What does the N-point function hierarchy of the cosmological matter density field really measure ?
宇宙学暗物质场不能完全用它的$N$ -点函数的层次结构来描述,这是一种非微扰效应,其结果是只有部分理论可以用层次结构来探测。本文给出了对数正态域的$N$ -点算子全集的联合信息的精确刻画。对数正态场是发生这种效应的场的典型例子,同时,对数正态场也是为数不多的几个易于处理和富有洞察力的可用模型之一,可以完全指定超出微扰机制的演化物质密度场的统计特性。在该模型中,宇宙中的非线性增长被设置为使对数密度场概率密度泛函根据欧几里得空间中的扩散方程保持其高斯形状。我们发现,层次探测不同的发展方程,扩散方程定义不是在欧几里德空间,但在紧凑的环面,与长期解决方案的一致性。提取的层次结构的调制器可以被重铸的形式的非线性变换应用到领域,“包装”,经历了急剧过渡到完全无序的深度非线性制度,其中所有的记忆的初始条件是丢失。
2017-04-27 astro-ph.CO
Constraints on the multi-lognormal magnetic fields from the observations of the cosmic microwave background and the matter power spectrum
原初磁场是在早期宇宙重组前产生的,它影响等离子体的运动,进而影响宇宙微波背景和物质功率谱。我们考虑从观测的各向异性的宇宙微波背景和物质的功率谱的特征相关长度的PMF的约束。PMF的频谱模型与多对数正态分布,而不是幂律分布,我们推导出的强度$|\mathbf{B}_k|$在每个波数$k$随着标准宇宙学参数在平坦宇宙和前景源的约束。我们得到了$k=10^{-1}, 10^{-2}, 10^{-4}$和$10^{-5}$ Mpc $^{-1}$的场强上限分别为4.7 nG、2.1 nG、5.3 nG和10.9 nG($2σ$ C.L.)而在$k=10^{-3} $ Mpc $^{-1}$处的场强证明具有有限值$|\mathbf{B}_{k = 10^{-3}}| = 6.2 \pm 1.3 $ nG($1σ$ C.L.)。该有限值归因于从QUAD实验获得的$\ell > 300$处的BB模式数据的有限值。如果我们不包括BB模式的数据,我们只得到上界的$B_{k=10^{-3}}$。
2013-12-01 astro-ph.CO
Lossless, Scalable Implicit Likelihood Inference for Cosmological Fields
我们提出了一个比较基于模拟的推理,以充分,基于场的宇宙数据分析的分析推理。要做到这一点,我们探讨两种情况下的信息内容是可计算的参数推断分析:高斯随机场的协方差取决于参数通过功率谱;和相关的对数正态场与宇宙功率谱。我们比较两种推理技术:i)使用已知似然的显式字段级推理和ii)通过信息最大化神经网络(IMNN)压缩的最大信息汇总统计量的隐式似然推理。我们发现,a)从卷积神经网络压缩获得的摘要不会丢失信息,因此对于高斯协方差和对数正态情况都使已知的字段信息内容饱和,b)使用这些信息量最大的非线性摘要的基于模拟的推断几乎可以恢复字段级推断的精确后验,绕过评估昂贵的似然或逆协方差矩阵的需要,以及c)即使对于这个简单的例子,隐式的、基于模拟的似然性也比利用显式似然性的推断引起小得多的计算成本。这项工作使用了一个新的IMNNs实现在$\texttt{Jax}$,可以充分利用可微分的模拟和推理流水线。我们还证明了一个单一的再训练的IMNN摘要有效地实现了理论上的最大信息,增强了鲁棒性的基准模型的选择,其中IMNN的训练。
2021-07-17 astro-ph.CO
A modified lognormal approximation of the Lyman-$α$ forest: comparison with full hydrodynamic simulations at $2\leq z\leq 2.7$
本研究针对莱曼α森林常规对数正态模型无法准确反演IGM状态参数的问题,引入参数ν拓展模型,在2≤z≤2.7红移下可较好反演T0和γ,但无法可靠反演Γ₁₂,仍可用于约束宇宙学参数。
2024-03-12 astro-ph.CO
Precision Prediction for the Cosmological Density Distribution
宇宙中物质的分布是对数正态的。改进这种近似需要对数密度场的三阶矩(偏斜度)的表征。因此,使用千年模拟现象学和以前的工作的基础上,我们提出了分析适合的平均值,方差和偏度的日志密度场$A$。我们进一步表明,广义极值(GEV)分布准确地模型$A$,我们认为,这种GEV行为是强大的像素内相关性的结果,没有它的平滑分布将倾向于(由中心极限定理)向高斯。我们的GEV模型产生的累积分布函数精确到1.7%以内的近和谐宇宙学,在一系列的红移和平滑尺度。
2018-07-31 astro-ph.CO
Halo Counts-in-cells for Cosmological Models with Different Dark Energy
我们研究了在暗能量宇宙模拟(DEUS)中描述暗物质晕的细胞计数概率分布函数。我们描述了线性和非线性尺度上的红移之间的测量$z=0$到$z=4$。引力准平衡分布(GQED),负二项分布(NBD),泊松对数正态分布(PLN),和泊松对数正态分布与偏置参数(PLNB)的最佳拟合进行了比较模拟。在一定的红移和标度范围内,拟合结果相当一致。为了区分$Λ$暗能量和RPCDM(quintessence)和$w$ CDM(phantom)暗能量,我们提出了一种新的方法,即比较细胞内计数概率分布函数的模型参数.我们发现,在不同的暗能量宇宙学中,红移$0.65<z<4$之间的$2-25h^{-1}$ Mpc尺度上的晕计数的平均值和方差显示出显着的百分比差异。在$15-25h^{-1}$ Mpc尺度上,NBD中的$g$参数、PLN中的$ω$参数、PLNB中的$b$和$C_b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在较小尺度上更大的百分比差异。在$2-6h^{-1}$ Mpc尺度上,GQED中的峰度和$b$参数在不同的暗能量宇宙学中显示出比在更大尺度上更大的百分比差异。对于在DEUS模拟中探索的宇宙学,相对于$Λ$ CDM,RPCDM和$w$ CDM暗能量宇宙学的这些统计之间的百分比差异通常随着红移从几个百分比增加到$z=4$的显著更大的百分比。将我们的方法应用于模拟和星系调查可以提供一种有用的方法来区分暗能…
2020-01-17 astro-ph.CO
Forecasts of cosmological constraints from Type Ia supernovae including the weak-lensing convergence
我们调查如何从超新星Ia的宇宙学约束改善包括弱透镜收敛的影响。为此,我们引入对数正态函数作为收敛PDF,对超新星Ia的透镜散射幅度进行建模,并对超新星Ia进行样本选择,以避免强透镜样本。与其他不确定性的贡献相比(例如,内禀幅度散射),我们发现在$z > 1$处透镜效应占主导地位。在此基础上,对宽视场超新星巡天望远镜观测的参数约束进行了预测,结果表明,考虑弱透镜效应后,密度参数$Ω_m$或$Ω_Λ$以及暗能量状态方程$w$的约束条件得到了改进,尤其是对于红移较高的SNe Ia样品$z > 1$ .此外,我们看到中微子$Σm_ν$的总质量和(冷)暗物质密度参数$Ω_{c}$之间的简并可以解决。
2019-06-25 astro-ph.CO
Bayesian analysis of cosmic structures
我们修改了分析宇宙学大尺度结构所需的贝叶斯推断步骤。在这里,我们特别强调由于星系和物质分布的非高斯特性而产生的复杂性。特别是,我们调查的泊松对数正态模型的优点和局限性,并讨论如何扩展这项工作。在对数正态先验下,使用哈密顿采样技术,在约4 h^{-1} Mpc的尺度上,我们发现过密区域得到了很好的重建,然而,欠密区域(空隙统计)的定量恢复很差。相反,最大后验(MAP)的解决方案,这被证明是高估的密度在欠密集的区域,我们得到较低的密度比在N体模拟。这是由于MAP解决方案是保守的,而完整的后验产生的样本与先验统计一致。对数正态先验无法捕捉到低于~ 10 h^{-1} Mpc尺度的完整非线性区域,因为需要高阶相关来描述物质统计。然而,我们确认,因为它是最近在Ly-alpha森林断层扫描的背景下,泊松对数正态模型提供了正确的两点统计(或功率谱)。
2011-12-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Fast and realistic large-scale structure from machine-learning-augmented random field simulations
University College London(伦敦大学学院);Université de Genève(日内瓦大学);Flatiron Institute(熨斗研究所);Princeton University(普林斯顿大学)
以越来越高的精度模拟宇宙中的暗物质分布是一项具有挑战性但至关重要的任务,以促进对当前和即将到来的宇宙学调查的利用。许多廉价的替代品,以充分的$N$体模拟已被提出,即使他们往往无法重现统计的较小,非线性尺度。在这些替代方案中,一个常见的近似是对数正态分布,它也有自己的局限性,同时即使对于高分辨率密度场也非常快。在这项工作中,我们训练了一个生成式深度学习模型,主要由卷积层组成,将投影的对数正态暗物质密度场转换为更真实的暗物质图,如从完整的$N$体模拟中获得的那样。我们详细的程序,我们遵循生成高度相关的对数正态分布和模拟的地图,我们使用作为我们的训练数据,利用傅立叶相位的信息。我们展示了我们的模型的性能比较各种统计测试与不同的字段分辨率,红移和宇宙学参数,证明其鲁棒性和解释其目前的局限性。当在100个测试图上进行评估时,增强的对数正态随机场再现了高达$1 \ h \ \rm{Mpc}^{-1}$的波数的功率谱,以及在基准目标模拟的10%内并且总是在误差条内的双谱。最后,我们描述了我们计划如何将我们提出的模型与现有的工具,以产生更准确的球形随机场弱透镜分析。
2023-02-01 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.LG
Psi-GAN: A power-spectrum-informed generative adversarial network for the emulation of large-scale structure maps across cosmologies and redshifts
本文提出Psi-GAN,一种以功率谱为判别依据的条件生成对抗网络,可将对数正态暗物质密度场提升为跨宇宙学和红移的真实场,在功率谱和双谱等非线性统计上显著优于对数正态近似。
2025-01-06 astro-ph.CO
Fast Generation of Weak Lensing Maps with Analytical Point Transformation Functions
本文提出广义点变换高斯函数,通过符号回归优化五参数解析变换,快速生成弱引力透镜会聚度图,其统计特性优于对数正态变换2-5倍,匹配N体模拟精度,支持场级推断与协方差估计。
2024-11-07 astro-ph.CO
Improving cosmological constraints via galaxy intrinsic alignment in full-shape analysis
本文首次利用全形状内禀对齐统计量进行Fisher预报,证明星系内禀对齐能显著改进动力学暗能量和修改引力等模型的宇宙学参数约束。
2025-06-05 astro-ph.CO
Gaussianization: Enhancing the Statistical Power of the Power Spectrum
功率谱在天文学中有着广泛的应用,可以用来分析时间或空间结构。在宇宙学中,它被用来量化大尺度结构(LSS)和宇宙微波背景(CMB)。这是因为功率谱完全量化了高斯随机场,CMB和LSS场似乎在早期。然而,在晚期和小尺度下,宇宙密度场变得高度非高斯。功率谱在小尺度上失去描述LSS和CMB场的能力,最明显的是通过功率谱中作为尺度函数的高协方差。实际上,这大大降低了观测对宇宙学参数的约束。然而,如果将产生(更多)高斯1点分布的非线性变换应用于场,则场的功率谱中的额外协方差可以显著减少。在大致对数正态的低红移物质密度场的情况下,对数变换完成这一点。在测量功率谱之前,对密度场进行对数变换,也会使宇宙学参数的约束收紧几倍。
2011-09-15 astro-ph.CO
Faraday Rotation Measure due to the Intergalactic Magnetic Field II: the Cosmological Contribution
利用宇宙大尺度结构中基于湍流发电机的星系际磁场(IGMF)模型,研究了从宇宙网到宇宙学距离的星系际磁场引起的法拉第旋转测度(RM).通过将IGMF和气体密度数据叠加到红移$z=5$,并考虑测量RM的偏振背景射电源的红移分布,我们模拟了RM的天空图。星系团的贡献从地图中减去,基于几个不同的X射线亮度和温度标准。我们的调查结果如下。不同红移的射电源的RM分布表明,均方根值随红移的增加而增加,对于$z \ga 1$,RM达到饱和。饱和值为RM $_{\rm rms} \approx$几个${\rm rad m^{-2}}$。$|{\rm RM}|$的概率分布函数服从对数正态分布。功率谱在$\sim 1 - 0.1^\circ$的角标度上具有宽平台,在$\sim 0.15^\circ$附近具有峰。二阶结构函数在$\ga 0.2^\circ$的角分离中具有平坦的轮廓。我们的研究结果可以为调查提供有用的见解,以探索IGMF与平方公里阵列(SKA)和即将推出的SKA探路者。
2011-07-01 astro-ph.CO
Accurate weak lensing of standard candles. I. Flexible cosmological fits
在不久的将来,随着成千上万的Ia型超新星的出现,由透镜效应引起的星等散射将成为一个主要问题,因为它会影响参数估计。目前的N体模拟太耗时,无法整合到用于估计宇宙学参数的似然分析中。在本文中,我们表明,在弱透镜制度的统计数值近似产生准确的结果数量级更快。我们写下来简单的适合的第二,第三和第四中心时刻的透镜放大率概率分布作为红移的函数,功率谱归一化和当今的物质密度。我们还改进了现有的透镜方差模型,并表明移位对数正态分布适合数值。这些拟合可以很容易地应用于宇宙学似然分析。此外,我们的理论预测使我们有可能颠倒这个问题,并开始使用超新星透镜来约束宇宙学参数。
2013-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Perturbation Theory of the Cosmological Log-Density Field
进入非线性区后,物质密度场呈现近似对数正态概率密度分布。近年来,人们发现,经几何变换的密度场的功率谱的形状与线性密度场的功率谱非常接近,从而激发了对它的解析研究.本文发展了这种场的功率谱的宇宙学扰动理论.我们的形式主义是在重整化微扰理论的背景下发展起来的,这有助于调节微扰级数的收敛行为,以及我们使用对数映射的泰勒级数展开。这种方法使我们能够以一种简单的方式处理密度平滑的关键问题。我们还比较了我们的微扰结果与模拟测量。
2011-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the Cosmological Principle in the counts of radio galaxies at different frequencies
根据宇宙学原理,物质在非常大尺度上的分布应该有一个与CMB对齐的运动偶极子。我们确定偶极子各向异性的射电星系的两个全天巡天计数。对于第一次,这种分析是为TGSS调查,使我们能够检查在低和高频率的无线电偶极子的一致性,通过比较结果与著名的NVSS调查。我们匹配目录的通量阈值,选择通量限制以最大限度地减少系统性,并采用严格的掩蔽方案。我们发现偶极子的方向是在良好的协议,彼此和CMB偶极子。为了比较偶极子的振幅与理论预测,我们产生对数正态实现集。我们的实现包括理论上的运动学偶极子,星系团,泊松噪声,模拟红移分布,适合NVSS和TGSS源计数,并在流量校准的误差。NVSS测得的偶极子比模拟数据预测的大$\sim\!2$倍。对于TGSS,偶极子几乎是$\sim\! 5$倍大于预测,即使在检查的完整性和考虑到错误的源通量和通量校准。进一步的工作是需要了解的性质的系统,这是可能的原因,异常大的TGSS偶极子振幅。
2018-04-10 astro-ph.CO
Non-Gaussian gravitational clustering field statistics
在这项工作中,我们调查的多元统计描述的物质分布的非线性制度。我们引入对数正态分布的多元Edgeworth展开来模拟宇宙学物质场。这种方法可以利用高阶关联函数的信息来产生和重建三维非线性宇宙密度场。我们明确计算的扩展到三阶微扰理论利用多元埃尔米特多项式到六阶。物质场的概率分布函数在这个层次上包括两点、三点和四点关联函数。我们使用分层模型来制定基于两点关联函数的组合的高阶关联函数。这使我们能够找到紧凑的表达式的偏度和峰度项的扩展对数正态域,可以有效地计算。然而,该方法是灵活的,将任意高阶关联函数,具有解析表达式。这种技术的应用可以是特别有用的,以执行弱透镜或中性氢21厘米线层析成像,以及直接使用星系分布或莱曼α森林研究结构的形成。
2012-06-27 astro-ph.CO math.ST stat.TH
The impact of super-survey modes on cosmological constraints from cosmic shear fields
由于质量片的简并性,宇宙切变图不能直接探测与巡天尺度相当或更大尺度的质量分布的傅立叶模式。为了评估相应的影响,可达到的宇宙学参数的约束,我们量化的信息超级调查模式的对数正态模型,当解释为滋扰参数,其退化到宇宙学参数。我们的分析和数值计算澄清了超样本协方差(SSC)在塑造宇宙学观测值的统计功率的核心作用。将背景模式从非高斯统计依赖性重构为小尺度模式,得到重正化收敛。这对角化的频谱协方差矩阵,相应的功率谱的信息内容增加了两倍以上的标准方法。不幸的是,对克拉美-拉奥界限的仔细计算表明,信息的恢复永远不可能是完全的,任何从剪切场建立的观测,包括最佳的充分统计,都受到严重的信息损失的影响,通常$80\%$到$90\%$低于通用宇宙学参数的$\ell \sim 3000$。丢失的信息只能从附加的、非剪切数据中恢复。我们的预测同样适用于层析分析和/或全天巡天。
2014-11-25 astro-ph.CO stat.AP
3D cosmic shear: numerical challenges, 3D lensing random fields generation and Minkowski Functionals for cosmological inference
宇宙剪切是由大尺度结构的引力潮汐场涨落产生的弱引力透镜效应,是当前和未来宇宙学分析中最有前途的工具之一。球贝塞尔分解的宇宙剪切场(“三维宇宙剪切”)是一种方法,以最大限度地提高红移信息量的透镜分析,因此提供了一个强大的工具,特别是宇宙结构的增长,这是至关重要的暗能量的研究。然而,模拟的三维宇宙剪切协方差矩阵的计算提出了数值困难,由于所需的高度振荡的功能集成。我们提出并比较了两种数值方法和相关的实现来执行这些集成。然后,我们将展示如何生成三维高斯随机场的天空球坐标系中,从三维宇宙剪切协方差。为了验证我们的场生成程序,我们计算与我们的随机场的闵可夫斯基泛函,比较它们与已知的期望值为高斯的情况下,并展示参数推断从闵可夫斯基泛函从宇宙剪切调查。这是为3D对数正态场产生完全3D Minkowski泛函的第一步,以从宇宙剪切场中提取高斯和非高斯信息,以及使用Minkowski泛函作为超越常用两点统计的宇宙学探针。
2018-11-12 astro-ph.CO
Improving Convolutional Neural Networks for Cosmological Fields with Random Permutation
针对低信噪比宇宙学透镜质量图,提出在CNN深层混合池化与随机像素置换作为正则化和数据增强方法,并通过SBI验证其显著提升$S_8$参数约束。
2024-03-03 astro-ph.CO
The Statistics of Cosmological Lyman-alpha Absorption
研究了引力演化引起的非高斯性对类星体吸收谱统计特性的影响。使用通用的层次分析和对数正态近似,我们推导出解析表达式的一点PDF以及联合两点概率分布(2 PDF)的透射通量在两个相邻的类星体。这些通量PDF以3D以及投影(即,以2D)构造。PDF的构造相关的低阶矩,即累积量和累积量的磁通量的3D中性氢分布,这反过来又表示为底层的暗物质分布的函数。低阶矩接下来建模使用生成函数形式主义的上下文中的{ \em最小树模型}的高阶相关层次。这些不同的近似给出了几乎相同的结果的范围内的红移探测,我们也发现我们的预测和流体动力学模拟的输出之间有很好的协议。这里发展的关于两条视线的通量递减联合统计的形式主义可以扩展到多条视线,这对于从类星体光谱(例如在BOSS巡天中)三维重建宇宙网可能特别重要。这些统计数据探测了潜在的投射中性氢场,因此与吸收的“热点”有关。这里给出的PDF和偏差的结果使用了以前用于其他宇宙学观测(如Sunyaev-Zel'dovich效应)建模的标度函数的相同函数形式。
2011-12-19 astro-ph.CO
Improving cosmological analyses of HI clustering by reducing stochastic noise
针对HI聚类功率谱受非线性偏倚引入的随机噪声限制、即使在线性区也非最优的问题,本文估计场级等最优分析可将部分宇宙学参数不确定度降低至多50%,并给出IllustrisTNG偏倚与随机性拟合。
2024-10-25 astro-ph.CO
Improving Initial Conditions for Cosmological $N$-Body Simulations
在宇宙学的$N$ -体模拟中,将暗物质表示为离散的“宏观粒子”抑制了结构的生长,使得模拟不再再现$k_{\rm Nyquist}$附近小尺度上的线性理论。Marcos等人证明,这是由于$k_{\rm Nyquist}$附近模式的稀疏采样,并且通常假设的连续增长模式不是粒子系统的适当增长模式。我们开发的初始条件,尊重粒子线性理论增长模式,然后重新调整模式振幅占增长抑制。这些IC还允许我们利用非常精确的$N$体代码Abacus在配置空间中实现2LPT。2LPT和重新标度的组合提高了后期功率谱、晕质量函数和晕聚类的准确性。特别是,我们实现了1%的准确度,在功率谱下降到$k_{\rm Nyquist}$,与$k_{\rm Nyquist}/4$没有重新缩放或$k_{\rm Nyquist}/13$没有2LPT,相对于过采样参考模拟。我们预计,我们的2LPT将是有用的大型模拟FFT是昂贵的,重新缩放将是有用的套件中分辨率的模拟宇宙模拟器和星系调查模拟目录。生成初始条件的代码可在https://github.com/lgarrison/zeldovich-PLT上获得
2016-08-03 astro-ph.CO
Improving time-delay cosmography with spatially resolved kinematics
强引力透镜类星体可以用来测量所谓的时间延迟距离$D_{Δt}$,从而测量哈勃常数$H_0$和其他宇宙学参数。偏转星系的恒星运动学在这种测量中起着至关重要的作用:(i)帮助打破质量片简并;(ii)原则上确定偏转星系的角直径距离$D_{\rm d}$,从而进一步改善宇宙学约束。在本文中,我们模拟观测透镜类星体与积分场光谱仪,并表明,空间分辨的偏转运动学,使进一步的进展,帮助打破质量各向异性简并。此外,我们使用我们的模拟,以获得现实的误差估计与当前/即将到来的仪器,如OSIRIS的凯克和詹姆斯韦伯太空望远镜的NIRSPEC的两个距离(通常$\sim6$ %的$D_{Δt}$和$\sim10$ %的$D_{\rm d}$)。我们使用的误差估计来计算宇宙学预测的样本9透镜,目前有很好的测量时间延迟和深哈勃太空望远镜的图像和样本40透镜,预计将在几年内通过后续的候选人发现在正在进行的广泛的领域调查。我们发现,$H_0$可以测量百分之二(1%)的精度从九(40)透镜在一个平面的$Λ$冷暗物质宇宙学。我们研究了平坦$Λ$冷暗物质模型之外的其他几种宇宙学模型,发现具有空间分辨运动学的时间延迟透镜可以大大提高宇宙微波背景测量的宇宙学参数的精度。
2018-04-15 astro-ph.CO
On fast Generation of Cosmological Random Fields
宇宙学随机场的统计平移不变性被一个有限的观测边界打破,与可观测的傅里叶模式相关。生成高斯场的标准方法要么忽略这些相关性,要么成本高,或者两者兼而有之。在这里,我们报告了一个快速和准确的模拟方法适用于广泛的两点统计,需要模拟的周期性网格只有两倍的调查侧快速傅立叶变换。超巡天模式,支配的协方差的功率谱超出线性尺度的星系调查,并导致相关的大,小尺度,“拍耦合”,或“超样本”的协方差,精确地占在高斯场的非线性变换。作为一个应用,我们模拟CFHTLS $\sim 7^\circ \times 7^\circ$ W1星系密度场,建模为对数正态密度场的泊松采样。我们表明,我们的模拟产生的功率谱,$A^*$功率谱,计数在细胞的概率分布以及协方差完全符合数据。此外,我们的技术再现的信息高原超出线性尺度观察到以前在斯隆数字巡天星系目录和$N$体模拟。因此,我们的方法是一个有效而强大的模拟和预测工具的星系调查数据和协方差。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Prospects for improving cosmological parameter estimation with gravitational-wave standard sirens from Taiji
太极是一个天基引力波观测站,由三颗卫星组成,形成一个等边三角形,臂长为$3\times 10^6$公里,围绕太阳运行。太极能观测到大质量黑洞双星合并的引力波标准警报事件,这有助于探索宇宙的膨胀。本文利用引力波标准海妖数据对太极改进宇宙学参数估计的能力进行了初步预测。我们模拟了五年的标准海妖数据的基础上,三个基准宇宙学模型和三个模型的MBHB的形成和增长。研究发现,太极星的标准海妖数据可以有效地打破由宇宙微波背景(CMB)各向异性数据产生的宇宙学参数简并,特别是对于动力学暗能量模型。宇宙学参数的约束显着改善的数据组合CMB+太极相比,单独的CMB数据。与目前的光学宇宙学观测相比,太极仍然可以在一定程度上改善宇宙学参数估计。此外,我们考虑了一个理想的情况下,调查太极约束宇宙学参数的潜力。我们认为太地町MBHB的标准塞壬将成为未来强有力的宇宙学探测器。
2020-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improving SDSS cosmological constraints through $β$-skeleton weighted correlation functions
本文首次将$β$-骨架信息作为标记加权相关函数权重,结合SDSS BOSS DR12星系样本与COLA模拟,提升了对宇宙学参数$Ω_m$的约束灵敏度。
2024-07-05 astro-ph.CO
Improving constraints on primordial non-Gaussianity from Quaia with a new cosmological observable: angular redshift fluctuations
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(匈牙利科学院-斯洛伐克科学院 Lendület “Momentum” 大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与教育网络天文学与地球科学研究中心);University of Oxford(牛津大学)
提出角红移涨落(ARF)作为新观测量,结合Quaia类星体样本与CMB透镜,将原初非高斯性参数f_NL约束至-3±14,比此前提升约25%。
2026-06-24 astro-ph.CO
Using Cross-Correlations to Calibrate Lensing Source Redshift Distributions: Improving Cosmological Constraints from Upcoming Weak Lensing Surveys
透镜源样本中星系数密度与重叠光谱样本中星系数密度之间的互相关性原则上可以用来校准透镜源的红移分布。在本文中,我们详细研究在何种程度上这种互相关方法可以减轻宇宙学信息的损失,在即将到来的弱透镜调查(结合CMB前)由于缺乏知识的源分布。我们考虑了一个光度红移可用的情况,发现,除非光度红移分布p(z_{ph}| z)被先验地非常精确地校准(对于,例如,EUCLID),对p(z_{ph})的附加约束|z)在很大程度上恢复了最初由于dn/dz(z)中的不确定性而丢失的宇宙学信息。只考虑到在照片-z精度的增益,而不是额外的宇宙学信息,增强的暗能量的品质因数高达4(40)可以实现的SuMIRe(斯巴鲁测量的图像和红移,组合的超级凸轮透镜调查和总理焦点光谱仪红移调查)的透镜和红移调查(EUCLID类)的组合。然而,该方法的成功是非常敏感的,我们的知识的星系偏置源样本的演变。如果这种偏差是由大量红移仓中的每一个中的自由参数来建模的,我们发现在每个红移切片中b_i \sqrt{Δz}上需要0.01阶的先验(其中Δz是第i个源箱中的箱宽度,b_i是星系偏差的值)以优化来自互相关方法的增益(即,如果精确地知道偏差,则接近可达到的宇宙学约束)。[删节]
2013-07-19 astro-ph.CO
Scalar Field Cosmology -- Improving the Cosmological Evolutional Scenario
研究了充满标量场和正压物质的宇宙模型的演化。我们考虑了标量场与引力的极小耦合和非极小耦合。通过对物质含量的标量场描述,我们证明了演化情景复杂程度的增长。在研究所有初始条件下的所有演化路径时,使用了动力系统的方法。利用线性化的解,我们提出了推导哈勃函数的相应形式的简单方法,其标度因子为$H(a)$。
2012-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Improving cosmological covariance matrices with machine learning
宇宙学协方差矩阵是参数推断的基础,因为它们负责将不确定性从数据传播到模型参数。然而,当数据向量很大时,为了估计准确和精确的矩阵,我们需要大量的观察,或者相当昂贵的模拟-这两种方法都不可行。在这项工作中,我们提出了一种机器学习的方法来缓解这个问题的背景下,用于研究的大尺度结构的矩阵。仅用少量数据(用50-200个晕圈功率谱的样本构建的矩阵),我们就能够提供显着改进的矩阵,这些矩阵与用更大的样本(数千个谱)构建的矩阵几乎无法区分。为了执行这项任务,我们训练卷积神经网络来对矩阵进行降噪,在训练过程中使用完全由从简单,廉价的晕轮模拟(模拟)中提取的光谱组成的数据集。然后,我们表明,该方法不仅消除了廉价的模拟矩阵中的噪声,但它也能够成功地从N体模拟晕功率谱的矩阵去噪。我们使用几个指标将去噪矩阵与其他矩阵进行比较,在所有这些指标中,它们的得分都更高,没有任何虚假伪影的迹象。与Wishart分布的帮助下,我们推导出一个分析外推的有效样本增强允许的去噪。最后,我们表明,通过使用去噪矩阵,宇宙学参数可以恢复几乎相同的精度时,使用矩阵建立的样本30,000光谱的情况下,廉价的模拟,和15,000光谱的情况下的N体模拟。特别令人感兴趣的是哈勃参数$H_0$中的偏差,在应用去噪器后,该偏差显著降低。
2022-09-11 astro-ph.CO
Multiscale Inference of Matter Fields and Baryon Acoustic Oscillations from the Ly-alpha Forest
提出了一种新的贝叶斯方法,用于联合重建准非线性区域的宇宙物质密度场、奇异速度场和功率谱。我们研究其适用性的Ly-alpha森林的基础上多个类星体的吸收光谱。我们解决这个问题的方法包括多尺度、非线性、两步方案,因为描述物质分布的统计依赖于尺度,在小尺度(< 0.1 h^{-1} Mpc)上是强非高斯的,在>~10 h^{-1} Mpc的尺度上是接近对数正态的。第一步是基于一个任意的非高斯单变量物质统计模型,沿z~2-3类星体的视线方向进行一维高分辨物质密度重建。第二步是基于条件PDF的吉布斯采样。物质密度场采用泊松/伽马对数正态模型在实空间中进行哈密顿采样,而红移畸变则采用线性拉格朗日微扰理论进行校正。对数正态变换变量的高斯分布(因此接近线性状态)的功率谱可以用逆伽马分布函数一致地采样。我们通过数值N体模拟测试了我们的方法,计算量足够大(> 1 h^{-3} Gpc ^3),表明线性功率谱在大于~20 h^{-1} Mpc的尺度上都能很好地恢复,即重子声学振荡(BAO)留下的特征出现的相关范围。
2012-06-27 astro-ph.CO math.ST stat.AP
Improving cosmological parameter estimation with the future 21 cm observation from SKA
中性氢巡天21 cm辐射的观测将成为探测宇宙大尺度结构的一个很有前途的途径。本文研究了平方公里阵列(SKA)21 cm观测对宇宙学参数估计的影响。我们使用基于未来SKA实验的重子声振荡(BAO)测量的模拟数据,用强度映射(IM)技术进行了分析。对于当前的观测,我们使用{ \it Planck} 2018年最新的宇宙微波背景(CMB)观测,光学BAO测量和Ia型超新星(SN)观测(Pantheon汇编)。我们发现,SKA模拟数据可以打破物质密度与哈勃常数之间的简并关系,进一步在很大程度上改善宇宙学约束。我们还发现,通过将SKA模拟数据纳入宇宙学整体拟合,可以显著改善对暗能量状态方程参数的约束。
2019-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Pantheon+ Analysis: Improving the Redshifts and Peculiar Velocities of Type Ia Supernovae Used in Cosmological Analyses
我们研究了一组全面的Ia型超新星的红移,并提供了一个综合的,改进的目录更新的红移。我们通过使用最新的日心红移数据,确保所有的红移有不确定性的估计,使用精确的公式转换到宇宙微波背景(CMB)框架的日心红移,并利用改进的特有的速度模型,计算在红移空间的局部运动,更现实地占在高红移的外部整体流量的原始目录。我们总共审查了2821颗超新星的红移; 534颗是由相同超新星的重复观测组成的,1764颗通过了宇宙学样本质量削减。我们发现了5例丢失或不正确的日心校正,44个不正确或丢失的超新星坐标,230个丢失的日心或CMB框架红移,和1200个丢失的红移不确定性。在我们样本中的2287个独特的Ia型超新星(其中1594个满足宇宙学样本切割)中,我们更新了990个日心红移。绝对校正值范围介于$10^{-8} \leq Δz \leq 0.038$和RMS $(Δz) \sim 3\times 10^{-3}$之间。校正的符号基本上是随机的,因此平均值和中位数校正较小:分别为$4\times 10^{-4}$和$4\times 10^{-6}$。我们研究这些改进的影响$H_0$和暗能量状态方程$w$,并发现宇宙学结果的变化由$ΔH_0 = -0.11$公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$和$Δw = -0.001$,都显着小于以前报道的不确定性$H_0$的1.4公里秒$^{-1}$ Mpc …
2022-10-11 astro-ph.CO
Ultra-compact structure in intermediate-luminosity radio quasars: building a sample of standard cosmological rulers and improving the dark energy constraints up to $z\sim 3$
本文给出了一个新的由120个红移范围内的中等光度类星体组成的毫角秒致密射电数据集,这些星体位于$0.46< z <2.76$。这些类星体对红移和内禀光度的依赖性可以忽略不计,因此在宇宙学的标准模型中,它们代表了一个固定的标准尺子。我们实现了一个新的宇宙学无关的技术来校准的线性尺寸为$l_m= 11.03\pm0.25$ pc,这是典型的半径活动星系核喷流变得不透明,在观测到的频率$ν\sim 2$ GHz的标准标尺。在平坦$Λ$ CDM模型框架下,我们发现了高的物质密度参数$Ω_m=0.322^{+0.244}_{-0.141}$和低的哈勃常数$H_0=67.6^{+7.8}_{-7.4}\; \rm{kms}^{-1}\rm{Mpc}^{-1}$,这与\textit{Planck}测量的CMB各向异性非常一致.我们得到了${Ω_m}=0.309^{+0.215}_{-0.151}$,$w=-0.970^{+0.500}_{-1.730}$在68.3% CL的常数$w$的动力学暗能量模型,这表明没有显着偏离和谐$Λ$ CDM模型。对于其他解释宇宙加速的宇宙学模型,如Ricci暗能量(RDE)和Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)膜世界模型,也得到了一致的拟合结果。虽然没有发现$w$随红移的显著变化,但$w$仍有相当大的演化空间,$w$偏离-1的跃迁红移位于$z\…
2017-08-29 astro-ph.CO
Improving initialization and evolution accuracy of cosmological neutrino simulations
本文改进宇宙学中微子模拟的初始化与演化精度,在HACC中实现对称中微子动量采样并用傅里叶滤波消除数值伪影,同时提出自洽反向缩放方法,使总物质增长函数达到亚百分比精度。
2024-06-10 astro-ph.CO
Improving cosmological constraints from galaxy cluster number counts with CMB-cluster-lensing data: Results from the SPT-SZ survey and forecasts for the future
我们显示了宇宙学约束的改善,从星系团调查的补充CMB集群透镜数据。我们探讨了从3.1 $σ$探测星系团宇宙微波背景(CMB)引力透镜的质量信息添加到Sunyaev-Zel 'dovich(SZ)选择的星系团样本从2500度$^2$ SPT-SZ调查和有针对性的光学和X射线后续数据的宇宙学意义。在$Λ$ CDM模式中,集团样本与普朗克功率谱测量的组合更倾向于$σ_8 \left(Ω_m/0.3 \right)^{0.5} = 0.831 \pm 0.020$。添加集群数据将该数量的不确定性降低了1.4倍,无论是否包括3.1 $σ$ CMB集群透镜测量,该不确定性都不变。然后,我们预测的CMB集群透镜测量与未来的集群目录的影响。将CMB-集群透镜测量添加到正在进行的SPT-3G调查的SZ集群目录中,预计将改善对暗能量状态方程$w$的预期约束,将其提高到$σ(w) = 0.19$的1.3倍。我们发现最大的改进,从CMB集群透镜测量是$σ_8$,其中添加CMB集群透镜数据的集群数量计数减少了预期的不确定性$σ_8$的因子分别为2.4和3.6的SPT-3G和CMB-S4。
2021-11-15 astro-ph.CO
The Twins Embedding of Type Ia Supernovae II: Improving Cosmological Distance Estimates
我们展示了如何光谱的Ia型超新星(SNe Ia)在最大的光可以用来提高宇宙学距离的估计。在一篇配套文章中,我们使用流形学习来建立最大光照下Ia超新星内在多样性的三维参数化,我们称之为“双胞胎嵌入”。在这篇文章中,我们将讨论如何使用双胞胎嵌入来提高Ia型SNe的标准化。利用接近最大亮度的单光谱测量校准光谱,我们可以用RMS为$0.101 \pm 0.007$等的Ia型超新星样品进行标准化,如果除去特殊的速度贡献,它对应于$0.084 \pm 0.009$等,如果获得更大的参考样品,它对应于$0.073 \pm 0.008$等。我们的技术可以标准化的SNe Ia的全方位,包括那些通常被标记为特殊的,往往从其他分析拒绝。我们发现传统的光变曲线宽度+颜色标准化(如SALT 2)是不够的。Twins Embedding确定了Ia型超新星的一个子集,包括但不限于类91 T的Ia型超新星,其SALT 2距离估计值受到$0.229 \pm 0.045$磁的影响。使用Twins Embedding的标准化也显著降低了宿主星系的相关性。我们回收了$0.040 \pm 0.020$ mag与$0.092 \pm 0.024$ mag的宿主质量步长,用于在SNe Ia的相同样品上进行SALT 2标准化。传统标准化方法中的这些偏差如果不加以适当考虑,可能会对未来的宇宙学分析产生重大影响。
2021-05-05 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from applying SHAM to rescaled cosmological simulations
我们将约束的宇宙的物质密度和集群的振幅使用测量的星系两点关联函数从斯隆数字巡天(SDSS)。我们生成模型预测不同的宇宙学填充重新缩放的N体模拟与星系使用subhalo丰度匹配(SHAM)技术。用SDSS方法对一个体积有限的星系样本中亮度大于M_r = -18的两点星系关联函数进行拟合,在68%的置信度下,得到了Omega-M = 0.29 ± 0.03和sigma-8 = 0.86 ± 0.04。我们讨论和量化潜在的系统误差的来源,并得出结论,虽然有提高其鲁棒性的范围,本文提出的技术提供了一个强大的宇宙学参数,是互补的其他常用方法的低红移约束。
2013-02-04 astro-ph.CO
Improving Cosmological Distance Measurements Using Twin Type Ia Supernovae
我们介绍了一种识别“孪生”Ia型超新星的方法,并利用它们来改善距离测量。这种Ia型超新星标准化的新方法是通过附近超新星工厂(SNfactory)的分光光度时间序列观测实现的。我们从一组测量良好的超新星开始,找到光谱在整个光学窗口匹配良好的超新星对,然后测试这是否会导致它们的绝对亮度分散较小。该分析以盲态方式完成,确保在实施该方法时做出的决定不会无意中使结果产生偏倚。我们发现,光谱更接近匹配的超新星对确实减少了亮度色散。我们能够将这组SNfactory超新星的初始值标准化为0.083 +/- 0.012等,这意味着在没有特殊速度的情况下,色散为0.072 +/- 0.010等。我们估计,通过大量的比较SNe,例如,使用最终的SNfactory分光光度数据集作为参考,这种方法将能够将高红移超新星标准化到0.06-0.07星等。这些结果意味着,在目前的超新星宇宙学分析中,哈勃残差中至少有3/4的方差是由于超新星之间先前未解释的天体物理学差异造成的
2015-11-05 astro-ph.CO
Improving cosmological parameter estimation with the future gravitational-wave standard siren observation from the Einstein Telescope
对致密双星合并产生的引力波的探测,可以为测量到引力波爆发源的光度距离提供一种独立的途径,这表明引力波观测与电磁观测相结合,可以为宇宙学研究宇宙膨胀历史提供“标准警报”。在这项工作中,我们希望研究未来的引力波标准塞壬观测将如何打破传统光学观测中存在的参数简并,以及它们如何帮助改善宇宙学中的参数估计。以第三代地基引力波探测器--爱因斯坦望远镜为例进行了分析。通过对爱因斯坦望远镜10年观测的1000个红移范围在0 ~ 5的事件数据进行模拟,发现引力波数据可以在很大程度上打破物质密度与哈勃常数之间的简并性,从而显著改善宇宙学约束。我们进一步表明,在宇宙学拟合中加入引力波数据也可以显著改善暗能量状态方程参数的约束。
2019-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Optimal Neural Summarisation for Full-Field Weak Lensing Cosmological Implicit Inference
本研究针对弱引力透镜宇宙学推断中传统摘要统计量不具备统计充分性的问题,对比不同神经摘要策略的损失函数,结合理论分析与模拟实验验证了基于信息论的VMIM损失可得到最优充分统计量,其FoM达参考值100%,优于MSE的81%,为相关推断分析提供指导。
2025-02-16 astro-ph.CO
Improving Constraint on $Ω_{m}$ from SDSS Using Marked Correlation Functions
本文首次将密度标记相关函数应用于SDSS CMASS数据,通过组合多种权重得到$Ω_m=0.293\pm0.006$,统计误差比两点相关函数降低3.4倍,并指出该方法可推广至CSST等未来巡天。
2023-12-06 astro-ph.CO
Improving Constraints on Fundamental Physics Parameters with the Clustering of Sunyaev-Zeldovich Selected Galaxy Clusters
即将进行的探测宇宙微波背景辐射(CMB)的毫米波实验将通过热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)效应观测数万个星系团。tSZ选定的集群是宇宙学模型的强有力的探针,因为它们跟踪后期的结构增长。后期结构的增长对标准宇宙学模型($Λ$ CDM)的扩展非常敏感,例如中微子质量之和、暗能量状态方程和广义相对论的修正。用于星团观测的名义统计量是它们的丰度作为红移的函数。我们研究了在包含了星系团的成团信号--星系团的功率谱之后,还获得了哪些额外的宇宙学信息。我们预测集群功率谱为即将到来的西蒙斯天文台和CMB第4阶段的实验,并发现集群功率谱减少边缘化的约束$3$ - $12\%$和$5$ - $8\%$的增长指数的状态方程的暗能量,例如。我们提出的限制,使用广义的品质因数,并找到改进范围从$12$ - $18\%$的扩展,$12$-$19\%$的天体物理滋扰参数,和$14$-$25\%$的$Λ$ CDM参数。我们还发现,如果作为物质密度的示踪剂的集群的偏差可以测量到$3\%$或更好,这些改进可以增加到$6$的一个因素。我们讨论了利用聚类信号来解决集群丰度测量中存在的特定系统不确定性的可能性。
2019-07-31 astro-ph.CO
Beyond BAO: improving cosmological constraints from BOSS with measurement of the void-galaxy cross-correlation
我们提出了一个测量的各向异性的空星系互相关函数的CMASS星系样本的BOSS DR 12数据发布。我们进行了联合拟合的数据红移空间失真(RSD)由于星系特有的速度和各向异性由于Alcock-Paczynski(AP)的效果,第一次使用速度场重建技术,以消除复杂的影响RSD在空洞的中心位置本身。与空星系函数的拟合给出了AP参数组合$D_A(z)H(z)/c = 0.4367\pm 0.0045$在红移$z=0.57$的1%测量值,其中$D_A$是角直径距离,$H$是哈勃参数,超过了重子声学振荡(BAO)获得的精度约3.5倍,并且没有系统误差。仅从空隙中,我们还获得了10%的生长速率测量值$fσ_8(z=0.57)=0.501\pm0.051$。参数退化是正交的那些从星系聚类。结合空隙信息,从BAO和星系RSD在同一CMASS样品,我们测量$D_A(0.57)/r_s=9.383\pm 0.077$(在0.8%的精度),$H(0.57)r_s=(14.05\pm 0.14)\;10^3$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$(1%)和$fσ_8=0.453\pm0.022$(4.9%),符合宇宙微波背景(CMB)测量普朗克。这些表示通过包含空隙信息,\sim 2在精度方面优于先前结果的一个因素。拟合一个平坦的宇宙学常数$Λ$ CDM模型,这些结果结合普朗克CMB数据,我们发现…
2019-06-17 astro-ph.CO
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
Mind the peak: improving cosmological constraints from GWTC-4.0 spectral sirens using semiparametric mass models
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(博洛尼亚天文物理与空间科学研究所);INFN - Sezione di Bologna(博洛尼亚意大利国家核物理研究所)
本文采用半参数方法分析GWTC-4.0中的137个双黑洞事件,通过自适应放置knots来捕捉质量分布的三个峰值,提升了H0的精度,提供了新的宇宙学约束。
2026-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Improving Bayesian posterior correlation analysis on Type Ia supernova luminosity evolution
迄今为止,从Ia型超新星(SNe Ia)中提取的宇宙学效用大部分依赖于这样一个假设,即SN~Ia的峰值光度不会随着其恒星环境的年龄(局部或全球)而显著变化。最近的两项研究在评估这一假设的有效性方面提供了相互矛盾的结果,其中一项发现哈勃残差(HR)和恒星环境年龄之间没有相关性,而另一项则声称存在显着的相关性。在这封信中,我们进行了一次独立的重新分析,纠正了上述两项研究所采用的统计方法的问题。我们的分析遵循一个原则性的方法,适当考虑回归稀释和关键(与以前的研究不同)利用贝叶斯模型产生的SN环境年龄估计(后验样本),而不是点估计。此外,后验被用作回归中的信息先验。我们发现HR和局部(全局)年龄之间的Pearson相关性超过$4σ$($3σ$)。假设HR和局部(全局)年龄之间存在线性关系,我们找到相应的斜率$-0.035 \pm 0.007\,\mathrm{mag\,Gyr}^{-1}$($-0.036 \pm 0.007\,\mathrm{mag\,Gyr}^{-1}$)。我们鼓励进一步使用我们的方法来研究可能的宇宙学意义的HR和年龄的相关性。
2022-02-15 astro-ph.CO
Enhancing cosmic shear with the multi-scale lensing PDF
我们量化的宇宙约束力的“透镜PDF”-一点概率密度的弱透镜收敛映射-通过模拟这个统计数字与仿真器训练$w$ CDM宇宙剪切模拟。在高斯和对数正态场验证我们的方法后,我们表明,“多尺度”PDF-测量从地图与多个层次的平滑-提供了相当大的收益超过两点统计,由于他们的能力,以提取非高斯信息:对于模拟阶段III调查,透镜PDF产生33\%更严格的约束的聚类参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$比两点剪切关联函数。对于第四阶段的调查,我们实现$>$ 90\%更严格的约束$S_8$,但也对哈勃和暗能量状态方程参数。有趣的是,我们发现只有在我们的第三阶段设置中组合这两个探针时才有改进;在第四阶段场景中,透镜PDF包含来自标准两点统计的所有信息等等。这表明,虽然这两个探测器目前是互补的,但即将进行的调查的较低噪音水平将释放PDF的约束力。
2023-01-31 astro-ph.CO
Single Field Double Inflation and Primordial Black Holes
在标量张量理论的框架内,我们研究了小宇宙尺度上的单场暴胀动力学与宇宙微波背景观测所探测到的大尺度上的单场暴胀动力学显著不同的条件。由此产生的单场双暴胀情景的特征是两个随之而来的暴胀时代,通常由慢滚近似失败的时期分开。在大的场值的暴胀子的动力学是由它的非最小耦合重力和暴胀子自耦合的辐射修正之间的相互作用。相反,对于小的场值,势由导致山顶暴胀的多项式支配。不依赖于慢滚近似,这是无效的外观的中间阶段,我们提出了一个具体的模型,匹配目前的测量暴胀观测,并采用小宇宙尺度的框架所赋予的自由,以产生一个相当大的人口的原始黑洞产生的大曲率波动。我们发现,这些功能通常需要一个潜在的本地最小值。我们发现,相关的原始黑洞质量函数只是近似对数正态分布。
2017-09-11 astro-ph.CO hep-ph
UNIONS-3500 Weak Lensing: IV. 2D cosmological constraints in harmonic space
Université Paris Cité, Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, AIM(巴黎西岱大学、巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与宇宙学研究所);Department of Astronomy, Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台天文学系);Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute (AIRUB), German Centre for Cosmological Lensing(波鸿鲁尔大学物理与天文学院、天文研究所(AIRUB)、德国宇宙透镜研究中心);Department of Physics and Astronomy, University of Wa(瓦大学物理与天文学系)
利用UNIONS巡天的r波段数据,通过谐波空间伪Cℓ估计量进行非层析宇宙剪切分析,在ΛCDM模型下约束宇宙学参数S8,结果与Planck在0.79σ水平一致,并评估了系统效应和分析选择的影响。
2026-06-02 astro-ph.CO
An iterative reconstruction of cosmological initial density fields
为了提高从重子声学振荡(BAO)中恢复宇宙距离尺度的精度,我们提出了一种从晚期宇宙学物质密度场重建线性理论初始条件的迭代方法.我们目前的测试使用暗物质密度场在真实和红移空间产生的$N$体模拟。在$z = 0.5$的红移空间中,我们发现用我们的迭代方法重建的位移场在$k < 0.10h\ {\rm Mpc}^{-1}$尺度上与暗物质粒子的真实位移场有80%以上的相关.此外,我们表明,我们重建的密度场的两点关联函数匹配的初始密度场大大更好,特别是在小尺度($< 40h^{-1}\ {\rm Mpc}$)。我们的红移空间的结果得到改善,如果我们使用各向异性平滑,以占减少小尺度信息沿视线在红移空间。
2018-11-01 astro-ph.CO
Improving divergence cleaning in cosmological SPMHD simulations
Max Planck Institute für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Monash University(莫纳什大学);IPAG, Univ. Grenoble Alpes, CNRS(格勒诺布尔阿尔卑斯大学CNRS天体物理学与行星学研究所)
将约束双曲/抛物散度清理算法应用于宇宙学SPMHD代码OpenGadget3,在膨胀宇宙框架中修正控制方程,有效减少磁场散度误差,并在星系团外围将磁场放大5-10倍。
2026-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM