Aemulus $ν$: Precision halo mass functions in w$ν$CDM cosmologies
针对w$\nu$CDM宇宙学，基于Aemulus $\nu$模拟套件构建了星系团尺度晕质量函数仿真器，利用高斯过程回归实现高精度预测，为LSST和Euclid等巡天提供关键工具。
2025-03-28 astro-ph.CO
Gaussian-Process Emulation of the Redshift-Space Halo Power Spectrum Monopole in Cosmologies with Massive Neutrinos
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与前沿科学研究院）；Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy (CASSACA), National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院南美天文中心）
本文提出一个高斯过程模拟器，用于在含重力中微子的ΛCDM宇宙学中红移空间暗物质功率谱单极项。通过1000个COLA模拟训练，覆盖六维宇宙学参数空间，输出11个快照，用于测量射线噪声减去的单极谱，并生成1000个固定宇宙学实现以估计协方差矩阵和合成数据向量。
2026-04-05 astro-ph.CO
Redshift-Space Distortions in Massive Neutrinos Cosmologies
本文通过N体模拟研究大质量中微子宇宙学中Kaiser公式的速度场定义问题，发现晕速度应追踪冷物质速度场而非总物质速度场，为红移空间畸变建模提供了更准确的依据。
2025-03-09 astro-ph.CO
3\%-accurate predictions for the clustering of dark matter, haloes and subhaloes, over a wide range of cosmologies and scales
根据宇宙学预测天体的空间分布是利用未来星系巡天的一个基本要素。在本文中，我们表明，一套专门设计的重力模拟与宇宙学重新缩放算法可以提供高精度的暗物质，晕和subhaloes的聚类。具体地说，只有3 $N$体模拟，我们获得的暗物质的功率谱在$z=0$和$z=1$优于3\%的精度，基本上所有目前可行的值的8个宇宙学参数，包括大质量中微子和动态暗能量，并在整个范围内的尺度探索，0.03 < $k/h^{-1}Mpc$ < 5。对于质量选择的晕和根据其峰值最大圆速度选择的亚晕，该精度保持在相同的水平。作为这些预测的初步应用，我们成功地约束$Ω_{\rm m}$，$σ_8$，和散射在subhalo丰度匹配采用投影关联函数的模拟SDSS星系。
2020-09-22 astro-ph.CO
Early Structure Formation in $Λ$PBH Cosmologies
冷暗物质（CDM）可以由原始黑洞（PBH）组成，除了或代替更正统的弱相互作用大质量粒子暗物质（PDM）。我们研究的第一个结构的形成，在这样的$Λ$ PBH宇宙学使用$N$体模拟从深辐射时代发展到红移99。当PBH只是CDM的一小部分时，它们被PDM覆盖，形成孤立的晕。另一方面，当PBH占CDM的大部分时，晕也可以通过许多PBH的聚集而生长。我们发现，晕质量函数是很好的模拟通过泊松统计假设随机初始条件。我们量化的结构形成引起的非线性速度，发现它们太小，显着影响CMB的限制。一个主要的挑战是如何最好地外推我们的结果，以降低红移相关的一些观测限制。
2019-07-18 astro-ph.CO
Halo statistics in non-Gaussian cosmologies: the collapsed fraction, conditional mass function, and halo bias from the path-integral excursion set method
在结构形成的初始条件下表征原始非高斯性（PNG）的水平是测试暴胀和区分不同场景的最有前途的方法之一。PNG在星系和类星体的大规模聚集上的尺度依赖性印记已经被用来对我们观测到的宇宙中PNG的水平进行重大限制。这样的测量依赖于一个精确和可靠的理论，即PNG如何影响星系晕相对于底层物质密度场的偏差。我们改进了以前的工作，采用更一般的分析方法-的路径积分扩展的偏移集形式主义-这是能够占非马尔可夫造成的PNG在随机行走模型，用于识别晕在初始密度场。这种非Markovianity编码信息的环境对晕形成的影响，到目前为止还没有考虑到在分析偏差计算。我们计算的规模依赖和独立的更正晕偏差，一路上提出了一个表达式的条件塌缩分数的第一次，和一个新的表达式的条件晕质量函数。在我们的微扰计算中，我们恢复了Desjacques等人的晕偏结果。（2011），包括其中报告的新的尺度相关校正。然而，我们发现，非马尔可夫动力学从PNG可以导致显着的差异晕偏差时，下一个领先的顺序条款。我们在这里量化这些差异。[删节]
2012-10-22 astro-ph.CO
Cosmic voids in coupled dark energy cosmologies: the impact of halo bias
在这项工作中，我们分析了标准和耦合暗能量宇宙学中的宇宙空洞的性质。利用大规模数值模拟，我们研究了暗能量耦合对宇宙空洞的填充因子、尺寸分布和堆积轮廓的影响。我们发现，用于识别空隙的密度场的示踪剂的偏见强烈影响的性质的空隙目录，因此，使用所确定的空隙作为探针，以区分耦合暗能量模型从标准的$Λ$ CDM宇宙学的可能性。事实上，一方面，耦合暗能量模型的特点是与参考标准宇宙学相比，在冷暗物质分布中有过多的大空洞，这是由于它们在低红移下对线性扰动的归一化更高。具体而言，这些模型分别在$z=0, 0.55, 1$处呈现出具有$R_{eff}>20, 15, 12$ Mpc h^{-1}的过量大空隙。另一方面，我们没有发现任何显着的差异，在塌陷的暗物质晕分布中检测到的空的属性。这些结果意味着示踪偏差有显着的影响，使用宇宙空洞目录探测宇宙学的可能性。
2015-06-29 astro-ph.CO
Cold dark matter halos in Multi-coupled Dark Energy cosmologies: structural and statistical properties
最近提出的多重耦合暗能量（McDE）方案-其特征是两种不同的冷暗物质（CDM）粒子种类与暗能量标量场具有相反的耦合-在宇宙结构的小尺度动力学中引入了许多新的特征，最明显的是同时存在吸引力和排斥力。这种小尺度的特征有望在非线性宇宙结构上留下可能可观察到的足迹，这可能提供一种直接的方法来测试这种情况。为了揭示这样的足迹，我们已经进行了第一套高分辨率的N体模拟的McDE宇宙学，覆盖耦合范围$|β|\leq 1$。我们发现，对应于第五力弱于标准重力的耦合值，对结构形成的影响是非常温和的，从而显示出一种新型的屏蔽机制的远程标量相互作用。相反，对于第五力可比或强于标准重力的一些影响出现在CDM晕的统计和结构特性。坍塌的结构开始分裂成成对的较小物体，它们在不同的轨道上移动，这提供了违反弱等效原理的直接证据。因此，不同质量的晕的相对丰度被显著修改。对于足够大的耦合值，预期的集群数量被强烈抑制，这可能会缓解目前的紧张局势之间的CMB和集群为基础的宇宙学约束。最后，晕的内部结构也被修改，与一个显着的抑制内过密度，和一个渐进的隔离的两个CDM物种。
2014-03-10 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
Real- and redshift-space halo clustering in $f(R)$ cosmologies
我们提出了两点关联函数统计的质量和晕的变色龙$f(R)$修改的重力方案使用一系列的大体积N体模拟。三个不同的变化$f(R)$被认为是（F4，F5和F6），并在红移范围$z \in [0,1]$的基准$Λ$ CDM模型进行比较。我们发现，除F4外，所有模型的物质聚类都是不可区分的，F4显示出明显更陡的斜率。在$> 20 h^{-1} \mathrm{Mpc}$尺度下，红移与实空间关联函数的比值与所考虑的可行的$f(R)$模型的线性广义相对论（GR）Kaiser公式一致。我们考虑三个晕人口的特点是空间丰度的发光红星系（LRGs）和星系团。F4和F5的红移-空间晕关联函数在中红移和高红移处与$Λ$ CDM显着偏离，因为$f(R)$的晕偏置小于或等于$Λ$ CDM情况的晕偏置。最后，我们引入了一个新的独立于模型的聚类统计量来区分$f(R)$和GR：相对晕聚类比-- $\mathcal{R}$。随着下一代星系红移巡天的到来，将可获得充分减少$\mathcal{R}$散射所需的采样。这将促进一个前瞻性的途径，以获得这类修改后的引力模型在很大程度上独立于模型的宇宙学约束。
2017-01-20 astro-ph.CO
An analytical approximation of the luminosity distance in flat cosmologies with a cosmological constant
本文给出了一个在含有尘埃和宇宙学常数的空间平坦宇宙学中光度距离的解析近似公式。在我们的公式中，除了总因子外，非零宇宙学常数的影响可以简单地用有理函数表示。给出了空束情况下的Dyer-Roeder距离和从红移$z_1$到$z_2$的广义角直径距离的近似公式，这些公式在分析引力透镜效应时特别有用。我们的公式是广泛适用的密度参数和红移的范围内具有足够小的不确定性。特别地，在密度参数$0.3 \leq Ω_{\rm m} \leq 1$和红移$0.03 \leq z \leq 1000$的范围内，我们公式计算的光度距离的相对误差总是小于Wickramasinghe和Ukwatta（2010）最近的工作.因此，我们希望我们的公式将是一个有效的和有用的工具，探索各种问题的观测宇宙学。
2011-11-28 astro-ph.CO
DUCA: Dynamic Universe Cosmological Analysis. I. The halo mass function in dynamical dark energy cosmologies
针对动态暗能量宇宙学下暗晕质量函数建模需求，提出以转向时刻减速参数构建HMF的方法，经N体模拟校准实现亚百分比系统精度，满足未来巡天精度要求。
2025-04-10 astro-ph.CO
Relativistic bias in neutrino cosmologies
晕和星系是潜在的暗物质结构的示踪物。虽然在一个主要由暗物质组成的简单宇宙中，它们的偏差是很好理解的，但在大质量中微子存在的情况下，这种关系变得更加复杂。事实上，大质量中微子在结构形成过程中引入了丰富的动力学，导致了尺度依赖的偏置。我们从广义相对论的角度，采用一个简单的球形坍缩模型来研究这个过程。除了广义相对论的大尺度特征外，我们还发现了中微子自由流尺度的特征签名。尺度依赖的晕偏置反对由于中微子自由流的物质分布的抑制，并导致晕功率谱的百分之几的修正。它不仅对中微子质量的总和敏感，而且对单个质量敏感。精确的中微子偏置模型是未来数据分析的重要组成部分，在约束中微子质量方面起着重要作用。
2018-12-21 astro-ph.CO
Universal subhalo accretion in cold and warm dark matter cosmologies
通过观测暗晕的角入射模式，可以研究大尺度结构对主晕的影响。特别是，由于温暖和寒冷的暗物质宇宙学预测不同的丰度和内部性质的晕在质量函数的低质量端，这是有趣的，以检查是否有差异，这些低质量的晕是如何吸积。吸积事件被定义为晕成为子结构的时刻，即当它穿过其宿主的维里半径时。我们量化的剪切张量的宇宙网络在每个点和检查，相对于其本征向量，这样的吸积事件发生在冷（$Λ$ CDM）和温暖（1千电子伏无菌中微子WDM）暗物质宇宙模型。我们发现，CDM和WDM的subhalos优先吸积沿主轴的剪切张量对应的最弱的崩溃方向。光束强度受宿主和次晕质量以及吸积事件发生时的红移调制。尽管在高红移处，最大质量的主晕和次晕最强，但我们发现优先下降总是与最弱坍缩的轴对齐，因此我们说它具有普适性。我们比较了在WDM宇宙学中的光束强度与在$Λ$ CDM场景中发现的光束强度。虽然主要的发现保持不变，但在所有红移中，WDM模型中最大质量宿主晕的吸积似乎比$Λ$ CDM宇宙学中的吸积更多。
2017-09-04 astro-ph.CO
Computation of the Halo Mass Function Using Physical Collapse Parameters: Application to Non-Standard Cosmologies
在这篇文章中，我们比较了晕质量函数的漂移集理论预测的漂移扩散势垒对N体模拟几个宇宙学模型的结果。这包括大范围晕质量的标准LCDM情况，具有不同类型原始非高斯性的模型，以及暗能量的Ratra-Peebles精髓模型。我们表明，在所有这些宇宙学的情况下，丰富的暗物质晕可以描述一个漂移的扩散障碍，其中两个参数描述的障碍有物理内容。在高斯LCDM的情况下，统计足够精确，可以实际预测这些参数在不同的红移从初始条件。此外，我们发现，在障碍的随机性是不可忽略的，使简单的确定性的球形塌陷模型一个坏的近似，即使在非常高的晕质量。我们还表明，使用标准的偏移集的方法与障碍启发峰补丁导致不一致的预测晕质量函数。
2014-11-11 astro-ph.CO gr-qc
Mass accretion rates and multi-scale halo environment in cold and warm dark matter cosmologies
我们研究了冷和暖暗物质（CDM和WDM）宇宙学模拟中暗晕质量吸积的演化环境依赖性。后者使我们能够探测在WDM半模质量以下的尺度上的晕生长的性质，这形成了非线性无碰撞动力学的极端制度，并提供了一个很好的测试平台，有关分层增长的想法。作为环境代用指标，我们使用局部晕中心物质密度$δ$和潮汐各向异性$α$，以及大尺度晕偏差$b_1$。我们的分析，同时再现已知的趋势，环境依赖的吸积在CDM，以及吸积在CDM和WDM之间的比较，揭示了几个有趣的新功能。正如预期的偏移集模型，WDM晕有较高的特定吸积率，占主导地位的吸积扩散质量，相比CDM晕。对于低质量WDM晕，我们发现，环境依赖的扩散质量吸积以及吸积合并几乎完全解释了$α$。对于其他情况，$δ$至少起着相当的作用。我们检测到，第一次，一个显着的和不断发展的装配偏差，由于扩散质量吸积低质量CDM和WDM晕（后不包括回溅对象），与$z=0$强度高于几乎所有已知的次要变量，并在很大程度上解释了$α$。我们的研究结果限制了半解析合并树算法，这反过来又会影响基于它们的星系演化模型的预测。
2022-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clustering and redshift-space distortions in interacting dark energy cosmologies
我们在耦合暗能量（cDE）宇宙学的框架下研究宇宙大尺度结构（LSS）的空间性质。使用公共晕目录从CoDECS模拟-最大的一套N体实验，迄今为止这样的宇宙学场景-我们估计冷暗物质（CDM）晕的聚类和偏置函数，无论是在真实的和红移空间。此外，我们调查的暗能量（DE）耦合的几何和动力学红移空间扭曲的影响，量化的差异相对于协调LambdaCDM模型。在z~0处，即使为了与最新的宇宙微波背景（CMB）数据相一致而对cDE模型进行了散射归一化处理，其CDM晕的空间性质也与LambdaCDM非常相似。在较高的红移，我们发现，DE耦合产生了显着的规模依赖的抑制晕集群和偏置功能。这种效应强烈依赖于耦合强度，在尺度r<5-10 Mpc/h时不退化为σ 8。此外，我们发现，耦合DE强烈影响的线性失真参数，β，和成对的奇特的速度色散，sigma 12。虽然在这项工作中考虑的模型被认为是所有与目前可用的观测数据一致，下一代的星系调查将能够把强大的约束DE和CDM利用红移空间聚类各向异性的形状之间的耦合水平。
2012-02-21 astro-ph.CO
Fast simulation mapping: from standard to modified gravity cosmologies using the bias assignment method
本文利用偏差分配方法（BAM）从ΛCDM暗物质场快速生成修正引力暗晕星表，在功率谱和双谱上均达到高精度，证明非局域偏差可有效建模修正引力效应并节省计算成本。
2024-05-16 astro-ph.CO
Marked clustering statistics in $f(R)$ gravity cosmologies
我们使用N体模拟分析了变色龙$f(R)$引力模型的三个变体中晕和星系的两点和标记关联函数，并与基于广义相对论（GR）的基准$Λ$ CDM模型进行了比较。使用晕占据分布处方（HOD），我们填充暗物质晕与星系，其中HOD参数已被调整，使星系数密度和实空间星系两点关联函数的修改后的重力模型中的GR匹配的$1\sim3\%$内。我们测试的想法，因为重力的行为是依赖于环境，标记的关联函数可能会显示一个可测量的模型之间的差异。为此，我们测试基于密度场和牛顿引力势的标记。我们发现，在小于$r\lesssim 20~h^{-1}$ Mpc的尺度上，在不同的模型中测量的星系标记关联函数显示出显着的差异。通过模拟来识别合适的标记，这种方法可以用作宇宙加速膨胀的新探测器。
2018-11-22 astro-ph.CO
Disentangling interacting dark energy cosmologies with the three-point correlation function
我们研究了利用三点关联函数（3PCF）约束耦合暗能量（cDE）宇宙学的可能性。利用CoDECS的N体模拟，我们研究了各种模型的冷暗物质（CDM）晕的统计特性，包括一个基准$Λ$ CDM方案和五个模型，其中暗能量（DE）和CDM相互作用。我们在不同的尺度（$2<r\,[$ Mpc \h $]<40$）和红移（$0\leq z\leq2$）下测量晕3PCF，$ζ(θ)$和还原的3PCF，$Q(θ)$。在所有的cDE模型中，$Q(θ)$在小尺度（所有红移）和低红移（所有尺度）下都是平坦的，而在增加红移和尺度时，它会建立特征性的V形各向异性。相对于$Λ$ CDM预测，cDE模型显示垂直（伸长）构型的晕圈3PCF值较低（较高）。该效应也是尺度依赖性的，$Λ$ CDM和cDE模型之间的差异在大尺度下增加。我们利用这些测量来估计晕偏差，这与从两点关联函数（2PCF）计算的结果相当一致。使用2PCF和3PCF的主要优点是打破了偏置$-σ_{8}$简并性。此外，我们发现，我们的偏差估计是近似独立的DE耦合的假设强度。这项研究表明了高阶聚类分析的力量，在区分不同的宇宙学场景，目前和即将到来的星系调查，如BOSS和欧几里得。
2014-08-05 astro-ph.CO
On the road to percent accuracy II: calibration of the non-linear matter power spectrum for arbitrary cosmologies
我们介绍了一个仿真器的方法来预测的非线性物质的功率谱广泛的类超越$Λ$ CDM宇宙学，只使用一套$Λ$ CDM $N$体模拟。通过在模拟中包括一系列适当修改的初始条件，并用分析“晕模型反应”重新调整所得模拟器预测，可以计算标准$Λ$ CDM模型的一般扩展的精确非线性物质功率谱。我们优化仿真器的设计，用标准的{ \sc halofit}工具的非线性预测取代模拟套件。我们回顾了模拟器的性能，从标准的宇宙学以及理论上激发的模型，如$f (R)$重力和大量的中微子人为产生的偏离。对于我们测试过的大多数宇宙学，仿真器可以再现物质功率谱，误差$\lesssim 1\%$深入到高度非线性区域。这项工作表明，一套精心设计的$Λ$ CDM模拟，扩展到标准的宇宙学模型，可以在非线性制度进行测试，而不依赖于昂贵的超越$Λ$ CDM模拟。
2019-09-13 astro-ph.CO
Universality of the halo mass function in modified gravity cosmologies
我们使用一套大型的$N$ -体模拟--ELEPHANT套件研究了改进重力模型中的晕质量函数。我们考虑两个流行的超越广义相对论的场景：胡-萨维奇变色龙$f(R)$模型和Dvali-Gabadadze-Porrati膜世界（nDGP）的正常分支。我们发现，在MG，分析配方的基础上的新闻-Schechter框架提供了一个非常不准确的描述HMF。然而，我们发现，一旦HMF表示的无量纲的多重性函数，它近似地假设一个红移无关的所有模型的普适字符。利用这一属性，我们提出了通用的适合MG HMF的分数偏离$\mathrm{Λ\text{CDM}}$的情况下。我们发现两个封闭的公式，一个为$f(R)$，另一个为NDGP，提供了一个可靠的描述HMF的模拟所涵盖的质量范围。相对于$N$ -主体数据，这些数据精确到百分之几。我们测试外推潜力，我们适合对不同的宇宙学背景和质量分辨率的单独模拟，并找到非常好的精度，在$\sim 10\%$。我们的分析中一个特别有趣的发现是HMF偏差的高斯样形状，似乎在整个$f(R)$家族中普遍出现，在每个$f(R)$变体的质量方差尺度特征处达到峰值。我们将这种行为归因于环境依赖的变色龙筛选模型的特定物理学。
2022-03-18 astro-ph.CO
BE-HaPPY: Bias Emulator for Halo Power Spectrum including massive neutrinos
我们研究了暗物质晕在实空间和红移空间中的聚集特性，通过一个大的国家的最先进的N体模拟宇宙学与质量和大质量的中微子。我们提供了快速和易于使用的处方晕偏置的线性和轻度非线性尺度，无论是在真实的和红移的空间，这也是有效的大规模中微子宇宙学。最后，我们提出了一个晕偏差仿真器，$\textbf{BE-HaPPY}$，校准的N体模拟，这是足够快的标准马尔可夫链蒙特卡罗方法用于宇宙学推断。对于一个基准标准$Λ$ CDM宇宙学$\textbf{BE-HaPPY}$提供百分比或次百分比的精度在感兴趣的尺度（线性和良好的轻度非线性制度），因此满足晕偏差的精度要求，分析下一代大尺度结构调查。
2019-10-25 astro-ph.CO
N-body simulations of structure formation in thermal inflation cosmologies
热膨胀模型（具有两个膨胀阶段）可以显示阻尼原始曲率功率谱在小尺度上产生阻尼物质波动。对于一个合理的参数选择，热膨胀模型自然预测银河系和亚银河系尺度上的物质功率谱的抑制，模仿温暖或相互作用的暗物质的影响。这些模型中的物质功率谱也以功率过剩（w.r.t.标准$Λ$ CDM功率谱）刚好低于抑制尺度。通过运行一套N体模拟，我们调查的非线性增长的结构模型的热膨胀。我们测量的非线性物质的功率谱和提取晕统计，如晕质量函数，并比较这些量与标准的$Λ$ CDM模型和其他模型与阻尼物质波动的预测。我们发现，这里考虑的热膨胀模型产生可测量的差异，从$Λ$ CDM在红移$z>5$的物质功率谱，而晕质量函数是明显不同的所有红移。在$z=0$上的热膨胀晕质量函数显示了$\sim 20\%$ w.r. t左右的增强。$Λ$ CDM和阻尼在较低的晕质量，增强的位置取决于模型中的自由参数的值。晕质量函数的增强（w.r.t. $Λ$ CDM）随着红移而增加，在$z=5$处达到$\sim 40\%$。我们还研究了分析的Press-Schechter方法的准确性，使用不同的过滤器来平滑密度场，预测热膨胀的晕统计。我们发现，预测与平滑$k$过滤器同意模拟结果在更广泛的晕质量比文献中常用的其他过滤器的情况下。
2018-12-10 astro-ph.CO
Voids in massive neutrino cosmologies
宇宙空洞是一个很有前途的环境来表征中微子引起的宇宙中物质的大尺度分布的影响。我们进行了全面的数值研究的统计性质的空隙，确定在物质和星系分布，在大质量和无质量的中微子宇宙学。物质密度场是通过运行几个独立的$N$体模拟冷暗物质和中微子粒子，而星系目录模拟填充的暗物质晕模拟通过晕占据分布（HOD）模型再现斯隆数字巡天（SDSS）II数据发布7所观察到的聚类特性。我们重点研究了大质量中微子对空统计性质的影响：数密度、椭圆率、两点统计、密度和速度分布。考虑到物质密度场，我们发现大质量中微子宇宙学中的空洞比相应的无质量中微子宇宙学中的空洞演化得更少：有更多的小空洞和更少的大空洞，它们的轮廓更少被抽空，并且它们在边缘呈现出更低的壁。此外，当观察空隙性质时，$σ_8$和$Ω_ν$之间的简并性被打破。在星系密度场方面，我们发现宇宙学之间的差异很难检测，因为模拟中的星系空洞数量很少。相反，当观察这些空隙周围的物质密度和速度分布时，存在差异。
2015-11-12 astro-ph.CO
Spherical collapse model in agegraphic dark energy cosmologies
在常用的球形坍缩模型下，我们研究了年龄暗能量模型中的暗能量对宇宙大尺度结构生长的影响。非线性区域中暗物质晕的球形坍缩动力学由暗能量模型的性质决定。我们发现，球坍缩模型的主要参数直接受到年龄暗能量模型中暗能量演化的影响。我们在两种不同的情况下计算了不同年龄模型参数$α$值的球形坍缩量：第一，当暗能量在星系团尺度上不表现出波动时，第二，当过密区域内的暗能量类似于暗物质坍缩时。利用Sheth-Tormen和Reed质量函数，我们在年龄暗能量宇宙学的框架下研究了暗物质晕的丰度。模型参数$α$是计算暗物质晕丰度的关键参数。具体而言，本分析表明，年龄暗能量模型与较大（较小）值的$α$预测较少（更多）维里化晕相对于$Λ$ CDM宇宙学。我们还表明，在年龄的暗能量模型，晕的数量强烈依赖于集群或均匀分布的暗能量。
2017-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Theoretical dark matter halo substructure
在之前的两篇论文（Salvador-Solé 2012 a，b）中，我们证明了：i）在（自下而上）等级宇宙学中，无耗散无碰撞暗物质的随机高斯密度扰动赋予了晕的典型结构和运动学性质，这些性质自然地出现在原始密度场峰值的典型性质中; ii）晕统计可以很好地用峰值形式描述。在本文中，我们使用这些结果来模拟晕子结构。具体来说，利用峰值形式主义和事实，吸积晕从内到外的发展，我们得到的subhalo质量丰度和数量密度分布每无穷小质量的subhalo的不同质量，作为函数的subhalo最大圆周速度或质量，之前和之后的subhalo的潮汐截断的主机位阱。通过假设subhaloes主要是由扩散粒子得到的subhalo属性是在目前的高分辨率N体模拟中发现的非常好的协议。我们还预测在相反的极端情况下的subhalo属性，可能更适合于真实的宇宙在CDM宇宙学，晕内subhaloes在所有尺度的subhaloes。
2012-03-19 astro-ph.CO
The Galactic Halo in Mixed Dark Matter Cosmologies
冷暗物质（CDM）方案的小尺度问题的一个可能的解决方案是，暗物质由两种成分组成，一种是冷的，一种是热的。我们进行了一组高分辨率的模拟银河系晕不同的WDM粒子（$m_{\rm WDM}$）和宇宙暗物质的质量分数的WDM组件（$\bar{f}_{\rm W}$）的质量。在大型强子对撞机和天体粒子搜索的联合分析中引入的标度分析假设，每个暗物质成分的相对贡献在局部与宇宙中的平均值相同（例如$f_{\rm W,\odot} = \bar{f}_{\rm W}$）。然而，在这里我们发现，对于$m_{\rm WDM} <$ 1 keV，归一化的本地WDM分数（$f_{\rm W,\odot}$ / $\bar{f}_{\rm W}$）强烈依赖于$m_{\rm WDM}$。因此，使用标度分析可能会在解释暗物质搜索时引入重大错误。为了纠正这个问题，一个简单的公式，适合当地的暗物质密度的每一个组成部分提供。
2013-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A comparison of the R_h=ct and LCDM cosmologies based on the observed halo mass function
结构的增长探测了宇宙中的再电离历史和类星体的丰度，构成了宇宙学预言的一个重要探测。然而，晕是不能直接观测到的，所以它们的质量和演化必须间接推断。基于恒晕恒星质量比M_h/M_*（由z <4外推）假设的研究揭示了LCDM的重要张力--一个被称为"不可能早期星系问题"的失败。但是这个比例是否会在红移4 <z <10的过程中演化或保持不变仍然存在争议。为了消除与LCDM的紧张关系，它必须在这个范围内改变大约0.8 dex，这个问题可能会通过詹姆斯韦伯太空望远镜即将进行的观测来解决。在本文中，我们在另一个Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型R_h = ct宇宙的背景下研究这个问题，并使用我们以前从宇宙增长率测量到的σ_8，以及爱因斯坦-玻尔兹曼方程的新解，来解释这些最近的晕测量。结果表明，即使在观测到的红移范围内（4 <z <10）M_h/M_* 为常数，R_h = ct中晕分布对质量和红移的依赖性也与实验数据一致，这与LCDM中的张力形成了鲜明的对比。我们的结论是，如果M_h/M_* 是常数，那么大质量星系及其晕的形成时间一定比LCDM中可能的时间要早。
2019-06-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring Galaxy Formation Models and Cosmologies with Galaxy Clustering
利用N体模拟和星系形成模型，研究了星系-恒星质量关联和两点自关联。利用WMAP第一年、第三年和第七年的宇宙学参数进行了模拟，主要差别在于σ {8}的扰动幅度。星系的恒星质量是用半解析的星系形成模型或简单的经验丰度匹配方法确定的。与SDSS DR 7在z=0时的数据和DEEP 2在z=1时的结果相比，我们发现，无论采用何种宇宙学，半解析模型预测的星系团都高于小尺度下的数据。相反，对于高σ_8宇宙学（WMAP 1和WMAP 7），丰度匹配方法预测的结果与z=0和z=1时的数据吻合较好，但对于低σ_8宇宙学（WMAP 3），预测结果明显低于z=0时的数据。我们发现，在小尺度的半解析模型中的过度集群主要来自卫星在大规模的晕，表明要么恒星形成是太有效的低质量晕或潮汐剥离是太低效的高红移。我们的结果表明星系成团与星系形成模型有很强的关系，因此可以用来约束重子物理。星系团对宇宙学参数的弱依赖性使得WMAP 1和WMAP 7宇宙学很难约束。
2012-02-14 astro-ph.CO
Halo abundance and clustering in cosmologies with massive and asymmetric neutrinos
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所）；Department of Physics, the Chinese University of Hong Kong（香港大学物理系）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Physics and Laboratory of Zhongyuan Light, Zhengzhou University（郑州大学物理学院与中原之光实验室）
本文研究了大质量非对称中微子对晕体质量函数和晕体偏置的影响，发现中微子质量抑制大质量晕体丰度，而非对称性则在广范围内增强晕体丰度，且在高红移下效应更显著。
2026-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hidden from view: Coupled Dark Sector Physics and Small Scales
我们在一个耦合的暗物质-暗能量模型中研究了团簇质量暗物质晕、它们的祖先和周围环境，并将其与quintessence和$Λ$ CDM模型进行了绝热变焦模拟比较。当比较不同膨胀历史、增长函数和功率谱的宇宙学时，必须注意识别不同宇宙学的明确特征。共享的宇宙学参数，如$σ_8$，不需要相同的观测数据的最佳拟合。我们选择将参数设置为$Λ$ CDM $z=0$值。我们发现，在耦合模型中，DM衰变到DE，晕出现非常相似的$Λ$ CDM晕，尽管DM经历了额外的摩擦力。密度分布没有系统的不同和subhalo人口有类似的质量，自旋和空间分布，虽然（子）晕平均集中在耦合宇宙学。然而，考虑到相关观测值（$V_{\rm max},R_{V_{\rm max}}$）的分散性，这种差异不太可能区分耦合和非耦合DM。对MW和M31卫星的观察表明，一个重要的亚群居住在平面上。耦合模型确实产生比$Λ$ CDM模型具有更高统计意义的卫星平面排列，然而，在所有模型中，这些平面都是动态不稳定的。在一般情况下，非线性动力学内和附近的大晕掩盖了耦合暗扇区的影响。我们发现的唯一的环境特征是，居住在外围的小晕比它们的$Λ$ CDM对应物更缺乏重子。缺乏一个明显的信号耦合暗区强烈表明，这种现象将有效地隐藏在视图。
2015-06-19 astro-ph.CO
Galaxy and halo angular clustering in LCDM and Modified Gravity cosmologies
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
本文通过N体模拟研究了LCDM和修正引力模型中星系、暗物质和暗物质晕的角聚类，发现0.15 < z < 0.3的红移范围能最大化修正引力信号，并发现第三阶统计量对不同结构形成场景的探测最为敏感。
2026-05-21 astro-ph.CO
Simulations of structure formation in interacting dark energy cosmologies
支持暗能量成分主导宇宙并推动其目前加速膨胀的证据在过去十年的宇宙学观测中逐渐增加。如果这种暗能量是由动态标量场给出的，它也可能与宇宙中的其他物质场直接相互作用，特别是与冷的暗物质。这种相互作用会在宇宙学背景演化和宇宙结构的生长上留下新的特征，比如大质量粒子之间的额外长程第五力，或者暗物质粒子质量随时间的变化。我们在这里回顾了这些新的物理效应在N体代码GADGET-2中的实现，并且我们讨论了一系列高分辨率N体模拟的结果，用于选定的相互作用暗能量模型家族，如Baldi等人所述。[20]。有趣的是，我们发现，与以前的索赔相比，暗物质晕的内部过密度在这些模型中相对于LCDM减少，并始终晕浓度显示出逐渐减少增加耦合。此外，耦合诱导的偏置冷暗物质和重子的超密度，决定了其宇宙学值以下的晕重子分数的减少。这些结果在小尺度上缓解了天体物理观测和LCDM模型预测之间的紧张关系，从而为耦合暗能量模型作为宇宙学常数的替代方案开辟了新的空间。
2009-06-29 astro-ph.CO
Strongly Coupled Dark Energy Cosmologies: preserving LCDM success and easing low scale problems II - Cosmological simulations
在这第二篇论文中，我们提出了第一个Nbody宇宙学模拟强耦合暗能量模型（SCDEW），一类模型，阐明了理论问题的性质有关的暗能量。SCDEW模型假设暗能量（DE）和辅助冷暗物质（CDM）成分之间存在强耦合，同时存在非耦合的暖暗物质成分。CDM和DE之间的强耦合使我们能够保持小尺度的波动，即使温暖的粒子是相当轻（$\approx 100$ eV）。我们的大规模模拟表明，对于$10^{11}<M/M_\odot<10^{14}$，SCDEW晕表现出类似于标准的Lambda冷暗物质（LCDM）模型的数密度和分布，即使它们具有较低的浓度参数。星系晕（$M\sim 10^{12} M_{\odot} $）的高分辨率模拟显示，$\sim 60\%$的子结构比它的LCDM对应，但相同的尖状密度轮廓。在银河系卫星（$M\sim 10^{9} M_{\odot}$）的尺度上，SCDEW的晕与LCDM有很大的不同。由于WDM组件的高热速度，它们几乎没有任何子结构，并呈现强烈的核心暗物质密度分布。这些密度核心延伸了数百秒差距，与银河系卫星的观测结果非常一致。强耦合模式，由于它们能够匹配大尺度和小尺度上的观测结果，可能是简单LCDM模式的有效替代方案。
2015-10-08 astro-ph.CO
Early galaxy formation in warm dark matter cosmologies
我们提出了一个高红移（$z \geq 7$）星系形成的框架，跟踪他们的暗物质（DM）和重子组装在四个宇宙学：冷暗物质（CDM）和暖暗物质（WDM）与粒子质量的$m_x =$ 1.5，3和5 ${\rm keV}$。我们使用相同的天体物理参数调节恒星的形成和反馈，选择匹配不断变化的紫外线光度函数（UV LF）的当前观测。我们发现CDM和$m_x \geq 3 {\rm keV}$ WDM中的可观测星系（使用当前和即将到来的仪器）的组装导致相似的晕质光比（M/L），恒星质量密度（SMD）和UV LF。然而，在$1.5 {\rm keV}$ WDM模型中，对小尺度结构的抑制导致了一个明显的延迟和随后更快的恒星组装。因此，在$m_x \leq 2 {\rm keV}$ WDM宇宙学的星系大会的特点是：（一）缺乏小质量的晕托管微弱的星系;（二）年轻，更紫外线明亮的恒星人口，对于一个给定的恒星质量。较高的M/L比（效果ii）部分补偿了小质量晕的缺乏（效果i），使所得的紫外线LF更接近CDM比从简单的估计晕丰度。我们发现SMD的红移演化是对DM性质的一个强有力的探测。对于詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），积分到$M_{UV} =-16.5$的极限，SMD在$m_x = 1.5 {\rm keV}$ WDM中演化为$\log$（SMD）$\propto -0.63 (1+z)$，而在CDM中演化…
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The e-MANTIS emulator: fast and accurate predictions of the halo mass function in $f(R)$CDM and $w$CDM cosmologies
本文提出e-MANTIS模拟器，通过超万次N体模拟和B样条分解结合高斯过程，实现对$f(R)$CDM和$w$CDM宇宙学中暗晕质量函数的快速准确预测，并给出误差估计。
2024-10-07 astro-ph.CO
Reionization and Galaxy Formation in Warm Dark Matter Cosmologies
我们比较模型的结果从一个半解析（合并树为基础）框架的高红移（z ~ 5-20）星系形成对再电离指标，包括普朗克电子散射光学厚度和电离光子发射率，揭示了再电离的历史和来源冷（CDM）和暖暗物质（WDM;粒子质量的$m_x = 1.5,3$和5 keV）宇宙学。该模型包含了恒星形成、超新星反馈、气体和恒星质量的合并/吸积/喷射驱动演化以及紫外背景（UVB）对低质量星系气体成分光蒸发的影响等关键过程。我们发现，在光（1.5 keV）WDM模型中的再电离开始的延迟可以通过电离光子逃逸分数的更陡的红移演化和更快的质量组装来补偿，导致在所有考虑的DM模型中，再电离结束在可比的红移（z~5.5）。我们发现大部分的再电离光子来自星系的晕质量$M_h < 10^9 M_\odot$和紫外的大小$ -15 < M_{UV} < -10$在CDM。随着$m_x$的降低，低质量晕的逐步抑制导致再电离人口向$M_h > 10^9 M_\odot$和$ -17 < M_{UV} < -13$的较大晕质量的转移，对于1.5 keV WDM。我们发现，目前的电子散射光学深度和紫外线光度函数的观察是同样兼容的所有（冷和暖）DM模型在这项工作中考虑。我们建议，全球指标，包括红移演化的恒星质量密度和恒星质量晕质量的关系，观察与詹姆斯韦伯太空望远镜，可以用来区分CDM和WDM（1.5千电子伏）宇宙学。
2017-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Quest. I. Fast and Accurate Emulation of Halo Clustering Statistics and Its Application to Galaxy Clustering
我们用$2048^3$粒子对基于最大距离切片拉丁超立方体设计的101个平面$w$ CDM宇宙学模型进行了$N$ -体模拟系综。利用在$z=[0,1.48]$范围内多次红移提取的晕星表，我们开发了Dark Emulator，它可以快速准确地计算晕质量函数、晕-物质互相关和晕自相关，作为晕质量、红移、分离和宇宙学模型的函数，基于主成分分析和高斯过程回归的大规模输入输出数据向量。我们评估的性能的仿真器使用的$N$体模拟，不用于训练仿真器的验证集。我们表明，对于典型的晕托管CMASS星系在斯隆数字巡天，模拟器预测的晕物质的交叉相关，相关的星系星系弱透镜，精度优于$2\%$和晕自相关，相关的星系聚类相关，精度优于$4\%$。我们给出了几个模拟器的演示。它可以用来研究晕质量密度分布的性质，如不同宇宙学的质量浓度关系和回溅半径。模拟器的输出可以结合分析处方的晕-星系连接，如晕占领分布在方程的水平，而不是使用模拟目录，作出准确的预测的星系聚类统计，如星系-星系弱透镜和投影关联函数的任何模型内的$w$ CDM宇宙学，在几个CPU秒。
2019-07-26 astro-ph.CO
On the radio -- X-ray luminosity correlation of radio halos at low radio frequency - Application of the turbulent re-acceleration model
本文对120兆赫射电晕的射电-X射线光度关联作了展望。根据“湍流再加速假设”，低频观测预计将探测到一批新的射电晕，由于其超陡的频谱，目前在~ GHz频率的观测中没有发现。这些射电晕也应该比目前观测到的具有相同X射线光度的星系团中的晕更不明亮。利用蒙特卡罗程序，我们表明，这些超陡峭的光谱晕在120 MHz的存在下，导致陡峭和加宽的同步辐射功率和集群X射线光度之间的相关性相对于在1.4 GHz观察到的。我们调查的作用，未来的低频无线电调查，并发现，即将到来的LOFAR调查将能够测试这些期望。
2010-04-07 astro-ph.CO
A giant radio halo in the low luminosity X-ray cluster Abell 523
射电晕是存在于星系团中心的扩展和扩散的非热射电源，与任何单个星系都没有明显的联系。在星系团X射线光度和晕射电功率之间发现了很强的相关性。我们观察和分析了复杂的合并结构Abell 523中存在的漫射射电发射，被归类为低光度X射线集群，讨论其性质的背景下的晕总无线电功率与X射线光度相关。我们减少了1.4 GHz的VLA档案观测结果，以获得漫发射的深度无线电图像，并比较了无线电、光学和X射线数据。低分辨率VLA图像检测到一个巨大的无线电晕与一个复杂的合并区。这个新晕的性质与文献中一般讨论的射电晕的性质一致，但它的射电功率比根据星团X射线光度所预期的高出约10倍。我们对这个巨大射电源的研究表明，射电晕也可以存在于低X射线光度的星系团中。到目前为止只发现了几起类似的案件。这一结果表明，这个源代表了一类新的对象，不能用经典的无线电晕模型来解释。我们认为，粒子再加速合并过程是非常有效的和/或X射线光度是不是一个很好的指标，过去的合并活动的集群。
2011-04-19 astro-ph.CO
Imprints of dark energy on cosmic structure formation: II) Non-Universality of the halo mass function
在暗能量宇宙学的背景下研究了晕质量函数的普适性。这种广泛使用的近似假设质量函数可以表示为物质密度Ω_m和均方根线性密度涨落σ的函数，而不依赖于暗能量或红移的性质。为了验证这一假设，我们对不同的宇宙学模型进行了一系列15个高分辨率的N体模拟。这些包括三个LCDM宇宙学最佳拟合WMAP-1，3和5年的数据，和三个玩具模型的特点是一个Ratra-Peebles quintessence潜力与不同的斜率和数量的暗能量密度。这些玩具模型在背景和线性水平上具有非常不同的进化历史，但具有相同的sigma 8值。对于这些模型中的每一个，我们测量的质量函数从目录中的晕识别的模拟使用的朋友圈（FoF）算法。我们发现红移依赖的偏差从一个普遍的行为，远高于数值的不确定性和非随机的起源，这与线性增长因子的研究宇宙学。以球形坍缩为指导，我们证明了这种偏差是由非线性坍缩和维里化过程的宇宙学依赖性引起的。对于实际应用，我们提供了一个拟合公式的质量函数精确到5倍，在所有范围内的宇宙学研究。我们还推导出了FoF连接参数和维里超密度之间的经验关系，它可以解释大多数偏离精确普遍行为的原因。总的来说，这些结果表明，晕质量函数包含独特的宇宙学信息，因为它携带了过去宇宙演化的化石记录。
2011-01-31 astro-ph.CO gr-qc
The Void Size Function in Dynamical Dark Energy Cosmologies
我们测试的空洞大小分布函数的理论描述对直接估计从晕目录的DEMNUNI套件的大型宇宙学模拟。除了标准的$Λ$ CDM，我们考虑的暗能量状态方程的$w=-1$，对应于流行的Chevallier-Polarski-Linder参数化的四个组合的偏差：$w_0=-0.9;-1.1$，$w_a=-0.3;0.3$。理论上的空隙尺寸函数模型，依赖于Sheth和范德Weygaert双势垒偏移集形式主义，提供了一个准确的描述的模拟测量考虑不同的暗能量模型，在统计误差。该模型对于任何孔隙形成阈值$δ_\mathrm{v}$都保持准确。它的鲁棒性与模拟的一致性表明，理论空洞尺寸函数可以应用到实际数据作为一个敏感的工具，以限制暗能量。
2019-12-17 astro-ph.CO
Universal at last? The splashback mass function of dark matter halos
暗物质晕的质量函数是结构形成的最基本的统计量之一。许多理论模型（如Press-Schechter理论）都是基于这样的概念，即当用适当的变量表示时，它可以是普适的，即独立于红移和宇宙学。然而，模拟表现出持久的非普遍性的维里质量和其他常用的球形过密度定义的质量函数。我们系统地研究了广泛的质量定义的质量函数的普遍性，包括最近提出的回溅质量，Msp的第一次。我们确认，在LambdaCDM宇宙学，所有的质量定义表现出不同程度的非普遍性，增加峰值高度和达到20%和500%之间的最高质量，我们可以测试。Mvir、M200 m和Msp表现出类似的非普适性水平。然而，有两种情况下，回溅质量函数明显更普遍。首先，它们在z<2时是10%的普适性，而球形过密度定义由于暗能量而经历了演变。第二，当额外考虑具有极端功率谱的自相似宇宙学时，回溅质量函数是非常普遍的（在40%和60%之间），而它们的球形过密度对应物达到180%和450%之间的非普遍性。这些结果有力地支持了这样一种观点，即回溅半径是晕边界的物理定义。我们提出了一个简单的，通用的拟合公式的回溅质量函数，准确地再现我们的模拟数据。
2020-11-23 astro-ph.CO
Do dark matter halos explain lensing peaks?
我们已经研究了最近提出的基于晕的模型，骆驼，预测弱透镜峰计数，并比较其结果在收集的162个宇宙学与那些从N体模拟。虽然来自两个模型的计数对于具有$\mathcal{S/N}>1$的峰一致（其中$\mathcal{S/N}$是峰高与r.m.s.形状噪声），我们发现$\approx 50\%$在$\mathcal{S/N}=0$附近的峰的计数较少，而在负$\mathcal{S/N}$尾的计数显著较高。添加形状噪声将所有宇宙学的差异减少到$20\%$内。我们还发现了更大的协方差对宇宙学参数更敏感。结果，$\{Ω_m, σ_8\}$中的可信度区域更大。尽管可信的轮廓是相称的，但每个模型都从不同类型的峰值中提取其预测能力。低峰，特别是那些具有$2<\mathcal{S/N}<3$的峰，在N体数据中传递重要的宇宙学信息，如\cite{DietrichHartlap, Kratochvil2010}所示，但\textsc{Camelus}几乎完全限制了高显著性峰$(\mathcal{S/N}>3)$的宇宙学。我们的研究结果证实了使用宇宙学相关的协方差的重要性，至少有14%的改进参数约束。我们将协方差估计确定为推理差异背后的主要驱动因素，并提出了使Camelus作为高度准确的峰值计数模拟器更加有用的可能方法。
2016-09-13 astro-ph.CO
Effective Dark Matter Halo catalog in $f(R)$ gravity
介绍了在$f(R)$引力场中建立{\it有效}暗物质晕星表的思想。通过一系列高分辨率N体模拟，我们发现$f(R)$引力有效星表中晕的密度分布、速度色散、比角动量和自旋等动力学性质与$Λ$ CDM模型中的十分接近.因此，当使用有效晕时，$f(R)$模型可以被视为$Λ$ CDM模型。这一有效星表为研究$f(R)$宇宙学中的重子物理、星系晕占据分布乃至半解析星系形成提供了一种方便的途径。
2015-07-29 astro-ph.CO
The halo mass function in interacting Dark Energy models
本文详细研究了暗能量（DE）和冷暗物质（CDM）粒子之间的直接相互作用对星系团和星系团晕质量函数（HMF）的影响。利用{ \small CoDECS}模拟的公共晕目录，我们基于FoF算法和SO晕识别，针对不同的过密度阈值$Δ_{c}$，推导了几种不同类型耦合DE场景的HMF.我们比较计算的HMF耦合DE宇宙学与$Λ$ CDM以及与标准的解析拟合函数的预测。我们的研究结果表明，标准拟合函数仍然合理地再现FoF和SO HMF的相互作用DE宇宙学在中等质量和低红移，一旦重新标度的特征振幅的线性密度扰动的每个特定的模型，如$σ_{8}$。然而，我们也发现，这种明显的简并与$σ_{8}$被打破的高质量的尾巴和红移演化的HMF，与偏差超过$\sim 10%$的大多数模型正在调查。此外，相对于标准拟合函数的预测与$σ_{8}$的特征值的差异显示-对于某些模型-一个强烈的依赖于用于晕识别的球形过密度阈值$Δ_{c}$。我们发现，这种效果是由于在这些模型中的低红移晕浓度显着增加，但在大多数的宇宙学场景中考虑这项工作是缺席。因此，我们可以得出结论，HMF的普适性是违反了宇宙学模型，具有DE和CDM之间的直接相互作用。
2012-05-09 astro-ph.CO
Weighing neutrinos with the halo environment
在大质量中微子宇宙学中，晕和空洞等非线性物体在线性尺度上表现出与尺度相关的偏差。这种依赖于尺度的偏置的形状是中微子质量的独特特征，但信号的幅度通常很小，大约为$f_ν$，即中微子对总物质含量的贡献（$\lesssim 1\%$）。在本文中，我们第一次演示了如何通过使用在一定范围内的尺度上的晕环境的信息，可以大大提高这个信号的强度。这种增强是通过使用大尺度冷暗物质和总物质环境的晕，这两者都是可测量的星系团和弱透镜调查的某些组合。
2019-07-15 astro-ph.CO
The truncated lognormal distribution as a luminosity function for SWIFT-BAT gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）中光度函数（LF）的确定取决于所采用的宇宙学，每一种宇宙学都有其相应的光度距离。在这里，我们分析三种宇宙学：标准宇宙学，等离子体宇宙学和伪欧几里德宇宙。伽玛暴的低频首先用对数正态分布和四次破缺幂律来描述，然后用截尾对数正态分布来描述。截断对数正态分布可以很好地拟合伽玛暴的光度随红移的变化范围。
2016-11-05 astro-ph.CO
On the road to percent accuracy V: the non-linear power spectrum beyond $Λ$CDM with massive neutrinos and baryonic feedback
在即将进行的星系巡天中，为了确保在使用非线性结构信息时对宇宙学和重力的无偏约束，在建立功率谱模型时需要有100级的准确度。这就要求框架能够准确地捕捉相关的物理效应，同时允许偏离$Λ$ CDM。大质量中微子和重子物理学是这类效应中最相关的两个。我们提出了一个大质量中微子和超越$Λ$ CDM宇宙学的晕模型反应框架的集成。集成的晕模型反应，结合HMCode 2020模拟的伪功率谱，然后与$N$体模拟，包括大质量中微子和$f(R)$修改重力进行比较。我们发现，该框架是4%的准确度下降到至少$k\approx 3 \, h/{\rm Mpc}$的修改重力的$|f_{\rm R0}|\leq 10^{-5}$和总中微子质量$M_ν\equiv \sum m_ν\leq 0.15$ eV。我们还发现，该框架是4%的一致性与EuclidEmulator 2以及Brachet模拟器的\B{most of the considered} $νw$ CDM宇宙学下降到至少$k \approx 3 \, h$ /Mpc。最后，我们比较对流体动力学模拟采用HMCode 2020的重子反馈模型顶部的晕模型反应。对于$νΛ$ CDM宇宙学，我们发现$M_ν\leq 0.48$ eV的准确度为2%，至少为$k\approx 5h$ /Mpc。当与使用$M_ν= 0.06$ eV的$νw$ CDM流体动力学模拟进行…
2021-09-25 astro-ph.CO
Structure formation in dark energy cosmologies described by PADE parameterization
我们研究的印记形成的宇宙结构的一个特定的类的暗能量参数化称为PADE参数化。本文在球形坍缩模型的框架下研究了暗能量如何影响宇宙大尺度结构的生长。暗物质晕的球形坍缩动力学依赖于暗能量模型的性质。我们发现，球形坍缩的性质直接受到暗能量演化的影响。我们获得了两种不同的DE参数化在两种不同的方法：第一个均匀的DE方法，其中暗能量不表现出集群规模和其他的波动，集群DE的情况下，暗能量组件内的过密区域类似于暗物质崩溃的主要参数。使用Sheth-Tormen质量函数，我们调查的丰富的维里化晕的框架下的PADE参数化。具体而言，本分析表明，暗物质晕的数量计数依赖于DE参数化和暗能量的聚类属性的演变。此外，我们表明，在幻影DE组件的扰动增强物质扰动的增长。这个结果是在文献中获得的暗能量参数化，是幻影在所有的红移。但对于处于幻影区且在相对低的红移处进入精粹区的暗能量参数化，我们得到了相同的结果。我们还表明，在参数化研究中，低质量的晕形成之前，大规模的晕。
2019-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Semi-analytic galaxy formation in early dark energy cosmologies
我们研究了早期暗能量（EDE）宇宙学对星系性质的影响，通过耦合高分辨率数值模拟与星系形成和演化的半解析模型（SAM）。EDE模型的特征在于暗能量的非零高红移贡献，产生更早的结构生长和大尺度结构演化的修改。它们可以被看作是非标准暗能量模型的典型代表，在非标准暗能量模型中，只修改了膨胀历史，因此对星系形成的影响是间接的。我们发现，在EDE宇宙学的预测空间密度的星系是增强在所有尺度上相对于标准的LCDM方案，和相应的宇宙恒星形成历史和恒星质量密度增加在高红移。我们将这些结果与一组理论预测进行比较，这些预测是用应用于我们的参考LCDM模拟的替代SAM获得的，从而粗略地测量了模型的系统不确定性。我们发现，EDE宇宙学引起的星系性质的修改是相同的数量级内SAM的变化为一个标准的LCDM实现（除非考虑极端的EDE模型），这表明很难使用这样的预测单独解开不同的宇宙学场景之间。然而，当宿主暗物质晕的基本性质的独立信息被包括在内时，SAM对星系偏差的预测可能会提供关于膨胀历史和状态方程演化的重要线索。
2012-07-06 astro-ph.CO
Linking X-ray AGN with dark matter halos: a model compatible with AGN luminosity function and large-scale clustering properties
我们的目标是在协调LCDM模型的一般框架下找到一个描述X射线选择活动星系核的光度函数和大尺度成团偏差的最小模型。我们假设活动星系核X射线光度L_X与宿主暗物质晕质量M_h之间存在简单的总体平均标度关系。利用这种关系，活动星系核X射线光度函数可以由晕质量函数计算出来。利用后者的协调LCDM晕质量函数，我们得到了匹配由X射线观测得到的红移相关活动星系核X射线光度函数所需的M_h-L_X关系。我们发现，通过简单的幂律标度M_PDMATHABMM L_X^Γ（z），我们的模型可以成功地再现观测到的X射线光度函数。此外，我们自动获得预测的大规模活动星系核集群的振幅和它们的依赖光度和红移，这似乎是兼容的活动星系核集群测量。我们的模型还包括红移相关的活动星系核占空比，其峰值在红移z ~ 1处，其峰值与1一致，表明平均每个暗物质晕不超过一个活动星系核。对于一个典型的z ~ 1的X射线选择活动星系核，我们的最佳拟合M_h-L_X标度表示低的埃丁顿比L_X/L_Edd ~ 10^{-4}-10 ^{-3}（2-10 keV波段，不应用测辐射热校正）和相应的大质量增长e折叠时间，表明典型的X射线选择活动星系核主要通过相对低效的“热晕”吸积模式提供燃料。
2013-11-13 astro-ph.CO
Gravitational lensing in WDM cosmologies: The cross section for giant arcs
宇宙暗区的性质仍然是现代宇宙学的突出问题之一，寻找新的观测探测器指导下一代观测设施的发展。线索来自于ΛCDM的预测和引力透镜星系的观测之间的紧张关系。先前的研究表明，ΛCDM中的星系团不足以重现观测到的透镜弧数量。这项工作的目的是约束温暖的暗物质宇宙学的手段，从这些替代模型得出的星系团的透镜效率。研究了两个模拟星系团在冷暗物质和暖暗物质宇宙学中的透镜特性。结果表明，即使CDM集群更集中，并包含更多的子结构，WDM集群有略高的透镜效率比他们的CDM同行。关键的区别是，WDM集群有更多的扩展和更大规模的subhaloes比CDM类似物。这些巨大的子结构显著地拉伸了临界线和焦散线，因此它们提高了宿主晕的透镜效应。尽管由于WDM簇中大量子结构的贡献而增加了透镜效率，但这不足以解决弧统计问题。
2014-04-07 astro-ph.CO
