Constraining Vector Dark Matter with Neutrino experiments
本文研究了与轻子 flavor 耦合的 Vector Dark Matter (VDM) 对中微子振荡的化学势效应,利用 Super-Kamiokande 的非观测结果排除了数个数量级的参数空间,并展示了 DUNE 等未来实验的预期探测范围。
2023-08-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Dark Matter-Neutrino Interactions using the CMB and Large-Scale Structure
利用普朗克和大尺度结构实验的最新宇宙学数据,对暗物质和中微子的弹性散射截面进行了新的研究。我们发现最强的约束是由莱曼-α森林设定的,如果截面是常数,则给出sigma_{DM-neutrino} < 10^{-33}(m_DM/GeV)cm ^2;如果它与温度平方成比例,则给出当前的值sigma_{DM-neutrino} < 10^{-45}(m_DM/GeV)cm ^2。这是迄今为止对DM-中微子相互作用最强有力的限制,表明人们可以利用宇宙中物质的分布来探测暗(“不可见”)相互作用。此外,我们还发现,热MeV DM和一个恒定的弹性散射截面的情况下,自然预测(i)截断在莱曼α尺度的物质功率谱,(ii)N_eff ~ 3.5 +/- 0.4,(iii)H_0 ~ 71 +/- 3 km/s/Mpc和(iv)中微子质量的可能产生。
2014-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Constraining neutrino mass with tomographic weak lensing one-point probability distribution function and power spectrum
利用MassiveNuS模拟,研究了LSST观测中弱透镜测量的单点概率分布函数(PDF)和功率谱对中微子质量和(M_nu)的约束. PDF提供对功率谱之外的非高斯信息的访问。它对小尺度上的非线性增长特别敏感,大质量中微子也有最大的影响。我们发现,层析成像有助于提高约束M_nu的功率谱和PDF分别为14%和32%,相比于一个单一的红移箱。PDF单独在约束M_nu方面优于功率谱。当这两个统计量结合在一起时,约束进一步收紧了35%。我们的结论是弱透镜PDF是互补的功率谱,并有可能成为一个强大的工具,约束中微子质量。
2018-09-27 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Constraining the Self-Interacting Neutrino Interpretation of the Hubble Tension
大的非标准中微子自相互作用已经被证明可以解决哈勃常数测量中的$\sim 4σ$张力和物质波动幅度中的温和张力。我们表明,必要的大小的相互作用意味着存在一个大的中微子耦合($> 10^{-4}$)和质量在千电子伏- 100兆电子伏的范围内的力载体。这种介质受到严格的宇宙学和实验室的限制,我们发现,几乎所有的实现这样的粒子被排除在现有的数据,除非它携带自旋0和几乎完全耦合到$τ$味中微子。此外,我们发现轻中微子必须是Majorana,并且UV完全模型需要一个非最小机制来同时产生中微子质量和可观的自相互作用。
2019-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraining the dark-energy equation of state with cosmological data
最近,观测到的暗能量状态方程似乎倾向于低于$-1$的值。这种趋势意味着暗能量的性质可能与宇宙学常数的性质完全不同。考虑到物态方程的调整量不断减小,虚能的引入似乎是不可避免的。通过使用超新星和声学尺度的观测约束,其中数据的准确性已经变得非常重要,我们应用一个现象学的场景来熟悉我们宇宙的演化。对体模能量约束展开的演示表明,该模型与当前观测结果具有较高的一致性。
2021-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the cosmic radiation density due to lepton number with Big Bang Nucleosynthesis
宇宙能量密度在大爆炸核合成(BBN)之前和期间以辐射形式存在,通常用中微子的有效数量N_eff来参数化。在没有额外自由度的情况下,这个量取决于表征三种活性中微子分布的化学势和温度,以及它们可能的非热特征。在目前的分析中,我们确定的上限,BBN的地方N_eff从原始中微子-反中微子不对称性,与一个仔细的治疗的中微子振荡的动力学。我们考虑了中微子扇区中轻子总数eta_nu= eta_{nu_e} + eta_{nu_mu} + eta_{nu_tau}和初始电子中微子的不对称性eta_{nu_e} ^^中相当宽的范围,求解了相应的动力学方程,这些方程决定了由于碰撞、对过程和味振荡引起的中微子(反中微子)在相空间中的分布动力学.利用中微子分布随时间的演化,以及最新的原初~ 2 H/H密度比和~ 4 He质量分数的测定,得到了中微子扇区轻子总数和BBN起始时nu_e -bar{nu}_e不对称性的新的界.注意,取WMAP测量的重子分数,2 H/H丰度在限制eta_nu - eta_{nu_e} ^在平面上的允许区域中起着相关的作用。这些界限确定了具有原始不对称性的中微子对N_eff的最大贡献作为混合参数θ_13的函数,并指出上限N_eff < 3.4。将这些结果与普朗克卫星即将进行的N_eff测量结果进行比较,可能会提供关于宇宙辐射含量性质的见解。
2011-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Neutrino Mass with the Tomographic Weak Lensing Bispectrum
利用宇宙学大质量中微子模拟研究了大质量中微子对弱透镜剪切双谱的影响。我们发现大质量中微子的主要作用是抑制双谱的振幅,而对双谱形状的影响有限。双谱幅度的抑制是小尺度功率谱的抑制的两倍。对于LSST弱透镜巡天,观察了半个天空的5个层析红移箱,我们探讨了双谱对三个宇宙学参数的约束能力:中微子质量$\sum m_ν$,物质密度$Ω_m$和原始波动的振幅$A_s$的总和。双谱测量单独提供类似的约束的功率谱测量和组合的两个探头导致显着的改进,比单独使用后者。我们发现,联合约束收紧功率谱$95\%$约束$\sim 32\%$为$\sum m_ν$,$13\%$为$Ω_m$和$57\%$为$A_s$。
2018-10-04 astro-ph.CO
Constraining Very Heavy Dark Matter Using Diffuse Backgrounds of Neutrinos and Cascaded Gamma Rays
我们认为,从最近的费米伽马射线和冰立方中微子观测各向同性背景辐射的超重暗物质(VHDM)的多信使约束。扩散伽马射线背景(DGB)的费米数据显示,在非常高的能量(VHE),我们称之为“VHE过剩”相对于预期的衰减幂律外推从较低的能量可能无法解释的功能。我们表明,VHDM可以解释这种过剩,中微子观测将是一个重要的工具来测试这种情况。更保守地说,我们推导出了质量为10^3-10^10 GeV的VHDM性质的新约束。这些通用的边界遵循我们在其他地方开发的伽马射线和中微子的宇宙能量预算约束,基于对宇宙电磁级联和中微子探测率的详细计算。我们表明,结合伽马射线和中微子的数据是必不可少的VHDM属性的约束既强大又强大。在较低的质量范围内,我们对VHDM湮灭和衰变的约束与其他结果相当;然而,我们的约束继续到更高的质量,在那里它们变得相对更强。
2012-10-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the neutrino mass using a multi-tracer combination of two galaxy surveys and CMB lensing
测量中微子总质量是下一代宇宙学数据集最令人兴奋的机会之一。我们研究的可能性,检测中微子总质量使用大规模集群在21厘米强度映射和光度星系调查,与CMB信息。我们包括规模依赖的晕偏置的贡献,由于大量中微子的存在,并使用多示踪剂分析,以减少宇宙方差。SKAO-MID 21 cm强度图与Stage 4 CMB的多示踪剂组合,仅使用线性聚类信息($k_{\rm max} = 0.1\, h/$ Mpc),而不需要光学深度的先验信息,就可以将中微子总质量的不确定性大大缩小到$σ(M_ν) \simeq 45\,$ meV。当我们向多示踪剂添加从LSST预期的聚类信息时,预测是$σ(M_ν) \simeq 12\,$ meV。
2021-11-26 astro-ph.CO
Constraining high-energy neutrinos from choked-jet supernovae with IceCube high-energy starting events
不同类型的核塌缩超新星(SNe)被认为是高能宇宙中微子的候选源。剥离信封SNe,包括高能事件,如超新星和超发光SNe,是特别感兴趣的。它们可能含有相对论喷流,能够解释伽马射线暴、低光度伽玛暴、超长伽玛暴和宽线Ib/c型超新星的多样性。使用六年的冰立方数据的高能量启动事件(HESE),我们进行了一个unbinned极大似然分析,以寻找空间和时间的巧合与222个样本的SNe Ib/c。我们发现,目前的数据是一致的背景唯一的假设,我们把新的上限约束的各向同性等效能量的宇宙射线,${\mathcal E}_{\rm cr}\lesssim{10}^{52}~{\rm erg}$,在限制所有SNe都伴随着轴上喷流。我们的研究结果表明,不仅上行μ介子中微子,而且HESE数据使我们能够约束这些SNe的潜在贡献,在冰立方中观察到的扩散中微子通量。我们还讨论了下一代中微子探测器,如IceCube-Gen 2的影响。
2018-12-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining viscous dark energy models with the latest cosmological data
基于具有体粘滞性的暗能量在宇宙中均匀各向同性渗透的假设,提出了三种新的粘性暗能量(VDE)模型来描述加速宇宙.用最新的宇宙学观测约束这三个模型,发现它们与标准宇宙学模型的偏差很小,可以有效地缓解当前哈勃空间望远镜局部观测与普朗克卫星全球观测之间的$H_0$紧张关系。有趣的是,我们的结论是,在我们的VDE模型中,宇宙曲率仍然是一个空间平坦的宇宙,并且标度不变的原始功率谱至少在$5.5σ$置信水平上被强烈排除在Planck结果之外.我们还给出了三种VDE场景中典型体积粘度参数$η$的$95\%$上限。
2021-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining neutrino mass with weak lensing Minkowski Functionals
大质量中微子的存在会影响结构的形成,在大尺度结构的可观测性上留下印记,例如弱透镜场。通常的两点统计透镜分析对密度场中大量的非高斯信息不敏感。我们调查非高斯工具,特别是闵可夫斯基函数(MF)-形态描述符,包括面积,周长和属-试图恢复高阶信息。我们使用收敛地图从宇宙学大质量中微子模拟(\texttt{MassiveNus})和假设星系噪声,密度和红移分布的LSST一样的调查。结果表明,微扰对中微子质量和敏感,且敏感性与红移有关,是非高斯的。我们发现,红移层析显着改善的中微子质量的MF的约束,相比功率谱的改善。我们把这归因于中微子效应在小尺度上对红移的依赖性更强。然后,我们建立了一个仿真器来模拟功率谱和MF,并从功率谱,MF,以及它们的组合来研究对$[M_ν$,$Ω_{m}$,$A_{s}]$的约束。我们表明,MF显着优于功率谱在约束中微子质量,超过四个因素。然而,对系统学(如重子物理学和星系形状和红移偏差)的影响进行深入研究对于实现MF的全部潜力至关重要。
2018-12-19 astro-ph.CO
Constraining Neutrino Cosmologies with Nonlinear Reconstruction
本文利用Quijote模拟研究非线性重构方法,发现其能显著改善宇宙学参数约束并几乎达到线性理论极限,其中中微子质量约束仅比理论最佳结果低12%,为从星系巡天中高效提取中微子信息提供了有效方法。
2023-11-28 astro-ph.CO
Constraining neutrino mass with tomographic weak lensing peak counts
大质量宇宙中微子通过抑制小尺度上的微扰而改变了结构的形成历史。来自星系巡天的弱透镜数据探测了结构演化,从而可以用来约束三个活跃中微子的总质量。然而,许多信息是在小尺度上的动态是非线性的。因此,传统的方法与二阶统计量无法完全提取的信息在透镜领域。在本文中,我们研究的中微子质量总和的限制,使用透镜峰计数,统计捕获非高斯信息超过二阶。我们使用来自宇宙学大质量中微子模拟(MassiveNuS)的射线跟踪弱透镜模拟,并应用LSST类噪声。我们讨论了红移层析成像,多极截止$\ell_{\rm max}$的功率谱,平滑规模的峰值计数,和不同高度的峰值的约束的影响。我们发现,结合峰值计数与传统的透镜功率谱可以改善约束中微子质量和,$Ω_m$,和$A_s$,分别为39%,32%和60%,从功率谱单独。
2018-10-03 astro-ph.CO
Constraining cosmological parameters from N-body simulations with Bayesian Neural Networks
在本文中,我们使用的Quijote模拟,以提取宇宙学参数通过贝叶斯神经网络。这类模型具有显著的不确定性估计能力,这是精确宇宙学时代的终极目标之一。我们证明了BNN的优势,从模拟中提取更复杂的输出分布和非高斯信息。
2021-12-22 astro-ph.CO stat.ML
Light burden of memory: Constraining primordial black holes with high-energy neutrinos
本研究利用 IceCube 高能中微子数据约束轻质量原初黑洞与“记忆负担”效应的联合参数空间,并评估 IceCube-Gen2、GRAND 的未来探测能力。
2025-03-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining Cosmological Phase Transitions with Chinese Pulsar Timing Array Data Release 1
本文利用CPTA最新数据约束一阶宇宙学相变,发现其约束力度介于NANOGrav的12.5年与15年数据之间,并扩展至相变与超大质量双黑洞的混合场景,表明CPTA在探测基础物理方面具有巨大潜力。
2023-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CosmoDS: A Python toolkit for constraining cosmological models via dynamical systems analysis with Cobaya
Mahidol University(玛希隆大学);Midnapore College (Autonomous)(梅德尼波尔学院(自治))
CosmoDS利用动态系统分析和Cobaya框架,提供约束宇宙模型的方法,结合Cobaya的统计工具进行参数估计和模型分析。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Determining the range of validity of quasar X-ray and UV flux measurements for constraining cosmological model parameters
我们使用六种不同的宇宙学模型来研究最近发布的2038个类星体(QSO)的X射线和紫外线通量测量的汇编,这些类星体跨越了红移范围$0.009 \leq z \leq 7.5413$。我们发现,对于完整的类星体数据集,用于标准化这些类星体的X射线和紫外光度$L_X-L_{UV}$关系的参数依赖于用于确定这些参数的宇宙学模型,即,似乎完整的类星体数据集包括类星体,没有标准化,因此不能用于约束宇宙学参数的目的。类星体数据的子集,仅限于红移$z \lesssim 1.5-1.7$,以一种与宇宙模型无关的方式服从$L_X-L_{UV}$关系,因此可以用来约束宇宙学参数。从这些较低的$z$,较小的类星体数据子集的宇宙学约束大多是一致的,但显着弱于那些遵循重子声学振荡和哈勃参数测量。
2021-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining interacting dark energy models with latest cosmological observations
$H_0$的局部测量与基于普朗克数据的$Λ$ CDM模型的预测存在矛盾。这种张力可能意味着暗能量在晚期宇宙中得到了加强。我们利用CMB、BAO、LSS、SNe、$H(z)$和$H_0$的最新宇宙学观测结果来约束几个相互作用的暗能量模型。我们的研究结果没有显示出暗能量和暗物质之间相互作用的显著迹象。$H_0$张力可适度缓解,但不能完全释放。
2016-08-16 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on constraining neutrino mass after Planck 2018
考虑三个活跃中微子的质量分裂,利用最新的宇宙学观测结果,研究了暗能量的性质对中微子总质量$\sum m_ν$的宇宙学约束的影响.本文讨论了几种典型的暗能量模型,包括$Λ$ CDM、$w$ CDM、CPL和HDE模型。在分析中,我们还考虑了中微子质量等级的影响,即,退化层次(DH)、正常层次(NH)和倒置层次(IH)。我们利用当前的宇宙学观测数据进行分析,包括普朗克2018温度和偏振功率谱、重子声振荡(BAO)、Ia型超新星(SNe)和哈勃常数$H_0$测量。在$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型中,我们得到了在$95\%$ C. L.处中微子质量$\sum m_ν< 0.123$ eV(DH),$\sum m_ν< 0.156$ eV(NH)和$\sum m_ν< 0.185$ eV(IH)的上限,使用普朗克+BAO+SNe数据组合。对于$w$ CDM+ $\sum m_ν$模型和CPL+ $\sum m_ν$模型,与$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型相比,获得了更大的$\sum m_ν$上限。在HDE+ $\sum m_ν$模型中导出了对中微子质量最严格的约束$\sum m_ν<0.080$ eV(DH)。此外,我们发现,包括本地测量的哈勃常数的数据组合导致更严格的约束,在所有这些暗能量模型的总中微子质量。
2020-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Future prospects on constraining neutrino cosmology with the Ali CMB Polarization Telescope
利用阿里宇宙微波背景偏振望远镜(AliCPT)的宇宙微波背景(CMB)温度、E模偏振和透镜谱的结构,预测了中微子物理参数的约束。为了实现预报计算,我们进行了数值模拟,结果表明,AliCPT将产生的结果$σ(N_{\mathrm{eff}})=0.42$和$σ(M_ν)=0.18$的第一年的观测。此外,我们调查的仪器参数,如噪声水平,半峰全宽(FWHM),天空覆盖范围可以影响这两个参数的约束。我们的预测结果发现,一个大口径望远镜与一个大的天空调查策略将显着改善目前的限制。
2021-12-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraining dynamical dark energy with a divergence-free parametrization in the presence of spatial curvature and massive neutrinos
本文利用7年WMAP温度和偏振数据、SDSS DR 7的LRGs功率谱、Union 2样品的Ia超新星数据和HST的$H_0$新观测数据,采用MCMC全局拟合方法,在存在空间曲率和大质量中微子的情况下,用无发散参数化$w(z) = w_{0} + w_{a}(\frac{\ln(2+z)}{1+z}-\ln2)$约束动力学暗能量.我们的重点是在这样一个动态的暗能量的情况下,空间曲率,$Ω_k$,和中微子的总质量,$\sum m_ν$,以及这些因素对暗能量参数,$w_0$和$w_a$的约束的影响。我们表明,$Ω_k$和$\sum m_ν$可以很好地约束在这个模型中,95%的CL限制是:$-0.0153<Ω_k<0.0167$和$\sum m_ν<0.56$ eV。与平坦宇宙的情况相比,$w_0$的误差放大了25.51%,$w_a$的误差放大了0.14%;与中微子质量为零的情况相比,$w_0$的误差放大了12.24%,$w_a$的误差放大了1.63%.
2012-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining neutrino properties with a Euclid-like galaxy cluster survey
我们进行了预测分析如何以及一个欧几里德测光星系团调查将限制中微子的总质量和有效数量的中微子物种。我们的分析基于蒙特卡罗马尔可夫链技术,结合信息,从集群数量计数和集群功率谱。我们发现,结合集群数据与CMB测量普朗克提高了一个数量级以上的约束中微子质量相比,每个探针独立使用。对于LCDM+m_nu模型,总中微子质量的2 σ上限从单独使用团簇数据时的M_nu < 0.35 eV移动到与CMB数据结合时的M_nu < 0.031 eV。当考虑一个非标准模型时,我们估计N_eff<3.14(95%CL),而中微子质量的界限放宽到M_nu < 0.040 eV.即使在最小正态层次的情况下,这种精度也足以对中微子质量进行2 σ检测。我们还考虑了恒定的暗能量状态方程和非零曲率的情况。当考虑这些模型时,M_nu的误差仅受到轻微影响,而相对于标准情况,N_eff的2 sigma误差棒分别受到约15%和约20%的较大影响。我们还处理了LCDM+m_nu+N_eff的情况下,自由滋扰参数,参数化的不确定性的集群质量的测定。在这种情况下,M_nu的上限被放宽了一个大于2的因子,M_nu < 0.083 eV(95%CL),因此降低了探测中微子总质量的可能性。因此,我们确认了一个大型的光学/近红外星系团调查的潜力,就像欧几里得所做的那样,可以限制中微子的性质。
2013-11-07 astro-ph.CO
Constraining the Neutrino Mass with the Drifting Coefficient of the Field Cluster Mass Function
提出了一种利用场团质量函数的漂移系数来诊断中微子总质量($M_ν$)与原初功率谱振幅($σ_{8}$)之间简并性的新方法。通过分析宇宙学大质量中微子模拟的数据,我们首先确定了场团在不同红移处的数值质量函数。然后,我们比较的数值计算结果与分析模型的特点是由一个单一的参数称为漂移系数,测量的漂移的崩溃密度阈值,$δ_{c}$,从爱因斯坦-德西特球的值,$δ_{sc}$,在给定的质量尺度。结果表明,场团质量函数的解析模型在有大质量中微子存在的情况下也能很好地工作,并且其漂移系数在不同$M_ν$值的宇宙学中有不同的演化.在低红移($z\lesssim 0.3$)时,质量越大的中微子使$δ_{c}$从$δ_{sc}$漂移得越远,而在高红移($z\gtrsim0.3$)时则发现相反的趋势。推测这种明显的红移依赖效应的大质量中微子的漂移系数的场簇质量函数可能有助于打破$σ_{8}$ - $M_ν$简并,我们还表明,这种新的诊断$M_ν$的灵敏度是足够高的区分的情况下,$M_ν=0.1\,{\rm eV}$的无质量中微子。
2020-03-25 astro-ph.CO
Constraining the cosmological evolution of scalar-tensor theories with local measurements of the time variation of G
我们确定的条件下,从月球激光测距对当地的引力常量的时间演化的约束可以外推施加约束的宇宙学引力常量的时间演化的标量张量理论的修改的引力。我们允许的可能性,标量张量理论是非线性的,并包含一个筛选机制。这导致了对Horndeski函数$|α_M|\lesssim 0.002$描述的宇宙学普朗克质量运行的强约束。我们发现,我们的假设是有效的大多数Vainshtein和动力学筛选模型,其中的移位对称性$ϕ\rightarrowϕ+ c$持有,但违反了一些变色龙和对称筛选模型,其中的宏观等效原理被打破。
2020-08-12 astro-ph.CO
Constraining cosmological parameters by Gamma Ray Burst X - ray afterglow lightcurves
本文给出了66个伽马射线暴的哈勃图,这些伽玛暴仅用它们的X射线余辉光变曲线数据导出。为此,我们使用了最近更新的L_X-T_a相关关系,该关系是由Willingale等(2007)模型拟合的Swift伽玛暴样品的光变曲线校准的,它是在T_a处测量的X射线亮度L_X与T_a之间的关系。然后,我们调查使用这个HD约束宇宙学参数时,单独使用或与其他数据相结合,表明使用伽玛暴导致的约束与以前的文献中的结果一致。最后,我们认为,更大样本的高光度伽玛暴可以提供一个有价值的信息,在寻找正确的宇宙学模型。
2010-05-02 astro-ph.CO
Constraining axionlike particles with invisible neutrino decay using the IceCube observations of NGC 1068
本研究提出利用中微子衰变产生的类轴子粒子在银河系磁场中转伽马射线的新机制,结合IceCube与Fermi-LAT对NGC 1068的观测,给出了类轴子粒子参数的95%置信水平上限,结果与伽马射线观测约束相当,并估算了其对GeV弥散伽马流量的贡献。
2024-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining High-Energy Cosmic Neutrino Sources: Implications and Prospects
考虑了在目前的IceCube数据中没有探测到能产生$\gtrsim50$ TeV μ子多重态的稳定高能中微子源对河外中微子源的局部($z=0$)密度($n_0$)的限制,并考虑了这些源的红移演化、光度函数和中微子谱。我们表明,下限适度依赖于源光谱和强烈的红移演化。我们发现$n_0\gtrsim{10}^{-8}-{10}^{-7}~{\rm Mpc}^{-3}$标准蜡烛源迅速发展,$n_s\propto{(1+z)}^3$,和$n_0\gtrsim{10}^{-6}-{10}^{-5}~{\rm Mpc}^{-3}$ nonevolving源。它们的中微子光度上限分别是$L_{ν_μ}^{\rm eff}\lesssim10^{42}-10^{43}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}$和$L_{ν_μ}^{\rm eff}\lesssim10^{41}-10^{42}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}$。将这些结果应用到广泛的潜在源类别中,我们表明与活动星系核相关的强大耀变体喷流不太可能是主导源。对于几乎所有其他稳定的候选源类别(包括星爆、射电星系、星系团和星系群),探测器灵敏度在$\sim0.1-1$ PeV上增加一个数量级,就可以探测到(作为点源)少数最亮的天体。这种增加可以由下一代探测器如IceCube-Gen 2和升级的KM 3 NET提供,可以将对…
2016-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining scalar field dark energy with cosmological observations
近十年来的高精度宇宙学观测表明,我们宇宙中大约70%的能量密度是所谓的“暗能量“(DE)。观测结果表明,DE具有负的有效压力,因此与常规能源不同,DE加速宇宙膨胀而不是减速。DE是高度均匀的,最近才成为主要成分。DE的最简单的候选者是与时间无关的宇宙学常数$Λ$。尽管宇宙学常数模型成功地拟合了现有的数据,但它仍有许多理论上的缺陷,因此人们考虑了DE的替代模型。在一个这样的场景中,宇宙学的标量场缓慢地降低它的势,就像一个依赖于时间的宇宙学常数。在慢滚动宇宙学标量场模型的框架下,我使用了不同的独立宇宙学数据集来约束DE能量密度的时间依赖性。目前的数据支持一个与时间无关的宇宙学常数,但在高置信水平下不能排除依赖于时间的DE。正在进行和计划进行的宇宙学探测和调查将在未来十年提供更多和更好的质量数据。当新的数据集可用时,我们将能够检测DE的时间依赖性或将其限制为非常小的物理上不感兴趣的值。
2009-08-31 astro-ph.CO
Constraining Neutrino Mass with the Void Weak Lensing Effect
Tsinghua University(清华大学);Shanghai Astronomical Observatory (SHAO)(上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
本文研究了空洞-剪切交叉相关性(空洞透镜效应)对总中微子质量的约束能力,通过宇宙N体模拟和HOD拟合方法,结合射线追踪生成模拟剪切目录,验证了空洞透镜信号与中微子质量的线性关系,并展示了其在不同宇宙学模型中的准确性。
2026-05-19 astro-ph.CO
Constraining cosmological vorticity modes with CMB secondary anisotropies
观测搜索大尺度涡度模式在晚时间宇宙的探索不足。在标准的$Λ$ CDM模型中,考虑到观测到的宇宙微波背景(CMB)的性质,这是很好的动机。然而,这意味着对宇宙涡旋模式的搜索可以作为我们宇宙学模型的一个强有力的一致性测试。我们表明,通过结合CMB测量的动力学Sunyaev-Zel'dovich和移动透镜效应与星系巡天数据,我们可以约束涡度场独立于大尺度宇宙速度场。这种方法可以提供严格的限制,最大规模的模式,并可以通过一个简单的改变标准估计。或者,如果假设没有宇宙涡模,这个估计可以用来测试系统的偏差,在现有的动力学Sunyaev-Zel'dovich效应的分析类似于卷曲透镜的方式。
2023-01-26 astro-ph.CO
Constraining neutrino mass with the CSST galaxy clusters
本文利用CSST星系团通过Fisher矩阵预测中微子质量约束,发现精确掌握标度关系可将约束收紧至约0.03 eV,并强调GISDB效应能显著提升约束精度。
2025-07-23 astro-ph.CO
Constraining cosmological parameters in FLRW metric with lensed GW+EM signals
我们提出了一个独立于模型的方法来约束宇宙学参数使用FLRW度量的距离求和规则相结合的时间延迟距离和共动距离通过多信使的方法。时间延迟距离由引力波GW和相应的电磁波EM信号测量,而同动距离由独立超新星观测的参数化拟合方法获得。通过对爱因斯坦望远镜、大口径综合巡天望远镜和暗能量巡天望远镜的一系列模拟,我们发现,由于引力透镜信号的时间延迟更精确,只有10个引力透镜+电磁系统才能达到与300个引力透镜类星体系统相当甚至更强的约束功率。具体地说,宇宙学参数可以被约束为~ $k=0.01_{-0.05}^{+0.05}$和~ $H_0=69.7_{-0.35}^{+0.35}$(1 $σ$)。我们的研究结果表明,更精确的时间延迟测量可以提供更严格的宇宙学参数值,因此,透镜GW+EM系统可以作为一个强大的工具,在未来的精密宇宙学。
2019-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark energy with gamma-ray bursts
我们利用伽马射线暴距离的测量来约束暗能量宇宙学模型参数。我们采用两种方法来分析伽玛暴数据-拟合亮度关系的伽玛暴在每一个宇宙学和使用的距离措施计算从分箱伽玛暴数据。目前的伽玛射线暴数据本身并不能严格约束宇宙学参数,也不能允许广泛的暗能量模型。
2010-04-13 astro-ph.CO
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测,提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化,为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological parameters using density split lensing and the conditional stellar mass function
开发基于模拟的模型,利用条件恒星质量函数预测密度依赖的超额表面质量密度,并训练模拟器,为DESI与UNIONS联合分析提供宇宙学参数预测。
2025-10-10 astro-ph.CO
Constraining sterile neutrino cosmologies with strong gravitational lensing observations at redshift z~0.2
我们使用所观察到的数量的subhaloes和视线暗物质haloes在一个样本的11个引力透镜系统从斯隆透镜ACS调查约束的自由流属性的暗物质粒子。特别是,我们将Vegetti等人2010年对小质量暗物质晕的探测与Vegetti等人2014年的未探测结合起来,并将导出的次晕和晕质量函数与冷暗物质(CDM)和共振产生的无菌中微子模型的预期进行比较。我们将半模质量,即线性物质功率谱相对于CDM模型减少50%的质量尺度,限制为2 $σ$水平的$\log M_{\rm{hm}} \left[M_\odot\right] < 12.0$(等效热遗迹质量$m_{\rm th} > 0.3$ keV)。这排除了中微子质量为$m_{\rm s} < 0.8$ keV的无菌中微子模型,其质量为$L_{\rm 6}$的任何值。我们的限制比目前提供的银河系卫星的数量,观测的3.5千电子伏的X射线线,和莱曼$α$森林。然而,它们比前者更健壮,因为它们受重子过程的影响更小。此外,与后者不同,它们不受星系际介质热历史假设的影响。为了获得更严格的约束,需要具有更高数据质量和更高源和透镜红移的引力透镜系统。
2018-10-09 astro-ph.CO
Constraining primordial black holes as dark matter at JUNO
作为暗物质的候选者,质量范围为($10^{15} \sim 10^{16}$)$\mathrm{g}$的原初黑洞(PBH)可以通过它们的霍金辐射来探测,包括三种口味的中微子和反中微子。利用江门地下中微子观测站的大型液体闪烁探测器测量中微子信号,研究了将PBH约束为暗物质的可能性。在六个可用的检测通道,逆β衰变$\overlineν^{}_e + p \to e^+ + n$被证明是最敏感的PBH的分数$f^{}_{\rm PBH}$贡献的暗物质丰度。给定PBH质量$M^{}_{\rm PBH} = 10^{15}~{\rm g}$,我们发现JUNO将能够设置上限$f^{}_{\rm PBH} \lesssim 3\times 10^{-5}$,这比Super-Kamiokande当前的最佳极限$f^{}_{\rm PBH} \lesssim 6\times 10^{-4}$好20倍。对于霍金温度较低的较重PBH,(反)中微子的能量变得较低,导致相对较弱的束缚。
2021-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Neutrino mass using the large scale HI distribution in the Post-reionization epoch
中性星系际介质在后再电离时代,使我们能够研究宇宙结构的形成,通过观察红移21厘米信号和莱曼α森林。我们研究了通过物质功率谱中功率的抑制来测量中微子总质量的可能性。我们调查的可能性测量中微子质量通过其印记的互相关功率谱的21厘米的信号和莱曼α森林。我们认为,无线电干涉测量的21厘米的信号与SKA 1-中像射电望远镜和BOSS像莱曼α森林调查。Fisher矩阵分析表明,在基准红移z = 2.5时,平均分布在25个射电点上的10,000小时21厘米观测值,以及在1 {deg}^[2]中有30条类星体视线的莱曼-α森林巡天,使我们能够测量3.25%水平的Ω_v。平均分布在25个无线电点上的总共25,000小时的无线电干涉观测和具有\bar n = 60 { \rm deg}^{-2}的莱曼-α测量将允许在2.26%的水平上测量Ω_v。这相当于在(100 \pm 2.26)meV的精度下对\sum m_v和f_v = Ω_v/ Ω_{m}的2.49%水平上的理想测量。
2016-10-28 astro-ph.CO
Standardizing reverberation-measured Mg II time-lag quasars, by using the radius-luminosity relation, and constraining cosmological model parameters
我们使用78个红移范围$0.0033 \leq z \leq 1.89$内的反射测量的Mg II时滞类星体(QSO)来约束六种不同宇宙学模型中的宇宙学参数。我们的方法的基础是使用的半径光度或$R-L$关系来标准化这78 Mg II类星体。在每个宇宙模型中,我们同时确定了$R-L$关系和宇宙模型参数,从而避免了圆度问题。我们发现,$R-L$关系参数的值是独立的宇宙学模型中使用的分析,从而建立目前的Mg II类星体是可解释的蜡烛。使用这些类星体得到的宇宙学约束显着弱于,但一致的,从重子声学振荡(BAO)观测和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量的联合分析。因此,我们还分析了这些类星体结合BAO + $H(z)$数据,并发现宇宙学约束符合标准的空间平坦的$Λ$ CDM模型,以及温和的暗能量动力学和一个小的空间曲率。一个更大的样本,更高质量的混响测量的类星体应该有一个较小的固有色散,所以应该提供更严格的约束宇宙学参数。
2021-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Sterile Neutrino Dark Matter in the Milky Way Halo with Swift-XRT
我们提出了一个搜索无菌中微子暗物质衰变信号在银河系的暗物质晕考虑的整体Swift-XRT数据档案。在过滤原始存档后,我们分析了包含全视场的$\sim$ 77 Ms数据集,以及使用Swift-XRT点源目录切除点源的$\sim$ 41 Ms数据集。我们报告在这两个数据集,包括在3.5千电子伏和周围的3- 6千电子伏的连续发射线的非检测。点源切除的数据集被发现有更高的灵敏度,微弱的暗物质衰变信号,由于其自由从点源污染,从而用于设置约束。整个数据集的连续体的非检测被用来约束无菌中微子暗物质参数空间,稍微加强现有的X射线约束。在$\sim$ 3.5千电子伏的数据子集中,从银河系中心的角距离分组的非检测被用来约束3.5千电子伏线的银河系强度分布,提供最强的约束跨越$\sim$ 1/4的星系。
2022-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Are classification metrics good proxies for SN Ia cosmological constraining power?
本研究检验分类指标是否是Ia型超新星宇宙学约束能力的良好代理,发现宇宙学指标对污染率和污染类别均敏感,而分类指标仅对前者敏感,因此不鼓励完全依赖分类指标做分析设计决策。
2023-05-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraining Self-Interacting Dark Matter with Dwarf Spheroidal Galaxies and High-resolution Cosmological $N$-body Simulations
利用高分辨率的宇宙学$N$-体模拟研究了冷暗物质和自相互作用暗物质模型下的暗物质晕密度结构。我们量化subhalo的中心密度在150 pc从每个subhalo的中心在经典的矮球状和ultrafeak矮规模的银河系大小的晕。通过与观测结果的比较,我们发现$σ/m<3\ \rm{cm^{2}g^{-1}}$的自相互作用散射截面是有利的。由于宿主潮汐和自相互作用的共同作用,具有小近心的暗晕中心密度在冷模型和自相互作用模型之间存在明显差异,表明具有小近心的Milky Way卫星是未来大型光谱测量进一步约束暗物质性质的理想场所。
2021-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the CMB Optical Depth Through the Dispersion Measure of Cosmological Radio Transients
最近发现的快速射电暴FRB 150418等河外射电瞬变的色散测度可以用来测量星系际介质中自由电子的柱密度。同样的电子也散射了宇宙微波背景(CMB)光子,影响了宇宙学参数的精确测量。我们探讨了再电离时期(EoR)期间存在的无线电瞬变的色散测量和CMB的总光学深度$τ_{CMB}$之间的联系,表明这种瞬变的存在将提供一个新的灵敏的探测$τ_{CMB}$。作为一个例子,我们考虑FRB的种群。假设它们存在于EoR期间,我们表明:(i)这样的源可以通过测量$τ_{CMB}$来探测再电离历史,精度低于百分之一,(ii)它们可以通过平方公里阵列等仪器进行高显著性检测。
2016-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining Big Bang lithium production with recent solar neutrino data
3 He(α,γ)7 Be反应不仅影响大爆炸核合成过程中7 Li的产生,而且影响来自太阳的7 Be和8B中微子的通量。在这里,这一双重作用被用来通过后者来限制前者。最近在~ 3 He(α,γ)~ 7 Be上的一些实验提供了E = 0.5-1.0 MeV质心能量下的精确截面数据。然而,在大爆炸能量0.1-0.5 MeV及以下的精确数据稀缺。假设中微子味振荡框架是正确的,这个问题可以得到缓解,基于精确校准的7 Be和8B中微子通量从太阳现在可用。这些通量和标准太阳模型在这里被用来确定3 He(alpha,gamma)7 Be天体物理S因子在太阳伽莫夫峰,S(23+6-5 keV)= 0.548+/-0.054 keVb。这个新的数据点,然后包括在大爆炸能量的3 He(α,γ)7 Be S-因子的重新评估中,遵循最近在太阳聚变研究的背景下为该反应开发的方法。重新计算的S因子曲线用于重新确定大爆炸能量下的3 He(α,γ)7 Be热核反应反应速率。预测的原始锂丰度为7 Li/H = 5.0e-10,远高于Spite平台。
2015-06-12 astro-ph.CO astro-ph.SR
Constraining Cosmological Parameters From Statistical Superluminal Effects Without a Distance Ladder
Research Unit in Scientific Culture and Mediation - CERIST(科学文化与调解研究单位-CERIST);Laboratoire de Physique Mathématique et Subatomique (LPMS)(数学与亚原子物理实验室(LPMS));University of Constantine 1(君士坦丁第一大学)
利用统计方法研究膨胀平坦FLRW宇宙中光源的表观超光速运动,通过共动距离显式纳入宇宙学效应,推导表观角速度的概率密度函数,并证明其分布对宇宙学参数Ω_{Λ,0}和H_0敏感,结合不同红移的测量可打破简并,提供宇宙学模型的运动学一致性检验。
2026-06-03 astro-ph.CO gr-qc