Co-evolution of massive black holes and their host galaxies at high redshift: discrepancies from six cosmological simulations and the key role of JWST
詹姆斯·韦伯太空望远镜将有能力以前所未有的深度和空间分辨率来表征z>6的高红移类星体。虽然在这样的红移最明亮的类星体（即，测热光度L_bol> 10^46 erg/s）的类星体为我们提供了宇宙中最极端天体的关键信息，测量L_bol= 10^45-10^46 erg/s的较暗类星体的黑洞（BH）质量和爱丁顿比，为理解z>6时更多正常黑洞的形成开辟了一条道路。在本文中，我们证明了Illustris，TNG 100，TNG 300，Horizon-AGN，EAGLE和SIMBA大尺度宇宙学模拟在z>4的黑洞相对于z=0的M_BH-M_star标度关系（黑洞质量偏移）在固定星系恒星质量下是过大还是过小的问题上并不一致。当使用每个模拟或经验关系产生的局部标度关系时，我们的结论不变。我们发现，模拟的暗类星体人口在z>4的BH质量偏移，不像明亮的类星体，代表整个BH人口的BH质量偏移，对于所有的模拟。因此，JWST观测到的一群L_bol= 10^45-10^46 erg/s的微弱类星体可以为高红移黑洞的组装提供关键的限制。此外，这将有助于限制宇宙学模拟的高红移制度，包括BH播种，早期生长和与宿主星系的共同演化。我们的研究结果还激发了对z=6的更大宇宙学体积的模拟的需要，具有相同的亚网格物理多样性，以便在高红移时获得最极端物体的统计数据。
2022-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The influence of Host Galaxies in Type Ia Supernova Cosmology
我们使用了1338光谱确认和光度分类Ia型超新星（SNe Ia），来自CSP，CfA，SDSS-II和SNLS超新星样本的样本，检查SNe Ia和星系之间的关系，主机他们。我们的研究结果提供了具有改进的统计显著性的确认，即标准化后，Ia型超新星在大质量宿主中平均更亮（显著性$\rm > 5 σ$），在大质量宿主中下降更快（显著性$\rm > 9σ$）和在低特定恒星形成率的宿主中下降更快（显著性$\rm > 8σ$）。我们研究了这些关系随红移的变化，没有发现演化。我们分裂成对的子集，是基于主机的属性，并适合每个子集的宇宙学模型的Ia超新星。包括系统和统计的不确定性，我们没有发现任何显着的变化，在子集之间的最佳拟合宇宙学参数。在不同的超新星Ia亚群中，我们发现，在高比星形成率的宿主中，超新星Ia在标准化后的光度中具有最小的内禀散射（$\rm σ_{int}=0.08\pm0.01$）。
2017-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Signatures of Massive Black Hole Merger Host Galaxies from Cosmological Simulations I: Unique Galaxy Morphologies in Imaging
研究利用宇宙学模拟揭示了大质量黑洞合并宿主星系的形态特征，通过形态统计分析提高识别准确性，为未来引力波探测提供星系形态学依据。
2023-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The dependency of Type Ia Supernova parameters on host galaxy morphology for the Pantheon cosmological sample
Ia型超新星（SNe Ia）被广泛用于测量宇宙中的距离。尽管最近在Ia超新星标准化方面取得了进展，哈勃图仍然显示出一些剩余的固有色散。超新星光度的剩余散射可能是由于环境影响，目前的标准化方法还没有考虑到这一点。在这项工作中，我们比较本地和全球的颜色$(U-V)$，本地恒星形成率，和主机恒星质量的主机星系形态。观察到的趋势表明，宿主星系的形态是一个很好的参数来表征超新星Ia环境。因此，我们研究了主星系的形态对超新星的光变曲线参数的影响。我们确定的哈勃形态类型的宿主星系的子样本330超新星Ia。我们确认，SALT 2拉伸参数$x_1$取决于主机形态与$p$ -值$\sim10^{-14}$。拉伸值较低的超新星主要由椭圆星系和透镜星系承载。SALT 2的颜色参数$c$没有相关性。我们还研究了“早型”和“晚型”形态星系群中超新星的哈勃图残差。分析表明，早型星系的平均距离模残差小于晚型星系的平均距离模残差，这意味着早型星系中存在较亮的超新星。然而，我们没有观察到这两个形态组的残留分散度有任何差异。得到的结果与其他分析表明SN Ia光变曲线参数和光度的环境依赖性。我们确认的重要性，包括一个主机星系参数到SNe Ia的标准化程序，为进一步的宇宙学研究。
2020-06-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Signatures of Massive Black Hole Merger Host Galaxies from Cosmological Simulations II: Unique Stellar Kinematics in Integral Field Unit Spectroscopy
研究利用宇宙学模拟和积分场单元光谱分析，发现大质量黑洞合并宿主星系的独特恒星动力学特征，为引力波探测提供新的观测工具。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of Supernova Redshift Uncertainties on the Determination of Cosmological Parameters
在目前的宇宙学超新星样本中使用的红移测量使用两种主要的技术，一种是基于测量良好的宿主星系谱线和其他基于超新星主导的光谱。在这里，我们构建了一个更新的万神殿目录与修订的红移，红移源和估计的不确定性，为整个样本调查这两种技术是否产生一致的结果。使用这两种测量技术的最佳拟合宇宙学参数不一致，与超新星的样品产生$Ω_m$ 3.2 $σ$高和$H_0$ 2.5 $σ$低于主机的样品，我们探讨了几种可能的来源的偏见，这可能是由于使用较低精度的超新星为主的红移。在一项试点研究中，我们表明，使用主机红移只子样本一般会产生较低的$Ω_m$和物质密度$Ω_m h^2$和略高的$H_0$比以前的分析，对于万神殿数据集，可能会导致超新星和CMB测量同意$Ω_m h^2$，尽管在$H_0$紧张。然而，为了获得严格的结果，万神殿目录应该通过获得已经褪色的超新星的主光谱来改进，未来的调查应该设计成使用主星系红移而不是低精度的方法。
2020-10-18 astro-ph.CO
Extracting host galaxy dispersion measure and constraining cosmological parameters using fast radio burst data
快速射电暴（FRB）的过度色散测量（DM）和高银河纬度暗示了这些神秘瞬变的宇宙学起源。利用测量的DM和红移$_{\rm HG}$来研究宇宙学的方法已经被提出，但是为了应用这些方法，需要假设宿主星系（DM $_{\rm HG}$）有一定量的DM贡献。我们引入了一个斜率参数$β(z) \equiv d \ln \left< {\rm DM}_{\rm E} \right> / d \ln z$（其中DM $_{\rm E}$是观测到的DM减去银河系的贡献），它可以直接测量时，FRB的样本$z$测量。我们发现，$\left< {\rm DM_{HG}}\right>$可以大致推断出从$β$和平均值，$\overline{\rm \left<DM_{\rm E}\right>}$和$\bar z$，样品。通过Monte Carlo模拟，我们表明，本地宿主星系DM，$\left<\rm{DM_{HG,loc}}\right>$的平均值，以及其他宇宙学参数（质量密度$Ω_m$的$Λ$ CDM模型，和IGM部分的重子能量密度$Ω_b f_{\rm IGM}$）可以独立测量通过MCMC拟合的数据。
2016-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Improved Treatment of Host-Galaxy Correlations in Cosmological Analyses With Type Ia Supernovae
改进Ia型超新星（SNIa）作为标准烛光的使用需要更好的方法来结合SNIa和其宿主星系之间的关系。使用光谱确认的样本$\sim$ 1600 SNIa，我们开发的第一个经验模型的基本人口SNIa光变曲线的属性，包括其对宿主星系恒星质量的依赖。这些群体是模拟的重要输入，用于模拟选择效应和校正BEAMS与偏差校正（BBC）框架内的距离偏差。在这里，我们改进BBC也占SNIA主机的相关性，我们验证这种技术的模拟数据样本。我们恢复SNIa光度和宿主星系恒星质量（质量步骤，$γ$）之间的输入关系，在0.004马格西，这是一个因素的5比以前的方法，在${\sim}0.02$的$γ$ -偏差的结果改善。我们适应BBC的一种新的灰尘为基础的模型的内在亮度变化，这导致在一个大大减少的质量步骤的数据（$γ= 0.017 \pm 0.008$），和模拟（$γ=0.006 \pm 0.007$）。分析模拟SNIa，暗能量状态方程，$w$的偏见，从$Δw = 0.006(5)$到$0.010(5)$与我们的新BBC方法不同，这些偏见是显着小于$0.02(5)$ $w$ -偏见使用以前的BBC方法，忽略SNIa主机的相关性。
2021-02-02 astro-ph.CO
Evidence for Cosmic Acceleration is Robust to Observed Correlations Between Type Ia Supernova Luminosity and Stellar Age
Ia型超新星（SNe Ia）是限制宇宙学模型的强大可分解的蜡烛，并提供了宇宙加速膨胀的第一个证据。它们的精确度来自于经验相关性，现在是从$>1000$ SNe Ia测量的，它们的光度，光变曲线形状，颜色以及最近与宿主星系的恒星质量之间的关系。由于质量与其他星系性质相关，替代参数已被研究，以提高超新星Ia的标准化，但没有被证明显着改变宇宙学参数的测定。我们重新检查最近的索赔，根据34个超新星在附近的被动宿主星系，0.05 mag/Gyr的标准化超新星Ia光度依赖于主机年龄，如果外推到更高的红移，将是一个偏差高达0.25 mag，挑战暗能量的推断。我们重新分析这个样本的主机使用原始的方法和贝叶斯分层模型，并发现后的不确定性更充分的会计的重要性，对年龄的依赖是$\leq2σ$和$\sim1σ$后，删除一个单一的采样差的SN Ia。为了验证在老恒星星族中看到的趋势可以应用于年轻的年龄，我们将我们的分析扩展到更大的样本，其中包括年轻的主机。我们发现剩余的主机年龄的依赖性（在所有标准化后，通常用于宇宙学测量）是一致的254超新星Ia从万神殿样本为零，排除了大，但低的显着性趋势，在被动主机。
2020-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational torque-driven black hole growth and feedback in cosmological simulations
利用自洽的黑洞生长和反馈模型研究了宇宙学模拟中的黑洞-宿主星系标度关系。次网格吸积模型捕获的关键缩放控制角动量运输从银河系尺度下到秒差距尺度，而我们的动力学反馈实现，使注入的流出物与所观察到的核流出物相匹配的属性。我们发现，“类星体模式”的反馈可以有很大的影响星系际介质的热性质和星系和大规模黑洞的增长动力学反馈效率低至0.1%，相对于热光度。尽管如此，我们的模拟表明，黑洞主机的标度关系是只有微弱的依赖于黑洞反馈对星系尺度的影响，由于反馈抑制星系和大质量黑洞的增长相似的金额。与此相反，相对于宿主星系恒星形成速率，引力矩供给中心黑洞的速率决定了黑洞-宿主相关性的斜率和归一化。我们的研究结果表明，一个共同的气体供应调节的引力矩是观察到的黑洞和星系的共同演化的主要驱动力。
2016-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dark Energy Survey Supernova Program: Cosmological Biases from Host Galaxy Mismatch of Type Ia Supernovae
本文基于DES-SN5YR模拟评估Ia型超新星宿主星系错配对暗能量状态方程参数w的宇宙学偏差，发现偏差约为0.001-0.003，远小于样本总不确定度0.03，并建议改进匹配算法以进一步降低偏差。
2024-02-23 astro-ph.CO
Enhanced Localization of Dark Lensed Gravitational Wave Events Enables Host Galaxy Identification and Precise Cosmological Inference
提出第三代地基引力波探测器通过多像透镜事件网络将定位精度提升10倍以上，实现宿主星系识别，并以“暗透镜标准汽笛”将哈勃常数测量精度提升至约1%。
2025-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Milky Way-est: Cosmological Zoom-in Simulations with Large Magellanic Cloud and Gaia-Sausage-Enceladus Analogs
本文构建 20 个同时含 LMC 与 GSE 类并合事件的类银河系冷暗物质放大模拟，发现 LMC 显著增加并各向异性化子晕分布，而 GSE 对现今子晕贡献有限。
2024-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A profile in FIRE: resolving the radial distributions of satellite galaxies in the Local Group with simulations
虽然通过最近的宇宙学模拟，本星系群（LG）卫星星系和LCDM宇宙学之间的许多紧张关系已经得到缓解，但卫星的空间分布仍然是物理模型和模拟中物理与数值干扰的重要测试。利用FIRE-2宇宙学放大重子模拟，我们研究了8个孤立的银河系质量主星系和4个类LG主星系对周围Mstar > 10^5 Msun的卫星星系的径向分布。我们证明了这些模拟解决了Mstar >~ 10^5 Msun的卫星的生存和物理破坏。模拟结果与LG观测结果基本一致，涵盖了MW和M31周围的径向剖面。这种一致性并不强烈依赖于卫星质量，即使在距离<~ 100千秒差距。主机到主机的变化占主导地位的分散在300千秒差距内的主机的卫星计数，而时间变化占主导地位的分散在50千秒差距内。在我们的样本中，质量越大的宿主星系在小距离处的卫星越少，这可能是因为通过宿主星系的重子盘增强了对卫星的潮汐破坏。此外，我们量化并提供适合的潮汐耗尽的subhalos在重子相对于暗物质-只有模拟作为距离的函数。我们的模拟轮廓表明，即使在M星大于~ 10^5 Msun的情况下，LG的观测也是不完整的：我们预测在MW周围会发现2-10颗这样的卫星，在M31周围可能会发现6-9颗。为了提供宇宙学的背景下，我们比较我们的结果与卫星周围的MW类似物在SAGA调查的径向配置文件，发现我们的模拟与大多数SAGA系统是大致一致的。
2020-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of Long Gamma-Ray Burst Host Galaxies in Cosmological Simulation
利用高分辨率N体模拟和半解析星系形成模型相结合的星系星表研究了长伽马射线暴（LGRB）宿主星系的性质。我们假设LGRB起源于大质量年轻恒星的死亡，并分析了不同的金属丰度限制对祖星的影响。正如预期的那样，没有对祖星金属丰度限制的宿主样品提供了宇宙恒星形成历史的完美示踪剂。当LGRB需要由低金属量恒星产生时，它们在较低的红移处追踪宇宙恒星形成率的下降部分，这是金属量全球增加的结果。我们研究了高红移（~9）的宿主星系的性质，发现它们通常具有低金属丰度（Z<0.5 Z_sun），并且它们比平均星系群小（M<10^9 M_sun），更蓝，更年轻，与观测数据一致。它们也比宇宙中典型的L_* 星系更少聚集，它们的后代是巨大的，红色的，居住在星系群中，晕质量在10^{13} M_sun到10^{14} M_sun之间。
2009-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galaxy and black hole coevolution in dark matter haloes not captured by cosmological simulations
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo（东京大学宇宙物质量子研究科 Kavli 研究所）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学天体物理研究所 Kavli 研究所）；International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia（西澳大利亚大学国际射电天文研究中心）
研究发现现有宇宙学模拟未能准确再现星系与黑洞共同演化的关系，需改进AGN物理和气体冷却建模以捕捉观测到的相互作用。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The dependence of the Type Ia Supernova colour-luminosity relation on their host galaxy properties
本文利用暗能量巡天5年样本，按宿主星系在恒星形成率-恒星质量平面上的位置将Ia型超新星分为三组，发现其颜色-光度斜率随宿主性质显著变化，并建议未来宇宙学分析按宿主区域分别进行标准化或限制样本区域。
2025-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using Host Galaxy Photometric Redshifts to Improve Cosmological Constraints with Type Ia Supernova in the LSST Era
我们对模拟的Ia型超新星（SN~Ia）进行了严格的宇宙学分析，并评估了与仅使用具有来自主机或SN的光谱红移的“zspec”子集相比，包括测光主机星系红移的改进。我们使用来自光度LSST天文时间序列分类挑战赛（PLaSTiCC）的深钻场（~50 deg^2），结合基于数据集2（DC 2）的低z样本。分析包括光变曲线拟合标准化SN亮度，高统计模拟，以获得偏差校正的哈勃图，统计+系统学协方差矩阵，包括校准和photo-z的不确定性，和宇宙学拟合与先验的宇宙微波背景。与使用zspec子集相比，包括SN+主机照片-z的事件导致i）z>0.5的更精确的距离，ii）在红移中进一步扩展0.3的哈勃图，以及iii）基于w 0-wa CDM模型的暗能量任务组品质因数（FoM）增加50%。分析25个模拟数据样本，w 0和wa的平均偏差一致为零。0.01的宿主光-z系统仅将FoM降低2%，因为i）大多数z<0.5的事件在zspec子集中，ii）组合的SN+宿主光-z具有X2更小的偏差，以及iii）拟合的红移和颜色之间的反相关自校正距离误差。为了准备分析真实的数据，下一个SNIa宇宙学分析与photo-z的应该包括非SN-Ia污染和宿主星系的错误关联。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
See Change: VLT spectroscopy of a sample of high-redshift Type Ia supernova host galaxies
超新星宇宙学项目开展了“看到变化”方案，旨在发现和观测高红移（1.13 $\leq$ z $\leq$ 1.75）的Ia型超新星（SNe Ia）。我们使用哈勃太空望远镜（HST）的多滤波器观测大质量星系团，有足够的节奏，使观测到的SN Ia光变曲线适合于宇宙学探测z > 0.5的暗能量。这张Ia超新星的多色光变样本将是迄今为止在这些红移下最大的。作为See Change计划的一部分，我们获得了每个发现的瞬变和/或其宿主星系的地基光谱。在这里，我们提出了甚大望远镜（VLT）看到变化瞬态宿主星系的光谱，推导出它们的红移，和主机参数，如恒星质量和恒星形成率。在使用VLT观察到的39个See Change瞬变/宿主中，我们成功地确定了26个的红移，包括15个z > 0.97的SNe Ia。我们表明，即使在被动的环境中，它是可能的，以恢复安全的红移为大多数SN主机到z = 1.5。我们发现，在8米级望远镜上，典型的曝光时间为3 - 4小时，我们可以在0.97 < z < 1.5的范围内恢复约75%的SN Ia红移。此外，我们表明，HST测光和VLT光谱的组合是能够提供足够准确的用于在宇宙学分析中的质量阶跃校正的宿主星系恒星质量的估计。
2020-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematic errors on optical-SED stellar mass estimates for galaxies across cosmic time and their impact on cosmology
研究不同宇宙时期的星系需要考虑几种观测效应，以便以一致的方式比较大时间跨度内的种群。我们使用了166个邻近星系的样本，这些星系拥有Ia型超新星（SNe Ia），并通过AMUSING调查用积分场摄谱仪MUSE进行了观察。在这里，我们提出了一个研究的系统误差和偏差的主机恒星质量增加的红移，通常被忽视的超新星Ia宇宙学分析。我们使用四个测光带（griz，类似于暗能量Survey-SN计划）模拟不同红移（0.1<z<2.0）的观测，然后估计整个宇宙时间的宿主星系属性。我们发现，恒星的质量被系统地低估，因为我们走向更高的红移，主要是由于不同的休息帧波长覆盖，与差异达到0.3德克斯在z~1。我们已经使用了新推导出的修正作为红移的函数，以纠正已知样本的超新星Ia主机的恒星质量和宇宙学参数。我们表明，这些修正有一个小的影响，推导出的宇宙学参数。受影响最大的是质量步长$Δ_M$的值，其减少了$\sim$ 0.004（降低6%）。暗能量状态方程参数$w$的变化为$Δw \sim $ 0.006（高出0.6%），$Ω_m$的值最多增加0.001（$\sim$ 0.3%），所有这些都在模型的不确定性范围内。虽然主恒星质量估计中发现的系统误差不会显著影响导出的宇宙学参数，但它是系统误差的一个重要来源，当我们进入精确宇宙学的新时代时，我们应该纠正它。
2022-02-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Environment on Type Ia Supernovae in the Dark Energy Survey Three-Year Cosmological Sample
对Ia型超新星（SNe Ia）的分析发现，它们的标准化光度与宿主星系性质之间存在令人困惑的相关性：高质量、被动宿主中的SNe Ia似乎比低质量、恒星形成宿主中的更亮。我们研究了在暗能量调查三年光谱确认的宇宙学样本的超新星Ia的宿主星系，获得测光在一系列的“本地”光圈集中的SN，并为全球的宿主星系。我们研究了这些宿主星系属性的差异，如恒星质量和静止坐标系$U-R$颜色，以及它们与超新星Ia参数（包括哈勃残差）的相关性。我们发现所有哈勃残差步骤是$>3σ$的意义，无论是在传统的环境属性样本中位数分裂和步骤的最大意义。对于恒星质量，我们发现一个最大的本地步骤的$0.098\pm0.018$等; $\sim 0.03$等大于最大的全球恒星质量的步骤在我们的样本（$0.070 \pm 0.017$等）。当在样本中值处分裂时，局部和全局$U-R$阶跃之间的差异很小，都是$\sim 0.08$等，但比全局恒星质量阶跃（$0.057\pm0.017$等）更显著。我们根据Ia超新星光变曲线参数将数据分为子样本：拉伸（PDMATHAMT）和颜色（$c$），发现红色物体（$c > 0$）有较大的哈勃残差步骤，恒星质量和$U-R$，无论是本地和全球的测量，$\sim0.14$。此外，蓝（恒星形成）局部环境拥有更均匀的SN Ia样本，具有局部$U-R$ r.m.s.在局部蓝色$U-R$环境中，蓝色（$c <…
2021-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Are CMB derived cosmological parameters affected by foregrounds associated to nearby galaxies?
本文通过掩蔽Planck CMB图中与近邻旋涡星系相关的新前景，发现其与局域参数变化呈3σ显著相关，但全天宇宙学参数保持不变。
2025-03-18 astro-ph.CO
CosmoDyn: a semi-analytic post-processing framework for the dynamical evolution of compact stellar systems and black holes in cosmological simulations
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学，塞吉-蓬图瓦兹大学，法国国家科学研究中心）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Institute for Complex Systems - Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会复杂系统研究所）；Physics Department, Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学）
CosmoDyn是一个开源Python框架，从宇宙学模拟中重建星系环境并追踪致密天体动力学，可同时考虑内外星族及卫星影响，支持快速参数探索。
2026-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
LCDM halo substructure properties revealed with high resolution and large volume cosmological simulations
我们使用Phi-4096和Uchuu的N体宇宙学模拟研究了LCDM暗物质亚晕的结构性质、分布和丰度。由于它们的大体积，高质量分辨率和出色的统计数据相结合，我们能够量化-第一次在超过七十年的时间里始终保持subhalo-to-host-halo质量的比例-subhalo属性与质量，最大圆周速度，Vmax，主机晕质量和距离主机晕中心的依赖关系。我们还剖析了这些依赖关系随宇宙时间的演变。我们提供了准确的拟合subhalo的质量和速度函数，都表现出减少的幂律斜率在预期范围内的值，并没有显着的依赖红移。我们还发现subhalo丰度弱地依赖于主机晕质量。我们探讨了其主机内的subhaloes的分布和它的演变在宇宙时间的subhaloes位于深为0.1%的主机维里半径。次晕结构特性通过浓度参数cV进行编码，cV不依赖于任何特定的预定义密度分布，仅依赖于Vmax。我们推导出了7-1500 km/s范围内的cV-Vmax关系，并发现了对次晕到主晕中心距离的重要依赖性，如Moliné等人（2017）所述。有趣的是，我们还发现相同质量的次晕明显更集中于更大质量的宿主。最后，我们调查的红移演化的cV，并提供准确的配合，考虑到所有提到的依赖关系。我们的研究结果提供了一个前所未有的详细描述subhalo人口，在广泛的subhalo和主机晕群众，以及宇宙时间一致。我们的工作使精确的工作在任何未来的研究涉及暗物质…
2023-02-17 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological simulations of black hole growth II: how (in)significant are merger events for fuelling nuclear activity?
究竟是什么机制在驱动星系中心的核活动，这是一个尚未解决的重大问题。在这项研究中，我们调查的统计相关性星系合并燃料气体到中央的几个千秒差距的星系，可能会导致一个活动星系核（AGN）。为了有力地解决这一问题，我们采用了大规模的宇宙流体动力学模拟从Magneticum Pathfinder集，包括BH吸积和AGN反馈模型。我们的模拟预测，对于在$z = 2$的发光活动星系核（$L_{\rm AGN} > 10^{45} {\rm erg/s}$），超过50%的宿主星系在过去的0.5 Gyr经历了合并。然而，这些高合并分数仅仅反映了大质量星系在$z=2$的高合并分数，在那里发光的活动星系核优先出现。除此之外，我们的模拟表明，合并事件不是统计上占主导地位的燃料机制的核活动在红移范围$z=0-2$：不考虑活动星系核的亮度，不到20%的活动星系核主机平均经历了最近的合并，与一些观测研究。引发活动星系核活动所需的ISM中心条件可以是，但不一定是由合并引起的。尽管合并在统计上的相关性很小，但在给定的活动星系核光度和恒星质量下，活动星系核宿主的合并分数可以比不活跃星系的合并分数高出三倍。这种升高的合并分数仍然指向活动星系核和合并之间的内在联系，与我们的传统预期一致。
2018-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Type Ia supernova Hubble diagrams with host galaxy photometric redshifts
本文研究了用光度测定法选取的SN主星系红移样本的SN Ia哈勃图的情况。主机红移的不确定性和核心坍缩SNe的污染的解决。作为测试，我们使用超新星遗产巡天（SNLS）的3年光度SN Ia样本，由437个红移在0.1和1.05之间的物体组成。我们将这个样本与JLA光谱样本的非SNLS对象相结合，该样本由501个红移大多低于0.4的对象组成。我们研究了两种选择的光度样品的红移的起源，要么提供完全从主机光度红移目录或混合的起源，其中75%的样品可以分配光谱红移。使用光变曲线模拟受相同的光度选择的数据，我们研究的影响，光度红移的不确定性和污染的平面$ΛCDM$适合哈勃图从这样的组合样本。我们发现测光红移和污染导致有偏的宇宙学参数。两种红移选项的偏差大小相似。如果在计算SN星等偏差修正时考虑到测光红移的不确定性和污染，由于选择效应，这种偏差可以在很大程度上解释。为了进一步减少宇宙学偏差，我们探索了两种方法来传播红移的不确定性到宇宙学似然计算，无论是通过改装光度红移与宇宙学或通过采样的红移分辨率函数。无论选择哪种红移，红移修正都无法纠正宇宙学偏差，而采样在两种情况下都会略微减少它。对于实际数据，我们发现兼容的结果与JLA的混合光度和光谱红移，而完整的光度选项是有偏见的，但与JLA一致时，所有的不确定性。
2022-10-24 astro-ph.CO
The host halo masses of AGNs and quasars at $z \sim 3-7$ with TNG-Cluster, FLAMINGO and other cosmological galaxy simulations
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie, ITA（海德堡大学天文中心）；Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen（海德堡大学跨学科科学计算中心）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；INAF — Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所空间天体物理与科学观测站）
利用多个大尺度流体动力学模拟，研究了宇宙正午前AGN的辐射光度与宿主暗晕质量的关系，发现该关系高度非线性且存在大弥散，高光度类星体通常不居住在最大质量暗晕中。
2026-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Simulation of Galaxy Groups and Clusters-I: Global Effect of Feedback from Active Galactic Nuclei
在这项研究中，我们量化的气体和暗物质周围的活动星系核（AGN）的模拟星系团和集群的属性和分析的影响，活动星系核周围的星系团（组）内介质的反馈。我们的研究结果表明，缩小活动星系核光度与主机晕质量，支持从集群研究活动星系核的结果。通过研究活动星系核附近气体的温度和密度分布，我们发现，由于中央引擎的反馈，气体从集团/集群的中心被取代，导致密度降低，但温度升高。我们表明，这些影响是明显的，在高和低的红移，并提出新的观测研究在高红移星系的反馈效果。我们还表明，平均恒星质量减少晕活动星系核反馈的存在下，确认索赔从以前的研究。我们的工作第一次使用一个完全宇宙流体动力学模拟来评估全球的AGN反馈对他们的主机暗物质晕，以及星系在星系群和星系团的规模。
2019-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do halos that form early, have high concentration, are part of a pair, or contain a central galaxy potential host more pronounced planes of satellite galaxies?
银河系、仙女座星系和半人马座A都有平坦分布的卫星星系，它们的速度趋势一致，表明了旋转。在宇宙学LCDM模拟中，比较极端的卫星结构是非常罕见的，从而产生了“卫星平面问题”。作为一种可能的解释，有人提出，早期形成的，较高浓度的主晕包含更多的扁平和运动学连贯的卫星平面。我们已经测试了这样一个建议的卫星平面和主机晕属性之间的相关性ELVIS套件的模拟。我们既没有找到证据与晕浓度或形成时间的平面压扁的相关性，也没有运动学的相关性与浓度。最薄的子晕平面的高度与宿主维里半径和子晕系统的径向范围相关。这可以被理解为没有考虑到晕底径向分布的差异，而是从与实际观测所覆盖的不同体积中选择晕底。作为像本星系群这样的晕圈对的一部分，也不会导致更窄或更相关的卫星平面。此外，使用PhatELVIS模拟，我们表明，存在一个中央星系的潜力并不有利于更窄或更相关的卫星平面，而是导致略宽的平面。这样的中心势很好地近似了重子物理学在宇宙学模拟中对次晕人口的主导作用。这表明，与其他小尺度问题相比，卫星星系的平面问题由于考虑了重子效应而变得更糟。
2019-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological evolution of the Nitrogen abundance
氮在星际介质中的丰度是宇宙学时间尺度上恒星形成过程的有力探测器。由于氮可以在大质量和中等质量的恒星中产生，其产量取决于金属度，因此其演化对模型具有挑战性，正如理论预测和观测之间的差异所证明的那样。在这项工作中，我们试图使用宇宙演化模型来确定这些差异的来源。使问题更加复杂的是，在红移2 - 3的DLAs的观测中，丰度存在相当大的分散性。我们研究了氮的演化与详细的化学演化模型，并找到了很好的协议与观测，包括N/O和N/Si比的相对丰度。我们发现，氮的主要贡献来自中等质量的恒星，与最低的N/H，氮的生产可能是由大质量的恒星可能占主导地位的系统除外。如果在低金属丰度下很重要的恒星自转能够产生大量的氮，那么最后一个结果可能会得到加强。此外，这些系统可能存在于恒星质量低于10**8.5太阳质量的宿主星系中。我们还研究了使用宇宙学流体动力学模拟地平线AGN的氮丰度观测到的分散的起源。我们的结论是，这种色散可能源于两种效应：DLA宿主星系质量的差异和它们在星系内位置的差异。
2018-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Assessment of the Systematic Uncertainties in the Cosmological Analysis of the SDSS Supernovae Photometric Sample
Ia型超新星（SNIa）的宇宙学参数的测量精度的提高预计将来自大型光度识别（光度）SN样本。在这里，我们重新分析的SDSS光度SN样品，大约700高品质，可能的，但未经证实的SNIa光变曲线，开发新的分析工具，旨在评估系统的不确定性的暗能量状态方程参数$w$。由于我们需要用光谱测量每个SN的宿主星系红移，因此我们确定了宿主星系的相关选择效率，以模拟偏差修正。我们确定，主机星系的错协率是$0.6\%$ ;忽略这种影响，在模拟的偏差校正导致的$w$ -偏差$Δw = +0.0007$，其中$w$评估从SNIa和先验测量的重子声学振荡和宇宙微波背景。我们评估的不确定性，在我们的主机星系选择效率的建模，并发现相关的$w$的不确定性是$-0.0072$。最后，我们在模拟训练样本中探索了新的核心塌陷（CC）模型，并发现调整CC光度分布与以前的Pan-STARRS分析一致，可以更好地匹配SDSS数据。忽略此调整的影响是$Δw = -0.0109$ ;用Pan-STARRS使用的CC模型替换新CC模型的影响是$Δw = -0.0028$。这些系统的不确定性是次要的统计约束的SDSS样品，但必须考虑在未来的光度分析的大SN样品，如DES，LSST和WFIRST。
2020-01-22 astro-ph.CO
Cosmological zoom-in simulation of fuzzy dark matter down to z = 0: tidal evolution of subhaloes in a Milky Way-sized halo
本研究利用GAMER-2代码的流体-波混合方案，对银河系大小的FDM暗晕开展z=0以下的宇宙学缩放模拟，揭示了FDM亚晕的潮汐演化特征与核结构规律，验证了代码解析非线性FDM子结构的能力。
2025-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimates of Fast Radio Burst Dispersion Measures from Cosmological Simulations
本文计算了星系际介质对快速射电暴（FRB）色散测度的贡献。我们使用MareNostrum Instituto de Ciencias del Espacio（MICE）Onion Universe模拟（Fosalba et al. 2008）来跟踪暗物质粒子密度在大范围红移上的演化。我们将暗物质粒子数密度转换为相应的自由电子密度，然后将其积分，以找到作为红移函数的DM。这种方法得到的星系际DM为$\rm DM_{\rm IGM}(z = 1) = 800^{+7000}_{-170}$ pc cm $^{-3}$，大的误差代表IGM中的结构。我们对当前观测到的FRB的红移进行了限制。我们还使用我们的结果来估计第一个中继器FRB 121102的宿主星系对DM的贡献，并表明最可能的宿主星系DM贡献$\rm DM_{\rm host} \approx 310$ pc cm $^{-3}$与使用宿主星系光谱中的巴耳末发射线$\rm DM_{\rm Balmer} = 324$ pc cm $^{-3}$（Tendulkar et al. 2017）的估计一致。我们还比较了我们对FRB 180924（Bannister et al. 2019）和FRB 190523（Ravi et al. 2019）观测的宿主星系对DM贡献的预测，这两个星系都被定位到宿主星系。
2019-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
DASH: a library of dynamical subhalo evolution
暗物质子结构的丰度和人口统计对于天体物理学的许多领域都很重要，而宇宙学$N$ -体模拟一直是研究它们的主要工具。然而，它最近变得很清楚，模拟是受数值文物，这妨碍了适当的治疗的潮汐演变的subhaloes。不幸的是，也没有精确描述晕下演化的分析模型。因此，我们提出了一个理想化的，高分辨率的$N$体模拟的潮汐演变的个人subhaloes，可用于校准半解析模型和补充宇宙学模拟库。模拟的重点是较小的合并，即，次晕的质量比主晕的质量小得多，因此动力摩擦的影响可以忽略不计。这种设置允许通过一个固定的分析潜力建模的主机晕。其次是$N$体计算的动力学演化的subhaloes。在库中，四个参数，其中两个特征的subhalo轨道相对于主机晕，和主机和subhalo的两个浓度，在宇宙学模拟中遇到的范围内变化。我们展示了几个有代表性的例子，从图书馆，说明了subhalo质量和速度色散剖面的演变。此外，我们公开了一个基于随机森林回归的subhalo质量演化的预训练非参数模型。该模型能够在0.1dex水平上对模拟数据进行插值，并提供了对数据的有效访问，以便进一步用于建模。
2019-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
HostPhot: global and local photometry of galaxies hosting supernovae or other transients
Ia型超新星（SNe Ia）自发现宇宙加速膨胀以来，一直被认为是宇宙学距离的指示器。它们的光学峰值亮度、光变曲线的下降率和光学颜色之间的相关性使它们能够标准化，从而减少了观测到的均方根散射。十多年前，发现Ia超新星的光学峰值光度与宿主星系的恒星质量相关，进一步提高了它们的标准化。从那时起，主星系的性质就被用于Ia超新星的宇宙学分析，人们付出了巨大的努力来寻找从根本上驱动Ia超新星与其主星系之间相关性的性质，如恒星形成率。此外，已经注意到，Ia型超新星的祖先进化的局部环境在减少估计距离的分散方面比全球环境好得多，即，整个银河系HostPhot是一个工具，它有助于计算Ia型超新星所在星系的局部和全局测光，从而有助于研究环境对这些物体的影响。
2022-08-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Expanding the scope of dark siren cosmology: Inferring the population properties of gravitational wave-hosting galaxies
SUPA, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow（苏格兰大学物理与天文学超级学院，格拉斯哥大学）
该研究针对暗信号宇宙学的三大挑战，提出改进方法，利用gwcosmo联合推断引力波宿主星系等参数，首次测量宿主星系权重模型，更新了哈勃常数测量值。
2026-09-07 astro-ph.CO gr-qc
The Effects of Varying Cosmological Parameters on Halo Substructure
我们研究了不同的宇宙学参数，如WMAP和普朗克任务提供的参数，如何影响暗物质晕子结构的性质和演化。我们使用了一系列平坦的$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）的宇宙学$N$体模拟的结构形成，每个具有不同的功率谱，但相同的初始白噪声场。我们的基准模拟是基于WMAP第七年宇宙学的参数。然后，我们系统地改变了光谱指数，$n_s$，物质密度，$Ω_M$，和归一化的功率谱，$σ_8$，为7个独特的模拟。在这些，我们研究的subhalo质量函数，质量分数，最大圆速度函数，空间分布，浓度，形成时间，吸积时间和峰值质量的变化。我们消除了subhalo属性对主机晕质量的依赖，并在许多主机上进行平均以减少方差。虽然“相同的”subhalos从相同的初始过密度峰值在较高的$σ_8, n_s$，和$Ω_m$模拟吸积较早，并最终质量较低，更接近晕中心在$z=0$，连续subhalos吸积和破坏的过程中，导致这些属性的稳态分布在所有subhalos在一个给定的主机。这种稳态机制消除了宇宙学对上面列出的所有性质的依赖性，除了次晕浓度和$V_{max}$，它们在更高的$σ_8, n_s$和$Ω_m$模拟中保持更大，以及次晕形成时间，它保持更早。我们还发现，用于计算尺度半径和晕发现者使用的数值技术可以显着影响的浓度-质量关系计算的模拟。
2014-03-26 astro-ph.CO
How cosmological expansion affects communication between distant quantum systems
本文构建膨胀宇宙背景下谐振子探测器与量子场相互作用的通信协议，证明宇宙膨胀通常提升经典容量，并可借此探测宇宙流体参数及场与曲率的耦合。
2024-08-05 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Hunting for the host galaxy groups of binary black holes and the application in constraining Hubble constant
恒星质量双星黑洞（SBBH）合并产生的引力波信号的发现，为研究致密双星的天体物理起源和动力学演化打开了一扇新的窗口。此外，这些GW事件可以被视为标准的警报器，以约束各种宇宙学参数。这两个问题都需要这些GW事件的主机识别，在GW检测器网络的空间分辨率的帮助下。在本文中，我们研究了各种探测器网络识别SBBH的宿主星系群，而不是他们的宿主星系，它可以克服星系的自行在暗物质晕测量宇宙学参数的影响的能力。在我们的分析中，具有红移$z\in(0.01,0.1)$的SDSS DR 7的群目录被认为是应用的一个例子。我们发现，对于第二代（2G）的检测器网络，周围的$(0.7-6.9)$ SBBH的主机星系群，可以确定每年假设所有的源是$30-30\ M_{\odot}$二进制文件，并在网络中的所有五个检测器锁定100\%的时间。对于3G检测器网络，此数字变为$(3.9-40.0)$ yr $^{-1}$。我们还研究了这些GW事件对哈勃常数$H_0$的潜在约束，如果它们的红移信息是从宿主星系群的候选者中提取的。通过5年的全时观测，我们发现2G探测器网络有望给出一个$ΔH_0/H_0\sim (1\%,4\%)$的约束，如果考虑3G探测器网络，这个约束可以小两个数量级以上。
2020-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Zoom-In Simulations of Milky Way Host Mass Dark Matter Halos with a Blue-Tilted Primordial Power Spectrum
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；Leiden University（莱顿大学）
研究用高分辨率宇宙学放大纯暗物质模拟，探讨蓝倾斜原初功率谱对银河系宿主质量晕暗物质子结构的影响，发现其能增强子晕质量和V_max函数，提高缩放累积子结构分数及中心密度，并经高分辨率模拟验证。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Halo Retention and Evolution of Coalescing Compact Binaries in Cosmological Simulations of Structure Formation: Implications for Short Gamma-Ray Bursts
合并的致密双星是迄今为止发现的引力辐射源之一。由于短周期系统在不到一个哈勃的时间内就会合并，它们已经被观测到是双星，因此它们不仅是LIGO等天文台的重要引力波源，也是短伽马射线暴（SGRB）的前身。这些系统必须具有大的系统速度这一事实意味着，当它们合并时，它们将远离它们的形成地点。合并点的位置敏感地取决于星系宿主的引力势，到目前为止，引力势一直被假定为静态的。在这里，我们完善这样的计算，将主机的引力势的时间演化，以及它的附近的邻居使用宇宙学模拟的结构形成。这导致合并网站的分布，更扩散地分布相对于他们的推定主机，与位置延伸到几个百万秒差距的距离较轻的晕。以这种方式计算的相邻的紧凑的二进制人口之间的混合程度是严重增强的环境中的星系数密度高。我们发现，SGRB的红移估计仅基于最近的星系的投影可能是非常不准确的，如果祖系统固有的大系统踢在出生。
2009-10-08 astro-ph.CO
Probing down to early cosmic epochs using limited redshift ($z\lesssim 1$) optical surveys with host galaxy age and lookback time analysis
本文基于 ESO-GOODS-S 光谱，用 BPT、MEx 与 CEx 诊断识别 AGN，并结合恒星族群拟合年龄和 $Λ$CDM 回溯时间，发现 AGN 宿主星系形成更早。
2025-10-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Supermassive and Intermediate-Mass Black Hole Growth at Galaxy Centers and Resulting Feedback using Cosmological Simulations
星系中心黑洞的物质吸积释放出大量的反馈能量，影响着结构的形成和演化，影响着从pc到Mpc尺度的环境。这些黑洞通常是存在于活动星系核（AGN）中心的超大质量黑洞（SMBH：mass $\geq 10^6 M_{\odot}$），通过它们的多波长辐射在各个宇宙时期被广泛观测到。SMBH的能量输出经常被观测为各种形式的强大AGN外流。最近，中等质量黑洞（IMBHs：质量= $100 - 10^6 M_{\odot}$）开始在矮星系（DG）中心被观测到。一些中心的IMBH在DG的低光度活动星系核的形式显示活动的签名。我们已经进行了宇宙流体动力学模拟，以探测高z类星体中的SMBH（Barai et al. 2018）和DG中的IMBH（Barai & de Gouveia Dal Pino 2019）。我们的模拟采用三维TreePM SPH程序GADGET-3，包括金属冷却，恒星形成，化学富集，恒星演化，超新星反馈，活动星系核吸积和反馈。分析后处理中的模拟输出，我们研究了第一个IMBH的生长，第一个SMBH的生长，它们对恒星形成的影响，以及它们与各自的宿主星系的共同演化。我们量化了SMBH和IMBH对宿主星系的影响，特别是对淬灭恒星形成的影响。我们还研究了相应的BH流出性质。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dependence of Type Ia Supernova Luminosities on their Host Galaxies
Ia型超新星（SNe Ia）的精确宇宙学利用了Ia型超新星的光度取决于它们的光变曲线形状和颜色的事实。使用超新星遗产巡天（SNLS）和其他数据，我们表明，有一个额外的依赖于其宿主星系的全球特征：相同的光曲线形状和颜色的事件，平均而言，在大质量的宿主星系（可能是富含金属）和低比恒星形成率（sSFR）的星系中，亮度为0.08等（~ 4.0西格玛）。在sSFR较低的星系中，Ia型超新星的光度和颜色之间的斜率（beta）也较小，约为2.7 sigma，在Ia型超新星哈勃图上的散射也较小（95%置信度），尽管这些效应的显著性取决于最红的超新星。超新星Ia的颜色在低质量和高质量的宿主之间是相似的，这使得我们将它们的光度差异解释为超新星的内在属性，而不是一些外部因素，如尘埃。如果将主恒星质量解释为金属丰度指标，则光度趋势与理论预测定性一致。我们表明，平均恒星质量，因此平均金属丰度，我们的超新星Ia宿主星系的红移减少。因此，超新星Ia的光度差异在宇宙学分析中引入了一个系统误差，可以与目前的参数统计不确定性（如w）相比较。我们表明，使用两个超新星Ia绝对星等，一个事件在高质量（富含金属）的星系，和一个事件在低质量（贫金属）的星系，充分纠正的差异。结合这些项的宇宙学拟合给出了卡方面积的显著减小（3.8- 4.5 σ）。我们的结论是，未来的超新星Ia宇宙学分析应该使用这种（或类似）形式的校正，以控制星系…
2010-03-26 astro-ph.CO
Biases on cosmological parameters by general relativity effects
如果忽略视界尺度上星系功率谱的广义相对论修正，可能会导致宇宙学参数测量值的偏差。在本文中，我们研究了广义相对论效应对非标准宇宙学的影响，如与时间相关的暗能量状态方程的情况下，与暗能量和暗物质流体之间的耦合或与非高斯性。然后，我们探讨广义相对论修正是否会影响未来的约束宇宙学参数的情况下，一个恒定的暗能量状态方程和非高斯性。我们发现，功率谱的相对论修正预计不会影响宇宙学参数的预见误差，也不会引起大的偏差。
2011-12-08 astro-ph.CO
Constraints on the distribution and energetics of fast radio bursts using cosmological hydrodynamic simulations
我们提出了限制的起源快速射电暴（FRB）使用大型宇宙学模拟。我们计算的贡献FRB色散措施（DM）从银河系，从本地宇宙，从宇宙学大尺度结构，并从潜在的FRB宿主星系，然后比较这些模拟观测FRB的DM。我们发现，银河系的贡献以前被低估了约2倍，前景减去DM是一致的宇宙学起源，对应的源人口可观察到的最大红移z~0.6-0.9。我们考虑FRB的空间分布模型，其中它们随机分布在宇宙中，跟踪其宿主星系的恒星形成率，跟踪恒星总质量，或需要一个中央超大质量黑洞。目前的数据并不能区分这些可能性，但是一旦我们开始在更高的DM和更高的红移处探测到FRB，不同模型的预测DM分布就会有很大的不同。我们还考虑了FRB注量的分布，并表明观察结果与FRB是标准蜡烛一致，每个爆发产生相同的辐射各向同性能量。这些数据意味着一个恒定的各向同性爆发的能量为7 e40尔格，如果FRB嵌入在宿主星系，或~ 9 e40尔格，如果FRB是随机分布的。这些能量比以前推断的大10-100倍。在现有的小样本数据的约束下，我们的分析有利于FRB机制，各向同性的辐射能量具有超过1 e40 erg的窄分布。
2015-05-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Beyond $Λ$CDM with HI intensity mapping: robustness of cosmological constraints in the presence of astrophysics
对中性氢（HI）21厘米发射的未分辨强度进行测绘，现在被认为是未来几十年宇宙学研究中最有前途的工具之一。在这里，我们调查，为第一次，扩展的标准宇宙学模型，如修改后的重力和原始的非高斯性，考虑到自洽地考虑到目前的约束天体物理学的HI集群在治疗的亮度温度波动。要了解的边界内，从而获得的结果可以被认为是可靠的，我们研究的稳健性进行宇宙学参数估计通过研究21厘米的强度映射，对我们的知识的天体物理过程导致HI聚类。天体物理效应的模拟通过将束缚物体中的整体HI质量与承载它的底层暗物质晕的质量联系起来的关系来影响宇宙学观测值。我们量化了标准宇宙学参数估计值和描述修正引力和原始非高斯性的参数估计值的偏差，如果人们误解HI质量与晕质量之间关系的斜率，或较低的维里速度截止值，使暗物质晕能够承载HI。值得注意的是，我们发现天体物理学的不确定性不会影响对原始非高斯性的搜索-HI强度映射最强的科学案例之一-尽管信号与HI偏差有很深的联系。
2021-02-04 astro-ph.CO
UV Properties of Type Ia Supernova and their Host Galaxies
Ia型超新星（SN Ia）是一种强大的宇宙学工具，尽管尚未完全理解。我们对它们的祖先和详细物理学的理解存在差距，可能会导致它们测量的宇宙学距离出现系统误差。我们使用紫外线数据在两个方面，以帮助我们进一步了解超新星Ia祖细胞和物理。我们分析了一组近700条光变曲线，没有发现Kasen（2010）预测的红巨星伴星的激波加热特征，这让人对这个超新星Ia通道的频率产生了怀疑。我们还利用Ia型超新星的高红移宿主星系的紫外成像，以更好地了解Ia型超新星发生的环境。我们发现，一些高z椭圆星系有目前的恒星形成，阻碍了利用它们作为低灭绝环境的努力。我们表明，在大的有效半径在其主机的SN距离的宇宙学散射显着减少，并认为这是由于少量的尘埃影响的SN Ia。最后，我们发现一个两个组件的SN距离测量作为其宿主星系的FUV-V颜色的函数的依赖性。这表明，年龄和金属丰度/质量的宿主星系可能是重要的成分在测量SN Ia距离。
2011-01-12 astro-ph.CO astro-ph.SR
Evolution of Supermassive Black Holes from Cosmological Simulations
通过宇宙学模拟研究了超大质量黑洞的质量与宿主星系性质之间的关系。黑洞是由100个太阳质量的种子插入红移范围12-15的密度峰值中生长而成的。种子的生长基本上是通过从核盘中吸积物质，也通过合并事件产生的聚结。在z=0时，我们的模拟再现了黑洞质量函数和黑洞质量与恒星速度色散和宿主暗晕质量的相关性。此外，模拟得到的黑洞质量密度的演化与类星体的热光度函数的演化一致，表明模拟结果充分再现了类星体的平均吸积历史.然而，我们的模拟无法在$z\sim 6$形成质量超过$10^9 M_{\odot}$的黑洞，其存在是从斯隆巡天在这个红移范围内探测到的明亮类星体中推断出来的。
2009-12-11 astro-ph.CO
A cosmological view of extreme mass-ratio inspirals in nuclear star clusters
越来越多的证据表明，许多星系同时拥有核星团（NC）和超大质量黑洞（SMBH）。它们的共存在恒星质量为10^8-10^10太阳质量的球状体中特别普遍。我们研究的可能性，恒星质量的黑洞（BH）主办的NC inspirals和合并的中央SMBH。由于NC中的高恒星密度，BH到SMBH的极端质量比吸气（EMRI）可能是引力波（GW）的重要来源。我们认为三种不同的天基GW激光干涉任务的概念：激光干涉仪空间天线（LISA），新的引力波天文台（NGO）和DECi赫兹干涉仪引力波天文台（DECIGO）的灵敏度曲线。我们预测，在最乐观的假设下，LISA和DECIGO每年将在NC中检测到多达数千个EMRI，而NGO每年将观察到多达数十个EMRI。我们探讨了一些因素如何影响预测率。特别是，如果我们假设SMBH的质量与NC星系中的宿主球体质量的平方成比例，而不是线性比例，那么LISA和NGO的事件发生率都要低10倍以上，而在DECIGO的情况下，它们几乎不受影响。
2012-05-11 astro-ph.CO
The role of the galaxy stellar mass function in determining the cosmological distribution of astrophysical transients with applications to fast radio bursts and merging binary black holes
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；The Open University of Israel（以色列开放大学）
通过引入星系恒星质量函数及其红移演化，修正了快速射电暴和并合双黑洞等暂现源的宇宙学分布模型，发现快速射电暴的单位恒星质量形成效率需提高约3倍，并指出忽略宿主星系信息会导致有偏结果。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Improving the Determination of Supernova Cosmological Redshifts by Using Galaxy Groups
本文利用N体模拟和英澳望远镜光谱数据，证明通过星系群平均红移可将SN Ia宿主星系红移精度提高约135-145 km/s，并提出针对ZTF和LSST低红移样本的星系群证认是一种高性价比的宇宙学约束增强策略。
2025-02-05 astro-ph.CO
Merger and non-merger galaxy clusters in cosmological AMR simulations
目的：讨论激波、宇宙射线加速和湍流对宿主团动力学状态的依赖性。方法：我们使用网格代码ENZO 1.5进行宇宙学模拟，并采用了专门针对团簇体积中产生的高分辨率冲击和湍流而定制的网格细化方案。结果如下：当一些重要的属性，连接到集群中的非热活动，合并后，合并和放松系统进行比较时，发现相当大的差异。
2011-01-13 astro-ph.CO
