法是基于近似的$Λ$ CDM类宇宙作为一个有限的复杂的幂律宇宙的总和。分解自然使用FFTLog算法实现。对于幂律宇宙学，所有的圈积分形式上等价于无质量量子场论的圈积分。这些积分有广义超几何函数的解析解。我们提供了明确的公式，单圈和双圈功率谱和单圈双谱。我们的方法的一个主要优点是，计算的困难部分与宇宙学无关，只需要做一次，并且可以回收用于任何相关的预测。标准回路图的评估可以归结为一个简单的矩阵乘法。我们证明了这种方法的应用程序，以更高的多重性/循环关联函数的承诺。
2017-08-27 astro-ph.CO hep-th
Minimally Modified Gravity fitting Planck data better than $Λ$CDM
研究了一类称为$f(\mathcal{H})$理论的最小修正引力理论的唯象性，在这种理论中，通常的广义相对论哈密顿约束被它的自由函数所取代.在回顾了理论的构造和相容的物质耦合之后，我们分析了背景和微扰两个层次上的宇宙动力学，并提出了一个具体的例子，该理论与$3$参数家庭的功能$f$。最后，我们比较这个例子模型的普朗克数据，以及一些后来的时间探针，表明这种实现的$f(\mathcal{H})$理论符合数据显着优于标准的$Λ$ CDM模型，特别是通过修改重力在中等红移，$z\simeq743$。
2020-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Toward a concordance teleparallel Cosmology I: Background Dynamics
假设一个空间平坦的宇宙，我们研究的宇宙学可行性的红外校正telepareline重力模型，该模型占后期加速削弱重力在以后的时间宇宙学距离。该理论没有在宇宙学模型中引入任何额外的自由参数，就像通常的基于修正引力的宇宙学一样。这一特征使得宇宙学模型在统计上与$Λ$ CDM具有可比性。在这种情况下，使用最近的宇宙学观测-万神殿超新星Ia型，哈勃常数$H_0$，重子声学振荡，红移空间扭曲，大爆炸核合成和宇宙微波背景约束的去耦声学标度-我们表明，虽然指数红外校正的重力和$Λ$ CDM物理上是不同的，他们是现象和统计等效的。然而，前者更善于拟合精确确定的观测约束，同时降低$H_0$张力而不恶化$S_8$张力。这就要求在线性微扰水平上对理论的经验可行性进行全面的考察，这是论文II的主题。
2021-04-16 astro-ph.CO gr-qc
One spectrum to cure them all: Signature from early Universe solves major anomalies and tensions in cosmology
普朗克卫星观测到的宇宙微波背景（CMB）温度谱中的声峰似乎比我们根据标准模型透镜效应所预期的要平滑。这种反常效应也可以通过空间封闭的宇宙来模拟，宇宙具有非常低的哈勃常数，从而消除了宇宙学观测之间已经存在的不一致性。我们重建了早期宇宙的一个签名，一种具有特征频率的量子波动原始光谱中的特殊振荡形式，解决了所有这些异常。有趣的是，我们发现这种形式的原始光谱解决或基本上消退，在宇宙学的标准模型在拟合不同的观测，即普朗克CMB，集群和弱透镜剪切测量从几个大尺度结构调查，哈勃常数的本地测量，以及最近估计的宇宙年龄从球状星团的各种紧张局势。我们支持我们的发现现象学，提出了一个分析形式的原始光谱具有类似的功能，并证明它非常符合各种组合的宇宙学观测。我们进一步支持我们的研究结果在理论上，通过引入一个单一的标量场潜在的通货膨胀，可以产生这样一种形式的原始频谱。
2022-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
