Accuracy of cosmological parameters using the baryon acoustic scale
对共动重子声学标度标准尺的X-能级测量可以用来打破仅来自CMB的参数约束中的简并性。重子拖曳时期的声视界常被用作物质密度关联函数峰值尺度的代用指标,并可方便、快速地计算出不同宇宙学模型的声视界。然而,测量并不直接约束该尺度,而是对全关联函数的测量,其取决于通过解耦的详细演变。我们评估的可靠性水平的参数约束的基础上一个简单的近似的声学尺度相比,一个更直接的确定从完整的数值两点关联函数。使用类似于最近BAO数据分析的五参数拟合技术,我们发现,对于标准ΛCDM模型和具有大质量中微子和附加相对论自由度的扩展,对于在合理范围内变化的大多数参数组合,近似优于0.15%。
2014-12-08 astro-ph.CO
Cosmological constraints from Radial Baryon Acoustic Oscillation measurements and Observational Hubble data
利用径向重子声学振荡(RBAO)测量、远距离Ia型超新星(SNe Ia)、观测$H(z)$数据(OHD)和宇宙微波背景(CMB)位移参数数据,对$Λ$ CDM和XCDM宇宙学参数进行了约束,并进一步研究了OHD和SNe Ia数据在宇宙学约束中的作用.通过对概率密度$P\propto e^{-χ^{2}/2}$的积分,对$h$上的似然函数进行边缘化处理,得到了最佳拟合结果和$Ω_{m}-Ω_Λ$平面上的置信域,并对{ \rm $Λ$ }CDM和XCDM模型进行了组合分析,得到了68.3%的置信域,OHD+RBAO+CMB与SNe Ia+RBAO + CMB的一致性分别为95.4%和99.7%,与Lin等的结果一致。随着OHD观测数据的增加,我们有可能用OHD观测数据代替Ia型超新星观测数据来约束宇宙学参数。
2010-05-13 astro-ph.CO
Impact of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter determination
普朗克合作组的最新结果表明,从宇宙微波背景辐射各向异性和星系团数计算得出的宇宙学参数处于紧张状态,后者倾向于较低的物质密度参数$Ω_\mathrm{m}$和功率谱振幅$σ_8$。受此启发,我们调查在何种程度上的紧张局势可能得到改善,一旦考虑到对集群质量函数的重子耗尽的影响。在我们的研究中,我们使用了大体积的千禧气体模拟,包括一个在高红移下预热的气体和一个由恒星和活动星系核加热的气体(在后者中,重子的自引力和辐射冷却被省略)。在这两种情况下,集团重子分数是在合理的良好协议的数据在低红移,显示出显着的重子消耗相对于宇宙平均。结果发现,这些模拟中的星系团丰度比Tinker等人(2008)在质量范围为$10^{14}-10^{14.5}h^{-1} \mathrm{M}_\odot$的暗物质模拟中普遍采用的拟合低约15%。忽略这种效应会产生宇宙学参数的显著的人为偏移,对于反馈模型,它可以表示为$z=0.17$处的$Δ[σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.27)^{0.38}]\simeq -0.03$($\mathit{Planck}$集群样本的中值红移)。虽然这种变化不足以完全解释$\mathit{Planck}$的差异,但很明显,在未来对星系团宇宙学参数的精确测量中,这种影响不能被忽略。最后,我们概述了一个简单的,独立于模型的程序,试图纠正重子耗尽的影响,并表明它的工作原理,如果重子…
2014-01-15 astro-ph.CO
Accounting for Baryons in Cosmological Constraints from Cosmic Shear
即将进行的引力透镜观测所面临的最有害的理论系统之一是由重子对会聚场功率谱的影响所引入的不确定性。已经提出的一种解释这些效应的方法是允许几个额外的参数(表征暗物质晕)变化,并将透镜数据与这些晕参数以及标准的宇宙学参数集同时拟合。我们测试这个方法。特别是,我们使用这种技术来模拟收敛功率谱预测从一组宇宙学模拟。我们估计的偏差,在暗能量状态方程的参数,如果一个是适合的光谱预测的模拟没有模型的重子,或与所提出的方法。我们发现,忽略重子效应会导致暗能量参数的偏差,这是像暗能量调查这样的调查的统计误差的几倍。提出的重子效应修正方法使暗能量状态方程参数的剩余偏差小于统计误差。这些结果表明,这种缓解方法可以应用于分析收敛谱的调查,如暗能量调查。对于大得多的巡天观测,例如大型综合巡天望远镜,重子效应带来的偏差要显著得多。我们表明,这种缓解技术显着降低了这样的大型调查的偏差,但更有效的缓解策略将需要开发,以确保这些调查中的剩余偏差低于统计误差。
2012-12-05 astro-ph.CO
New cosmological constraints with extended-Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample
我们通过采用2015年公布的普朗克数据和重子声振荡(BAO)测量,包括新的DR14类星体样品在红移$z=1.52$处的测量,更新了对宇宙学参数的约束,得出了基于六参数$Λ$ CDM模型的结论。通过对$Λ$ CDM模型的一些扩展,我们发现在$w$ CDM模型中暗能量的状态方程为$w=-1.036\pm 0.056$,在$N_\text{eff}+Λ$ CDM模型中宇宙的有效相对论自由度为$N_\text{eff}=3.09_{-0.20}^{+0.18}$,在$Ω_k+Λ$ CDM模型中空间曲率参数为$Ω_k=(1.8\pm1.9)\times 10^{-3}$,在$68\%$置信水平(C.L.)下,和$95\%$ C.L.三个活跃中微子质量之和的上限是正常层次(NH)的$\sum m_ν<0.16$ eV和具有$Δχ^2\equiv χ^2_\text{NH}-χ^2_\text{IH}=-1.25$的倒置层次(IH)的$\sum m_ν<0.19$ eV。
2017-10-09 astro-ph.CO
Baryonic effects for weak lensing. Part I. Power spectrum and covariance matrix
重子反馈效应导致小尺度下弱透镜角功率谱的抑制。这种抑制的形状和幅度约束不佳是即将到来的宇宙学弱透镜调查(如Euclid或LSST)的不确定性的重要来源。在这两篇系列论文中的第一篇中,我们使用模拟为宇宙剪切功率谱和相应的协方差矩阵建立了一个类似欧几里得的层析模拟数据集,这两个数据集都是根据施耐德等人的重子化方法进行重子效应校正的。(2019)。此外,我们开发了一个模拟器,以获得快速预测的重子功率抑制,使我们能够执行一个标准的$Λ$ CDM宇宙学与宇宙学和天体物理参数的似然推断分析。我们的主要发现是:(i)忽略重子效应会导致宇宙学参数$Ω_m$和$σ_8$的$σ$偏差大于5,(ii)将分析限制在最大尺度上,即不受重子影响的尺度上,使偏差消失,但会导致$Ω_m$ - $σ_8$等值线面积放大10倍以上;(iii)忽略重子对协方差矩阵的影响不会显著影响宇宙学参数的估计;(iv)虽然重子的抑制是轻微的宇宙学依赖,这种影响不会明显修改后轮廓。总的来说,我们的结论是,包括重子的不确定性方面的滋扰参数的结果在宇宙学的公正和令人惊讶的严格约束。
2020-03-30 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the Lyα forest baryon acoustic oscillations measurement of the redshift 2.3 Hubble parameter
我们使用Busca等人(2012)在红移z = 2.3处测量的哈勃参数,以及Simon等人(2005),Gaztanaga等人(2009),Stern等人(2010)和Moresco等人(2012)的21个较低z测量值,对恒定和时间演化的暗能量宇宙学模型的模型参数进行约束。新Busca等人(2012)的测量结果在H(z)约束中的限制性明显高于Farooq等人(2012)得出的限制性。这些H(z)约束现在比当前Ia型超新星(SNIa)视星等测量的限制性更大(Suzuki et al. 2012)。H(z)约束本身要求在大约2-sigma置信水平下加速宇宙膨胀,这取决于分析中使用的宇宙学模型和哈勃常数先验。对H(z)、重子声学振荡峰长标度和SNIa数据的联合分析支持一个空间平坦的宇宙学模型,该模型目前由与时间无关的宇宙学常数主导,但不排除缓慢演化的暗能量密度。
2012-12-18 astro-ph.CO
Cosmological constraints on coupled dark energy
耦合暗能量模型为缓解宇宙学标准模型的符合问题提供了一条可能的途径。这里,耦合项被假定为$\bar{Q}=3Hξ_x\barρ_x$,它与暗能量的相互作用率和能量密度有关。我们推导了几个耦合模型的背景和扰动演化方程。然后,我们测试这些模型,目前可用的宇宙观测,其中包括宇宙微波背景辐射普朗克2015年,重子声学振荡,Ia型超新星,$fσ_8(z)$数据点从红移空间扭曲,和弱引力透镜。约束结果表明,在2 $σ$水平上没有相互作用的证据,很难区分不同的耦合模型。
2016-10-09 astro-ph.CO
The cluster gas mass fraction as a cosmological probe: a revised study
本文分析了用Chandra观测的52个X射线发光星系团在红移0.3-1.273范围内的重子含量。我们使用去投影的X射线表面亮度轮廓和气体温度的测量值来恢复气体和总质量轮廓。通过假设星系团代表宇宙重子收支,用最热(T> 4keV)系统中星系团重子分数随红移的分布来约束宇宙学参数。我们讨论了我们的约束是如何影响的几个系统学,即等温线,假设的重子分数的恒星,耗尽参数和样品的选择。通过仅使用星团重子分数作为宇宙学参数的代理,我们得到Ω被很好地限制在0.35的值,相对统计不确定度为11%(1 σ水平; w=-1),进一步的系统误差约为(-6,+7)%。另一方面,由于存在更大的统计和系统不确定性(Lambda的数量级为40%,w的数量级大于50%),对Lambda(没有平坦几何的先验)和w(使用平坦几何的先验)的约束肯定更弱。如果WMAP 5年的最佳拟合结果被假定为固定的宇宙学参数,我们限制的贡献,预计从非热压力的支持和ICM团块低于约10%,也留下空间,以容纳重子不占无论是在X射线发射等离子体或恒星的顺序的18%的总集群重子预算。
2009-04-27 astro-ph.CO
Forecasting the Cosmological Constraints with Anisotropic Baryon Acoustic Oscillations from Multipole Expansion
重子声学振荡(BAO)在高红移星系的功率谱中的印记可以作为确定角直径距离和哈勃参数的标准标尺。结合明显扭曲星系团模式的红移畸变效应,我们还可以约束大尺度结构形成的增长速率。通常,通过星系红移巡天来约束这些参数的未来预测已经用全二维功率谱来进行,该功率谱被表征为波数$k$和视线方向与波矢量之间的方向余弦$μ$的函数,即,$P(k,μ)$。在这里,我们应用多极展开的完整的二维功率谱,并讨论了多少宇宙学信息可以从较低的多极谱提取,适当考虑到非线性效应的引力集群和红移失真。Fisher矩阵分析表明,与全2D光谱分析相比,来自双极和四极光谱的部分信息通常使每个参数的约束降低$\sim1.3$的因子。来自十六极谱的附加信息有助于改善约束,这导致从全2D谱预期的几乎可比较的结果。
2011-01-25 astro-ph.CO
Probing Bardeen-Kiselev black hole with cosmological constant caused by Einstein equations coupled with nonlinear electrodynamics using quasinormal modes and greybody bounds
本文通过计算带宇宙学常数的Bardeen-Kiselev黑洞在电磁和引力扰动下的准正规频率及灰体因子,揭示其与RN-dSQ黑洞的响应差异,并发现quintessence对衰减、振荡和透射系数的影响。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmological and astrophysical probes of dark baryons
我们研究了“暗重子”的宇宙学和天体物理学特征,这是一种与中子混合的中性费米子。由于混合是通过夸克水平上的高维算子进行的,因此高能暗重子的产生得到了增强,因此它在早期宇宙中的丰度可能是显着的。把它的初始丰度作为一个自由参数,我们得到新的,强大的限制的性质的黑暗重子。原始核合成和宇宙微波背景提供了强的约束,由于中子通过其诱导跃迁偶极相互转换为暗重子,并由于暗重子的后期衰变。此外,中子星中的中子可以缓慢地衰变为暗重子,提供了一种新的热源,但受到脉冲星温度测量的限制。考虑到所有的约束条件,我们确定参数空间的黑暗重子可以是一个可行的暗物质的候选人,并讨论有前途的途径探测它。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
On the Role of Cosmological Gravitational Particle Production in Baryogenesis
本文利用 Bogoliubov 方法研究引力粒子产生框架下的重子不对称性,表明低重加热温度下 GUT 重子产生可在广泛共形耦合范围内成功,并给出轻子产生所需的温度与右手中微子质量约束。
2024-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological consequences of scale-dependent Barrow-Tsallis entropy
Universidad de Lleida(莱里达大学);Università di Camerino(卡梅里诺大学);University at Albany-SUNY(奥尔巴尼州立大学);INFN, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Al-Farabi Kazakh National University(阿尔法拉比哈萨克国立大学);INAF - Catania Astrophysical Observatory(意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台);ICRANet(国际相对论天体物理中心网络)
该研究基于尺度依赖的Barrow-Tsallis熵构建扩展宇宙学模型,推导修正宇宙学方程,结合多类观测数据检验,发现模型在参数空间内兼容观测,或可缓解哈勃张力。
2026-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter from dark energy-baryonic matter couplings
我们提出了一个方案,其中标量场暗能量耦合到重子物质场的能量动量张量的轨迹。在慢卷状态下,这种相互作用可以产生暗物质的宇宙学特征。我们利用Union 2超新星数据集计算了宇宙学背景解,并拟合了模型的参数。然后,我们将宇宙学扰动发展到线性阶,发现微扰变量具有可接受的行为,特别是在适当选择耦合强度参数的情况下,重子物质的密度衬度与$Λ$ CDM模型中的密度衬度相似.
2011-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Modelling the large scale structure of the Universe as a function of cosmology and baryonic physics
我们提出并测试了一个框架,该框架模拟了宇宙中质量的三维分布,作为宇宙学和天体物理参数的函数。我们的方法结合了两种不同的技术:一个重新标度算法,修改宇宙学的引力只有N体模拟,和重子化算法,模仿的天体物理过程引起的重子,如恒星形成和AGN反馈的影响。我们展示了这种方法如何能够准确地再现重子的各种国家的最先进的流体动力学模拟(EAGLE,插图,插图-TNG,地平线-AGN,和OWLS,宇宙-OWLS和BAHAMAS)的物质功率谱的影响,从非常大到小,高度非线性尺度,k= 5小时/百万秒差距,从z=0到z=2的百分比水平。我们强调,由于算法的大量优化,我们可以获得这些预测的任意重子模型和宇宙学(包括大质量中微子和动态暗能量模型)几乎可以忽略不计的CPU成本。因此,这种方法对于宇宙学数据分析是足够有效的。有了这些工具在手,我们探索的非线性质量功率谱的宇宙学和天体物理参数之间的简并。我们的发现表明,在边缘化重子物理学之后,从弱引力透镜推断出的宇宙学约束应该适度退化。
2020-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Constraints on the Coupling Model from Observational Hubble Parameter and Baryon Acoustic Oscillation Measurements
在本文中,我们考虑了两个模型,其中暗能量与尘埃物质或暗物质耦合,并讨论了允许更多的时间结构的形成发生在高红移的条件。这些模型比$Λ$ CDM [宇宙由冷暗物质(CDM)和暗能量(宇宙学常数,$Λ$)组成]的宇宙年龄更大,因此可以解释$Λ$ CDM模型无法解释的高红移引力束缚系统的形成。我们利用观测的哈勃参数数据(OHD)和宇宙计时器方法($H(z)$)得到的哈勃参数,结合重子声学振荡(BAO)数据对这些模型进行约束。利用最佳拟合参数,讨论了年龄、减速参数和能量密度参数在新宇宙中的演化,并与$Λ$ CDM的演化进行了比较.
2021-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Using lower-redshift, non-CMB, data to constrain the Hubble constant and other cosmological parameters
我们使用更新的哈勃参数和重子声学振荡数据,以及其他较低的红移Ia型超新星,Mg II反射测量类星体,类星体角尺寸,H II星暴星系,和阿马蒂相关的伽马射线暴数据,共同约束宇宙学参数在6个宇宙学模型。联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0=69.7\pm1.2$ $\rm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}$和当前非相对论物质密度参数$Ω_{m0}=0.295\pm0.017$的测定。这些误差条比来自普朗克TT、TE、EE+低辐射+透镜宇宙微波背景各向异性数据的平坦$Λ$ CDM模型中的相应误差条大2.2和2.3倍。基于偏差信息准则(DIC),平坦的$Λ$ CDM模型是最受青睐的,但也不排除有温和的暗能量动力学和小的空间曲率。
2022-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph