Improving cosmological constraints via galaxy intrinsic alignment in full-shape analysis
本文首次利用全形状内禀对齐统计量进行Fisher预报，证明星系内禀对齐能显著改进动力学暗能量和修改引力等模型的宇宙学参数约束。
2025-06-05 astro-ph.CO
Improvement of cosmological constraints with the cross correlation between line-of-sight optical galaxy and FRB dispersion measure
快速射电暴（以下简称FRB）可以通过研究色散测度（以下简称DM）作为红移的函数而用于宇宙学。物质分布的大尺度结构被认为是这种应用的主要误差预算。使用光学星系和色散测量模拟建立从N体模拟，我们已经表明，星系数密度可以作为一个示踪剂的大规模电子密度，并有助于提高测量DM作为一个函数的红移。我们已经证明，使用给定的定域FRB源周围1'内的视线星系数计数可以帮助改善宇宙学参数约束超过20%。
2022-05-08 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from a Combination of Galaxy Clustering & Lensing -- II. Fisher Matrix Analysis
利用大星系红移巡天数据，对表征物质能量密度（Ω m）、物质涨落功率谱振幅（σ 8）、中微子能量密度（Ω v）和暗能量状态方程（w 0）的宇宙学参数进行了定量化约束.我们主张对星系丰度、星系聚类和星系-星系弱透镜信号进行联合分析，以便同时约束晕占据统计（即，星系偏差）和感兴趣的宇宙学参数。我们根据条件光度函数参数化星系的晕占据分布，并使用我们的同伴论文（van den Bosch et al. 2012）中描述的晕模型的分析框架来预测相关的观测值。通过执行Fisher矩阵分析，我们表明，这些观测值的联合分析，即使与精度，他们目前从斯隆数字巡天测量，可以用来获得严格的约束宇宙学参数，完全边缘化的不确定性星系偏差。我们表明，从这样的分析的宇宙学约束几乎是不相关的晕占领分布的约束，因此，最大限度地减少任何不完善的建模晕占领统计的宇宙学约束的系统影响。事实上，我们证明，从这样的分析的约束是互补和竞争与现有的限制，这些参数从一些其他的技术，如集群丰度，宇宙剪切和/或重子声学振荡，从而铺平了道路，以测试和谐宇宙模型。
2012-06-29 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy-lensing cross correlations using BOSS galaxies with SDSS and CMB lensing
我们提出了宇宙学参数约束的基础上的联合建模的星系透镜互相关和星系聚类测量的SDSS，边缘化小规模的建模不确定性，使用模拟星系目录，没有明确的星系偏差建模。我们表明，我们的建模方法是强大的星系如何占据暗物质晕和重子物理的影响（在宇宙学参数的$\sim2\%$水平）的不同选择的影响和测试的协方差的影响的可能性分析和调查窗口函数的理论计算。将我们的结果应用于使用BOSS星系样品的测量和使用SDSS星系剪切的透镜测量以及普朗克的CMB透镜测量，并采用保守的尺度切割，我们获得了$S_8\equiv\left(\frac{σ_8}{0.8228}\right)^{0.8}\left(\frac{Ω_m}{0.307}\right)^{0.6}=0.85\pm0.05$（统计）。使用LOWZ $\times$ SDSS星系透镜和$S_8=0.91\pm0.1$（统计）使用LOWZ和CMASS $\times$普朗克CMB透镜的组合。从包括重子物理在内的小尺度模型不确定性出发，我们估计星系-星系透镜测量的系统不确定性为$\sim6\%$（主要由光度红移不确定性决定），星系-宇宙微波背景辐射透镜测量的系统不确定性为$\sim3\%$。
2020-01-20 astro-ph.CO
Extracting cosmological information from the abundance of galaxy clusters with simulation-based inference
针对星系团计数宇宙学分析中显式似然函数精度难达、计算昂贵的问题，本研究提出基于模拟推理（SBI）的方法，仅用合成目录实现分析，验证显示其与显式似然结果偏差小，还首次完成真实样本的SBI星系团计数分析。
2025-04-14 astro-ph.CO
Constraint on the cosmological f(R) model from the multipole power spectrum of the SDSS luminous red galaxy sample and prospects for a future redshift survey
可行的f（R）模型的约束条件进行了调查，面对的多极功率谱的发光的红色星系样本的斯隆数字巡天数据发布7的理论预测。我们得到了宇宙学大尺度结构尺度上f（R）模型的康普顿波长参数的一个约束。本文还探讨了用未来的红移测量来约束康普顿波长参数的前景。证明了红移空间扭曲对于在宇宙学尺度上检验引力理论的有用性。
2010-04-19 astro-ph.CO
Cosmological Numerical Simulations of Radio Relics in Galaxy Clusters: Insights for Future Observations
电子在激波前沿的加速被认为是射电遗迹的原因，射电遗迹是合并星系团附近的射电特征。通过结合高分辨率的自适应网格精化Hydro/N体宇宙学模拟与精确的激波发现算法和电子加速模型，我们计算了预期的同步辐射导致宇宙学结构的形成。从这些模拟中，我们产生了无线电，SZE和X射线图像的一个大样本的星系团随着无线电光度函数和标度关系。我们发现，与即将到来的无线电阵列，我们希望看到丰富的无线电发射合并冲击在集群内介质。通过产生观测动机的统计数据，我们提供的预测，可以与观测进行比较，以进一步了解电子冲击加速和星系团的运动学结构。
2011-01-18 astro-ph.CO
Testing the equivalence principle on cosmological scales using the odd multipoles of galaxy cross-power spectrum and bispectrum
广义相对论的基石之一是等效原理。然而，等效原理的有效性只在太阳系尺度上对标准物质场成立;这个结果不能假设在宇宙尺度上主导引力动力学的非标准物质场成立。在这里，我们将展示如何在宇宙学尺度上的等效原理可能会测试非标准的物质场使用的奇多极的星系交叉功率谱和双谱。该检验利用了过去光锥的宇称违背广义相对论变形对星系互功率谱和双谱的影响，并假设星系可以作为由重子和冷暗物质组成的检验粒子。如果重子和暗物质之间的等效原理不成立，这个假设将导致星系-重子的相对速度不为零。利用HI强度图/H $α$星系巡天的互功率谱和H $α$星系巡天的双谱，我们证明了相对速度可以被限制在星系速度的28%以下。
2021-07-30 astro-ph.CO
Cosmic variance or galaxy bias? Disentangling finite-volume and galaxy formation effects in cosmological analysis
Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基本物理研究所）；SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
本文重新定义宇宙方差，利用星系偏袒形式主义描述有限体积效应，并应用于BAO非线性位移分析，通过N体模拟验证了不确定性降低。
2026-07-10 astro-ph.CO
On the total cosmological information in galaxy clustering: an analytical approach
在结构形成的线性区域之外，编码在星系团中的宇宙学信息的一部分变得无法用通常的功率谱来描述。最近引入了“足够的统计”A*，以重新获得丢失的，并最终提取所有的宇宙学信息。我们提出了解析近似的A* 和传统的功率谱，以及它们的协方差矩阵，以分析计算其宇宙学信息含量的背景下，Fisher信息理论。我们的方法允许精确的定量比较的技术与彼此和数据中的总信息，并提供了足够的统计数据的见解。特别是，我们发现，虽然A* 功率谱具有类似的形状，通常的星系功率谱，其振幅强烈调制的小尺度统计。这种效应主要是由于A* 功率谱能够重新捕获通常功率谱丢失的信息。我们使用我们的框架来预测最好的可实现的宇宙学约束作为其星系密度的函数的投影调查，并比较两个功率谱的信息内容。我们发现，充分的统计提取所有的宇宙学信息，导致约2倍的增益在低红移密集投影的调查。预测调查有效量的增加与以前的数字计算是一致的。
2015-03-17 astro-ph.CO
Sensitivity of Cosmological Parameter Estimation to Nonlinear Prescription from Galaxy Clustering
下一代大规模调查以高分辨率探测非线性区域。根据这些观测结果进行可行的宇宙学推断需要对轻度非线性区域进行精确的理论建模。在这项工作中，我们调查的灵敏度宇宙学参数测量从未来的探测星系团的选择非线性处方高达$k_{\rm max}=0.3~h~\rm{Mpc}^{-1}$。特别是，我们计算的诱导参数偏差时，轻度非线性政权的Halofit拟合方案建模。我们发现显着的（$\sim5σ$）偏见的一些参数与未来的欧几里德一样的调查。我们还探讨了不同尺度的参数估计不同的观测设置和宇宙学的情况下，Halofit和EFTofLSS的两个非线性处方相比的贡献。我们包括在分析中的自由参数的非线性理论和一个盲目的参数化星系的偏见。我们发现，这些讨厌的参数的边缘化显着提高标准宇宙学参数的误差。这使得当转移到参数空间时，各种非线性处方的预测中的差异不太有效。因此，对这些讨厌的参数进行更精确的建模，将大大提高从轻度非线性状态中获得的宇宙学增益。
2021-07-27 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the redshift dependence of the volume effect using the galaxy 2-point correlation function across the line-of-sight
我们开发了一种方法，使用星系2点关联函数（2pCF）在整个视线，$ξ(r_{\bot})$，作为宇宙学参数的探测红移的依赖。在不同的宇宙学参数选择下，星系在共动笛卡尔空间中的位置不同，导致星系分布中存在{\it红移相关标度}。这种几何畸变可以被观测为在所测量的$ξ(r_{\bot})$中的红移相关的重新标度。我们测试这种方法使用的样本17.5亿模拟星系的红移0，0.5，1，1.5，2，从地平线运行4 N体模拟。$ξ(r_{\bot})$的形状可以表现出显着的红移演化时，星系样本进行分析的宇宙学不同于真实的，模拟的。其他贡献，包括结构的引力增长，星系偏置和红移空间扭曲，不会产生大的红移演变的形状。我们表明，人们可以利用这种几何扭曲来约束宇宙学参数的值，宇宙膨胀的历史。该方法可应用于未来的大尺度结构巡天，特别是DES、LSST等测光巡天，以获得严格的宇宙学约束。这项工作是我们以前工作的延续，作为一种策略，以约束宇宙学参数使用红移不变的物理量。
2017-06-29 astro-ph.CO
A brief review on cosmological analysis of galaxy surveys with multiple tracers
本文综述了星系巡天中多示踪方法的基本原理与数据分析步骤，并基于GAMA、BOSS和eBOSS巡天展示了实例，旨在通过观测多种偏置示踪天体克服大尺度宇宙方差对测量精度的限制。
2020-09-08 astro-ph.CO
Galaxy Cluster Radio Relics in Adaptive Mesh Refinement Cosmological Simulations: Relic Properties and Scaling Relationships
宇宙冲击是大尺度结构形成的关键部分，并负责加热星系团中的团内介质。此外，它们还能够加速非热电子和质子。在这项工作中，我们专注于加速电子在冲击波阵面，这被认为是负责无线电遗迹-扩展的无线电功能在附近的合并星系团。通过结合高分辨率AMR/N体宇宙学模拟与精确的冲击发现算法和电子加速模型，我们计算了预期的同步辐射导致宇宙学结构的形成。我们制作了一个大样本的星系团的合成射电图，并提出了光度函数和标度关系。随着即将到来的长波长射电望远镜，我们希望看到大量的无线电发射与合并冲击在集群内的介质。通过产生观测动机的统计数据，我们提供的预测，可以与观测结果进行比较，以进一步提高我们的理解磁场和电子冲击加速。
2011-05-09 astro-ph.CO
Modeling the Outskirts of Galaxy Clusters with Cosmological Simulations
我们目前的宇宙学模拟的星系团，重点是集群的外围。我们发现，大规模的宇宙吸积和合并产生显着的内部气体运动和不均匀的气体分布（“clumpiness”）在集群内介质（ICM）和ICM配置文件和集群质量的测量引入偏差。我们还表明，气体运动提供的非热压力是宇宙微波背景次级各向异性理论不确定性的主要来源之一。我们简要地讨论了集群宇宙学的影响和未来的前景，利用计算机模拟和多波长集群调查了解集群郊区的物理。
2011-01-06 astro-ph.CO
Effects of simulated cosmological magnetic fields on the galaxy population
我们调查的原始磁种子场的强度变化的影响，在理想的磁流体动力学宇宙学模拟与移动网格代码AREPO进行的星系人口的全球性质。我们在计算中改变了种子场，使其值的范围仍然与当前宇宙学的上限相兼容。我们表明，以上的$\simeq 10^{-9}\,{\rm G}$的临界强度，从外地产生的额外的压力强烈影响的气体结构的演变，导致宇宙恒星形成历史的抑制，\rev{which is stronger for larger seed fields. This directly reflects into a lower total galaxy count above a fixed stellar mass threshold at all redshifts, and}一个较低的星系数密度在固定的恒星质量和质量较小的恒星组件在所有质量尺度上固定维里质量。除了现有的方法之外，这些签名可以用于导出对原始磁种子场强度的更严格的约束。
2015-11-21 astro-ph.CO
Merger and non-merger galaxy clusters in cosmological AMR simulations
目的：讨论激波、宇宙射线加速和湍流对宿主团动力学状态的依赖性。方法：我们使用网格代码ENZO 1.5进行宇宙学模拟，并采用了专门针对团簇体积中产生的高分辨率冲击和湍流而定制的网格细化方案。结果如下：当一些重要的属性，连接到集群中的非热活动，合并后，合并和放松系统进行比较时，发现相当大的差异。
2011-01-13 astro-ph.CO
Minimising the impact of scale-dependent galaxy bias on the joint cosmological analysis of large scale structures
我们提出了一种缓解策略，以减少非线性星系偏差的影响联合“$3 \times 2 $ pt”弱透镜和星系调查的宇宙学分析。我们采用的$Ψ$ -统计量是基于E/B积分的完全正交集（COSEBI）。因此，它们的目的是尽量减少从最小的物理尺度，其中模型是高度不确定的可观察的贡献。我们证明，$Ψ$统计进行相同的约束力的标准两点星系聚类和星系星系透镜统计，但显着不敏感的尺度依赖的星系偏差。使用两个星系的偏见模型，动机晕模型适合的数据和模拟，我们量化的错误，在一个标准的$3 \times 2$ PT分析，假设恒定的星系偏见。即使采用保守的角度尺度切割，降低整体宇宙学参数的约束，我们发现的顺序$1 σ$偏差的第三阶段调查的宇宙学参数$S_8 = σ_8(Ω_{\rm m}/0.3)^α$。这是由于在标准两点关联函数中，最小的物理尺度泄漏到所有的角度尺度。与此相反，当分析$Ψ$ -统计在相同的近似恒定的星系偏差，我们表明，$S_8$恢复值的偏差可以减少一个因素的$\sim 2$，与保守的规模削减。考虑到在高度非线性制度中确定准确的星系偏差模型的挑战，我们认为，$3 \times 2$ PT分析应该转向新的统计数据，对最小的物理尺度不太敏感。
2020-12-08 astro-ph.CO
Cosmological Prediction of the Void and Galaxy Clustering Measurements in the CSST Spectroscopic Survey
本研究针对中国空间站望远镜光谱巡天，利用模拟数据和分水岭算法识别虚空，提出简化的功率谱理论模型，结合MCMC方法实现宇宙学参数约束，联合约束精度较仅用星系功率谱提升约20%。
2024-10-31 astro-ph.CO
A Hybrid Deep Learning Approach to Cosmological Constraints From Galaxy Redshift Surveys
我们提出了一种基于深度机器学习（ML）的技术，用于从模拟3D星系调查中准确确定$σ_8$和$Ω_m$。模拟调查是建立从AbacusCosmos套件的$N$体模拟，其中包括40个宇宙学体积模拟跨越一系列的宇宙学模型，我们占星系形成的情况下，通过使用广义晕占领分布（HOD）的不确定性。我们探索了三种ML模型：3D卷积神经网络（CNN），基于功率谱的全连接网络，以及将两者合并以将物理动机的汇总统计与灵活的CNN相结合的混合方法。我们描述了在一套匹配相位模拟上训练深度模型的最佳实践，并在一个完全独立的样本上测试了我们的模型，该样本使用了以前从未见过的初始条件、宇宙学参数和HOD参数。尽管事实上模拟观测非常小（$\sim0.07h^{-3}\,\mathrm{Gpc}^3$）并且训练数据跨越大的参数空间（6个宇宙学参数和6个HOD参数），但是CNN和混合CNN可以将$σ_8$和$Ω_m$分别约束为$\sim3\%$和$\sim4\%$。
2019-09-23 astro-ph.CO
The Galaxy-Dark Matter Connection: A Cosmological Perspective
我们提出了一种方法，利用观测的星系，同时约束宇宙学参数和星系-暗物质连接（又名晕占领统计）。后者描述了星系是如何分布在暗物质晕上的，是对星系形成物理学知之甚少的一个印记。用星系来约束宇宙学的一个普遍问题是，星系是质量分布的一个有偏差的示踪剂，而这种偏差通常是未知的。同时约束宇宙学和晕占据统计的最大优点是，这有效地允许宇宙学约束在星系偏差的不确定性上被边缘化。不仅如此，它还产生了对星系-暗物质联系的限制，这一次在宇宙学上被适当地边缘化，这对告知星系形成的理论模型具有重要价值。我们使用的分析晕模型和条件光度函数的组合来描述的星系-暗物质连接，我们用它来模拟的丰度，集群和星系-星系透镜性质的星系人口。我们使用Fisher矩阵分析来衡量这些不同的观测值的互补性，并提出了一些初步的分析结果的基础上的数据从斯隆数字巡天。我们的结果是互补的，并完全符合从7年的数据发布的WMAP任务的结果，加强了真正的“和谐”宇宙学的情况。
2012-04-03 astro-ph.CO
Peaks in the cosmological density field: parameter constraints from 2dF Galaxy Redshift Survey data
我们使用从2dF星系红移巡天中获得的平滑宇宙密度场中的峰的数密度来约束与质量波动的功率谱相关的参数，n（谱指数），dn/d（lnk）（谱指数中的滚动），以及中微子质量，m_nu。在一篇配套论文中，我们使用N体模拟来研究峰值密度如何响应功率谱的变化、红移失真的存在以及星系和暗物质晕之间的关系。在本文中，我们对2dF星系红移巡天数据的峰值密度进行了测量，平滑滤波器的尺度范围为4-33 h^-1 Mpc。我们利用这些测量结果来约束宇宙学参数，在68%的置信水平下，发现n=1.36（+0.75）（-0.64），mnu < 1.76 eV，dn/d（lnk）=-0.012（+0.192）（-0.208），其中mnu是三个大质量中微子的总质量。在95%置信度下，我们发现m_nu< 2.48 eV。这些测量代表了另一种方式来约束宇宙学参数通常的直接适合星系功率谱，并预计将是相对不敏感的非线性集群演化和星系偏置。
2009-10-07 astro-ph.CO
Estimation of mass and cosmological constant of nearby spiral galaxies using galaxy rotation curve
导出了测试粒子在不变平面内绕中心质量旋转速度的表达式。为此，我们用SchwarzschilddeSitter时空的线元研究了宇宙学常数（$Λ$）对有质量粒子和无质量粒子运动的影响.利用邻近的15个旋涡星系和棒旋星系的自转曲线数据，估算了该星系的质量和$Λ$。星系的质量范围为0.13-7.60 $\times$ 10 $^{40}$ kg。宇宙学常数（$Λ$）被发现是负的（$-$ 0.03到$-$ 0.10 $\times$ 10 $^{-40}$ km $^{-2}$），这表明反德西特空间的重要性，在本地泡。将讨论结果的可能解释。
2013-07-07 astro-ph.CO
HICOSMO - Cosmology with a complete sample of galaxy clusters: II. Cosmological results
宇宙结构的增长与宇宙学参数密切相关。星系团作为大尺度结构的示踪物，是见证这一演化的理想对象。星系团势阱中的X射线明亮、炽热的气体使得对星系团样本的系统X射线研究能够约束宇宙学参数。HIFLUGCS由宇宙中64个X射线最亮的星团组成，构成了星系团的局部样本。在这里，我们利用这个样本来确定，第一次，个人流体静力学质量估计的所有集群的样本，并通过利用样本的完整性，我们量化的两个有趣的宇宙学参数，欧米茄和sigma8的约束。在论文I中，我们描述了数据分析过程，并与其他参考文献的个人质量估计进行了比较。现在，我们将从X射线分析得到的总流体静力学和气体质量估计应用于贝叶斯宇宙学似然分析，并留下几个参数自由约束。我们发现OmegaM = 0.30 +-0.01和sigma8 = 0.79 +-0.03（统计不确定性，68%的可信度水平）使用我们的默认分析策略结合两者，质量函数分析和气体质量分数的结果。我们还纠正了主要的偏差来源：（1）星系群的影响，（2）流体静力学质量偏差，（3）总质量的外推，（4）理论晕质量函数和（5）其他物理效应。我们发现，星系群引入了强烈的偏见，因为它们的数量密度似乎是超过了晕质量函数的预测。另一方面，最近的流体动力学模拟所纳入的重子效应不会导致约束的显着变化。总的系统不确定性（20%）明显地主导了宇宙学参数的统计不确定性。
2017-06-21 astro-ph.CO
The Nodal Line of the Galaxy Correlation Function as a Geometric Cosmological Probe
Kansas State University（堪萨斯州立大学）；Georgian National Astrophysical Observatory（格鲁吉亚国家天文台）
研究提出以星系相关函数的节点线作为几何宇宙学探针，该探针信息独立且互补于BAO。通过DESI DR1星系的分析，节点线能在不同条件下约束Ω_m h^{3/2}，与BAO结合可对H_0产生无声视界约束。
2026-07-28 astro-ph.CO
Cosmological Parameters from Observations of Galaxy Clusters
对星系团的研究已被证明在帮助建立宇宙学的标准模型方面至关重要，宇宙由暗物质和暗能量主导。将星系团描述为大质量、多组分、准平衡系统的理论基础，在解释范围和灵敏度不断扩大的多波长观测结果方面的能力越来越强。我们回顾当前宇宙学的结果，包括基础物理学的贡献，从观测星系团。这些结果与其他方法的结果是一致和互补的。我们强调了未来几年的几个机会领域，并强调需要精确建模的调查选择和系统误差的来源。要利用这些机会，就需要采取多波长方法，并应用严格的统计框架，利用观察者、模拟者和理论家的综合优势。
2011-06-10 astro-ph.CO
The Revised Evolutionary Volume Tolman Test: Cosmological Constraints from Galaxy Evolution
University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；Durham University（杜伦大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文基于星系演化历史和星形成及星系合并过程，提出修订的进化体积托尔曼测试，用于测定宇宙参数，尤其是暗能量性质，通过未来天文观测提升测量精度。
2026-03-18 astro-ph.CO
The Dynamics of Galaxy Pairs in a Cosmological Setting
我们使用千年模拟，和丰度匹配的框架，研究嵌入在宇宙学背景下的星系对的动力学行为。我们的主要星系对样本，被选择为具有低于250 kpc/h的分离，由超过130万对红移z = 0的星系对组成，恒星质量大于10^9 Msun，探测质量比低至1：1000。我们使用暗物质晕成员和能量来分类我们的星系对。在晕成员方面，中央卫星对倾向于孤立（相对于外部更大质量的星系），彼此能量绑定，并且也与邻近的大质量星系弱绑定。相反，卫星-卫星对居住在靠近更大质量星系的区域，能量不受约束，并且经常与邻居绑定。我们发现，我们的配对星系中有60%都与它们的伴星和第三个外部物体绑定在一起。此外，我们的配对中只有9%类似于完全孤立的理想化二元合并模拟所描述的系统。总之，我们证明了正确连接星系对与宇宙其他部分的重要性。
2013-09-04 astro-ph.CO
Cosmological constraints on the gas depletion factor in galaxy clusters
大质量星系团中X射线发射气体质量分数（$f_{gas}$）的演化可以作为一种独立的宇宙学工具来探测宇宙的膨胀历史。然而，它的使用取决于一个关键的量，即，耗尽因子$γ$，它对应于$f_{gas}$相对于普适重子平均值的耗尽比率。这个量没有被直接观测到，并且在特定的宇宙学模型中进行流体动力学模拟（例如，在这项工作中，我们首次结合40个X射线发射气体质量分数测量和Ia型超新星的亮度距离测量，获得了气体耗尽因子的自洽观测约束。平坦的$Λ$ CDM宇宙学）已被用来对其进行校准。利用高斯过程重构了$γ$的一个可能的红移演化，我们没有发现这种演化的证据，这证实了目前流体动力学模拟的结果。此外，我们对$γ$的约束可以被看作是对不同宇宙学模型的宇宙学分析的数据先验。目前的测量系统有限，因此未来的改进将在很大程度上取决于更好的质量校准星系团和它们的测量密度分布。
2017-11-28 astro-ph.CO
Validating a minimal galaxy bias method for cosmological parameter inference using HSC-SDSS mock catalogs
我们评估的性能的扰动理论启发的方法推断宇宙学参数的联合测量星系星系弱透镜（$ΔΣ$）和投影星系团（$w_{\rm p}$）。为了做到这一点，我们使用各种各样的模拟星系目录的基础上构建了一个大的$N$体模拟斯巴鲁HSC-Y1和SDSS星系，并应用该方法的模拟信号，以解决是否恢复模拟的基本真实的宇宙学参数。我们发现，只要采用适当的尺度切割，$ΔΣ$和$w_{\rm p}$分别采用$12$和$8~h^{-1}{\rm Mpc}$，一个只使用线性偏置参数$b_1$和非线性物质功率谱的“最小偏置”模型就能恢复真实的宇宙学参数（此处侧重于$Ω_{\rm m}$和$σ_8$）在68%可信区间内，对于我们研究的所有模拟，包括其中实现了组装偏差效应的模拟。这是预期的，如果物理过程固有的星系形成/演化局限于本地，小尺度下的尺度切割，从而意味着实空间观测有一个优势，在过滤出的影响，小尺度的非线性效应的参数估计，相比，他们的傅立叶空间的同行。此外，我们发现，包括高阶偏置贡献，如非线性偏置参数$(b_2)$的理论模板并没有改善宇宙学的约束，而是导致一个更大的参数偏差相比，基线$b_1$ -方法。
2020-08-16 astro-ph.CO
Combining Optical and X-ray Observations of Galaxy Clusters to Constrain Cosmological Parameters
星系团在宇宙学中有其独特的优势。本文收集了10个透镜状星系团的新样本，用X射线观测来约束宇宙学参数，透镜状星系团的红移范围在0.1 ~ 0.6之间，弧的红移范围在0.4 ~ 4.9之间。这些星团是从强引力透镜系统中精心挑选出来的，这些系统既有X射线卫星观测，也有已知红移的光学巨发光弧。巨大的弧通常出现在星团的中心区域，那里的质量可以很好地用光度来追踪。根据引力透镜理论和星系团质量分布模型，导出了一个与两个角直径距离之比无关的哈勃常数。一个是透镜源的距离，另一个是偏转器和源之间的距离。由于角直径距离在很大程度上依赖于宇宙学几何，我们可以使用这些比率来约束宇宙学模型。同时，星系团的X射线气体组分也可以作为宇宙学的探针。因为有十几个参数需要拟合，我们引入了一个新的分析算法，鲍威尔的UOBYQA（无约束优化二次近似），以加快我们的计算。结果表明，该算法是一种有效的拟合方法，这种连续多参数约束。我们发现一个有趣的事实，这两种方法是敏感的$Ω_Λ$和$Ω_{M}$分别。将它们结合起来，我们可以得到很好的基本宇宙学参数：$Ω_{M}=0.26_{-0.04}^{+0.04}$和$Ω_Λ=0.82_{-0.16}^{+0.14}$的拟合值。
2010-11-28 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from Strong Gravitational Lensing in Galaxy Clusters
目前观测宇宙学的努力集中在描述宇宙的质能含量。我们目前的结果从几何测试的基础上强透镜在星系团。基于哈勃空间望远镜的图像和大量的地面光谱跟踪的大质量星系团Abell 1689，我们使用参数模型来同时约束集群的质量分布和暗能量状态方程。将我们的宇宙学约束条件与X射线星团和Wilkinson微波各向异性探测器的5年数据相结合，得到Ωm = 0.25 +/- 0.05和wx = -0.97 +/- 0.07，这与其他方法的结果一致。包括我们的方法与所有其他可用的技术带来了目前的2σ轮廓的暗能量状态方程参数wx约30%。
2010-08-27 astro-ph.CO
Galaxy cluster strong lensing cosmography: cosmological constraints from a sample of regular galaxy clusters
星团强透镜宇宙学是对宇宙背景几何学的一种很有前途的探索，由于使用空间和地面望远镜的观测质量提高，已经出现了几项研究。我们首次使用五个星团强透镜的样本来测量宇宙学参数的值，并将它们与经典探测器的结果相结合。为了评估强透镜宇宙学在约束宇宙背景几何中的简并性和有效性，我们采用了四种宇宙学场景。我们发现宇宙的总物质密度（$Ω_{\rm m}$）和状态方程的暗能量参数$w$良好的约束力。对于一个平坦的$w$ CDM宇宙学，我们发现$Ω_{\rm m} = 0.30_{-0.11}^{+0.09}$和$w=-1.12_{-0.32}^{+0.17}$从强透镜。有趣的是，我们表明，从宇宙微波背景（CMB）的约束改善了2.5和4.0倍的$Ω_{\rm m}$和$w$，分别与我们的后验分布在这个宇宙学模型。在暗能量状态方程随红移演化的情况下，强透镜约束与宇宙学常数（即$w=-1$）相容。在弯曲宇宙学中，我们的强透镜分析可以容纳$Ω_{\rm k}=0.28_{-0.21}^{+0.16}$宇宙曲率的大范围值。在所有的宇宙学场景中，我们表明，我们的强透镜约束是互补的，并与CMB，重子声学振荡和Ia型超新星的测量结果很好地吻合。我们的研究结果表明，集群强透镜宇宙学是一个潜在的强大的探针，将包括在未来的调查宇宙学分析。
2021-10-12 astro-ph.CO
Extracting high-order cosmological information in galaxy surveys with power spectra
本文提出联合分析重建前后星系样本的功率谱，以高效提取超出2点统计的高阶宇宙学信息，相比单独分析任一样本带来信息增益，为约束宇宙学模型提供了便捷途径。
2024-04-09 astro-ph.CO
{\sc SimBIG}: Cosmological Constraints using Simulation-Based Inference of Galaxy Clustering with Marked Power Spectra
本文首次将标记功率谱与SimBIG仿真推断框架结合，分析BOSS星系数据，在σ8约束上比传统功率谱方法提升1.2倍。
2024-04-05 astro-ph.CO
Imaging systematics induced by galaxy sub-sample fluctuation: new systematics at second order
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高等物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术研究院）；Institute for Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）；Department of Physics, Imperial College London（帝国理工学院物理系）；Department of Physics and Astronomy, Rutgers, the State University of New Jersey（新泽西州立大学罗格斯大学物理与天文学系）；Instituto de Fisica Teorica UAM/CSIC, Universidad Autonoma de Madrid（马德里自治大学/西班牙国家研究委员会理论物理研究所）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文研究了由星系子样本波动引起的成像系统偏差，推导了其公式并提出通过合成源注入进行缓解的方法。
2026-01-09 astro-ph.CO
The Billion Galaxy Cosmological HI Large Deep Survey
我们概述的情况下，一个全面的广泛和深入的调查，最终目标是获得21厘米HI线发射光谱观测超过10亿星系红移z=1.5和更大的一半的天空。这项调查提供了一个星系红移，HI气体质量和星系旋转曲线的数据库，这将使广泛的科学，包括基础宇宙学和暗能量的研究。这项科学需要下一代无线电阵列，这是在平方公里阵列（SKA）项目的保护伞下设计的。我们提出了一个科学路线图，延伸到2020年及以后，这将使这项雄心勃勃的调查。我们也把这个调查的背景下，其他多波长的调查。
2009-03-03 astro-ph.CO
Halo mass and weak galaxy-galaxy lensing profiles in rescaled cosmological $N$-body simulations
我们调查的三维密度和弱透镜轮廓暗物质晕预测的宇宙学重新缩放算法$N$体模拟。我们扩展了Angulo & White（2010）和Angulo & Hilbert（2015）的重标度方法，通过使用基于偏移集理论的浓度-质量-红移关系模型来改善其在晕内尺度上的性能。用不同的宇宙学参数进行了数值模拟，验证了该方法的准确性。我们发现，中值密度分布的预测是更准确的比$\sim 5\,\%$的质量为$10^{12.0} - 10^{14.5} h^{-1}\,M_{\odot}$半径$0.05 < r/r_{200\text{m}} < 0.5$的晕，和宇宙学与$Ω_\text{m} \in [0.15,\,0.40]$和$σ_8 \in [0.6,\,1.0]$。对于更大半径的$0.5 < r/r_{200\text{m}} < 5$，由于对宇宙学和回溅半径红移依赖性的不准确建模，精度降低到$\sim20\,\%$。对于当前数据所允许的宇宙学变化，残差减少到$\lesssim2\,\%$，直到维里半径的两倍。我们通过估计模拟星系群样本的平均晕质量来说明该方法的有用性。我们发现，该算法的准确性是足够的当前数据。算法的改进，特别是在重子建模方面，可能需要解释未来的（暗能量任务组第四阶段）实验。
2018-07-03 astro-ph.CO
The Impact of Tomographic Redshift Bin Width Errors on Cosmological Probes
星系红移分布$n(z)$中的系统误差可以传播到导出的宇宙学中的系统误差。我们的特征如何在层析箱宽度和星系偏差的退化效应传授系统误差宇宙学推断使用观测数据从深透镜调查。为此，我们使用星系团和星系-星系透镜的组合。我们提出了两个端到端的分析，从目录级参数估计。我们产生了一个初始的宇宙学推断使用基准层析红移箱来自光度红移，然后比较这与红移箱经验校正使用一组光谱红移的结果。我们发现，导出的参数$S_8 \equiv σ_8 (Ω_m/.3)^{1/2}$从$.841^{+0.062}_{-.061}$到$.739^{+.054}_{-.050}$校正后的n（z）的错误在第二种方法。
2021-04-07 astro-ph.CO
Galaxy-halo alignments in the Horizon-AGN cosmological hydrodynamical simulation
星系内禀排列是影响弱引力透镜对宇宙学约束的重要天体物理系统。从预期勘测体积的流体动力学模拟获得数值预测是昂贵的，并且更便宜的替代方案依赖于用在较小流体动力学运行上校准的对准的精确模型填充大的仅暗物质模拟。这需要将星系的形状和方向与暗物质晕的形状和方向以及大尺度结构联系起来。本文讨论了Horizon-AGN宇宙流体动力学模拟中的星系晕排列。我们比较了星系的形状和方向的红移范围内的$0<z<3$，他们的嵌入暗物质晕，和一个双暗物质的匹配晕只运行相同的初始条件。我们发现，星系的椭圆率一般不能直接从晕椭圆率预测。星系的短轴和它的嵌入晕之间的平均错位角是晕质量的函数，与残差所产生的依赖星系类型的对齐，但不是环境。与星系相比，晕圈之间的排列更加紧密，而且它们的排列会随着红移的降低而减弱。星系排列与这种效应竞争，因为星系倾向于增加它们与低红移晕的排列。我们讨论了这些结果的影响，目前的晕模型的内在路线，并提出了几种改进的途径。
2017-08-30 astro-ph.CO
The Angular Momentum Problem in Cosmological Simulations of Disk Galaxy Formation
本文对盘状星系形成数值模拟中的角动量问题进行了系统的研究。我们调查的作用，数值分辨率使用半宇宙学的设置，它结合了一个有效的使用粒子的数量在一个孤立的晕，同时保留通过合并团块的磁盘的层次结构的建立。我们执行相同的模拟，在4个数量级上改变分辨率。与分辨率水平无关，角动量的损失保持不变，并且可以与建立阶段期间的动力学摩擦联系在一起。这在宇宙学模拟中得到了证实。我们还进行模拟，包括恒星形成和恒星形成和超新星反馈。虽然前者对角动量问题没有影响，但后者将损失降低到可能与观测一致的水平。这是通过抑制早期恒星的形成来实现的，因此形成了一个大的，缓慢旋转的凸起。我们的结论是，反馈是一个关键组成部分，以实现现实的盘星系在宇宙学模拟。数值分辨率是重要的，但它本身并不能解决角动量问题。
2009-09-23 astro-ph.CO
Counts of galaxy clusters as cosmological probes: the impact of baryonic physics
从N体模拟的无碰撞物质的晕质量函数通常用于检索宇宙学参数从观测到的星系团的计数。这忽略了一个观测事实，即星系团中的重子质量分数是一个随机变量，平均而言，随着总质量的增加（在500的过密度内）。考虑一个模拟目录，其中包括数以万计的星系团，预期从即将到来的一代的调查，我们表明，一个不同的重子质量分数的影响将是可观察到的具有很高的统计意义。净效应是簇质量函数的整体归一化的变化和其形状的较温和修改。我们的研究结果表明，如果要从这种质量的数据中获得无偏的宇宙学参数估计，就必须考虑重子对质量函数的修正。我们介绍了实现这一目标所必需的形式主义。我们的讨论是基于条件概率找到一个给定的值的重子质量分数的集群固定的总质量。最后，我们表明，从集群计数与测量的重子质量分数在一个小的子样本的集群（包括只有几十个对象）相结合的信息将几乎最优约束的宇宙学参数。
2013-04-15 astro-ph.CO
Modeling Neutrino-Induced Scale-Dependent Galaxy Clustering for Photometric Galaxy Surveys
本文提出中微子诱导的尺度依赖偏置（NISDB）的高效近似方法，通过模拟分析 DESY3 和 LSSTY1 合成数据，发现忽略该效应和中微子质量模型设定错误会导致宇宙学参数偏差，并提出了缓解策略。
2023-11-20 astro-ph.CO
First Cosmological Constraints from the Joint Analysis of Galaxy Clustering and the Kinetic Sunyaev-Zel'dovich Effect
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU（中山大学深空巡天科学中心）
本研究通过联合分析星系聚类和动能Sunyaev-Zel'dovich效应，首次获得宇宙学参数的约束。
2026-01-10 astro-ph.CO
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立，只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）。违反宇宙学原理（以及等效的FLRW度规）将打破这种线性关系。因此，它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试，基于直接观测，不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明，第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系，因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
On the impact of the galaxy window function on cosmological parameter estimation
本文通过模拟方法研究了星系窗口函数估计的不确定性和偏差对宇宙学参数推断的影响，发现神经网络回归方法优于线性回归模型，且窗口函数的加性偏差会显著偏移参数众数并降低精度，强调准确理解窗口函数对宇宙学实验至关重要。
2023-07-20 astro-ph.CO
Modeling color-dependent galaxy clustering in cosmological simulations
我们扩展的subhalo丰度匹配方法分配星系颜色的subhalos。我们把一个亮度分级的次晕样本分成两组，根据次晕的性质，推测它与星系的颜色有关。这两个子样本代表红色和蓝色星系群。我们探讨了两个模型的次级属性，即subhalo组装时间和当地的暗物质密度周围的每个subhalo。星系两点关联函数的模型预测进行了比较，从斯隆数字巡天的最新结果。我们发现，所观察到的星系团的颜色依赖性可以很好地再现我们的方法应用于宇宙学N体模拟没有重子过程。然后，我们比较模型预测的颜色依赖的星系质量交叉关联函数与引力透镜观测的结果。通过比较，我们可以区分不同的模型，也可以讨论应该使用什么样的subhalo属性来准确地为subhalo分配颜色。我们表明，扩展的丰度匹配方法使用本地暗物质密度作为颜色代理提供了一个准确的描述在本地宇宙中的星系种群。我们还研究了散射对局域暗物质密度-颜色关系的影响。引入散射改善协议，我们的模型预测与观察到的红色和蓝色星系集群，需要解释观察到的关联函数在更精细的颜色箱。最后，我们研究了星系团和星系团大小的晕中的红星系分数分布，发现红星系分数分布对我们的模型参数有较强的依赖性。我们认为，红色部分配置文件可以是一个重要的观测线索，除了星系团和星系-星系透镜，探索星系（子）晕连接。
2013-09-15 astro-ph.CO
Localizing Transformations of the Galaxy-Galaxy Lensing Observable
现代宇宙学对星系-星系透镜效应的分析面临着一个理论上的系统效应，这个系统效应来自于观测到的星系-星系透镜效应信号的非定域性。因为在给定的分离处预测的切向剪切信号取决于在该分离内部的所有尺度上的物理建模，所以非线性小尺度的建模中的系统不确定性向外传播到更大的尺度。即使在没有其他限制因素的情况下，这种系统性的影响可能需要保守的小规模削减，导致切向剪切数据矢量中的信息的显着损失。我们构造了一个简单的线性变换的观察，消除这种非局部性，使更积极的小规模削减一个给定的理论模型。我们修改后的星系-星系透镜观测使得在宇宙学分析中可以包括比标准方法小得多的尺度上的观测。更重要的是，它确保了包含在可观测范围内的宇宙学信号完全来自于我们熟知的物理尺度。
2020-04-16 astro-ph.CO
Testing one-loop galaxy bias: cosmological constraints from the power spectrum
我们调查的影响，不同的假设在建模的单圈星系偏差的宇宙学参数的恢复，作为后续的分析中所做的第一篇论文的系列在固定的宇宙学。我们使用三个不同的合成星系样本的聚类特性相匹配的CMASS和LOWZ目录的BOSS和SDSS的主要星系样本。我们调查的相关性，允许无论是短期的非局域性或尺度依赖的随机性，通过拟合实空间星系的自功率谱或组合的星系星系和星系物质的功率谱。从拟合优度（$χ^2$），宇宙学参数（FoB）的无偏性，和品质因数（FoM）之间的比较，我们发现，一个四参数模型（线性，二次，立方非局部偏差，和恒定的散粒噪声）与固定的二次潮汐偏差提供了一个强大的建模选择的自动功率谱的三个样本，高达$k_{\rm max}=0.3\,h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$和$6\,h^{-3}\,\mathrm{Gpc}^3$的有效体积。相反，联合分析的两个观测失败在较大的尺度，和模型扩展与更高的衍生物或尺度相关的散粒噪声是必要的，以达到类似的$k_{\rm max}$，后者提供了最稳定的结果。这些发现是用三种混合或微扰的物质功率谱处方\texttt{RESPRESSO}、gRPT和EFT获得的。在所有情况下，包含尺度相关散粒噪声增加了模型在FoB和$χ^2$方面的有效性范围。有趣的是，这些模型的扩展与额外的自由参数不一定会导致宇宙学参数$\left(h,\,Ω_ch^2,\,A_s\right)…
2021-02-16 astro-ph.CO
Galaxy cluster angular size data constraints on dark energy
我们使用Bonamente等人（2006）的星系团的角尺寸与红移数据来限制恒定和时间演化的暗能量宇宙学模型的模型参数。这些限制与其他最近数据的限制是一致的，但限制性不是很强。一个更严格的重子声学振荡峰值长度尺度和超新星Ia型视星等数据的角尺寸数据的联合分析有利于一个空间平坦的宇宙学模型，目前占主导地位的时间无关的宇宙学常数，但不排除随时间变化的暗能量。
2011-07-20 astro-ph.CO
New Perspective on Galaxy Clustering as a Cosmological Probe: General Relativistic Effects
我们提出了一个广义相对论描述的星系团在FLRW宇宙。观测到的星系红移和位置受源星系与观测者之间的物质涨落和重力波的影响，利用观测量构造的体积元与观测星系所占据的物理体积不同。因此，所观察到的星系波动场包含额外的贡献所产生的失真，在可观察到的数量，这些包括张量的贡献，以及众多的标量的贡献。我们推广了线性偏差近似，以规范不变的方式将观测到的星系涨落场与底层物质分布联系起来。我们完整的形式主义对于理论预言的一致性是必不可少的。作为我们的第一个应用，我们计算了大尺度结构的角度自相关及其与CMB温度各向异性的互相关。我们评论的可能性检测原始重力波使用星系团，并讨论我们的形式主义的进一步应用。
2009-10-03 astro-ph.CO
Cosmological forecasts from the combination of Stage-IV photometric galaxy surveys and the magnification from forthcoming GW observatories
本文利用Fisher矩阵评估Stage-IV光度星系巡天与未来GW放大效应的6×2pt联合约束，发现高GW多极矩和低光度距离误差可显著改善暗能量与中微子参数。
2024-10-25 astro-ph.CO
Galaxy Formation Efficiency and the Multiverse Explanation of the Cosmological Constant with EAGLE Simulations
极早期宇宙的模型，包括暴胀模型，被认为会产生具有不同基本常数和宇宙参数值的不同宇宙域。利用Eagle合作组的宇宙流体动力学模拟程序，我们研究了宇宙学常数对星系和恒星形成的影响。我们模拟的宇宙的宇宙学常数的值范围从Lambda = 0到Lambda_0 = 300，其中Lambda_0是我们宇宙中的宇宙学常数的值。由于我们宇宙中的恒星形成速率在t = 3.5 Gyr时达到峰值，在加速膨胀开始之前，即使λ增加一个数量级，对恒星形成历史和宇宙效率的影响也很小。我们使用我们的模拟来预测观测值的宇宙学常数，给定的措施的多重宇宙。宇宙学常数能否被成功预测，关键取决于测量。宇宙学常数对宇宙结构形成的影响似乎并不是一个足够尖锐的λ函数来单独解释它的观测值。
2018-04-09 astro-ph.CO
On the cosmological evolution of the black hole - host galaxy relation in quasars
类星体是研究黑洞质量-星系关系的宇宙学演化的有用示踪物。我们比较了星系演化的半解析模型（SAM）的期望，最大的类星体宿主星系的数据集到z=3。观测到的类星体宿主与局部M（BH）- L（宿主）关系没有演化一致，并表明质量比Gamma = M（BH）/M（宿主）从z=0到z=3显著增加。从表面上看，这与SAM的预测完全不一致，SAM的内禀伽马几乎没有演化，高红移的类星体宿主星系系统性地过亮（和/或具有质量不足的BH）。然而，由于类星体在光度和质量函数的陡峭端优先追踪质量非常大的黑洞（10^9-10^10兆太阳），因此随之而来的选择偏差可以使当前SAM与观测结果相一致。因此，类星体宿主数据的正确解释需要SAM的全球方法，以便考虑统计偏差。
2011-10-27 astro-ph.CO
