Probing Anisotropic Cosmic Birefringence with Foreground-Marginalised SPT B-mode Likelihoods
本研究构建SPT-3G D1和SPTpol的前景边缘化CMB B模式极化似然性，用其约束各向异性宇宙双折射振幅$A_{\rm CB}$，获迄今最严BB功率谱约束，数据公开。
2025-11-14 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Estimation with a Joint-Likelihood Analysis of the Cosmic Microwave Background and Big Bang Nucleosynthesis
New York University（纽约大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Boston University（波士顿大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
本文通过联合分析CMB和BBN数据，利用贝叶斯推断确定有效中微子种类数，并评估Lambda冷暗物质模型的可靠性。
2025-11-27 astro-ph.CO hep-ph
Delineating cosmic expansion history with recent supernova data: A Bayesian model-independent approach
宇宙膨胀率的边际似然性使用最近的397颗超新星的“宪法”数据进行了评估，从而更新了一些以前的作品中的结果。即使开始时有一个非常强的先验概率，有利于加速膨胀，我们最终与一个边际似然减速参数$q_0$在空间平坦的情况下，峰值约为零。这与宪法数据的其他一些分析是一致的。它还发现，新的数据显着约束的宇宙膨胀率相比，以前的分析。在这里，我们再次采用与模型无关的方法，在该方法中，比例因子被扩展为关于当前历元的时间上的泰勒级数;出于实用目的，在不同的试验中，它被截断为各种阶数的多项式。虽然不能把这样得到的多项式模型，在本文中，我们评估总的似然（贝叶斯证据），他们找到多项式的顺序具有最大的可能性。使用宪法数据的分析表明，最大的可能性发生在四阶多项式，其值为$\approx 0.77 \times 10^{-102}$。有人认为，这个值，我们称之为模型独立的方法的可能性，可用于校准现实模型的性能。
2009-11-11 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Likelihood-free Model Selection in Cosmic Reionization with Three-dimensional Tomographic 21 cm Lightcone Images
该研究探索无似然贝叶斯模型选择以量化宇宙再电离场景的模型比较，通过训练三维CNN获取21厘米光锥摘要，替换采样器生成贝叶斯证据，能区分模拟数据集的生成模型，但存在对特定模型后验分布不准确的问题。
2025-02-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmic shear measurement with maximum likelihood and maximum a posteriori inference
本文研究了宇宙剪切的极大似然和极大后验估计中的噪声偏差问题。我们推导出领先和下一个领先的顺序偏差，并计算它们的背景下，星系的椭圆率测量，扩展以前的工作弱透镜的极大似然推断。我们表明，这些点估计的偏差的很大一部分可以删除使用信息已经包含在指定的星系模型时的可能性，而不需要外部校准。我们在模拟星系图像上测试这些偏差校正估计量，这些图像类似于计划中的天基弱透镜调查所预期的图像，结果很有希望。我们发现，引入一个内在的形状先验可以帮助减轻噪声偏置，这样的最大后验估计可以比极大似然估计偏差更小。二阶项提供了一个检查的收敛估计，但在很大程度上是次主导的。我们展示了偏差如何传播到剪切估计，在我们简单的设置中表明，剪切偏差可以减少数量级，并可能在温和的信噪比下达到计划的天基调查的要求。我们发现，二阶项可以表现出显着的消除在低信噪比时，高斯噪声假设，这对推断剪切测量算法的性能从简化的模拟的影响。我们讨论的可行性，我们的点估计透镜推理的工具，认为他们允许强大的测量椭圆度和剪切。
2017-03-22 astro-ph.CO
Maximum Likelihood Foreground Cleaning for Cosmic Microwave Background Polarimeters in the Presence of Systematic Effects
我们扩展了一般的极大似然前景估计宇宙微波背景极化数据，包括估计仪器系统的影响。我们专注于两个特殊的影响：频带测量的不确定性，和仪器引起的频率相关的偏振旋转。我们评估的偏见引起的估计的$B$模式的偏振信号，这两个系统的影响存在的仪器噪声和不确定性的偏振和光谱指数的银河尘埃。在频带和偏振角校准测量的不确定性之间的退化，并在尘埃光谱指数和偏振增加的不确定性提取CMB $B$模式的功率，并可能会引起一个有偏见的估计。我们提供了一个定量评估的潜在偏见和增加的不确定性，在一个例子的实验配置。例如，我们发现，与10\%的极化尘埃，张量标量比的$r=0.05$，和仪器配置的EBEX气球有效载荷，估计CMB $B$模式功率谱恢复无偏差时，频带测量有5%的不确定性或更少，和偏振角校准有一个不确定性高达4 $^{\circ}$。
2016-01-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Comparing explicit likelihood and likelihood-free simulation-based inference for weak lensing cosmic shear
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）
该研究比较弱引力透镜宇宙切变中显式似然推断（ELI）和无似然推断（LFI）两种范式，用高斯随机场模拟分析相关函数及CNN统计量，通过后验校准诊断发现ELI易误校准，LFI更稳健，强调非高斯似然建模和后验校准对ELI分析的重要性。
2026-07-21 astro-ph.CO
IM3SHAPE: A maximum-likelihood galaxy shear measurement code for cosmic gravitational lensing
我们提出并描述im3shape，一个新的公开可用的星系形状测量代码弱引力透镜剪切。im3shape对有噪声的图像进行了膨胀加盘星系模型的极大似然拟合，并结合了应用的点扩散函数。我们详细介绍了面临的挑战和选择，在其设计和实施，然后讨论各种限制，影响这个和其他极大似然方法。我们评估了使用简单的无噪声图像拟合不正确的星系模型所产生的偏差，并发现它不应该成为当前宇宙剪切调查的一个问题。我们在GREAT08 Challenge图像模拟上测试im3shape，并在模拟被拟合模型所包含的情况下，使用图像噪声偏差的简单校正，满足即将到来的宇宙剪切调查的要求。对于GREAT08的基准分支，我们得到了一个可以忽略的加性剪切偏差和小于2%的乘性偏差，这是适合于分析当前的调查。我们没有达到即将进行的调查的百分之几级别的要求，我们将其归因于噪声偏差和我们的星系模型与GREAT08模拟中使用的模型之间的不匹配。我们满足GREAT08所有分支的当前调查要求，除了那些小或高噪声星系，我们将从我们的分析中删除。使用GREAT08度量，我们获得了可用分支的Q=717的分数，相对于未来实验的Q=1000的目标。该代码可从https://bitbucket.org/joezuntz/im3shape免费获取
2013-02-04 astro-ph.CO
Inferring galaxy cluster masses from cosmic microwave background lensing with neural simulation based inference
本文提出用基于神经似然的模拟推断（SBI）从CMB透镜信号中约束星系团质量，证明其在可计算精确似然时接近最优，在不可行场景下仍能给出无偏估计，为未来宇宙巡天提供有力工具。
2024-01-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
MADmap: A Massively Parallel Maximum-Likelihood Cosmic Microwave Background Map-Maker
MADmap是一个软件应用程序，用于从包含相关噪声的时间序列数据中生成天空的极大似然图像，例如通过宇宙微波背景（CMB）实验收集的数据。它可以在从小型工作站到大规模并行超级计算机的平台上高效工作。地图制作是分析所有CMB数据集的关键步骤，极大似然法是最准确和最广泛适用的算法;然而，它是一项具有挑战性的计算任务。随着下一代地基、球载和卫星CMB偏振实验的开展，这一挑战只会增加。这些实验试图测量的B模式信号的微弱性要求他们收集大量的数据集。MADmap已经在多达$O(10^{11})$时间样本、$O(10^8)$像素和$O(10^4)$内核上运行，并正在进行扩展到下一代数据集和超级计算机的工作。我们描述了MADmap的算法的基础上围绕一个预处理共轭梯度求解器，快速傅立叶变换和稀疏矩阵运算。我们强调MADmap的能力，以解决现实的CMB数据集的分析中通常遇到的问题，并描述其应用程序模拟普朗克和EBEX实验。大规模并行和分布式实现的详细和缩放的复杂性所需的资源。MADmap能够分析目前可用的计算资源上收集的最大数据集，我们认为，根据摩尔定律，MADmap将能够减少最大规模的投影数据集。
2009-12-22 astro-ph.CO
Cosmic Shear: Inference from Forward Models
密度估计似然自由推理（DELFI）是最近提出的一种基于模拟的宇宙学参数推断的有效方法。与标准的基于似然的马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法相比，DELFI具有以下几个优点：它是高度并行化的，不需要假设可能不正确的函数形式的可能性和复杂的影响（例如掩模和检测器系统学）更容易处理与前向模型。有鉴于此，我们提出了两个DELFI流水线来执行弱透镜参数推断与层析剪切场的对数正态实现-使用C_l汇总统计量。第一条管道考虑了剪切场的非高斯性、本征对准和测光红移误差。我们验证了它是足够准确的第三阶段的实验，并估计O（1000）模拟需要执行第四阶段的数据推断。通过比较第二个DELFI管道，它没有假设的函数形式的可能性，与标准的MCMC方法，它假设高斯似然，我们测试的影响高斯似然近似的MCMC分析。我们发现它对第四阶段参数约束的影响可以忽略不计。我们的管道是朝着无缝传播所有数据处理，仪器，理论和天体物理系统到最终参数约束的一步。
2019-07-29 astro-ph.CO
candl: Cosmic Microwave Background Analysis with a Differentiable Likelihood
本文提出candl，一个基于JAX的可微分CMB似然分析工具，支持快速Fisher矩阵、梯度采样及优化，并集成SPT和ACT数据，以提升参数约束精度。
2024-03-27 astro-ph.CO
Maximum likelihood analysis of systematic errors in interferometric observations of the cosmic microwave background
本文研究了在干涉测量宇宙微波背景（CMB）温度和偏振功率谱时仪器系统误差的影响。我们模拟的干涉CMB观测产生模拟vibrium和估计功率谱使用统计最优的极大似然技术。我们定义了一个二次误差的措施，以确定允许的系统误差，不引起功率谱误差超过给定的公差水平。作为一个例子，在这项研究中，我们专注于差分指向误差。其他系统学的影响可以通过该管道以直接的方式模拟。我们发现，为了准确地恢复潜在的B模式r=0.01在28<l<384，高斯分布的指向误差必须控制在0.7^ \circ rms的干涉仪与天线配置类似的QUBIC，与分析估计。只有28<l<88的统计不确定度会在~10%的水平上改变。在相同的仪器配置下，我们发现指向误差会使张量与标量比r的2-σ上限略微偏移约10%。我们还表明，TB和EB测量的指向误差的影响是微不足道的小。
2013-06-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Exact joint likelihood of pseudo-$C_\ell$ estimates from correlated Gaussian cosmological fields
我们提出了精确的联合似然伪$C_\ell$功率谱估计测量任意数量的高斯宇宙学领域。我们的方法适用于自旋0场和自旋2场，包括两者的混合，并与宇宙微波背景，弱透镜和星系聚类分析有关。我们表明高斯宇宙场被掩模混合，以保持其高斯性，而无需对掩模几何形状做出任何假设。然后，我们表明，每个自动或交叉的伪$C_\ell$估计可以写成二次型，并应用已知的联合分布的二次型，以获得确切的联合似然的一组伪$C_\ell$估计在存在一个任意的掩码。考虑到宇宙微波背景的偏振作为一个例子，我们使用模拟，我们的可能性恢复$EE$，$BB$和$EB$伪$C_\ell$功率谱的完整，准确的多元分布。我们的方法提供了一个强大的宇宙学约束，从未来的宇宙微波背景和大尺度结构调查的时代，不断增加的统计精度。
2019-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
Lensing reconstruction of cluster-mass cross-correlation with cosmic microwave background polarization
我们扩展了我们的极大似然法重建集群质量互相关从宇宙微波背景（CMB）温度各向异性和开发新的估计，利用六个不同的二次组合的CMB温度和极化场。我们的极大似然估计构造与delensed CMB温度和偏振场通过使用一个假设的模型的收敛场，他们可以迭代地应用到一组集群，接近透镜重建的最佳条件作为假设的初始模型是细化。使用平滑粒子流体动力学模拟，我们创建一个目录的现实集群可从目前的Sunyaev Zel 'dovich（SZ）的调查，我们证明了能力的极大似然估计重建集群质量互相关的大规模集群。iTT温度估计器提供的信噪比比iEB偏振估计器大3倍，除非用于测量偏振各向异性的检测器噪声被控制在3微K以下。
2010-05-23 astro-ph.CO
The Cosmically Depressed: Life, Sociology and Identity of Voids
我们回顾并讨论了宇宙空洞的各个方面，这些方面构成了我们的虚空星系调查的背景（参见Stanonik等人的随附论文）。在概述了空洞形成和演化的一般特征之后，我们描述了环境对它们的发展和结构的影响以及宇宙空洞人口的特征层次结构。为了能够研究由此产生的脆弱的空洞子结构和星系填充内部的空洞，我们随后开始描述我们的参数自由镶嵌为基础的分水岭空洞寻找技术。它使我们能够在星系红移巡天中追踪空洞的轮廓、形状和大小。这项技术的应用使我们能够在宇宙星系分布的最深槽中找到星系，并形成了我们的虚空星系计划的基础。
2009-12-17 astro-ph.CO
Lensing power spectrum of the Cosmic Microwave Background with deep polarization experiments
通过迭代地去除透镜诱导的$B$模式，可以用深极化测量精确地重建宇宙微波背景透镜势。我们介绍了一个透镜谱估计和它的可能性，这样的最佳迭代重建。我们的建模与基于二次估计（QE）的透镜重建的最新似然相似。特别是，我们概括了$N_L^{(0)}$和$N_L^{(1)}$透镜偏差，并设计了一个实现依赖的频谱debiaser，使此估计强大的数据建模中的不确定性。我们展示了无偏恢复的宇宙学使用基于地图的重建，专注于透镜的宇宙学约束和中微子质量测量结合CMB光谱和声振荡数据。我们发现这个谱估计器本质上是最优的，并且具有对角协方差矩阵。对于CMB-S4调查，与QE相比，这种可能性可以在广泛的尺度上使对透镜振幅的约束加倍，同时保持数值成本受控并对误差具有鲁棒性。
2022-04-13 astro-ph.CO
On the Habitability of Our Universe
生命最有可能在目前的宇宙时间出现在像太阳这样的恒星附近吗？我们考虑了整个宇宙历史中宇宙的可居住性，并保守地将我们的注意力限制在“我们所知道的生命”和标准宇宙学模型LCDM的背景下。可居住的宇宙时代在第一颗恒星形成后不久开始，大约在大爆炸后3000万年，并将在现在的10Tyr左右结束，届时所有恒星都会死亡。我们回顾了可居住行星的形成历史，发现除非低质量恒星周围的可居住性受到抑制，否则10万亿年后生命最有可能存在于0.1太阳质量的恒星附近。光谱搜索在低质量恒星周围的过境地球质量行星的大气中的生物特征将确定从宇宙的角度来看，现在的生命是否确实是过早的或典型的。
2016-11-24 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
CFHTLenS: A Gaussian likelihood is a sufficient approximation for a cosmological analysis of third-order cosmic shear statistics
利用物质双谱研究了加拿大-法国-夏威夷透镜巡天（CFHTLenS）中三重态源间剪切信号的相关性，以探测宇宙学参数。与以前的研究相比，我们采用了一个非高斯模型的数据可能性，这是支持我们的模拟调查。我们发现，对于最先进的调查，类似于CFHTLenS，高斯似然分析是一个合理的近似，尽管参数约束的小差异已经可见。对于未来的调查，我们预计高斯模型将变得不准确。我们的算法，一个精致的非高斯分析和数据压缩，然后是非常有用的，特别是因为它不是更详细，如果模拟数据可用。将该算法应用于单剪切的三阶关联的盲分析中，我们发现与标准宇宙学模型很好的一致：对于具有$h=0.7\pm0.04$（$68\%$可信区间）的平坦$Λ\rm CDM$宇宙学，$Σ_8$ = $σ_8$ $(Ω_{\rm m}/0.27)^{0.64}$ = $0.79^{+0.08}_{-0.11}$。然而，我们的模型仅提供了$χ^2/{\rm dof}=2.9$所示的中等良好拟合，包括$20\%$ r.m.s.预测信号幅度的不确定性。该模型不能解释信号下降的规模约15弧分，这可能是由系统性。目前还不清楚这种差异是否可以完全解释剩余PSF系统，我们发现证据，至少在几个弧分的规模。因此，我们需要更好地理解宇宙剪切的高阶相关性及其系统学，以便有信心地将它们作为宇宙学探测器。
2015-02-17 astro-ph.CO
Is cosmic birefringence due to dark energy or dark matter? Simulation-based inference
International School for Advanced Studies (SISSA)（国际高等研究院）；Universita di Trento（特伦托大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学宇宙物理数学研究所（Kavli IPMU，WPI））；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU（岛屿基础与前沿物理研究所）
本文利用基于模拟的推断技术，研究低多极子下的EB相关性，以区分暗能量和暗物质对宇宙双折射的解释，并发现标量场质量的后验分布具有显著的尺度依赖性。
2026-02-17 astro-ph.CO
Search for Radiative Decays of Cosmic Background Neutrino using Cosmic Infrared Background Energy Spectrum
我们建议通过将宇宙红外背景的光子能谱拟合到中微子辐射衰变和连续谱的光子能谱之和来寻找中微子辐射衰变。通过将AKARI和Spitzer观测到的宇宙红外背景能谱与中微子辐射衰变的光子能谱用极大似然方法进行比较，我们获得了$3.1 \times 10^{12}$至$3.8 \times 10^{12}$年的寿命下限为95%第三代中微子$ν_3$在$ν_3$质量范围50 \mmev和150 \mmev之间的置信水平中微子振荡测量。在左右对称模型中，对于$m_3$为50 \mmev的$ν_3$，预测其最小寿命为$1.5 \times 10^{17}$年。通过测量宇宙红外背景的连续能谱，研究了观测寿命为$1.5 \times 10^{17}$年的中微子辐射衰变的可行性。
2011-12-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Extraterrestrial Life and Censorship
在这篇文章中，我记录了一系列里程碑式的事件，我亲自参与了这些事件，这些事件与宇宙生命理论的发展有关。这里对事件的解释可能会引起读者的怀疑，但事实本身的真实性是无可指责的。特别令人感兴趣的是在一场与生命起源有关的正在上演的戏剧中，关键人物之间的互动。试图审查与宇宙生命理论不相容的证据开始看起来是徒劳的，一个早该发生的范式转变可能不得不承认。
2011-04-07 astro-ph.CO
Cosmic bulk flows on 50 {h}^{-1}Mpc scales: A Bayesian hyper-parameter method and multishells likelihood analysis
最近有人认为，星系特有的速度场提供了$50\hmpc$尺度上超能量的证据，这似乎与标准的$Λ$ CDM宇宙学模型不一致。我们讨论了几个假设和公约中使用的大规模的整体流的研究，以检查这种说法是否是强大的各种条件下。而不是使用一个复合目录，我们从SN，ENERGY，SFI++和A1 SN目录中选择样本，并根据IRAS PSCz密度场校正Malmquist偏差。在计算整体流的方差时，我们还使用了关于小尺度速度弥散和物质功率谱参数化的略有不同的假设。通过使用贝叶斯超参数方法组合单个目录的可能性，我们发现幅度参数的联合可能性给出了$σ_8=0.65^{+0.47}_{-0.35}(\pm 1 σ)$，这与$Λ$ CDM模型完全一致。此外，整体流量大小（$v \sim 310 \kms$）和方向，$(l,b)\sim (280^{\circ} \pm 8^{\circ}, 5.1^{\circ} \pm 6^{\circ})$，发现每个目录都是相互一致的，并从大多数以前的研究的整体流量结果。此外，调查的不同壳层中的总体流速将$σ_{8}$ - $Ω_{\rm{m}}$约束为（$1.01^{+0.26}_{-0.20},0.31^{+0.28}_{-0.14}$，SFI++）和（$1.04^{+0.32}_{-0.24},0.28^{+0.30}_{-0.14}$，ENVIRONMENT），这与…
2012-10-26 astro-ph.CO
The Neutron Mean Life and Big Bang Nucleosynthesis
我们探讨了中子寿命及其不确定性对标准大爆炸核合成（BBN）的影响。BBN描述了轻核素$^1{\rm H}$、${\rm D}$、$^3{\rm H}$ + $^3{\rm He}$、$^4{\rm He}$和$^7{\rm Li}$ + $^7{\rm Be}$在宇宙时间的最初几分钟内的宇宙产生。中子平均寿命$τ_n$在现代BBN计算中有两个作用：（1）规范化弱$n \leftrightarrow p$互变的矩阵元，（2）设定弱相互作用冻结后的自由中子衰变速率。我们回顾了$τ_n$测量和BBN之间的相互作用的历史，并提出了轻元素丰度的灵敏度现代中子寿命测量的研究。我们发现，$τ_n$的不确定性占主导地位的预测$^4{\rm He}$误差预算，但这些理论误差仍然小于$^4{\rm He}$观测的不确定性，即使在最近的中子寿命测量的分散。对于其他轻元素的预测，$τ_n$的贡献可以忽略不计，他们的错误预算。把这个问题，我们结合目前的BBN和宇宙微波背景（CMB）测定的宇宙重子密度$\textit{predict}$的“宇宙学首选”的平均寿命的$τ_{n}({\rm BBN+CMB}) = 870 \pm 16 \ \rm sec$，这是符合实验的平均寿命测定。我们继续表明，如果未来的天文和宇宙学氦观测可以达到$^4{\rm He}$质量分数$Y_p$的$σ_{\rm obs}(Y_p) …
2023-03-07 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
A simulation-based inference pipeline for cosmic shear with the Kilo-Degree Survey
针对宇宙大尺度结构标准推断方法的局限性，提出基于神经网络的模拟推断（SBI）方法，优化模拟策略后用不到$10^4$次模拟恢复KiDS的12维后验分布，是更通用的有竞争力替代方案。
2023-08-23 astro-ph.CO
Life cycle of cosmic-ray electrons in the intracluster medium
模拟了中心射电星系注入小星系团介质中的相对论电子的演化过程，研究了初始喷流功率对射电等离子体扩散和辐射特性的影响。通过将被动示踪粒子耦合到自适应网格宇宙学MHD模拟中，我们研究了宇宙射线电子如何作为输入喷流功率的函数分散。我们还研究了后者如何影响的热和非热性质的集群内介质，与差异可辨别的$\sim$陀螺仪开始后的射流。我们发展了宇宙射线电子的能谱，受到同步加速器和逆康普顿发射以及通过冲击波和湍流再加速的能量增益为主的能量损失。我们发现，在没有重大合并的情况下，宇宙射线电子经历的再加速量不足以产生长寿命的可检测的无线电发射。然而，对于所有的模拟，再加速过程的作用是至关重要的，以保持一个显着的和体积填充水库的化石电子（$γ\sim 10^3$）的几个陀螺后，第一次注入射流。这对解释最近发现的星系团的辐射和其他射电现象很重要。
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Encircling the dark: constraining dark energy via cosmic density in spheres
最近发表的解析概率密度函数的轻度非线性宇宙密度场的球形细胞被用来建立一个简单而准确的极大似然估计的红移演化的方差的密度，如预期的那样，被证明有较小的相对误差比样本方差。这个估计器提供了一个有竞争力的探测暗能量的状态方程，达到百分之几的准确性wp和wa的欧几里德一样的调查。相应的似然函数可以通过细胞的相对分离来考虑细胞的配置。在线提供了一个计算任意初始功率谱、顶帽平滑和各种球形坍缩动力学的单胞密度概率密度函数的代码，以便提供直接的手段来测试替代暗能量模型和初始功率谱对低红移物质分布的影响。
2016-05-04 astro-ph.CO
The life and death of cosmic voids
我们研究了在宇宙学N体暗物质ΛCDM模拟中通过分水岭变换码VIDE探测到的宇宙空洞的形成、增长、合并历史、运动和破坏。通过采用一种用于构建晕合并树的方法，我们能够追踪单个空洞的最初外观，并记录它们的祖先在高红移的合并和演化。对于在我们的模拟中捕获的空洞尺寸的尺度，我们发现空洞形成率在尺度因子0.3处达到峰值，这与空洞层次结构的增长和暗能量的出现相吻合。所有尺寸的空隙出现在所有比例因子下，尽管中值初始空隙尺寸随时间减小。当空洞变得可检测时，它们几乎具有它们今天的体积。几乎所有的空洞都有相对稳定的增长率，只有很少的小合并。通过合并消除空洞是非常罕见的。相反，大多数空洞保持其独特的身份，作为一个较大的父母附属子空洞。最小的空洞在目前的时代崩溃，但空洞破坏停止后，比例因子0.3。此外，空洞中心倾向于移动非常小，小于0.01的有效半径每ln a，在其寿命。总的来说，大多数空洞几乎没有表现出激进的动力学演化;它们安静的生活使它们成为宇宙学初始条件和暗能量印记的原始探针。
2014-09-20 astro-ph.CO
AB$\mathbb{C}$MB: Deep Delensing Assisted Likelihood-Free Inference from CMB Polarization Maps
针对CMB B模极化探测原初引力波受透镜畸变、高维数据似然计算成本高的问题，提出结合生成模型去透镜与ABC算法的无似然推断方法，可实现张标比r的无偏估计与校准良好的不确定性量化。
2024-07-13 astro-ph.CO stat.AP
Copula Cosmology: Constructing a Likelihood Function
为了从给定的数据集估计宇宙学参数，我们需要构造一个似然函数，它有时具有复杂的函数形式。我们介绍了Copula，一种数学工具，可以从具有任意给定依赖结构的一维边缘分布函数构造任意多变量分布函数。它表明，由所谓的高斯copula构造的似然函数可以很好地再现从大量的射线追踪模拟得到的宇宙剪切功率谱的n维概率分布。这表明Copula似然函数将取代传统的多元高斯似然函数，成为未来弱透镜分析的有力工具。
2010-12-27 astro-ph.CO
The Imperatives of Cosmic Biology
有机分子转化为最简单的自我复制生命系统，即微生物，是由宇宙早期发生的独特事件或罕见事件完成的。随后在宇宙尺度上的扩散和生命的进化是有保证的，由充分理解的物理学和生物学过程决定。整个星系和星系团可以被认为是相互连接的生物圈，横向基因转移，如约瑟夫（2000）最初的理论，提供了宇宙尺度上的遗传混合和达尔文进化。由现代流体力学修正的大爆炸宇宙学认为，生命的开始和广泛的星系间扩散发生在等离子体时代结束之后，当时星系团中的原星系气体碎裂成行星团块。恒星是由这样的行星在这样的团块中合并而成的。当恒星吞噬其周围的行星时，它们会爆炸，将只有在恒星中产生的必要的化学物质与只有在邻近的行星、卫星和彗星中产生的泛子模板一起分配，由行星引力收集，并进一步转化为生物体。最近对附近恒星形成区的红外图像表明，像地球这样的行星上有可能形成生命，但不是不可避免的。
2010-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Nearly Full-Sky Low-Multipole Cosmic Microwave Background Temperature Anisotropy: II. Angular Power Spectra and Likelihood
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
基于模板法去除前景的WMAP和Planck数据，测量了低多极（ℓ<30）CMB温度功率谱，仅屏蔽1%像素，发现四极矩偏低（2.2σ）、20≤ℓ≤27处凹陷及整体功率低于ΛCDM预言，并提供了新的似然函数。
2026-07-02 astro-ph.CO
On the Likelihood of Observing Extragalactic Civilizations: Predictions from the Self-Indication Assumption
在星系间规模上扩张资源的雄心勃勃的文明可以从宇宙学距离上观察到，但我们看到的可能性有多大？问题归结为估计宇宙中这些东西的出现率-一个根本不确定的量。尽管存在这种先前的不确定性，但人因因素引起了贝叶斯更新，从而产生了预测。自抽样假设（SSA），一个学校的人择概率，以前曾被用于这一目的。在这里，我们从另一个学校，自我指示假设（SIA）的预测，并指出其特点。SIA倾向于扩张型生命的出现率更高，但我们在当前宇宙时间的存在意味着这样的生命不可能太常见（否则我们的银河系早就被占领了）。这种组合将我们先前巨大的不确定性压缩到几个数量级。背景宇宙学的细节消失了，我们得到了一些明确的结论。例如，如果技术的限制允许一个文明以$v$的速度扩张，那么在我们过去的光锥上至少可以看到一个扩张的宇宙文明的概率是$1-\frac{v^3}{c^3}$。我们还展示了如何从一个假设的全天空调查，检测“$n$“扩展文明（$n \geq 0$）的结果更新SIA估计，并计算宇宙中生命的最终程度。
2020-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Determining Frequentist Confidence Limits Using a Directed Parameter Space Search
我们考虑的问题推断约束的高维参数空间与计算昂贵的似然函数。我们提出了一种机器学习算法，该算法通过智能地针对似然评估来绘制参数空间上的频率置信限，以便快速准确地表征低和高似然区域中的似然表面。我们比较我们的算法贝叶斯可靠的限制，来自久经考验的马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）算法使用多模态玩具似然函数和7年WMAP宇宙微波背景似然函数。我们发现，我们的算法正确地识别的位置，一般大小和一般形状的高似然区域在参数空间中，同时对多模态比MCMC更强大。
2014-09-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Accelerating linear system solvers for time domain component separation of cosmic microwave background data
成分分离是任何现代宇宙微波背景（CMB）数据分析管道的关键阶段之一。这是一个固有的非线性过程，通常涉及一系列的线性系的顺序解决方案，类似的，虽然不是相同的系统矩阵，推导出不同的数据模型相同的数据集。这种序列例如在关于前景参数的数据似然的最大化或其后验分布的采样中出现。然而，它们在许多其他情况下也很常见。在这项工作中，我们考虑直接在测量（时间）域中解决组件分离问题，这可能比更标准的基于像素的方法具有许多重要的优势，特别是如果存在不可忽略的时域噪声相关性，因为它是常见的情况。然而，基于时域的方法意味着由于需要操纵时域数据集的全部体积而导致的显著的计算工作量。为了应对这一挑战，我们提出并研究了高效的求解器，适用于解决基于时域的组件分离系统及其序列，并且能够利用从以前的解决方案中获得的信息。这是通过调整后续系统的初始猜测或通过所谓的子空间循环来实现的，子空间循环允许构建逐渐更有效的两级预处理器。我们报告了一个整体的速度超过解决系统独立的一个因素，近7，或5，在工作的例子启发分别由似然最大化和似然抽样程序，我们认为在这项工作中。
2020-06-01 astro-ph.CO cs.NA math.NA
The Cosmic Ray Life Cycle in Galaxy Clusters
Hamburger Sternwarte, University of Hamburg（汉堡天文台，汉堡大学）；ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy（ASTRON，荷兰射电天文研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）
研究引力能如何通过湍流和激波转化为热，影响星系团演化，产生宇宙射线电子和射电辐射，并探讨SKA望远镜观测计划。
2026-06-25 astro-ph.CO
