Improved constraints on reionisation from CMB observations: A parameterisation of the kSZ effect
我们表明，在片状再电离的背景下，不可能通过谱振幅与全局参数（例如再电离中点）之间的简单标度关系来准确描述动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应的角功率谱。及其持续时间。我们引入了一个新的参数化的频谱，基于一个新的描述的功率谱的自由电子密度对比Pee（k，z）的再电离的全球历史和形态。我们直接与典型的电离气泡的大小在不同阶段的过程中，随后，在该补丁kSZ功率谱达到其最大值的角度尺度的频谱的功能。我们成功地校准了我们的结果在一组自定义的先进的辐射流体动力学模拟，后来发现我们的参数化是一个有效的描述广泛的其他模拟，因此，再电离物理。最后，只要已知全球再电离历史，两个参数就足以导出角功率谱。这样一个创新的框架应用于宇宙微波背景数据，并结合21厘米强度映射将允许第一次一致检测的振幅和形状的补丁kSZ信号，从而获得早期光源的物理。
2020-06-18 astro-ph.CO
The Global History of Reionisation
使用贝叶斯框架，我们量化目前的观察意味着什么的历史时代的再电离（EoR）。我们使用一个流行的，三参数EoR模型，足够灵活，以适应广泛的物理合理的再电离历史。我们研究了各种EoR观测的影响：（i）普朗克2016年测量的CMB的光学深度;（ii）莱曼$α$和$β$森林中的暗分数;（iii）银河系Ly $α$发射的红移演化（所谓的“Ly $α$级分”）;（iv）Ly $α$发射体的聚集;（v）类星体ULASJ 1120 +0641谱中的IGM阻尼翼印记;（vi）斑片状动力学Sunyaev-Zel'dovich信号。结合起来，（i）和（ii）已经对再电离历史施加了有趣的限制，对应于平均中性分数（75，50，25）%的时期，限制在1 $σ$到$z= (9.21\substack{+1.22 -1.15}, 8.14\substack{+1.08 -1.00}, 7.26\substack{+1.13 -0.96})$。折叠更多的模型依赖EoR观测[（iii-vi）]，加强了百分之几十的这些限制，在成本的最佳拟合模型的可能性下降，主要由（iii）驱动。最严格的约束来自（v）。不幸的是，目前的观测集不足以打破简并和约束天体物理学EoR参数。然而，EoR参数本身的依赖于模型的先验可以通过排除具有强退化的参数空间区域来设置严格的限制。受最近对$z\sim7$昏暗透镜星系的观测的启发，我们展示了如何对…
2018-02-28 astro-ph.CO
Observational constraints on key-parameters of cosmic reionisation history
我们讨论了宇宙再电离的约束条件及其对宇宙SFR密度$ρ_\mathrm{SFR}$模型的影响，我们研究了关键参数的影响，如星系际介质（IGM）$C_{H_{II}}$和电离光子逃逸恒星形成星系的分数电离的IGM $f_\mathrm{esc}$的电离氢的聚集因子。我们的分析使用来自光度函数的SFR历史数据，假设恒星形成星系足以导致高红移的再电离过程。我们增加了另外两组约束：IGM电离分数的测量和普朗克卫星关于宇宙微波背景（CMB）$τ_\mathrm{Planck}$的积分汤姆逊光学深度的最新结果。我们还考虑了这两个参数随红移演化的各种可能性，并与上面引用的观测数据进行了比较。我们的结论是，如果选择一个恒定的聚集因子的模型，经常在论文中使用的$3$的基准值是一致的观察，即使考虑红移依赖的模型，得到的光学深度是强烈相关的$C_{H_{II}}$平均值在$z>7$，一个额外的参数，有利于使用一个恒定的聚集因子。此外，逃逸分数与太多的天体物理参数有关，使我们不能使用一个完整的和完全满意的模型。一个不变的红移值似乎再次是最可能的表达：考虑到它作为一个拟合参数，我们从最大似然（ML）模型$f_\mathrm{esc}=0.24\pm0.08$ ;与红移依赖的模型，我们发现一个几乎恒定的演变，略有增加与$z$，周围$f_\mathrm{esc}=0.23$。最后，我们的分析表明，再电离早在$z…
2018-04-20 astro-ph.CO
Reconstructing the epoch of reionisation with Planck PR4
本文利用 Planck PR4 数据，通过多种参数化与非参数化模型及贝叶斯和频率学派方法，稳健约束了宇宙再电离历史，得出一致的光学深度 $τ$ 估计，并指出电离分数随红移的演化高度依赖模型。
2025-09-17 astro-ph.CO
Keck Spectroscopy of Faint 3<z<7 Lyman Break Galaxies: - I. New constraints on cosmic reionisation from the luminosity and redshift-dependent fraction of Lyman-alpha emission
我们提出了一个新的Keck光谱调查的结果，在红移范围3<z<7的紫外微弱的LBG。结合早期的Keck和已发表的ESO VLT数据，我们的样本包含600多个辍学者，为可能主导宇宙再电离过程的典型亚L * 源的性质提供了新的见解。在这里，我们使用这个样本来计算连续选择的退出中强Lya发射体的分数。通过量化“Lya分数”如何随红移而变化，我们试图限制与再电离相关的Lya传输的变化。为了区分再电离的影响与其他影响Lya分数的因素（例如尘埃，ISM运动学），我们研究了当IGM被电离时，Lya分数在3<z<6上的光度和红移依赖性。这些结果表明，低光度星系比高光度星系更频繁地出现强Lya辐射，并且在固定光度下，强Lya辐射的普遍性随着红移的增加而适度增加。基于我们的数据集中的蓝色紫外线斜率和强Lya发射星系之间的相关性，我们认为，Lya分数的趋势是由红移和亮度依赖的变化，在尘埃遮蔽，与可能的额外贡献的趋势中的运动学和覆盖部分的中性氢。基于候选z~7透镜LBG的有限IR光谱，我们发现在z~7处Lya分数的尝试性减少，如果通过未来的调查证实，则该结果将表明中性分数在该时期增加。考虑到哈勃WFC 3/IR巡天提供的z和Y滴，我们表明很快就有可能使用光学和近红外光谱仪显着提高对Lya分数的估计，从而将本文中进行的研究扩展到7<z<8。
2010-03-26 astro-ph.CO
Constraints on Hyperluminous QSO Lifetimes via Fluorescent Lya Emitters at Z~2.7
我们目前的观察人口的Lya发射体（LAEs）通过从附近的超发光类星体的电离辐射的再加工表现出荧光发射。这些LAEs是在红移2.5 < z < 2.9处进行的调查的一部分，结合了窄带光度选择和光谱跟踪，以表征发射机制，物理性质和发射体相对于其附近超亮类星体的三维位置。这些数据使我们能够探测类星体的辐射场，从而探测类星体的辐射历史，我们确定我们样本中的8个类星体中的大多数在100万年< t_Q <2000万年的时间内都是活跃的，并且具有可比的光度。此外，我们还发现电离类星体辐射相对于视线的张角必须大于或等于30度。
2013-08-07 astro-ph.CO
Accretion Disk Temperatures of QSOs: Constraints from the Emission Lines
类星体的发射线光谱进行比较的基础上的理论电离连续的吸积盘的预测。观测到的谱线强度并没有显示出预期的趋势，即随着吸积盘温度的升高，电离度也会升高，这是由黑洞质量和吸积率得出的。这表明，至少对于接近爱丁顿极限的吸积率，内盘不会达到标准盘理论所预期的那么高的温度。修正后的径向温度廓线，考虑到风或平流在内部磁盘，实现更好的协议与观测。这一结论与早先关于类星体连续色随盘温变化的研究一致。放射性探测源和放射性未探测源的发射谱线随圆盘温度的变化呈现出不同的趋势。
2012-10-25 astro-ph.CO
Reionisation & Cosmic Dawn Astrophysics from the Square Kilometre Array: Impact of Observing Strategies
对宇宙21厘米信号的干涉测量将彻底改变我们对再电离时代（EoR）和宇宙黎明（CD）的理解。正在进行的努力的高潮将是即将到来的平方公里阵列（SKA），它将提供来自我们宇宙第一个十亿年的21厘米信号的断层扫描。使用由高$z$光度函数提供信息的星系形成模型，在这里，我们预测了SKA低（SKA 1低）的第一阶段可以约束驱动EoR和CD天体物理学的看不见的星系的属性的准确性。我们考虑了三种观测策略：（i）深（1000小时在一个单一的领域）;（ii）中深（100小时在10个独立的领域）;（iii）浅（10小时在100个独立的领域）。使用21厘米的功率谱作为一个汇总统计，保守地只使用21厘米以上的前景楔形信号，我们预测，所有三个观测策略应恢复天体物理参数的$\sim 0.1$的分数精度-10%.The再电离的历史恢复到$Δz \lesssim 0.1$（1 $σ$）的不确定性的大部分时间。中深度策略平衡了热噪声与宇宙方差，导致最严格的约束，略优于深度策略。浅层观测策略的表现最差，最高可达$\sim 10$ --恢复的不确定性增加60%。然而，我们注意到，非高斯汇总统计、断层扫描以及无偏前景去除可能会有利于深度策略。
2019-06-19 astro-ph.CO
Probing patchy reionisation with JWST: IGM opacity constraints from the Lyman-$α$ forest of galaxies in legacy extragalactic fields
本研究利用JWST NIRSpec光谱首次表征高红移星系冈恩-彼得森槽，得出再电离末期基于星系的IGM不透明度约束，验证了其与类星体观测的一致性，并关联星系过密区与低IGM不透明度，为识别再电离源提供新方法。
2025-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
ARTIST: Fast radiative transfer for large-scale simulations of the epoch of reionisation
我们介绍了“非对称辐射传输壳技术”（ARTIST），一种新的方法，光子传播的大尺度上，明确保存光子，传播光子的速度，大约占光子的方向性，并密切再现更详细的辐射转移（RT）代码的结果。至关重要的是，它的计算速度足够快，足以演化出预测21厘米功率谱所需的大宇宙体积，这些功率谱将由未来针对再电离时代（EoR）的实验探测。大多数旨在预测EoR 21 cm信号的半数值模型使用了偏移集形式主义（ESF）方法，该方法通过牺牲光子守恒、通过构造将电离区域约束为球形以及不考虑光传播时间来实现计算可行性。通过实施我们的RT方法内的半数值代码SimFast21，我们表明，艺术家预测EoR电离场的显着不同的演变相比，代码的本地ESF。特别是，艺术家预测的体积平均电离分数更渐进的演变，并高达一个数量级的电离功率的差异，这取决于假设的物理参数。因此，它的应用程序的大规模EoR模拟将允许更多的物理动机的限制，以获得关键EoR参数，如逃逸分数。
2020-01-07 astro-ph.CO
Astrophysical constraints from future measurements of the kinetic Sunyaev-Zel'dovich power spectrum
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Institut d’Astrophysique Spatiale（空间天体物理研究所）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）；PSL Research University（PSL研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）；IJCLab；IRAP（天体物理与行星研究所）；Université de Toulouse（图卢兹大学）
本研究利用kSZ功率谱分析重新电离时期星系性质，通过模拟训练集和神经网络回归，提供对电离逃逸分数等参数的约束，并独立测量CMB光学深度。
2025-11-27 astro-ph.CO
Extending Semi-numeric Reionisation Models to the First Stars and Galaxies
半数值方法使得有效地模拟再电离时期（EoR）成为可能。虽然大多数实现涉及减少到一个简单的三参数模型，我们引入了一个新的质量依赖的电离效率参数，折叠的物理参数，受到最新的数值模拟的约束。这种新的参数化，使有效的建模范围广泛的主机晕质量包含电离源，从最小的人口III主机晕与$M \sim 10^6 M_\odot$，这往往被忽略，最罕见的宇宙峰与$M \sim 10^{12} M_\odot$在EoR。我们比较产生的电离的历史与一个典型的三参数模型，并与最新的约束普朗克任务。由于汤姆逊散射，我们的模型的结果在光学深度，$τ_{\mathrm{e}}$ = 0.057，这是符合普朗克。在我们的模型中最大的差异显示在所得到的气泡尺寸分布，峰值在较低的特征尺寸和扩大。我们还考虑了各种物理参数的不确定性，并比较了由此产生的电离历史广泛不利于星系的小贡献。由于最小的晕在$z = 10$之后停止了对电离光子预算的有意义的贡献，这意味着它们在确定EoR的开始方面发挥了作用，并且没有其他作用。
2017-11-23 astro-ph.CO
Detectability of the 21 cm-CMB cross-correlation from the EoR
21厘米谱线涨落和宇宙微波背景（CMB）是探测宇宙再电离时代的有力工具。我们研究了21厘米线的波动和CMB各向异性之间的互相关的潜力，以获得进一步的再电离历史的约束。我们计算分析的21厘米的互相关与CMB温度各向异性和偏振，我们计算的信号噪声比（SN）与普朗克探测与LOFAR，MWA和SKA。我们发现，一方面，21厘米的互相关信号与CMB极化从即时再电离可以检测到的SN比$\sim 1$为LOFAR和$\sim 10$为SKA。另一方面，我们确认，检测21厘米的互相关与CMB偏振实际上是不可行的。
2010-03-22 astro-ph.CO
Constraints of $Δμ/μ$ based on H$_2$ observations in QSO spectra at high redshifts
本文根据基本物理常数的可能变化，总结了由H $_2$观测在高红移下导出的质子-电子质量比$μ$的最新结果。重点在于过去几年的UVES观测，因为自$Δμ/μ$的第一个积极结果发表以来，已经取得了巨大的进展。随着对系统学的更好理解，专门的观测运行和许多提高波长校准精度的方法，所有当前的发现都在合理的良好一致性，没有变化，并提供了$2 <$ z $< 3$的红移范围的上限$Δμ/μ< 1\times 10^{-5}$。
2013-11-25 astro-ph.CO
The 21cm-galaxy cross-correlation: Realistic forecast for 21cm signal detection and reionisation constraints
University of Vienna（维也纳大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）
研究通过分析21厘米-星系交叉相关信号，探讨不同观测配置对再电离场景区分能力的影响，提出需采用特定深宽光谱观测策略以提高信噪比。
2026-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological constraints on TeV-scale dark matter subcomponents decaying between recombination and reionisation
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
研究TeV尺度暗物质子成分衰变对宇宙学观测的影响，评估未来21厘米信号探测的灵敏度，发现寿命τ>10^15 s的暗物质衰变对21厘米信号更敏感，尤其当衰变产物为中微子时。
2026-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Joint QSO-CMB constraints on reionization history
在Mitra，Choudhury & Ferrara（2010）工作的基础上，通过将坍缩天体中每个重子进入IGM的光子数（N_{ion}（z））分解为主分量，我们从宇宙微波背景（CMB）和类星体吸收线数据中获得了与模型无关的再电离约束条件。本文的主要补充是，对于CMB数据集，我们在分析中明确地包括了TT、TE和EE模的角功率谱C_1，这似乎比把电子散射光学厚度tau_{el}作为单个数据点包含更多的信息。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们发现，所有的量有关的再电离可以严格限制在z < 6 whereas a broad range of reionization histories at z >6仍然是允许的，目前的数据集。根据WMAP 7的当前可用数据，我们将0.080 < tau_{el} < 0.112（95% CL）限制为，并且还得出结论，在9.0 < z（Q_{HII} = 0.5）< 11.8（95% CL）之间，再电离完成50%，在5.8 < z（Q_{HII} = 0.99）< 10.4（95% CL）之间，再电离完成99%。随着即将到来的关于大尺度极化的普朗克数据（忽略前景的影响），z > 6约束将得到相当大的改善，例如，tau_{el}的2 σ误差将减小到0.009，z（Q_{HII} = 0.5）和z（Q_{HII} =…
2011-09-26 astro-ph.CO
Joint Lyα emitters - quasars reionization constraints
提出了一种利用高红移莱曼α发射体（LAE）和类星体（QSO）的联合光谱信息研究宇宙再电离的新方法。虽然LAEs被提议作为再电离探针，但它们的使用受到限制，因为它们的Lyα线不仅受到星系际HI的阻尼，而且还受到内部尘埃的阻尼。我们的方法可以克服这种退化。首先，我们仔细校准的再电离模拟与类星体吸收线实验。然后，我们在z=5.7和z=6.6的两个模拟框中识别LAE，并构建原型LAE的合成图像/光谱。在红移5.7处，发现Lyα transmittance（T_LAE）~ 0.25，几乎与晕质量无关。这种恒常性是由两种效应的共同作用引起的：（i）内禀Lyα线宽和（ii）下落特有速度。在更高的红移z=6.6时，transmittance反而主要由本地HI丰度设定，LAE transmittance因此随着晕质量从0.15增加到0.3。虽然外流是存在的，他们是有效的压力限制在一个小区域周围的LAE的下降，因此，他们只有轻微的影响transmittance。最后，我们在不同的碰撞参量下，投射了背景类星体通过前景LAE的LOS，计算了类星体的透射率（T_QSO）。在较小的碰撞参量（d < 1 cMpc）下，在z = 5.7时发现T_QSO和晕质量之间的正相关，这种正相关在较大的距离下趋于变得不那么明显（即平坦）。通过互相关TLAE和TQSO，我们可以得到一个不受尘埃影响的HI密度估计。在z= 5.7…
2012-02-13 astro-ph.CO
JWST Constraints on Primordial Magnetic Fields
King’s College London（伦敦国王学院）；NICPB（爱沙尼亚核与粒子物理研究所）；Tallinn University of Technology（塔尔图工业大学）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
研究利用JWST数据对原始磁场进行约束，发现强磁场会导致双电离历史，与CMB测量不兼容，得出磁场强度上限。
2026-04-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on QSO emissivity using H I and He II Lyman alpha forest
He Ⅱ电离能（E > 4 Ryd）的宇宙紫外背景辐射谱对于研究He Ⅱ再电离、星系际介质（IGM）热历史和类星体吸收谱中的金属线等都具有重要意义。它是由类星体在E > 4 Ryd时的发射率确定的，这些发射率是从它们观测到的光度函数和平均光谱能量分布（SED）中获得的。在能量E > 1 Ryd，$f_E \propto E^α$处，SED近似为幂律，其中现有观测将幂律指数$α$限制在~2.3 Ryd。在这里，我们约束$α$为E > 4 Ryd使用最近测量的He II莱曼α有效光学深度（$τ_{HeII}$），H I光电离率和更新的H I分布的IGM。我们发现，当我们使用由光学巡天光度函数得到的类星体发射率时，需要-1.6 > $α$ > -2才能重现$τ_{HeII}$测量结果。我们还发现，类星体单独反射H I的模型不能再现$τ_{HeII}$测量。这些模型需要修改，例如在能量大于4 Ryd时，平均类星体SED出现中断。即使在这样的修改后，预测的He II再电离的历史，表明He II是高度电离的，即使在z~5，是显着不同的标准模型。因此，IGM的热历史对于区分这些模型至关重要。我们还提供了从分箱$τ_{HeII}$测量获得的He II光电离率。
2017-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the growth of structure around cosmic voids in eBOSS DR14
本研究基于eBOSS DR14的LRG和QSO分布构建了宇宙空洞星表，通过多元分析评估了泊松欠密污染，并利用空洞-星系交叉相关函数多极矩测量了空洞周围的结构增长率。
2019-09-10 astro-ph.CO
The MWA Long Baseline Epoch of Reionisation Survey: I. Improved Source Catalogue for the EoR 0 field
对再电离时期（EoR）实验的主要系统约束之一是前景校准模型的准确性。最近的结果表明，扩展的前景源的高度精确的模型，并包括在主波束及其旁瓣的源的模型，是必要的，以减少前景功率。为了提高Murchison宽场阵列（MWA）观测到的EoR场源模型的准确性，我们进行了MWA长基线再电离期调查（LoBES）。该调查包括使用MWA第二阶段扩展阵列对主要MWA EoR油田及其八个相邻油田进行多频观测。我们提出的调查的前半部分的结果集中在MWA EoR 0观测场（集中在RA（J2000）0小时，12月（J2000）-27度）。这一半的调查涵盖了3069度$^2$的区域，平均均方根为2.1毫焦波束$^{-1}$。由此产生的目录包含了80824个来源，16个单独的光谱测量100和230 MHz之间，和78 $\%$这些来源的频谱建模。在这个区域上，我们估计在32 mJy上有90个完整的$\%$，在10.5 mJy上有70个完整的$\%$。整体归一化源计数被认为是在与以前的低频调查在类似的敏感性良好的协议。测试新的源模型的性能，我们测量剥离源，特别是扩展源，在一组MWA第一阶段的数据较低的残留均方根值。这些数据残差的2维功率谱也显示出在小角度尺度上的改进--与LoBES目录的更好的角分辨率一致。很明显，LoBES天空模型改进了澳大利亚MWA EoR小组用于EoR 0场的当前天空模型。
2021-10-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Spectral calibration requirements of radio interferometers for Epoch of Reionisation science with the SKA
射电干涉仪的仪器色度引入的光谱特征有可能对使用早期宇宙的红移中性氢发射线进行再电离时代（EoR）和宇宙黎明（CD）科学的能力产生负面影响。我们描述了仪器校准的选择，影响科学数据的光谱特性，并评估其对EoR统计和层析实验的影响。原则上，我们认为固有的频谱响应的接收天线，嵌入在一个完整的频率相关的主波束响应，和频率相关的仪器采样。我们评估不同的带通校准选项。将该分析应用于拟定的SKA 1-低EoR/CD实验。我们提供SKA站主波束带通的平滑度公差，以满足统计和层析成像（成像）EoR计划的科学目标。测试了两种校准策略：（1）独立地拟合每个精细通道;（2）针对每个~1~MHz粗通道拟合具有（n+1）阶残差（n= 2，3，4）的n阶多项式。策略（1）导致2D功率谱中的不相关功率与热噪声功率成比例，从而降低总体阵列灵敏度。策略（2）导致来自拟合的相关残差，以及具有（n+1）阶曲率的残差信号功率。为了使剩余功率小于热噪声，在单个粗通道上的带通中的四阶项的分数幅度必须<2.5%（50 MHz）、<0.5%（150 MHz）、<0.8%（200 MHz）。层析实验对带通中的相位残差进行了严格的限制。我们发现，在任何细通道（4.578~kHz）的相位变化在所有站的均方根变异性不应超过0.2度。
2016-04-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Standardizing reverberation-measured C IV time-lag quasars, and using them with standardized Mg II quasars to constrain cosmological parameters
利用38个CIV类星体（QSO）反射映射观测值（亮度和红移范围为$0.001064 \leq z \leq 3.368$的8个数量级），采用一种改进的方法，更准确地解释了时滞测量误差条的不对称性，同时约束了6个宇宙学模型中的宇宙学模型和QSO半径-亮度（$R-L$）关系参数.我们发现$R-L$关系参数与分析中所用的宇宙学模型无关，因此$R-L$关系可以用来标准化C IV类星体。C IV类星体的宇宙学约束与Mg II类星体的宇宙学约束是一致的，这使我们能够得到联合C IV + Mg II类星体的宇宙学约束，这与目前加速的宇宙学膨胀是一致的，以及与使用更好地建立重子声学振荡（BAO）和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量得到的宇宙学约束是一致的。当与$H(z)$ + BAO数据联合分析时，当前的C IV + Mg II类星体数据温和地收紧了当前$H(z)$ + BAO数据的宇宙学约束。
2022-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gaia 400,894 QSO constraint on the energy density of low-frequency gravitational waves
低频引力波（GWs）是理解宇宙膨胀和黑洞合并形成超大质量黑洞（SMBH）的关键，但由于地震噪声的影响，利用先进的LIGO（aLIGO）和VIRGO等地面GWs实验难以识别低频GWs。虽然低频GWs产生的准恒星物体（QSO）自行是通过具有良好位置精度的甚长基线干涉测量（VLBI）观测的开创性研究来测量的，但低频GWs并不受711个QSO的小统计数据的强烈约束（Darling等人，2018）。本文给出了斯隆数字巡天（SDSS）的400，894个类星体的自行场图，用光学的{ \it Gaia} EDR 3自行测量，其位置精度为$< 0.4$毫角秒，与射电VLBI观测相当。我们得到的最佳拟合球谐函数与典型的磁场强度的$\mathcal{O}(0.1)\, μ$ arcsec，并放置一个严格的约束的能量密度的GW，$Ω_{\rm gw}=(0.964 \pm 3.804) \times 10^{-4}$（95 \%的置信水平），这是显着强于两个数量级的脉冲星定时技术未探索的$f <10^{-9}\,{\rm [Hz]}\simeq (30\,{\rm yr})^{-1}$的低频制度比以前的VLBI研究之一。我们的上限排除了SMBH双星系统的存在距离$r < 400$ kpc从地球的银河系中心和本地集团星系。证明我们的光学类星体研究给出的限制，我们声称，天体测量卫星数据，包括即将到来的{ \i…
2021-05-09 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Cosmological constraints from HII starburst galaxy, quasar angular size, and other measurements
我们比较了两个（2019年和2021年）汇编的HII星暴星系（HIIG）数据的约束条件，并使用六个空间平坦和非平坦宇宙学模型测试了类星体角尺寸（QSO）数据的模型独立性。我们发现，新的2021年HIIG数据汇编通常提供更严格的约束，并且比2019年HIIG数据更倾向于较低的宇宙学参数值。类星体数据本身对样本中类星体的特征线性大小$l_{\rm m}$给出了相对独立于模型的限制。我们还使用哈勃参数（$H(z)$），重子声学振荡（BAO），万神殿Ia型超新星（SN Ia）视星等（SN-Pantheon），DES-3 yr binned SN Ia视星等（SN-DES）测量进行联合分析与HIIG和类星体角尺寸数据，因为它们的约束是不是相互矛盾的六个宇宙学模型，我们研究。对$H(z)$、BAO、SN-Pantheon、SN-DES、类星体和最新汇编的HIIG数据的联合分析提供了哈勃常数$H_0=69.7\pm1.2\ \rm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}$、非相对论物质密度参数$Ω_{\rm m_0}=0.293\pm0.021$和$l_{\rm m}=10.93\pm0.25$ pc的几乎与模型无关的概要估计。
2021-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quasar X-ray and UV flux, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter measurement constraints on cosmological model parameters
我们使用Risaliti & Lusso（2015）汇编的808个类星体（QSO）在红移范围$0.061 \leq z \leq 6.28$内的X射线和紫外通量测量，单独和结合重子声学振荡（BAO）和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量，以约束六个宇宙学模型中的宇宙学参数。类星体的数据约束明显弱于，但一致，从$H(z)$ + BAO数据。对类星体+ $H(z)$ + BAO数据的联合分析与目前的标准模型--空间平坦的$Λ$ CDM一致，但对封闭的空间超曲面和动力学暗能量有一定的支持。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Do reverberation-measured H$β$ quasars provide a useful test of cosmology?
利用红移范围为$0.0023 \leq z \leq 0.89$的118 H $β$类星体（QSO）观测数据，同时约束了6种不同宇宙学模型中的宇宙学模型参数和类星体双参数半径-光度（$R-L$）关系参数.我们发现，这些类星体的$R-L$关系参数与假设的宇宙学无关，因此这些类星体似乎可以通过$R-L$关系来解释（尽管有一个复杂的情况可能使这一点不真实）。使用这些类星体得到的宇宙学约束是弱的，更有利于目前减速的宇宙膨胀，通常是在$\sim 2σ$张力与那些从联合分析的重子声学振荡和哈勃参数测量。将$R-L$关系扩展为3参数关系以试图校正吸积率效应并不会导致宇宙学约束差异的减少，也不会导致$R-L$关系的内在散射的期望的显著减少。
2022-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Darkest Hour Before Dawn: Contributions to Cosmic Reionization from Dark Matter Annihilation and Decay
暗物质湮灭或衰变可能对宇宙的电离和热历史产生重大影响。在本文中，我们研究了暗物质湮灭（s波或p波主导）或衰变对宇宙再电离的潜在贡献，通过产生电子，正电子和光子。我们绘制出可能的扰动的电离和宇宙的热历史，由于暗物质过程，在广泛的速度平均湮灭截面/衰变寿命和暗物质质量。我们采用了最近的数值研究的效率与湮灭/衰变产物诱导加热和电离的星系际介质中，并在这项工作中扩展到红移的$1+z = 4$两种不同的再电离的情况。我们还改进了早期的研究，通过使用的结果是一致的最新的$N$体模拟的暗物质晕和subhaloes的详细结构形成模型，与估计的不确定性，源自最小的尺度。我们发现，暗物质模型与实验的限制是一致的，超过10%的贡献，在再电离的电离分数是不允许的所有湮灭的情况。这样的贡献是可能的，只有衰变成电子/正电子对，轻暗物质与质量$m_χ\lesssim $ 100兆电子伏，和衰变寿命$τ_χ\sim 10^{24} - 10^{25}$ s。
2016-09-06 astro-ph.CO hep-ph
Search for the Epoch of Reionisation with HERA: Upper Limits on the Closure Phase Delay Power Spectrum
本文利用 HERA 94 晚观测数据的闭合相位延迟谱方法，在 z=7.7 处给出 21 cm 再电离信号功率谱上限，并验证了完整阵列探测 EoR 的可行性。
2023-02-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmological inference from the EFTofLSS: the eBOSS QSO full-shape analysis
本研究利用 EFTofLSS 对 eBOSS QSO 功率谱进行全形状分析，约束 ΛCDM 及其扩展参数，并通过多数据联合获得严格的中微子质量上限。
2023-07-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
