An improved model of redshift-space distortions around voids: application to quintessence dark energy
利用宇宙空洞来探测宇宙结构的增长率,从而探测暗能量的本质,在依赖于屏蔽机制的修正引力理论的背景下特别有趣。在这项工作中,我们改进了暗物质密度场中空洞周围的红移空间畸变的建模,从而减少了宇宙学参数推导中的系统误差。我们还展示了如何特定类型的空隙可以用来更好地探测的增长率,使用灵活的空隙探测器。我们应用我们的结果来测试一个典型类型的暗能量与LCDM模型,并发现一个很好的协议与基准宇宙学后,实施分析校正周围的空隙的径向速度分布。我们还概述了暗能量的特征印记周围的空隙的暗物质的速度分布。
2017-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Lensing convergence and the neutrino mass scale in galaxy redshift surveys
我们证明了包括透镜贡献的星系聚类分析与大星系红移调查的重要性。众所周知,星系巡天不同红移区间之间的径向互相关由透镜效应主导。但我们在这里表明,也忽略透镜在一个bin内的自相关严重偏差宇宙学参数估计与红移调查。它导致了几个宇宙学参数的显着变化,最显着的标量光谱指数和中微子质量尺度。特别是后一个参数是未来星系调查的主要目标之一。
2016-08-11 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on interacting dark energy models from Planck 2015 and redshift-space distortion data
我们研究了暗物质和暗能量之间的唯象相互作用,并利用最新的宇宙学数据,包括普朗克2015年的宇宙微波背景辐射各向异性、Ia型超新星、重子声学振荡、哈勃常数和红移空间畸变,对这些模型进行了约束。我们发现,在暗扇区的相互作用参数作为一个能量转移从暗物质到暗能量强烈抑制了整个更新的宇宙学数据。另一方面,暗扇区之间的相互作用与能量流从暗能量到暗物质被证明与现有的宇宙学观测更好地符合。需要暗扇区之间的这种耦合来缓解重合问题。
2017-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing a DBI model for the unification of dark matter and dark energy with Gamma-Ray Bursts
我们研究了一个基于非线性标量场Dirac Born Infeld作用量的模型的一致性范围,该模型用于利用高红移的伽马射线暴统一暗物质和暗能量。我们使用了Wei(2010)报道的59个高红移伽玛暴样本,用Ia超新星的Union 2样本在低红移处进行了校准,从而避免了圆度问题。在这个分析中,我们还包括了CMB 7年的数据和重子声峰BAO。计算了状态方程参数$w$、减速参数$q_0$和向减速-加速相转变的红移量$z_t$。
2012-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Testing for dynamical dark energy models with redshift-space distortions
星系功率谱的红移空间畸变可以用来测量物质密度扰动的增长率Δ_m。对于广义相对论中的动力学暗能量模型,我们给出了f(z)sigma_8(z)的一个方便的解析公式,表示为红移z的函数,其中f=d ln delta_m/d ln a(a是宇宙学尺度因子),sigma_8是在8 h^{-1} Mpc尺度下的过密度的均方根振幅。只要暗能量状态方程w不发生显著变化,声速不小于1,我们的公式就可以应用于不完美流体、精粹和k-本质的模型。我们还将观测约束的暗能量模型的常数w和跟踪的精髓,从最近的数据红移空间扭曲。
2013-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Cosmic Expansion and Gravity with Galaxy Redshift Surveys
我们分析了下一代星系红移调查的科学范围,如BigBOSS,以适应同时随时间变化的暗能量状态方程和依赖于时间和尺度的引力。同时拟合避免了假设$Λ$ CDM展开或广义相对论的潜在偏差,并且仅导致约束的适度退化。星系偏差,自由地适合在红移箱,是自我校准的光谱测量红移空间失真,并造成很小的影响。星系红移、宇宙微波背景和超新星距离数据的组合可以对6个模型独立的修正重力量提供5-10%的约束。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc
Testing Dark Matter Clustering with Redshift Space Distortions
大尺度结构的生长速率可以探测暗物质是否以重力强度聚集或偏离重力强度,例如由于自相互作用。在星系红移巡天中,通过测量红移空间的扭曲来测量星系的增长率,限制了星系团的强度及其对红移的依赖性。我们比较这些影响的增长,从高红移偏差(如早期的暗能量)或修改重力,并给出一个简单的,高度准确的分析处方。当前的观测可以将暗物质聚集强度限制为标准的F_{cl} =0.99 \pm 0.02,如果所有其他参数保持固定,但存在大量的协方差。未来的星系红移巡天可能会限制一个不断演化的聚集强度到28%,边缘化超过其他参数,或4%,如果暗能量参数保持固定,而适合暗物质的增长。通过结合宇宙学和天体物理学探测,可以对暗物质的性质进行更严格的限制。
2013-04-12 astro-ph.CO
Dark energy equation of state parameter and its variation at low redshifts
在本文中,我们约束暗能量模型使用的观测纲要在低红移。我们把暗能量看作是正压流体,状态方程为常数,以及暗能量状态方程为时间函数的情况。这里考虑的意见是超新星Ia型数据,重子声学振荡数据和哈勃参数测量。我们比较了从这些数据中获得的约束条件,并进行了综合分析。观测约束的结合对暗能量能量密度随红移的变化有很强的限制。对于不同的暗能量模型,Ia型超新星数据所偏好的参数范围与其他低红移距离测量值存在张力。
2017-03-24 astro-ph.CO
Toward More Realistic Forecasting of Dark Energy Constraints from Galaxy Redshift Surveys
星系红移巡天作为一种暗能量探测器正变得越来越重要。通过在Fisher矩阵计算中使用“去摆动”星系功率谱P_{dw}(k),我们改进了星系红移巡天对暗能量约束的预测。由于P_{dw}(k)是一个很好的适合真正的星系聚类数据在大多数感兴趣的尺度范围内,我们的方法是更现实的预测暗能量的限制,从星系红移调查以前的工作相比。我们发现,我们的新方法给出了极好的协议的结果相比,从实际的数据分析的斯隆数字巡天DR 7发光的红色星系的聚类结果。我们提供了一个合理的第四阶段星系红移调查的暗能量约束的预测。
2013-01-10 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from H II starburst galaxy apparent magnitude versus redshift data
本文利用Siegel等人(2005)的H II星暴星系视星等与红移的关系数据来约束暗能量宇宙学模型参数。这些约束通常与使用其他数据集得出的约束一致,但不像目前最严格的约束那样严格。
2011-10-25 astro-ph.CO
Constraining dark energy with Hubble parameter measurements: an analysis including future redshift-drift observations
暗能量通过对$w(z)$的积分来影响哈勃膨胀率(即膨胀历史)$H(z)$。然而,通常的观测量是光度距离或角直径距离,它们测量距离-红移关系。实际上,暗能量通过对$H(z)$函数的进一步积分来影响距离(和增长因子)。因此,直接测量不同红移下的哈勃参数$H(z)$对于约束暗能量的性质具有重要意义。在本文中,我们展示了如何典型的暗能量模型,例如,$Λ$ CDM,$w$ CDM,CPL和全息暗能量(HDE)模型,可以通过目前的直接测量$H(z)$(共31个数据,覆盖了$z\in [0.07,2.34]$的红移范围)的约束。事实上,未来的红移漂移观测(也称为Sandage-Loeb检验)也可以直接测量更高红移的$H(z)$,覆盖$z\in [2,5]$的范围。因此,我们讨论了红移漂移观测可以发挥什么作用,在约束暗能量与哈勃参数测量。我们表明,对暗能量的约束可以大大改善与$H(z)$数据,从只有10年的观测红移漂移。
2016-03-29 astro-ph.CO
Beyond boundaries of redshift surveys: assessing mass fluctuations on "super-survey" scales
观测到的密度场在红移空间中直接受到径向运动的影响,这些径向运动是由给定星系红移巡天所占据的体积之外的质量波动产生的。这些运动引入了红移空间的各向异性,这些各向异性在距离巡天中心更远的地方更加明显,从而为超级巡天尺度上的质量波动的性质提供了线索。此外,我们注意到,来自红移空间扭曲的增长因子的所有估计的基础上的关系,明确假设的速度场产生的质量波动内的调查体积。这可能会导致这些估计数的不确定性,其数量级为百分之几。
2013-12-15 astro-ph.CO
Measuring H0 from the 6dF Galaxy Survey and future low-redshift surveys
低红移下的重子声学振荡(BAO)为测量哈勃常数H 0提供了一种精确且与模型无关的方法。BAO尺度的6dF星系巡天测量给出了H 0 = 67 +/- 3.2 km/s/Mpc的值,达到了5%的1-sigma精度。随着分析技术的改进,预计计划中的WALLABY(HI)和TAIPAN(光学)红移观测将测量H 0,精度为1-3%。
2012-11-12 astro-ph.CO
Exploring the Self Interacting Dark Matter Properties From Low Redshift Observations
小尺度观测表明,暗物质可能是自相互作用的。本文用动论方法计算了自相互作用暗物质(SIDM)流体的剪切粘度($η$)和体粘滞系数($ζ$)。此外,利用KSS约束的$η/\mathfrak{s}$,我们得到了一个新的上限的暗物质自相互作用截面的比例,它的质量,$ σ/m $。然后,使用$ σ/m $约束,我们表明,KSS绑定只允许sub-GeV质量的SIDM粒子。进一步,在假设$η$和$ζ$满足幂律形式的条件下,我们研究了它在低红移观测下的演化.我们发现,在大的红移,SIDM粘度是小的,但在小的红移,它变得足够大,并有助于显着的宇宙耗散。因此,粘性SIDM可以解释低红移观测,也符合标准的宇宙学预测。
2020-02-26 astro-ph.CO
Finding high-redshift dark stars with the James Webb Space Telescope
宇宙历史上的第一批恒星很可能形成于z=10-50的10^5-10^6兆太阳冷暗物质晕的密集中心区域。暗物质粒子在这些环境中的湮灭可能会导致所谓的暗恒星的形成,据预测,这些暗恒星比传统的第三星族恒星更冷,更大,质量更大,寿命可能更长。在这里,我们调查的前景检测高红移暗星与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。我们发现z>6的暗星本质上太暗,无法被JWST探测到。然而,通过利用前景星系团作为引力望远镜,某些种类的冷(Teff < 30000 K)暗星应该可以达到红移z=10。如果暗恒星的寿命足够长,许多这样的物体也可能聚集在第一个星系内。我们证明,这可能会引起特殊的功能,在综合光谱的星系在高红移,提供暗恒星构成至少1%的总恒星质量在这样的对象。
2010-06-23 astro-ph.CO
Beyond the classical distance-redshift test: cross-correlating redshift-free standard candles and sirens with redshift surveys
LSST将通过距离红移($D_L$ - $z$)测试提供多达$10^6$超新星(SNe)来约束暗能量。获得光谱SN红移(spec- $z$ s)是不可行的;替代方案是次优的,可能有偏差。我们提出了一个强大的多示踪剂推广的Alcock-Paczynski测试,对红移自由距离示踪剂和重叠的星系红移调查。对于所有SN,将无红移的$5\times 10^4$ SNe与DESI或Euclid交叉相关优于经典的$D_L$ - $z$检验与规范- $z$。我们的方法也适用于引力波警报器或任何红移自由距离示踪剂。
2018-08-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Complementarity of Peculiar Velocity Surveys and Redshift Space Distortions for Testing Gravity
对低红移宇宙的特殊速度观测对限制宇宙结构的增长率和检验引力有着重要的作用。结合多目标摄谱仪(如ZTF 2,LSST,DESI,4 MOST)的宽视场成像测量可以使用Ia型超新星作为速度场的信息示踪剂,在密度示踪剂不能比$\sim10\%$做得更好的情况下,在$z\lesssim0.2$处对$fσ_8$的增长率达到几个百分比的限制。结合利用LSST和DESI观测的高红移DESI观测的红移空间畸变和低红移超新星特有速度观测,可以确定引力增长指数为$σ(γ)\approx0.02$,检验广义相对论。我们研究了所需的特殊速度调查的特点,以及如何与聚类调查的互补性提高时,从一个$Λ$ CDM模型假设的$w_0$ - $w_a$宇宙学。
2019-11-20 astro-ph.CO
Limits on decaying dark energy density models from the CMB temperature-redshift relation
暗能量的本质至今仍是一个谜,人们提出了几种模型来解释它,本文考虑Lima(J. Lima,Phys.Rev.D54,2571(1996))提出的一个暗能量衰变为光子和粒子的唯象模型。他研究了衰减的暗能量模型的热力学方面,特别是在连续的光子创造和/或中断的情况下。按照他的方法,我们推导出一个温度红移关系的CMB依赖于有效状态方程$w_{eff}$和“绝热指数”$γ$。比较我们的关系作为红移的函数的CMB温度的数据从Sunyaev-Zel'dovich观测和在更高的红移从类星体的吸收线光谱,我们发现$w_{eff}=-0.97 \pm 0.034$,采用绝热指数$γ=4/3$,在很好的协议与目前的估计和仍然兼容$w_{eff}=-1$,这意味着暗能量内容是恒定的时间。
2010-07-14 astro-ph.CO
The HectoMAP Redshift Survey: First Data Release
HectoMAP是一个密集的,红选择的红移调查,以限制$r = 21.3$覆盖55平方度的连续1.5 $^\circ$带横跨北部天空。这一区域也被斯巴鲁/Hyper Suprime-Cam(HSC)斯巴鲁战略计划(SSP)测光调查所覆盖,该调查将一系列密集的前景红移调查与强透镜和弱透镜地图相结合。在整个巡天范围内,HectoMAP的平均红移超过0.3,平均密度为$\sim 2000$星系度$^{-2}$。在这里,我们在第一次发布的数据中报告了总共17,313次红移,覆盖8.7平方度。我们包括导出量D $_{n}4000$和恒星质量几乎所有的对象。其中8117个星系构成了79%的$r \leq 20.5$完全红选择子样本,另外4318个星系构成了68%的$20.5 < r < 21.3$完全红选择子样本。作为HectoMAP数据的优势的例子,我们讨论了两个应用程序:redMapPER光度选择集群和HSC光度红移测试的细化成员。我们强调一个显着的redMapper强透镜系统。在一次密集巡天中,光度红移与光谱红移的比较揭示了光度红移中微妙的系统问题。
2020-10-12 astro-ph.CO
Probing dark energy with redshift-drift
未来的红移漂移测量(也称为Sandage-Loeb信号)将是探测所谓的“红移沙漠”的关键,从而为宇宙学研究提供新的工具。在本文中,我们量化的能力,未来的测量Sandage-Loeb信号的CODEX样光谱仪约束动力学暗能量的唯象参数化,特别是通过获得$w_0$和$w_a$的约束。我们还证明,如果与CMB数据一起使用,Sandage-Loeb测量将能够打破膨胀参数之间的简并性,从而大大改善宇宙学约束。
2012-11-19 astro-ph.CO
The Tianlai-WIYN North Celestial Cap Redshift Survey
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);AIM(天体物理学、物质与宇宙研究所);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);IJCLab(伊夫林-约韦林天体物理实验室);IN2P3(粒子与核物理国家研究所);Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona(亚利桑那大学月球与行星实验室);Department of Physics, Brown University(布朗大学物理系);Department of Physics, University of Wisconsin Madison(威斯康星大学麦迪逊分校物理系);National Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
该研究通过低红移光谱调查北天极附近恒星,建立21厘米中性氢发射的红移空间模板,用于关联射线强度观测,同时发现11个星团候选者。
2026-01-07 astro-ph.CO
Qualitative probe of interacting dark energy with redshift-space distortions
本文使用类Euclid光度测量研究红移空间畸变中相互作用暗能量的大尺度印记,发现将IDE动力学纳入星系偏置可避免误判其印记,且多示踪分析结合红移空间畸变在z≤1时具有约束IDE的潜力。
2024-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnification as a Probe of Dark Matter Halos at high redshift
我们提出了一种新的方法来测量星系群和星系团的质量分布和形状,它使用遥远的背景星系的透镜放大。透镜放大的主要优点是,与透镜剪切不同,它只依赖于精确的光度红移,而不是星系的形状,因此可以研究未解析源星系的暗物质分布。我们提出了一个可行性研究,使用一个真正的人口z > 2.5莱曼Break星系作为源星系,并在那里,类似于星系星系透镜,前景透镜堆叠,以增加信号噪声比。我们发现,引力透镜作为探测高红移处暗物质晕的探测器,存在一个有趣的新观测窗口,它不需要测量星系的形状。
2010-04-21 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the lookback time versus redshift test
我们使用来自星系团的回望时间与红移数据(Capozziello等人,2004)和被动进化的星系(Simon等人,2005),并应用一个基于WMAP测量的宇宙总年龄的bavelet先验,以约束暗能量宇宙学模型参数。目前的回顾时间数据提供了有趣的和适度的限制性约束宇宙学参数。当与当前重子声学峰值和Ia型超新星视星等与红移数据结合使用时,回看时间数据收紧了对参数的约束,并有利于非相对论物质能量密度的较小值。
2010-08-06 astro-ph.CO
Extended Photometry for the DEEP2 Galaxy Redshift Survey: A Testbed for Photometric Redshift Experiments
本文介绍了一个新的星表,补充现有的DEEP 2星系红移巡天光度和光谱星表与ugriz测光从其他两个调查;加拿大-法国-夏威夷遗产调查(CFHTLS)和斯隆数字巡天(SDSS)。每一个星表都是通过在天空中的位置进行交叉匹配的,以便为DEEP 2星表中的天体分配乌格利兹测光。我们已经重新校准了CFHTLS测光,其中它与DEEP 2重叠,以提供更均匀的数据集。我们还使用这种改进的光度测定来预测以前只能获得较差测量结果的地区的DEEP 2 BRI光度测定。此外,我们已经包括了改进的天体测量与SDSS,而不是USNO-A2.0的所有DEEP 2对象。总的来说,这个星表包含了大约27,000个天体,它们都有完整的乌格利兹测光和强大的光谱红移测量,其中64%的天体r > 23。通过将DEEP 2星系红移巡天的安全和准确的红移与ugriz测光相结合,我们创建了一个目录,可以用作未来photo-z研究的优秀测试平台,包括LSST和DES等测量算法的测试。
2013-01-31 astro-ph.CO
The critical dark matter halo mass for Population III star formation: dependence on Lyman-Werner radiation, baryon-dark matter streaming velocity, and redshift
第三星族恒星的临界暗物质晕质量($M_{\rm crit}$)可以定义为典型的最小晕质量,它包含了第一颗恒星形成所需的足够冷的致密气体。Lyman-Werner(UV)辐射的存在,可以离解分子氢,以及重子-暗物质流动速度都通过增加$M_{\rm crit}$来延迟Pop III星的形成。在这项工作中,我们约束$M_{\rm crit}$作为莱曼-维尔纳通量(包括自屏蔽),重子-暗物质流,和红移的函数使用宇宙学模拟与大样本的晕,利用自适应网格细化(AMR)代码ENZO。我们提供了一个适合的$M_{\rm crit}$作为这些量的函数,我们希望是特别有用的早期星系形成的半解析模型。此外,我们发现:(i)在没有辐射或流的情况下,测得的$M_{\rm crit}$的红移依赖性是$(1+z)^{-1.58}$,与恒定维里温度一致;(ii)增加紫外背景会增加$M_{\rm crit}$,同时使红移依赖性变陡,直至$(1+z)^{-5.7}$ ;(iii)重子-暗物质流增强了$M_{\rm crit}$,但使对红移的依赖性变平;(iv)这两种效应的结合并不是简单的倍增。
2020-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effects of spatial resolution on Integral Field Spectrograph surveys at different redshifts. The CALIFA perspective
在过去的十年中,3D光谱学已经成为了解星系性质的首选工具,现在越来越多地用于进行星系调查。低红移巡天包括SAURON、ATLAS 3D、PINGS和VENGA。当红移大于0.7时,MASSIV、GLACE、IRACE等巡天观测都以最明亮的星系为目标,主要研究它们的运动学性质。正在进行的CALIFA调查($z\sim0.02$)是即将进行的一系列积分场光谱(IFS)调查的第一次,其中大样本代表了整个星系群。其他的还包括低红移的SAMI和MANGA,以及即将到来的高红移的KMOS巡天。由于IFS调查中的空间尺度的重要性,空间分辨率对恢复参数的影响的研究变得重要。我们探讨了CALIFA调查和一个假设的高红移调查的能力,以再现更好的空间分辨率在较低的红移观察到的对象的样本的属性。利用一个PINGS星系的样本,我们模拟了不同红移下的观测。然后,我们研究了不同的参数的行为的空间分辨率随着红移的增加而降低。
2013-11-15 astro-ph.CO
Dark stars: structure, evolution and impacts upon the high-redshift Universe
最引人注目和流行的暗物质模型预测,它应该在恒星核心聚集和湮灭。湮灭对总能量收支有很大贡献的恒星看起来与我们熟悉的恒星非常不同。在这里,我解释了一般的特点修改的恒星的暗物质湮灭的帮助下,一系列的网格的“暗”恒星演化模型,并描述了公共代码与它们的计算。我继续讨论暗恒星对高红移宇宙的可能影响,包括再电离的历史。这里重现的初步再电离计算是基于暗恒星大气层和暗恒星所属的恒星星族的专用模型。
2011-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Hierarchical Bayesian inference of galaxy redshift distributions from photometric surveys
准确地描述星系的红移分布对于分析深空光度测量和检验宇宙学模型是必不可少的。我们提出了一种技术,同时推断红移分布和个人的红移光度星系目录。我们的模型构建了一个分段常数表示(有效地直方图)的星系类型和红移的分布,其参数是有效地推断从嘈杂的光度通量测量。这种方法可以被看作是模板拟合光度红移方法的推广,并依赖于光谱模板库将单个星系的光度通量与它们的红移联系起来。我们说明了这种技术的模拟星系调查数据,并证明它提供正确的后验分布的基本类型和红移分布,以及对个别类型和红移的星系。我们表明,即使与无信息的先验,大光度误差和参数退化,红移和类型分布可以恢复鲁棒性由于该模型的层次性,这是不可能与常见的光度红移估计技术。因此,红移的不确定性可以第一次在宇宙学分析中完全传播,满足当前和未来几代调查的基本要求。
2016-05-31 astro-ph.CO
Viscous Self Interacting Dark Matter Cosmology For Small Redshift
宇宙学模型中暗物质的粘性可能导致加速膨胀,当这种效应足够大时,它可以解释暗能量。在本工作中,我们将粘性的起源归结为暗物质的自相互作用,研究了小红移$(0\leq z\leq2.5)$下的粘性宇宙学。假设星系团的尺度被维里化,并通过模拟速度梯度的幂律行为,我们计算哈勃膨胀率,$H(z)$和减速参数,$q(z)$。然后,我们进行$χ^{2}$分析,以估计最佳拟合模型参数。通过使用最佳拟合值,我们解释了宇宙计时器和Ia型超新星的数据。我们的结论是,如果耗散效应只在宇宙演化的后期才变得突出,并且在更高的红移处较小,我们可以解释观测数据,而不需要任何暗能量成分。我们的分析是独立于任何特定的自相互作用的暗物质模型。
2018-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraining decaying dark energy density models with the CMB temperature-redshift relation
讨论了密度标度为$ρ_x \propto (1+z)^{m}$的变暗能量模型的热力学和动力学性质,z为红移。这些模型导致物质和辐射的产生/破坏,这影响了宇宙中物质和辐射成分的宇宙演化。特别是,我们已经研究了辐射的温度红移关系,这已被限制使用最近收集的宇宙微波背景(CMB)温度测量高达$z \sim 3$。我们发现,在不确定性,该模型是无法区分的宇宙学常数,不交换任何粒子与其他组件。未来的观测,特别是在大红移的CMB温度的测量,将允许给出更坚实的边界上的有效状态方程参数$w_{eff}$的这种类型的暗能量模型。
2012-02-10 astro-ph.CO
Measuring the transition to homogeneity with photometric redshift surveys
我们研究了利用光度红移星表探测向均匀性转变的可能性。我们的方法是基于测量投影星系分布的分形,使用角距离,并只依赖于可观测的quantites。因此,它提供了一种以独立于模型的无偏方式检验宇宙学原理的方法。我们已经测试了我们的方法在不同的合成非均匀目录,并表明,它是能够区分一些分形模型具有相对较大的分形维数,尽管由于径向投影的信息损失。我们还研究了在ΛCDM宇宙学中,红移面元宽度、测光红移误差、偏差、非线性成团和观测面积对角均匀性指数H2(θ)的影响。即将进行的星系调查将能够在多大程度上限制向均匀过渡,这将主要取决于调查的总面积和调查区域的紧凑程度。特别是,一个类似于暗能量调查(DES)的调查应该能够很容易地辨别出某些分形维数高达D2 = 2.95的分形模型。我们相信,这种方法将有相关的应用即将到来的大型光度红移调查,如DES或大型综合巡天望远镜(LSST)。
2013-12-03 astro-ph.CO
The TexOx-1000 redshift survey of radio sources I: the TOOT00 region
我们提出了光谱学,近红外(主要是K波段)和无线电(151 MHz和1.4 GHz)的第一个完整的区域(TOOT 00)的TexOx-1000(TOOT)红移调查的射电源成像。0.0015-sr(~ 5 deg^2)TOOT 00区域是从剑桥低频巡天望远镜在151 MHz的定点观测中选取的,通量密度极限为~= 100 mJy,比7 C红移巡天(7 CRS)暗约5倍,包含47个射电源。我们已经获得了40个光谱红移(~ 85%的完整性)。将对其他7种情况估计的红移相加,得到中值红移z_med ~ 1.25。我们发现一个显着的人口的对象与FRI的无线电结构在无线电光度以上的低红移FRI/II打破和打破无线电光度函数。TOOT 00的红移分布和子群与SKADS模拟天空半经验河外数据库S^3-SEX的7 CRS/6CE/3CRR数据集的外推结果基本一致。
2009-09-30 astro-ph.CO
Dark matter and Modified Newtonian Dynamics in a sample of high-redshift galaxy clusters observed with Chandra
本文比较了用修正牛顿动力学(MOND)和标准牛顿引力理论对Chandra观测到的38个高红移星系团的引力质量的测量结果。我们的分析证实了先前的发现,MOND不能解释重子质量和总质量之间的差异推断流体静力平衡的假设。我们还发现用MOND方法计算的$r_{2500}$的重子分数与用Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP)测量的$Ω_{B}/Ω_{M}$的重子分数是一致的
2009-07-14 astro-ph.CO
The PRIsm MUlti-object Survey (PRIMUS). II. Data Reduction and Redshift Fitting
PRISm多天体巡天(PRIMUS)是一个光谱学星系红移巡天,以z~1完成,使用低色散棱镜和狭缝掩模,可以同时观测0.18平方度的约2,500个天体。最终的PRIMUS目录包括约130,000个超过9.1平方英尺的鲁棒红移。°的在本文中,我们总结了PRIMUS的观测策略,并提出了用于测量红移,红移精度和调查的完整性的数据减少的细节。Coil等人(2010年)介绍了调查动机、观察技术、视野、目标选择、狭缝掩模设计和观察结果。与现有的更高分辨率光谱测量的比较显示出sigma_z/(1+z)=0.005的典型精度。PRIMUS是迄今为止完成的最大的暗星系红移调查,可以精确测量AGN与其宿主之间的关系,环境对星系演化的影响,以及宇宙历史后半期星系系统的建立。
2013-03-11 astro-ph.CO
Bayesian inference from photometric redshift surveys
我们展示了如何提高红移精度的调查组成的示踪剂具有高度不确定的位置沿视线。红移不确定度Δ z ~ 0.03的测光测量在高密度区可以得到最终的红移不确定度Δ zf ~ 0.003。这种增加的红移精度是通过在贝叶斯分析中施加各向同性和2点相关先验来实现的,并且完全独立于估计光度红移的过程。作为副产品,该方法还推断出三维密度场,本质上是超分辨红移空间中的高密度区域。我们的方法充分考虑了调查掩码和选择功能。它使用了一个简化的星系形成的泊松图像,将星系的首选位置与物质场中密度较高的区域联系起来。该方法通过生成受调查数据约束的样本来量化三维密度场和星系真实径向位置中剩余的不确定性。这种高维,非高斯联合后验的探索是可行的,使用多块Metropolis-Hastings采样。我们展示了我们的实现包含2.0 × 10^7星系的模拟的性能。这些结果证实了贝叶斯分析的承诺,即将光度大尺度结构调查与数以千万计的星系。
2011-06-14 astro-ph.CO
Dark Energy Black Holes with Intermediate Masses at High Redshifts: an earlier generation of Quasars and observations
本研究基于与中微子质量相关的暗能量模型,提出暗能量相变会在高红移处形成中等质量黑洞(IMBHs)的早期峰值,该预测可解释EDGES观测及红移$z \sim 7$的超大质量黑洞,并有望通过James Webb Space Telescope等在$z \sim 18$附近验证。
2024-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter
Case Western Reserve University(凯斯西储大学)
研究预测高红移宇宙中无非重子冷暗物质时21厘米吸收信号比有暗物质时大约2倍,提示可能需要扩展引力理论替代暗物质解释。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-ph
High Redshift Standard Candles: Predicted Cosmological Constraints
我们调查是否未来的测量高红移标准蜡烛(HzSC)将是一个强大的探测暗能量,相比其他类型的计划暗能量测量。活动星系核和伽马射线暴都被认为是可能的HzSC候选者。由于它们的高亮度,它们可用于探测宇宙膨胀历史中未探索的区域。来自这些区域的信息可以帮助限制暗能量的属性,特别是它是否随时间变化。我们考虑线性和分段参数化的暗能量状态方程,$w(z)$,并评估最佳的红移分布高红移标准烛光调查可以采取约束这些模型。暗能量状态方程$w(z)$的形式越普遍,高红移标准烛光就越有用。对于线性参数化的$w(z)$,HzSC只给计划的超新星和重子声学振荡测量小的改进;一个广泛的红移范围与许多低红移点是最佳的约束这个线性模型。然而,为了限制一般的、因此可能更具信息性的$w(z)$形式,具有许多HzSC可以显著改善对暗能量性质的限制。
2014-06-04 astro-ph.CO
Current lookback time-redshift bounds on dark energy
我们调查观测约束暗能量模型从回望时间(LT)的估计分布在红移间隔$0.11 \leq z \leq 1.84$的32个老被动星系。为了建立我们的LT样本,我们将这32个天体的年龄测量与从当前CMB数据中获得的宇宙总年龄估计相结合。我们表明,LT数据可能提供的宇宙学参数的准确性竞争Ia型超新星方法的界限。为了打破可能的模型参数之间的简并,我们还讨论了边界时,我们的回望时间与红移的样本相结合,与最近的测量重子声振荡峰和推导出的宇宙年龄从当前的CMB测量。
2009-06-12 astro-ph.CO
4MOST Consortium Survey 8: Cosmology Redshift Survey (CRS)
4MOST宇宙学红移巡天(CRS)将通过光谱聚类测量进行严格的宇宙学测试,这将补充南半球的最佳透镜、宇宙微波背景和其他巡天。精心挑选的明亮星系、明亮的红色星系、发射线星系和类星体的样本,在红移范围$z = 0.15$至$3.5$内总共约有800万个物体,将使引力物理学得到明确的检验。许多关键的科学问题将通过将这些目标的CRS光谱与当前或未来设施的数据相结合来解决,例如大型综合巡天望远镜,平方公里阵列和欧几里得任务。
2019-04-01 astro-ph.CO
The observational signatures of high-redshift dark stars
小晕中心暗物质粒子的湮灭可能导致所谓的暗星的形成,暗星比传统的第三族恒星更冷,更大,更大,可能更长寿。在这里,我们调查的前景检测高红移暗星与现有的和即将到来的望远镜。我们发现,质量低于~ 1 e3 Msolar的个别暗星本质上太暗了,即使是即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。然而,通过利用前景星系团作为引力望远镜,某些种类的暗星应该在JWST的z=10范围内。如果更多的大质量暗星能够形成,即使在没有透镜的情况下,它们也可能被JWST探测到。事实上,最近提出的一些超大质量(~ 1 e7 Msolar)暗星在z=10时足够明亮,即使用现有的设施也可以探测到,如哈勃太空望远镜和地面上的8-10米望远镜。最后,我们认为,由于最热的暗恒星(Teff > 30000 K)可以产生自己的HII区,他们可能会大大亮于恒星大气光谱的基础上估计会建议。
2011-01-14 astro-ph.CO
Dark Matter Annihilation in the Circumgalactic Medium at High Redshifts
湮灭暗物质(DM)模型为未来的DM探测提供了有希望的途径,特别是通过修改天体物理信号。然而,当在高红移模拟这种潜在信号时,需要考虑到暗物质和重子结构的出现,以及能量转移过程的复杂性。在下面的文章中,我们提出了一个详细的能量沉积代码,并使用它来检查的能量转移效率的湮灭暗物质在高红移,包括重子结构的影响。我们采用的PYTHIA代码模型neutralino-like DM候选人和他们随后的湮灭产品的质量和湮灭通道的范围。我们还比较了在红移20和40处10^5-10^7 M_sun晕的不同密度剖面和质量浓度关系。对于这些DM晕和粒子模型,我们径向依赖的电离和加热曲线,并比较沉积的能量晕的引力结合能。我们使用的“过滤”湮没光谱逃脱晕计算加热的环星系介质和显示的质量的最小的恒星形成对象的增加了2-3的因素,在红移20和4-5的红移40的一些DM模型。
2017-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Redshift of Galaxies in Clusters from the Sloan Digital Sky Survey and the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
引力红移效应允许人们直接探测星系团中的引力势。在Wojtak等人[Nature(London)477,567(2011)]的基础上,我们提出了一种新的测量方法。我们利用斯隆数字巡天和重子振荡光谱巡天第十次数据发布的新数据。我们比较光谱红移的最亮的星系团(BCGs)的星系在星系团的外围,使用的样本与平均质量为$10^{14} M_{\odot}$。我们发现,这些星系的平均相对红移为-11 km/s,与BCGs相比,标准偏差为+7和-5 km/s。我们的测量结果与Wojtak等人的测量结果一致。然而,由于我们考虑了数据集大小之外的各种系统效应,因此我们得出的标准差更大。这一结果与广义相对论的预言是一致的。
2015-02-20 astro-ph.CO
The Complete Calibration of the Color-Redshift Relation (C3R2) Survey: Survey Overview and Data Release 1
第四阶段暗能量实验欧几里德、LSST和WFIRST的一个关键目标是通过对大面积天空的弱透镜分析来测量结构随宇宙时间的增长。弱透镜宇宙学将具有挑战性:除了高度精确的星系形状测量外,还需要对数十亿个微弱星系进行统计上可靠和准确的光度红移(photo-z)估计,以重建三维物质分布。在这里,我们提出了颜色红移关系(C3 R2)调查的完全校准的概述和初步结果,专门用于校准经验星系颜色红移关系到欧几里得深度。这些红移对于LSST和WFIRST的校准也很重要。C3 R2巡天正在利用凯克望远镜(DEIMOS,LRIS和MOSFIRE),加那利大望远镜(GTC; OSIRIS)和甚大望远镜(VLT; FORS 2和KMOS)获得对红移校准最重要的目标星系样本的多路复用观测。我们专注于光谱的努力,在以前的工作中确定的星系颜色空间的采样不足的地区,以尽量减少所需的光谱红移的数量来映射的颜色红移关系所需的精度。在这里,我们介绍了C3 R2的调查策略和初步结果,包括在2016年A学期获得的1283个高置信度红移,并作为数据发布1发布。
2017-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Solving the Hubble tension at intermediate redshifts with dynamical dark energy
本文提出在中等红移处通过引入依赖红移的系统效应使光度距离与角直径距离一致,并用动力学暗能量修正膨胀历史,从而解决哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
Redshift space distortions in the presence of non-minimally coupled dark matter
在本文中,我们充分研究宇宙学的情况下,暗物质是非最小耦合到一个额外的标量自由度。这种相互作用是通过变换后的引力度规中的共形项和非形式项来实现的。考虑到线性微扰理论,我们表明,暗物质的增长率不同于非耦合的情况下,著名的凯泽公式进行修改。因此,红移空间畸变测量不再是总物质线性增长率的直接探测器,因为畸变因子有一个额外的耦合依赖项。我们研究了三个宇宙学模型,两个共形和一个非正式耦合的耦合的效果,并预测耦合的约束,和其他宇宙学参数,从未来的星系调查。
2019-08-20 astro-ph.CO
The Mass-Concentration-Redshift Relation of Cold and Warm Dark Matter Halos
我们利用一套宇宙学模拟来研究暗物质晕的质量-浓度-红移关系$c({\rm M},z)$。我们的模拟包括标准的$Λ$ -冷暗物质(CDM)模型,以及与热暖暗物质(WDM)方案一致的截断功率谱的额外运行。我们发现,CDM和WDM晕的质量分布是自相似的,以及近似的Einasto配置文件。CDM晕的$c({\rm M},z)$关系是单调的:在红移不变的情况下,浓度随维里质量的增加而减小;在红移不变的情况下,浓度随维里质量的增加而减小。CDM晕的质量吸积历史(MAH)也是无标度的,可以用来直接推断浓度。这些结果并不适用于WDM晕:他们的MAH不是无标度的,因为功率谱抑制所施加的特征尺度。此外,WDM $c({\rm M},z)$关系是非单调的:浓度在截断尺度决定的质量尺度处达到峰值,并在更高和更低的质量处降低。我们表明,组装历史的晕仍然可以用来推断其浓度,只要被认为是其祖先的总质量(“崩溃的质量历史”; CMH),而不仅仅是它的主要祖先。这利用CMH的无标度性质,导出一个简单的标度,再现质量浓度红移关系的CDM和WDM晕的质量和红移的巨大范围内。因此,我们的模型提供了一个强大的帐户的质量,红移,宇宙学和功率谱依赖的暗物质晕浓度。
2016-05-10 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后,人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数,$w_z$ CDM宇宙学,包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广,$n$ CPL,以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化,我们计算并找到$Δμ$的极值,$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数,给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景,重子声学振荡,Ia型超新星的数据,使用CosmoMC。我们发现,没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆,从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移,这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反,这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致,那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
HectoMAP: The Complete Redshift Survey (Data Release 2)
HectoMAP是一个对95,403个星系的密集红移巡天,主要基于MMT光谱学,具有中值红移$z = 0.345$。该调查涵盖了北部天空中以43.25 $^\circ$为中心的1.5 $^\circ$宽的带状区域中的54.64平方度。我们报告的红移,光谱指标D $_{n}$ 4000,和恒星质量。用$(g-r) > 1$和$r <20.5$对55 962个星系进行了红选巡天,完成率为81%;用$(g-r) > 1$、$(r-i) > 0.5$和$20.5 < r < 21.3$对32 908个星系进行了红选巡天,完成率为72%。调查的基础SDSS测光与HSC-SSP测光的比较表明,HectoMAP提供完整的星等限制调查的基础上,任何测光系统。我们更新了HSC-SSP光度红移与HectoMAP光谱红移之间的比较;比较表明,HSC-SSP光度红移在第二次和第三次数据发布之间有所改善。HectoMAP是研究静止星系群(占调查的63%),星系团和宇宙网的基础。HectoMAP完全被HSC-SSP调查所覆盖,因此可以进行各种强透镜和弱透镜调查。
2023-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints of dark photon dark matter from observations and hydrodynamical simulations of the low-redshift Lyman-$α$ forest
本研究针对低红移Lyman-α森林观测与模拟的加热差异问题,首次开展含暗光子加热的流体动力学模拟,发现特定参数的暗光子可解释该加热需求,并预测高红移低密度气体的非标准热历史,为暗光子暗物质研究提供线索。
2022-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on WIMP dark matter from galaxy clusters at low redshift
引力示踪信号与电磁信号之间的互相关角功率谱的研究可以成为约束暗物质微观性质的有力工具。在这项工作中,我们关联\Fermi \弥漫\g射线地图与目录的星系团。为了强调DM信号的敏感性,我们选择了低红移$0<z<0.2$和大晕质量$M_{500}>10^{13}M_\odot$的星系团。分析是在不同的波段,包括红外,光学和X射线的四个目录。未发现DM信号的证据。另一方面,我们推导出了竞争边界:在95 C. L.对于DM质量低于20 GeV和在$τ^+-τ^-$通道中湮灭。
2019-07-16 astro-ph.CO
IRMaGiC: Extending Luminous Red Galaxy Selection into the Infrared with Joint Rubin Observatory's Large Survey of Space Time and Roman's High Latitude Imaging Survey
Duke University(杜克大学);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器中心);Stanford University(斯坦福大学)
IRMaGiC算法通过整合红外数据提升高红移下恒亮红星系的红序列校准和红移估计精度,改进了传统方法的性能。
2026-04-21 astro-ph.CO
Galaxy Zoo Morphology and Photometric Redshifts in the Sloan Digital Sky Survey
它最近被证明,人们可以准确地从特定的主要和次要的等照度线形状估计斯隆数字巡天成像目录中的星系形态。这是通过将机器学习技术应用于Galaxy Zoo形态学目录来实现的。使用斯隆数字巡天的宽带通测光结合星系形态的精确知识,应有助于估计更准确的光度红移的星系。使用银河动物园分离的螺旋和椭圆相结合的斯隆数字巡天测光,我们试图计算光度红移。在最好的情况下,我们发现,根均方误差的发光红星系归类为椭圆低至0.0118。鉴于这些有希望的结果,我们相信,如果研究人员也可以通过机器学习利用它们的衍生形态,那么斯隆数字巡天($\sim$ 3.5亿)中所有星系的更好的光度红移估计将是可行的。这些初步结果看起来是有希望的,为那些有兴趣估计弱透镜,重子声振荡,和其他领域依赖于准确的光度红移。
2011-04-19 astro-ph.CO