Accurately Weighing Neutrinos with Cosmological Surveys
测量中微子的总质量和潜在的单个质量的一个有希望的途径是利用宇宙学数据集，如宇宙微波背景和宇宙大尺度结构的调查。然而，为了获得中微子质量的无偏估计，许多效应都应该包括在内。在这里，我们预测，通过马尔可夫链蒙特卡罗似然分析，是否测量两个星系的调查：DESI和{ \it欧几里得}，当添加到CMB-S4实验，是敏感的两个影响，可以改变中微子质量的测量。第一个是在总质量固定的情况下，每个中微子质量等级产生的物质波动的抑制略有不同。第二个是由大质量中微子产生的晕的生长诱导的尺度依赖偏置（GISDB）。我们发现，不久的将来的调查可以区分等级与相同的总质量只有在$1σ$水平，因此，虽然这些准备提供一个测量的总和中微子质量，他们不能显着辨别每个单独的中微子在可预见的未来的质量。我们进一步发现，忽略GISDB诱导高达$1σ$高估的总中微子质量，我们展示了如何吸收这种影响通过红移依赖的参数化的标度无关的偏见。
2021-01-26 astro-ph.CO hep-ph
Weighing Galaxy Clusters with Gas. II. On the Origin of Hydrostatic Mass Bias in LambdaCDM Galaxy Clusters
使用星系团作为宇宙学探测器取决于我们准确和高精度测量它们质量的能力。流体静力学质量是估算单个星系团质量的最常用方法之一，但由于偏离流体静力学平衡而存在偏差。使用一个大的，质量有限的样本的大规模的星系团从高分辨率流体动力学宇宙学模拟，在这项工作中，我们表明，除了湍流和散装气体速度，气体加速介绍了偏见的流体静力学质量估计的星系团。在非松弛集群中，加速偏置是由于合并引起的湍流和散装气体运动的非热压力的偏见。在松弛的团簇中，由于加速引起的平均质量偏差很小（<3%），但质量偏差的分散可以通过考虑气体加速来减少。此外，这种加速偏差在高红移星系团的外围更大，那里的合并更频繁，星系团的吸积更快。由于气体加速度不能直接观测到，它引入了一个不可约的偏差流体静力学质量的估计。这种加速偏差限制了我们从未来的X射线和微波观测中恢复星系团质量的能力。我们讨论了基于X射线、Sunyaev-Zeldovich效应和引力透镜观测的星系团质量估计及其对星系团宇宙学的影响。
2014-02-10 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: weighing the neutrino mass using the galaxy power spectrum of the CMASS sample
我们使用SDSS-III重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布9（DR 9）CMASS星系样本的三维星系功率谱测量中微子粒子质量的总和。结合宇宙微波背景（CMB）、超新星（SN）和附加重子声振荡（BAO）数据，我们在一个平坦的$Λ$ CDM背景下得到了中微子质量$Σm_ν<0.340$ eV的95%置信上限，在一个更一般的背景宇宙学模型下得到了$Σm_ν<0.821$ eV。测量了这两种情况下的中微子种类数分别为$N_{\rm eff}=4.308\pm0.794$和$N_{\rm eff}=4.032^{+0.870}_{-0.894}$。我们研究和量化的几个因素对中微子测量的影响，包括星系的功率谱偏置模型，红移空间失真的影响，功率谱的截止尺度，和附加数据的选择。研究了质量未知的中微子对其他宇宙学参数测量的影响。分数物质密度和哈勃参数被测量为$Ω_M=0.2796\pm0.0097$，$H_0=69.72^{+0.90}_{-0.91}$ km/s/Mpc（平坦的$Λ$ CDM）和$Ω_M=0.2798^{+0.0132}_{-0.0136}$，$H_0=73.78^{+3.16}_{-3.17}$ km/s/Mpc（更一般的背景模型）。基于Chevallier-Polarski-Linder（CPL）参数化的状态方程$w$的暗能量，我们发现，$w=-1$是一致的观察，甚至允许中微…
2014-03-10 astro-ph.CO
Weighing dark matter haloes with gravitationally lensed supernovae
高红移的Ia型超新星（SNe Ia）很可能被前景星系的暗物质晕引力透镜化。由于超新星Ia在经过光变曲线形状和颜色校正后色散非常小，它们的亮度可以通过引力放大来测量暗物质晕的性质。利用大天文台起源深度巡天（GOODS）对星系和Ia超新星的观测，测量了星系光度与暗物质晕质量之间的关系。我们研究的关系是速度色散和星系光度之间的标度律在B波段。这种关系的最佳拟合值（速度弥散归一化和指数）分别为136 km/s和0.27。我们发现，在95%的置信水平下，速度弥散归一化小于190公里/秒。这种方法提供了一个独立的交叉检查测量星系星系透镜研究的暗物质晕属性。我们的结果与星系-星系透镜效应的结果一致，但有更大的不确定性。Ia型SNe的GOODS样本相对较小（我们包括24个SNe），因此结果取决于单个Ia型SNe。我们已经研究了一些潜在的系统性影响。光变曲线拟合是影响Ia超新星亮度推断的最重要的方法。使用不同的光变曲线拟合程序获得的结果在68.3%的置信水平上存在差异。
2009-10-21 astro-ph.CO
Weighing Galaxy Clusters with Gas. I. On the Methods of Computing Hydrostatic Mass Bias
根据X射线和Sunyeav-Zel'dovich观测对星系团的质量估计，假设星系团内的气体与它们的引力势处于流体静力平衡。然而，由于星系团是动力学活跃的对象，其动力学状态可以偏离平衡配置显着，从流体静力学平衡假设的偏离是在集群宇宙学的系统不确定性的最大来源之一。在文献中，已经有两种方法来计算流体静力学质量偏差的基础上的欧拉方程和修改的Jeans方程，分别，并一直有一些混乱的有效性，这两种方法。“牛仔裤”这个词用词不当，它错误地暗示气体是无碰撞的。为了避免进一步的混淆，我们将这些方法分别称为“求和”和“平均”方法。在这项工作中，我们表明，这两种方法计算的流体静力学质量偏差是等效的，通过证明，在第二种方法中使用的方程可以从欧拉方程的空间平均值。具体来说，我们确定在这两种方法中的个别条款的数学对应关系，并表明这些对应关系是有效的，在百分之几的水平使用流体动力学模拟的星系团形成。此外，我们计算的质量偏差与加速的气体，并表明其贡献是小的维里化区域的内部的星系团，但成为不可忽略的大规模集群的物质被积极吸积的集群郊区。我们讨论的影响，了解流体静力学质量偏差的起源，并利用流体动力学模拟和观测来表征它们。
2013-10-01 astro-ph.CO
Weighing neutrinos with cosmic neutral hydrogen
我们调查的签名留下的中性氢（HI）在后再电离时代的空间分布的大规模中微子通过运行流体动力学模拟，包括大规模中微子作为额外的无碰撞粒子。我们发现，在大质量/无质量中微子宇宙学的晕主机中性氢类似的数量，虽然对于一个固定的晕质量，平均而言，HI质量增加的中微子质量的总和。我们的结果表明，HI是更强烈的宇宙学与大量的中微子，而它的丰度，$Ω_{\rm HI}(z)$，是较低的集群。这些效应主要来自于大质量中微子对宇宙学的影响：它们抑制了小尺度上物质功率谱的振幅和暗物质晕的丰度。在$z > 3$的流体动力学模拟和$z<3$的一个简单的分析模型的HI分布建模，我们使用Fisher矩阵形式主义保守地预测的约束，第一阶段的平方公里阵列（SKA）将放在中微子质量的总和，$M_ν\equiv Σm_ν$。我们发现，在$3 \lesssim z \lesssim 6$进行了10，000小时的干涉观测，从SKA 1-LOW的深而窄的调查中，中微子质量的总和可以测量，误差为$σ(M_ν)\lesssim0.3$ eV（95% CL）。在$z \lesssim 3$上使用单碟模式进行宽而深的SKA 1-MID勘测，可以获得类似的约束。通过结合MID、LOW和普朗克的数据，加上第四阶段光谱星系巡天的宇宙学参数，中微子质量之和可以确定，误差为$σ(M_ν)\simeq0.06$ eV（95% CL）。
2015-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Weighing neutrinos in dynamical dark energy models
简要回顾了近年来利用宇宙学观测在动力学暗能量模型中约束中微子质量的研究结果，并对这些结果进行了总结。(i)在动力学暗能量模型中，与$Λ$ CDM相比，$\sum m_ν$的上限可以变大，也可以变小。在体模和早期体模的情况下（即，从$w<-1$演变到$w>-1$的五元组），对$\sum m_ν$的约束变得更宽松;但是在精粹和早期精粹的情况下（即，从$w>-1$到$w<-1$的五元组），对$\sum m_ν$的约束变得更紧。(ii)在全息暗能量（HDE）模型中，对$\sum m_ν$的最严格约束，即，计算得到了$\sum m_ν<0.105$ eV，它几乎等于IH情况下的$\sum m_ν$的下限。因此，未来的中微子振荡实验可能为HDE模型提供一个可能的证伪方案，这是非常有趣的。(iii)中微子的质量分裂可以影响宇宙学拟合。我们发现，NH的情况下符合目前的观察略好于IH的情况下，虽然这两种情况下的$χ^2$的差异仍然是不够显着的明确区分中微子质量等级。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impacts of dark energy on weighing neutrinos: mass hierarchies considered
考虑到三个活跃中微子之间的质量分裂，利用最近的宇宙学观测结果研究了暗能量对中微子总质量$\sum m_ν$的约束作用.我们考虑了两个典型的暗能量模型，即$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型，它们都比$Λ$ CDM模型增加了一个自由参数.我们采用普朗克2015年的CMB温度和偏振各向异性数据，结合BAO距离尺度，Ia型超新星，哈勃常数和普朗克透镜的低红移测量。与$Λ$ CDM模型相比，$w$ CDM模型中$\sum m_ν$的上限变得更宽松，而HDE模型中的上限变得更紧.在HDE模型中，我们得到了三个简并中微子的$95\%$ CL上限$\sum m_ν<0.105~\textrm{eV}$。这可能是迄今为止对$\sum m_ν$最严格的约束，几乎可以诊断出HDE模型中的中微子质量等级。然而，$χ^2$的差异仍然不足以区分中微子质量等级，即使正常等级的最小$χ^2$略小于倒置等级。
2016-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Forecast for weighing neutrinos in cosmology with SKA
我们研究SKA中性氢（HI）强度映射（IM）巡天观测将在宇宙学中衡量中微子的作用。我们利用基于SKA 1和SKA 2的HI IM巡天的重子声学振荡（BAO）模拟数据进行了分析。对于当前的观测，我们使用普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性观测，光学BAO测量，Ia型超新星（SN）观测（Pantheon汇编）和最新的$H_0$测量。我们考虑了三种大质量中微子的质量排序情况，即，正常层次（NH）、倒置层次（IH）和退化层次（DH）情况。研究发现，SKA观测值可以显著改善$Ω_{\rm m}$和$H_0$的约束条件.与当前观测相比，SKA 1数据可以将对$Ω_{\rm m}$的约束改善约33%，对$H_0$的约束改善约36%; SKA 2数据可以将对$Ω_{\rm m}$的约束改善约58%，对$H_0$的约束改善约66%。研究还发现，SKA观测只能略微改善对$\sum m_ν$的约束.与当前观察相比，SKA 1数据可以分别针对NH、IH和DH情况将对$\sum m_ν$的约束改善约4%、3%和10%; SKA 2数据可以分别针对NH、IH和DH情况将对$\sum m_ν$的约束改善约7%、7%和16%。
2020-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighing the Giants IV: Cosmology and Neutrino Mass
我们采用强大的弱引力透镜测量，以改善宇宙学的约束，从测量的星系团质量函数及其演变，使用X射线选择集群探测ROSAT全天巡天。我们的透镜效应分析将这些集群的绝对质量规模限制在8%的水平，包括统计和系统的不确定性。结合它与调查数据和X射线后续观测，我们发现一个严格的约束组合的平均物质密度和后期归一化的物质功率谱，$σ_8(Ω_m/0.3)^{0.17}=0.81\pm0.03$，边缘化，一维约束$Ω_m=0.26\pm0.03$和$σ_8=0.83\pm0.04$。对于这两个参数，这表示相对于先前的工作在精度上的两个改进因素，主要是由于由透镜分析提供的绝对质量校准中的系统不确定性降低。我们的新结果与宇宙微波背景（CMB）数据的约束，WMAP和普朗克（加上WMAP极化），假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学与最小中微子质量的条件下，是很好的协议。因此，我们没有发现证据的非最小中微子质量的集群数据与CMB，超新星和重子声学振荡测量相结合，无论使用的全天空CMB数据集（和独立的最近声称的检测度尺度上的B模式）。我们还提出了改进的约束模型的暗能量（恒定的和不断发展的），重力的修改，和原始的非高斯。假设平坦，从集群数据单独的一个恒定的暗能量状态方程的约束是在15%的水平，提高到$\sim 6$ %时，集群数据与其他领先的探针相结合。
2014-11-26 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after Planck 2015
我们研究了暗能量特性如何影响活跃中微子总质量的宇宙学极限。我们考虑两个典型的、简单的暗能量模型（只比$Λ$ CDM多一个附加参数），即，以$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型为例进行了分析。在宇宙学拟合中，我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据，结合其他低红移观测，包括重子声学振荡，Ia型超新星和哈勃常数测量，以及普朗克透镜测量。我们发现，一旦考虑动力学暗能量，$\sum m_ν$和$H_0$之间的简并度将改变，即，在$Λ$ CDM模型中，$\sum m_ν$与$H_0$反相关，但在$w$ CDM和HDE模型中，$\sum m_ν$与$H_0$正相关。与$Λ$ CDM相比，在$w$ CDM模型中，对$\sum m_ν$的限制变得宽松得多，但在HDE模型中，限制变得严格得多。在HDE模型中，我们用组合数据集得到了$\sum m_ν<0.113$ eV（$95\%$ CL），这可能是迄今为止中微子质量最严格的上限。因此，我们在HDE模型中的结果几乎准备好诊断中微子质量等级与当前的宇宙学观测。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighing the Giants V: Galaxy Cluster Scaling Relations
我们目前的限制星系团X射线光度，温度和气体质量（和导出量）与质量和红移的标度关系，采用强大的弱引力透镜测量质量。这是第一个这样的结果，同时考虑到选择效应和潜在的质量函数的分析，并直接结合透镜数据来约束总质量。我们的尺度关系和其内在的散射的约束是在良好的协议与以前的研究，并加强了图片中，偏离自相似的标度律主要限于集群核心。然而，这些数据开始揭示出对星团天体物理学有影响的新特征，并为流体动力学模拟提供了新的测试。我们发现，在固定质量下，光度和温度的内禀散射存在正相关，这与团簇的动力学状态有关。虽然名义标度关系的红移范围$0.0<z<0.5$的演变是一致的自相似性，我们发现初步的证据表明，光度和温度散射分别减少和增加的红移。物理上，这可能与冷核的发展和主要合并的速度有关。我们还研究了普朗克的redMapper丰度和康普顿$Y$的标度关系。虽然丰富的质量关系与最近的工作是非常一致的，测量的$Y$ -质量关系强烈偏离普朗克星系团宇宙学分析假设。后者的结果是一致的透镜和普朗克标度关系导出的质量的早期比较。
2017-01-30 astro-ph.CO
Weighing the Giants - III. Methods and Measurements of Accurate Galaxy Cluster Weak-Lensing Masses
我们报告了51个已知的X射线最明亮的星系团的弱透镜质量。这个星系团样本，在本系列论文的前面介绍过，红移范围为0.15 < z_cl < 0.7，非常适合校准当前星系团宇宙学实验的质量代理。用标准的“色切”透镜法从每个视场的三个滤光片测光测量团簇质量。此外，对于27个具有至少五个滤光片测光的星系团，我们使用一种新方法测量高精度质量，该方法利用了单个星系的测光红移后验概率分布中的所有信息。使用模拟的基础上的COSMOS-30目录，我们证明了控制系统偏差的平均质量的样品与这种方法，从光度红移偏差和相关的不确定性，优于3%。相比之下，我们表明，使用单点估计的全部光度红移后验分布的地方可以导致显着的红移依赖的集群群众的偏见。我们的新的光度红移为基础的方法的性能，使我们能够校准“色切”质量的所有51个集群在本样本的总系统的不确定性约7%的平均质量，足以显着改善当前的宇宙学约束的水平，从星系团。我们的研究结果预示着未来的宇宙学研究的集群，可能减少需要详尽的光谱校准调查相比，其他技术，当深，多过滤器的光学和近红外成像调查加上强大的光度红移方法。
2014-04-18 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after DESI BAO
本文结合DESI BAO、DES五年超新星及CMB等最新数据，研究暗能量动力学演化对中微子质量测量的影响，发现正常层级下的$w_0w_a$CDM模型获得强证据支持，并给出不同中微子质量层级的上限约束。
2025-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighing neutrinos with 21cm Intensity Mapping at the SKAO
本文研究了未来 SKAO 的 21cm 强度映射观测对中微子质量之和的约束能力，通过构建似然代码预测 21cm 自功率谱及与星系巡天的交叉相关功率谱，发现结合 Planck CMB 数据可将中微子质量上限约束至约 0.1 eV，验证了 21cm 交叉相关探测的有效性。
2025-04-25 astro-ph.CO
Prospects for weighing neutrinos in interacting dark energy models using joint observations of gravitational waves and $γ$-ray bursts
本文研究了在相互作用暗能量（IDE）模型中利用当前宇宙学观测和未来引力波标准siren联合观测约束中微子质量，发现引力波对中微子质量约束改善有限，但显著增强了物质密度、Hubble常数及暗能量暗物质耦合强度等参数的约束。
2024-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CARS: The CFHTLS-Archive-Research Survey II. Weighing dark matter halos of Lyman-break galaxies at z=3-5
目的：我们测量了来自加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天（CFHTLS）深场的大量u-（z~3），g-（z~4）和r-（z~5）脱落样本的聚类特性。研究方法：光度红移分布与模拟一起，使我们能够去项目的角度相关测量和估计物理量，如相关长度，晕质量，星系的偏见，和晕占领作为紫外线光度的函数。结果：我们首次在z~5的关联函数中检测到一个显著的单晕项。发现LBG的共动关联长度和晕质量随静止坐标系紫外光度的减小而减小。没有显着的红移演化中发现的任何数量。LBG的典型晕质量是M>~10^{12}h^{-1}M_ \odot，而且晕通常被少于一个星系占据。在脱落样本中清楚地观察到UV光度的聚类分离，但是红移演化不能清楚地从红移分布引入的系统不确定性中解脱出来。我们研究了一系列可能的红移分布，以说明这种选择的效果。光谱学的代表性的子样本，需要高精度的绝对测量高Z晕质量。
2009-03-23 astro-ph.CO
Weighing "El Gordo" with a Precision Scale: Hubble Space Telescope Weak-lensing Analysis of the Merging Galaxy Cluster ACT-CL J0102-4915 at z=0.87
（摘要）我们提出了一个合并的星系团“El Gordo”（ACT-CL J 0102 -4915）在z=0.87的HST弱透镜的研究发现的阿塔卡马宇宙望远镜合作作为最强的SZ递减在其~1000平方米。DEG调查我们的弱透镜分析证实了ACT-CL J 0102 -4915确实是一个极端系统，由两个大质量（每个约10^15 Msun）子星系团组成，投影距离约为0.7 Mpc。我们的透镜效应研究所揭示的二元质量结构与89个光谱成员的星系团分布和动力学研究是一致的。我们估计ACT-CL J 0102 -4915的质量，同时拟合两个轴对称NFW配置文件，允许他们的中心变化。我们的MCMC分析表明，西北（NW）和东南（SE）分量的质量分别为M200 c =（1.38+-0.22）x 10^15 Msun和（0.78+-0.20）x 10^15 Msun。基于透镜效应的速度色散与它们的光谱测量是一致的。两个分量的质心都被严格约束（~4”）并且接近光学光度中心。X射线和质量峰在空间上偏移了~8”（~62 kpc），这在~2 sigma置信水平下是显著的，并证实了该星团中的重子和暗物质是分离的。然而，如果我们在一次高速合并过程中观察星系团在第一次核心通过后不久，暗物质峰并没有在预期的方向上引导气体峰。假设合并发生在天平面上，将两个NFW晕外推到半径r200 a =2.4 Mpc，得到的合并质量为M20…
2014-02-22 astro-ph.CO
Weighing simulated galaxy clusters using lensing and X-ray
我们的目的是调查潜在的偏见，透镜和X射线方法来测量集群的质量分布。我们这样做是通过执行现实的模拟透镜和X射线观测，随后使用观测技术进行分析。将由此产生的质量估计值在它们之间以及与输入模型进行比较。从最先进的流体动力学模拟，其中每一个已被投射沿三个独立的视线，三个集群，用于此分析。我们发现，强大的透镜模型可以信任在集群核心周围的有限区域。将强透镜质量模型外推到爱因斯坦环之外可能会导致质量估计的显著偏差，例如，如果BCG没有正确建模。弱透镜质量测量可能在很大程度上受到子结构的影响，这取决于将剪切转换为质量估计的方法。使用非参数方法，结合弱和强透镜数据，在R200内的投影质量可以限制在约10%的精度。由于星团的三轴性，透镜质量的去投影使真实质量周围的散射增加了两倍以上。X射线质量测量具有小得多的散射（大约比透镜质量小两倍），但是它们通常被低偏置5- 20%。这种偏差是由于我们模拟的星系团的气体中的大块运动。使用透镜效应和X射线质量作为模拟团簇的真实质量和流体静力平衡质量的代理，并对团簇样品进行平均，我们能够测量我们所研究的系统中流体静力平衡的缺乏。
2009-12-07 astro-ph.CO
Impacts of gravitational-wave standard siren observation of the Einstein Telescope on weighing neutrinos in cosmology
研究了爱因斯坦望远镜（ET）的引力波（GW）标准观测对中微子总质量的约束作用。我们模拟了1000 GW的事件，将观察到的ET在其10年的观察，以标准的$Λ$ CDM宇宙学作为基准模型。我们结合模拟的GW数据与其他宇宙学观测，包括宇宙微波背景（CMB），重子声学振荡（BAO），和Ia型超新星（SN）。我们考虑中微子质量的三种质量等级情况，即，正常层次（NH）、倒置层次（IH）和退化层次（DH）。利用Planck+BAO+SN，我们得到NH情况下的$\sum m_ν<0.175$ eV，IH情况下的$\sum m_ν<0.200$ eV和DH情况下的$\sum m_ν<0.136$ eV。在考虑GW数据之后，即，使用Planck+BAO+SN+GW，对于NH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.151$ eV，对于IH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.185$ eV，对于DH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.122$ eV。我们发现，GW数据可以帮助减少$\sum m_ν$的上限分别为13.7%，7.5%和10.3%的NH，IH和DH的情况下，。此外，我们发现GW数据也可以帮助打破$\sum m_ν$和其他参数之间的简并性。我们发现，ET的GW数据可以大大提高宇宙学参数的约束精度。
2018-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighing the Giants - I. Weak-lensing masses for 51 massive galaxy clusters: project overview, data analysis methods and cluster images
这是一系列论文中的第一篇，在这些论文中，我们测量了51个已知红移为0.15<z<0.7的X射线最明亮的星系团的精确弱透镜质量，以便校准宇宙学星系团实验的X射线和其他质量代理。主要目的是提高绝对质量校准的集群可观的，目前占主导地位的系统不确定性集群计数实验。这项工作的关键要素是系统不确定性的严格量化、高质量的数据简化和光度校准，以及分析的“盲目”性质，以避免确认偏差。我们的目标集群是从RASS X射线星表，并提供了一个多功能的校准样品的许多方面的集群宇宙学。我们使用斯巴鲁和CFHT望远镜获得了所有51个星团的宽视场高质量成像，每个星团至少有三个波段。对于27个星系团的子集，我们至少有五个波段的数据，可以准确地估计透镜星系的照片。在本文中，我们描述了集群样本和观测，并详细介绍了SuprimeCam数据的处理，以产生高质量的图像，适用于强大的弱透镜形状测量和精密测光。对于每个集群，我们提出了宽视场彩色光学图像和弱透镜质量分布，光学光分布和X射线发射的地图，提供洞察到集群嵌入的大尺度结构。我们测量了星系团中X射线质心和Brilliant Cluster Galliant之间的偏移量，发现这些偏移量一般都很小，中位数为20 kpc。对于<100 kpc的偏移量，以BCG为中心的弱透镜质量测量值与相对于X射线质心确定的值吻合得很好;因此，偏心不是我们质量测量的系统不确定性的重要来源。[删节]
2014-04-18 astro-ph.CO
Weighing neutrinos in the scenario of vacuum energy interacting with cold dark matter: application of the parameterized post-Friedmann approach
利用当前的宇宙学观测，我们在真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，对中微子质量进行了约束。为了避免相互作用暗能量模型中的大尺度不稳定性问题，我们采用参数化后Friedmann（PPF）方法计算了$Q=βHρ_{\rm c}$和$Q=βHρ_Λ$模型的微扰演化.目前用于这项工作的观测数据集包括普朗克（宇宙微波背景），BSH（重子声振荡，Ia型超新星和哈勃常数）和LSS（红移空间扭曲和弱透镜）。根据约束结果，我们发现$Q=βHρ_{\rm c}$模型的$β>0$大于$1σ$能级，这表明冷暗物质衰变为真空能量;而$Q=βHρ_Λ$模型的$β=0$与$1σ$能级的当前数据一致.以$Λ$ CDM模型为基准模型，我们发现最新的BAO BOSS DR 12数据和哈勃常数测量值$H_{0} = 73.00 \pm 1.75$ km~s $^{-1}$ ~Mpc $^{-1}$导致了一个较小的上限$\sum m_ν<0.11$ eV（$2σ$）.对于$Q=βHρ_{\rm c}$模型，我们从Planck+BSH得到了$\sum m_ν<0.20$ eV（$2σ$）.对于$Q=βHρ_Λ$模型，$\sum m_ν<0.10$ eV（$2σ$）和$\sum m_ν<0.14$ eV（$2σ$）分别从Planck+BSH和Planck+BSH+LSS导出。我们发现，这些较小的上限$\sum m_ν$或多或少…
2017-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multipolar moments of weak lensing signal around clusters. Weighing filaments in harmonic space
上下文即将到来的弱透镜巡天，如欧几里得，将提供一个前所未有的机会来量化宇宙网络的几何和拓扑结构，特别是在透镜星团附近。目的。理解宇宙网络与无偏质量示踪剂（如弱透镜）的连接性，对于探索潜在的宇宙学，寻找暗物质的动力学特征，以及量化环境对星系形成的影响至关重要。方法.模拟目录的星系团提取的N体PLUS模拟。对于每个集群，收敛的孔径多极矩计算在两个annuli（维里半径的内部和外部）。通过叠加它们的模，建立了一个统计估计器来估计星系团周围的角质量分布。的时刻相比，从微扰理论和球形崩溃的预测。结果大尺度上多极幂的主要弱色过剩被理解为是由星系团不断增长的势阱驱动的原始宇宙网的收缩引起的。除了这种提升，四极盛行的集群（椭球形）的核心，而在郊区，谐波失真传播的小角度模式，并跟踪非线性锐化的附属结构。预测的信号幅度作为集群为中心的距离，质量和红移的函数。测量这种信号的前景估计当前和未来的透镜数据集。结论.欧几里德飞行任务应提供所有必要的信息，以便利用多极矩和探测重子和暖暗物质等的独特特征，研究透镜星系团周围宇宙网连通性的宇宙演化。
2017-06-01 astro-ph.CO
Weighing Galaxies Inside-Out: Small-Scale Lensing and the Stellar Mass Problem
Leiden University（莱顿大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
利用Euclid模拟数据，通过小尺度星系-星系弱透镜约束恒星质量，验证了Galfit去透镜光可显著降低偏差，并高精度限制IMF参数。
2026-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weighing the Giants II: Improved Calibration of Photometry from Stellar Colors and Accurate Photometric Redshifts
我们提出了改进的方法，使用天文曝光中发现的恒星校准恒星和星系的颜色，以及调整仪器平场。通过在色-色空间中建立SDSS恒星轨迹的光谱模型，合成一个期望的恒星轨迹，并在拟合到仪器轨迹时同时求解所有未知的零点，提高了恒星轨迹匹配的定标精度。我们还使用了一种新的组合技术来估计改进的斯巴鲁SuprimeCam相机的平场模型，形成“明星单位”的基础上观察到的恒星在多个位置的幅度或通过比较与现有的SDSS幅度。这些技术产生的星系星等具有可靠的颜色校准（< 0.01 - 0.02等精度），使我们能够在没有光谱训练样本的情况下估计光度红移概率分布。我们用光谱红移z_s对27个星系团场中至少有5个测光带的~5000个星系以及COSMOS场中的星系进行了测光红移的准确性检验，查找sigma（（z_p-z_s）/（1 + z_s））~ 0.03。带测光表现出良好的一致性红移估计COSMOS领域的30带测光。每个星系团后面的切变随距离的增加而增长，显示了平坦的λ-CDM宇宙学所预期的红移-距离关系。测光红移和校准的颜色在随后的论文中被用来测量51个星系团的质量，从它们的弱引力剪切。我们在http://big-macs-calibrate.googlecode.com上提供了用于恒星轨迹匹配的Python代码;该代码只需要一个目录和过滤函数。
2014-04-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
The optimal weighting function for cosmic magnification measurement through foreground galaxy-background galaxy (quasar) cross correlation
宇宙放大已经通过前景和背景群体（星系或类星体）之间的互相关检测到。结果表明，用背景天体的$α-1$来衡量背景天体的质量，可以显著地改善宇宙放大率测量结果\citep{Menard02,Scranton05}。这里，$α$是背景群体的光度函数的对数斜率。然而，我们发现，这个加权函数是最佳的稀疏背景人口中的固有聚类是可以忽略不计的散粒噪声。我们推导出一般情况下的最优加权函数，包括尺度无关和尺度相关的权重。最优加权函数对于BigBOSS类调查将信噪比提高了$\sim 20%$，对于背景人口更密集的调查，提高可以达到$\sim 2$的因子。
2011-05-09 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
Dirac neutrino mass from a neutrino dark matter model for the galaxy cluster Abell 1689
星系团Abell 1689中的暗物质被模拟为中微子的等温球。关于$2d$质量密度的新数据可以准确描述其核心和晕。该模型不存在“重子缺失问题”，在$2.1$ Mpc以上的重子具有宇宙质量丰度。将星系团数据与宇宙暗物质部分（这里假设源于中微子）相结合，可以通过质量为1.847 +/- 0.016 eV的左手和右手中微子解决暗物质之谜。到目前为止观察到的无中微子双β衰变的缺失指向（准）狄拉克中微子：不带电的电子，具有不同的味道和质量本征基，就像夸克一样。虽然宇宙微波背景谱的匹配精度只有10%左右，但并不排除这种情况，因为早期宇宙的等离子体相可能是湍流的。
2016-11-11 astro-ph.CO
Neutrino constraints from future nearly all-sky spectroscopic galaxy surveys
我们研究是否未来，几乎所有的天空星系红移调查，结合CMB先验，将能够检测到宇宙中微子背景的签名，并确定绝对中微子质量尺度。我们还考虑了什么样的限制可以施加在中微子物种的有效数量。特别是，我们认为在近红外光谱的两个战略，所谓的“无缝”和“多缝”的方法，其例子是由未来的空间为基础的星系调查，EUCLID的无缝的情况下，或空间，JEDI，并可能在未来的WFIRST，多缝的情况下。我们发现，与普朗克相结合，这些星系探测器将能够以优于3-sigma的水平进行探测，并测量宇宙中微子的质量：a）如果中微子质量之和大于0.1 eV，则以宇宙学独立的方式测量宇宙中微子的质量; b）假设空间平坦且暗能量是宇宙学常数，否则。我们发现，这种调查的灵敏度是非常适合跨越整个范围内的中微子质量允许的中微子振荡实验，并产生一个明确的检测非零中微子质量。宇宙学实验对宇宙遗迹中微子背景的探测将是对我们早期宇宙模型的一个壮观的证实，也是我们宇宙中最古老的遗迹成分之一的一个窗口。
2011-03-18 astro-ph.CO
Deconstructing the neutrino mass constraint from galaxy redshift surveys
中微子的总质量可以通过星系红移测量的多种方式来限制。大质量中微子改变了宇宙的膨胀率，这可以用重子声学振荡（BAO）或阿尔科克-帕钦斯基（AP）测试来测量。大质量中微子也改变了结构增长率和物质功率谱的振幅，这可以用红移空间畸变（RSD）来测量。我们使用的Fisher矩阵形式主义解开这些信息源，提供投影中微子质量约束，从这些探针单独和确定如何敏感的假设宇宙模型。我们隔离的独特效果的中微子自由流的物质功率谱和结构增长率作为一个独特的信号，大规模的中微子，可以提供最强大的约束，这是相对不敏感的扩展到$Λ$ CDM以外的宇宙模型。我们还提供了预测的约束条件，使用所观察到的星系功率谱中包含的所有信息相结合，并表明，这些最乐观的约束主要是有限的准确性，宇宙微波背景的光学深度，$τ$，是已知的。
2018-03-24 astro-ph.CO
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
Measuring neutrino mass and asymmetry through galaxy pairwise peculiar velocity
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（香港中文大学物理系）；Key Laboratory for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台计算天体物理重点实验室）；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）
本文利用星系成对异常速度在准线性和非线性范围内的数据，首次约束了中微子总质量M_ν和中微子不对称参数η²，通过两种独立的宇宙学框架得出一致结果，展示了星系成对速度对中微子性质的敏感探测能力。
2026-04-21 astro-ph.CO
Nonlinear power spectrum in the presence of massive neutrinos: perturbation theory approach, galaxy bias and parameter forecasts
未来或正在进行的星系红移巡天可以通过高精度的星系功率谱测量，结合宇宙微波背景（CMB）信息，对中微子质量进行严格的限制。在本文中，我们开发了一种方法来模拟星系的功率谱在弱非线性制度的混合暗物质（CDM加有限质量中微子）模型的基础上，微扰理论（PT）的有效性进行了很好的验证，模拟的CDM模型。在这样做时，我们仔细研究的非线性聚类的各个方面，然后到达一个有用的近似允许快速计算的非线性功率谱的CDM的情况下。非线性星系的偏见也包括在PT框架内的自洽方式。因此，我们的PT模型的使用可以给出一个更强大的理解所测量的星系功率谱，以及允许更高的灵敏度中微子质量由于超出线性制度的傅立叶模式的增益。基于Fisher矩阵理论，我们发现BOSS或Stage-III型巡天结合普朗克CMB信息，可以给出总中微子质量约束的精确度σ（mnu，tot）0.1eV，而Stage-IV型巡天可以达到σ（mnu，tot）0.05eV，即超过1 σ的中微子质量检测。我们还讨论了中微子质量不确定性对暗能量参数可能产生的系统误差。在考虑功率谱振幅信息的情况下，发现中微子质量与暗能量参数之间存在显著的相关性。更重要的是，对于第四阶段类型的调查，一个最佳拟合的暗能量模型可能会有偏见，并错误地远离潜在的真实模型超过1西格玛统计误差，如果中微子质量被忽略在模型拟合。
2009-07-16 astro-ph.CO
Are observations of the galaxy cluster Abell 1689 consistent with a neutrino dark matter scenario?
最近的弱和强透镜数据的星系团A1689是由暗费米子，量子简并在一些核心。气体密度，推导出从X射线观测高达1百万秒差距，并遵守核心的幂律，被视为输入，而星系的质量密度建模。另一条暗物质尾巴可能来自冷或热的暗物质、轴子或非简并中微子。拟合结果表明费米子在430 kpc半径内是简并的。费米子的质量是几个eV，最好的情况是3个活跃的加上3个相同质量的不育中微子，我们推导出$1.51 \pm 0.04$ eV。电子伏特的质量范围将在KATRIN实验中进行测试。
2013-07-25 astro-ph.CO
Understanding the neutrino mass constraints achievable by combining CMB lensing and spectroscopic galaxy surveys
我们执行一个彻底的检查中微子质量（$M_ν$）的限制，实现未来的光谱星系调查与宇宙微波背景（CMB）的实验相结合，重点是CMB透镜和星系CMB透镜的贡献。CMB透镜可以帮助打破$M_ν$ -曲率简并结合时，重子声学振荡（BAO）的测量，但我们证明了这种组合浪费了大量的约束功率，作为宽带形状的功率谱的约束作出了重大贡献。我们还扩大了以前的工作，以证明如何宇宙学无关的约束$M_ν$可以提取相结合的测量的尺度依赖性的功率谱所造成的中微子自由流与未来的CMB调查的全部权力。这些自由流的限制是独立的光学深度的CMB（$τ$）和竞争的限制从BAO扩展宇宙学，即使两者都与CMB透镜和银河系CMB透镜相结合。
2020-11-22 astro-ph.CO
Study of galaxy distributions with SDSS DR14 data and measurement of neutrino masses
我们研究星系分布与斯隆数字巡天SDSS DR 14数据和模拟搜索变量，可以约束中微子质量。具体地说，我们考虑了三个具有近似相同质量的活动中微子本征态的情况，即$\sum m_ν= 3 m_ν$。拟合的$Λ$ CDM模型的预测的萨克斯-沃尔夫效应，$σ_8$，星系功率谱$P_\textrm{gal}(k)$，波动的星系计数在球体的半径范围从$16/h$到$128/h$ Mpc，BAO测量，和$h = 0.678 \pm 0.009$，在各种组合，与自由光谱指数$n$，和自由星系偏差和星系偏差斜率，我们得到一致的测量$\sum m_ν$。结果依赖于$h$，因此我们在$(\sum m_ν, h)$平面上给出了置信度轮廓。与$h = 0.678 \pm 0.009$的全局拟合获得$\sum m_ν= 0.719 \pm 0.312 \textrm{ (stat)}^{+0.055}_{-0.028} \textrm{ (syst)}$ eV，以及线性密度波动$P(k)$的功率谱的振幅和谱指数：$N^2 = (2.09 \pm 0.33) \times 10^{-10}$和$n = 1.021 \pm 0.075$。拟合还返回星系偏差$b$，包括其尺度依赖性。
2018-06-04 astro-ph.CO
Constraining Neutrinos and Dark Energy with Galaxy Clustering in the Dark Energy Survey
利用暗能量巡天（DES）和宇宙微波背景（CMB）普朗克巡天的综合数据，确定了中微子绝对质量标度和暗能量状态方程的预测误差。我们使用星系的角聚类DES在7个红移壳层$z\sim 1.7$，包括不同的红移壳层之间的交叉相关。我们研究了具有无质量和大质量中微子以及三种不同的暗能量模型：$Λ$ CDM（$w=-1$）、wCDM（常数$w$）和waCDM（演化状态方程参数$w(a)=w_0 + w_{a}(1-a)$）。我们包括使用一个常数和一个红移不断变化的偏置模型建模星系偏置的不确定性的影响。对于$Λ$ CDM模型，我们得到了DES+Planck中微子质量之和的上限为$Σm_ν< 0.08$ eV（95\%C. L.）对于$Σm_ν= 0.047$ eV的基准质量，1 $σ$误差为0.02 eV，假设完全了解星系偏差。对于wCDM模型，极限为$Σm_ν< 0.10 $ eV。对于一个wCDM模型，星系的偏见与红移的发展，中微子质量的总和的上限增加到0.19 eV。DES将能够将中微子质量的上限限制在0.1-0.2 eV之间，因此可以强烈地限制中微子的反向质量等级。在wCDM模型中，常数$w$的1个$σ$误差是DES星系团和普朗克的$Δw= 0.03$。允许$Σm_ν$作为自由参数会使$w$上的错误增加2倍，而$Δw=0.06$。在waCDM模型中，其中暗能量状态方程随时间变化，误差为$Δ…
2014-11-26 astro-ph.CO
Semi-Analytic Galaxy Formation in Massive Neutrino Cosmologies
对中微子质量的限制导致了对它们的宇宙学作用的修正，因为宇宙学中微子背景的存在是标准宇宙学模型的明确预测。在本文中，我们研究的影响，暗物质（DM）和星系的空间分布，耦合$N$体数值模拟与半解析模型（SAM）的星系形成。包括大质量中微子的宇宙学模拟预测DM扰动相对于具有相同初始条件的$Λ$ CDM运行的较慢演化，并且在小和中等尺度上抑制物质功率谱，从而影响星系种群的预测属性。我们明确地表明，这些偏差的大部分是由不同的$σ_8$预测宇宙学，包括一个大规模的中微子背景驱动。我们的结论是，独立的估计$σ_8$是必要的，为了明确地解释这种背景的影响的增长结构。相对于$Λ$ CDM运行，星系性质本身是一个弱的偏差示踪剂，但它们与所有尺度的整体物质分布相结合，可以在不同的宇宙学模型之间解开纠缠。此外，这些偏差相对于修正引力等竞争模型而言是相反的方向，从而削弱了任何可检测到的宇宙学信号。鉴于中微子背景的普遍存在，在未来旨在限制宇宙“黑暗”成分属性的任务中必须考虑到这些影响。
2014-12-18 astro-ph.CO
The extended ROSAT-ESO Flux-Limited X-ray Galaxy Cluster Survey (REFLEX II) VI. Effect of massive neutrinos on the cosmological constraints from clusters
星系团是研究大尺度结构的重要探针，它使我们能够检验宇宙学模型。与REFLEX II星系团调查，我们以前推导出严格的宇宙学参数的物质密度，欧米茄_m，和物质密度波动的振幅参数，σ_8的约束。而在这些以前的研究中没有考虑到大质量中微子的影响，我们在本出版物中探索这些影响。我们推导出宇宙学约束的总和的中微子质量的传统的三个中微子家庭在0至0.6 eV的范围内。对于期望的质量范围，对Omega_m和sigma_8的约束的影响是微弱的。通过比较团簇数据和普朗克宇宙微波背景观测数据，可以得到关于中微子性质的有趣约束。普朗克结果和星系团之间的紧张关系可以用中微子质量约为M_nu = 0.45（+- 0.28，1-sigma）eV来正式解决。虽然我们警告不要认为这是一个可靠的测量，因为它也可能是未解决的系统学的结果，但有趣的是，对局部大尺度结构波动幅度的其他测量，如宇宙透镜剪切，产生了类似的结果，并进一步证实了大质量中微子的影响。在大质量中微子的指标中，星系团，特别是我们的大型和控制良好的星系团调查目前提供了最好的中微子总质量的限制潜力。
2015-01-20 astro-ph.CO
Equilibrium configurations of 11eV sterile neutrinos in MONDian galaxy clusters
修正的牛顿动力学（MOND）可以适应广泛的星系运动学数据，但与星系团的斗争。MONDian星系团需要暗物质，在这里，我们测试了11 eV的无菌中微子-用于拟合宇宙微波背景的前三个声学峰值-通过研究它们在30个组和星系团中在很宽的温度范围内的平衡分布。知道了无菌中微子密度和速度色散，我们就知道了在所有半径上的泰-耿相空间极限。我们发现，所有30个系统的中心都偶然达到了Tüssee-Gunn极限，这意味着一部分动力学质量必须总是被最亮的星系团覆盖。有趣的是，典型的拟合K波段质光比是1，最多为1.2，这与恒星星族合成模型非常一致--尽管没有留下误差的余地。在样本中有几个特殊的情况，包括后发座星系团（暗物质是第一次提出的），NGC 720（暗物质的几何证据被发现）和子弹星系团（暗物质-某种-在星系团中被直接证明存在）。我们证明了11 eV的不育中微子不太可能影响螺旋星系的旋转曲线，因为它们甚至不影响一些非常大质量的早期类型（NGC 4125和NGC 6482）。最后，我们得出结论，可以与宇宙微波背景相匹配的无菌中微子粒子的最小质量与MONDian星系团的平衡构型相一致的最小质量是相同的。
2009-09-12 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy clustering in the presence of massive neutrinos
聚类比定义为平滑后的过密度场的关联函数与方差之比。在不考虑大质量中微子的LCDM宇宙学中，它已经被证明在一系列线性尺度上与偏压和红移空间扭曲无关。因此，它允许直接比较测量（来自红移空间中的星系）和预测（对于真实空间中的物质）。在本文中，我们首先扩展的适用性，包括大规模中微子的宇宙学，通过对模拟数据进行测试的聚类比等属性。然后，我们调查的约束权力的集群比宇宙学参数，如总中微子质量和状态方程的暗能量是自由的。我们分析的联合后验分布的参数，必须满足，在同一时间，在SDSS DR 12中的星系聚类比的测量，和角功率谱的温度和偏振各向异性的CMB测量的普朗克卫星。我们发现，集群比是非常敏感的CDM密度参数，但不是很大，所以总中微子质量。最后，我们预测的约束力的聚类比将实现与即将到来的调查，预测其误差的幅度在欧几里德星系调查。在这种情况下，我们发现，预计将改善约束在95%的水平上的CDM密度的40%和总中微子质量的14%。
2017-12-07 astro-ph.CO
Tests of Neutrino and Dark Radiation Models from Galaxy and CMB surveys
我们分析了星系和CMB透镜调查的能力，以限制大量的中微子和新的模型的暗辐射。本文利用LSST星系巡天和CMB S4巡天对中微子质量约束进行了Fisher预测分析。联合分析的三个星系和剪切2点函数，以及关键的系统学参数和普朗克先验，约束中微子质量$\sum m_ν= 0.041\,$ eV在1- $σ$水平，相当于从阶段4 CMB透镜预期的约束。如果包括来自即将到来的光谱调查（如DESI）的低红移信息，则约束变为$\sum m_ν= 0.032\,$ eV。这些约束条件是在相对论性物质（$N_{\rm eff}$）的数量上被边缘化的，相对论性物质的数量随着中微子质量的增加而退化。我们还通过结合LSST和CMB S4来探索增益，即使用两个数据集的五个相关自相关和互相关。我们的结论是，在建模的非线性政权和其他参数的测量的进展，以确保中微子质量检测。使用相同的数据集，我们探讨了LSST时代的调查测试“非标准”模型与暗辐射的能力。我们发现，如果从$N_{\rm eff}$测量中发现暗辐射的证据，则暗辐射候选者的质量可以在1- $σ$水平测量，对于费米暗辐射为$0.162\,$ eV，对于玻色子暗辐射为$0.137\,$ eV，对于$ΔN_{\rm eff} = 0.15$。我们还发现，Arkani-Hamed et al 2016的NNaturalness模型，具有额外的光自由度，对功率谱的…
2017-02-02 astro-ph.CO
Neutrino Mass Signatures in the Galaxy Bispectrum
本研究首次推导有质量中微子对微扰理论核的显式修正，通过模拟两类巡天样本的合成数据与MCMC分析，发现忽略中微子质量效应会导致星系偏差参数的中心值出现不可忽略的偏移。
2025-05-18 astro-ph.CO
Forecasting neutrino masses from galaxy clustering in the Dark Energy Survey combined with the Planck Measurements
我们研究了从体积为20（Gpc/h）的暗能量巡天（DES）的光度红移壳层中的星系角功率谱中检测中微子质量的前景^3，并结合预计将从普朗克卫星测量的宇宙微波背景（CMB）角涨落。我们发现，对于一个有7个自由参数的Lambda-CDM协调模型，除了一个基准中微子质量M_nu = 0.24 eV，我们从DES和普朗克恢复正确的值与不确定性± 0.12 eV（95%CL），假设完美的知识的星系偏置。如果基准总质量接近零，则上限为0.11 eV（95%CL）。DES和普朗克的上限比单独使用普朗克的上限严格3倍以上，因为DES打破了仅在CMB分析中的参数简并。该分析利用高达300的球谐函数，在10的箱中平均以模拟DES天空覆盖。如果我们用VISTA半球巡天（VHS）近红外波段（JHK）补充DES波段（grizY），结果是相似的。结果是强大的非线性波动和红移失真的不确定性。然而，结果是敏感的假设星系偏置方案，它需要准确的先验知识的偏置。总之，如果自然界中中微子的总质量大于0.1eV，我们应该能够用DES &Planck探测到它，这一结果对基础物理学具有重要意义。
2009-10-25 astro-ph.CO
Towards determining the neutrino mass hierarchy: weak lensing and galaxy clustering forecasts with baryons and intrinsic alignments
第四阶段透镜巡天测量中微子质量总和和区分正常和倒置质量等级的能力取决于描述小尺度重子天体物理学和内在排列的讨厌参数的影响。对于欧几里德的调查，我们进行了第一次相结合的弱透镜和星系聚类与重子，固有的路线，和大规模的中微子两个层次的Fisher分析。我们使用的晕模型，捕获重子反馈和绝热收缩的影响产生的物质功率谱。对于弱透镜，我们发现重子导致严重退化的中微子质量总和的预测，$Σ$，大约一倍$σ_Σ$。我们发现，包括星系聚类约束欧几里得和BOSS，宇宙微波背景（CMB）普朗克先验，可以减少这种退化$σ_Σ$到9%和16%的正常和倒置的层次结构。组合的预测，$σ_{Σ_{\rm{NH}}}=0.034\, \rm{eV}$和$σ_{Σ_{\rm{IH}}}=0.034\, \rm{eV}$，排除了一个有意义的区别的层次，但可以改善与未来的CMB先验的$n_s$和信息，从中微子双β衰变，以实现2 $σ$的区别。内在对齐对预测的影响被证明是最小的，由于内在对齐信号的信息，$σ_Σ$甚至经历了轻微的改善。我们发现，虽然绝热收缩和内在的路线将需要仔细的校准，以防止显着偏置的$Σ$，有较少的风险，如活动星系核和超新星的能量事件的反馈。
2020-06-08 astro-ph.CO
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
The Atacama Cosmology Telescope: Weighing distant clusters with the most ancient light
我们利用引力透镜的宇宙微波背景（CMB）测量的最遥远的星系团上进行了透镜测量迄今为止盲选样本的质量。利用阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）和普朗克卫星的CMB观测数据，我们从WISE巡天（MaDCoWS）的大质量和遥远星系团（Mass and Distant Cluster of WISE Survey，MADCoWS）中的677个近红外选择星系团中观测到了叠加透镜效应，这些星系团的平均红移为$ \langle z \rangle = 1.08$。目前还没有与这个样本的距离和平均质量相匹配的星系团的光学弱透镜测量。我们检测具有$4.2 σ$意义的透镜信号。我们用晕轮模型框架对信号进行建模，以找到从中提取这些集群的群体的平均质量。假设星系团遵循Navarro-Frenk-White密度分布，我们推断其平均质量为$\langle M_{500c}\rangle = \left(1.7 \pm 0.4 \right)\times10^{14}\,\mathrm{M}_\odot$。我们认为系统的不确定性从集群红移误差，中心误差，和形状的NFW配置文件。这些都小于我们报告的不确定性的30%。这项工作突出了CMB透镜的潜力，使宇宙学的约束，从丰富的遥远的集群人口越来越大的体积的可观测宇宙，超出了光学弱透镜测量的能力。
2020-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Neutrinos and dark energy constraints from future galaxy surveys and CMB lensing information
我们探讨了通过Fisher信息矩阵形式主义从未来的天文数据中获得更好的约束的可能性。特别是，我们考虑如何宇宙微波背景（CMB）透镜信息可以改善我们的参数误差估计。在$Λ$ CDM框架下考虑了大质量中微子和随时间演化的暗能量状态方程。我们使用普朗克卫星的实验规格，连同未来的星系巡天欧几里德在我们的预测。我们发现，在几乎所有的研究参数考虑普朗克单独使用时，CMB透镜信息的改进。在这种情况下，改善相对于没有使用CMB透镜的约束是93%左右的中微子参数的基准值。其中一个暗能量参数的改善达到4.4%。当Euclid信息被包括在分析中时，中微子参数约束的改进约为基准值的128%。欧几里德信息的增加也提供了暗能量参数的更小误差。对于单独的欧几里德，FoM是$\sim$ 29的一个因素，甚至从普朗克单独考虑CMB透镜。最后，一个近乎完美的CMB实验的考虑表明，CMB透镜不能被忽略，特别是在更精确的未来的CMB实验，因为它提供了在我们的情况下，一个6倍更好的FoM关于unlensed CMB分析。
2013-07-10 astro-ph.CO
Modified Baryonic Dynamics: two-component cosmological simulations with light sterile neutrinos
在这篇文章中，我们继续测试宇宙学模型为中心的修正牛顿动力学（MOND）与轻不育中微子，这可能是一种方法，以解决星系尺度上的标准模型的微调问题，同时保持更大尺度上的成功预测。由于简单MOND宇宙学模型以前的失败，在这里我们测试一个推测模型，其中修改后的引力场只由重子产生，而不育中微子产生一个纯牛顿场（因此修改后的重子动力学）。我们使用两个组件的宇宙学模拟分离重子N体粒子的不育中微子。其前提是要减弱大质量星系团晕的过度产生，这些晕在最初的MOND加轻不育中微子方案中很普遍。尽管这样一个公式的理论问题，修改重子动力学模型未能产生正确的振幅的星系团质量函数的任何合理的值的原始功率谱归一化。
2014-07-04 astro-ph.CO
Neutrino masses and cosmological parameters from a Euclid-like survey: Markov Chain Monte Carlo forecasts including theoretical errors
我们提出的预测的准确性确定的最小宇宙模型的参数和总中微子质量的基础上结合模拟数据为未来的欧几里德星系调查和普朗克。我们考虑两个不同的星系调查：光谱红移调查和宇宙剪切调查。我们利用蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）技术，并假设两套理论误差。第一个错误是为了解释中微子对非线性星系功率谱的影响的建模中的不确定性，我们假设这个错误在傅立叶空间中是完全相关的。第二个错误是为了参数化的整体剩余的不确定性，在小尺度的非线性星系功率谱建模，并保守地假设是不相关的，并增加了一个给定的规模的比例的非线性。因此，它随波数而增加，随红移而减少。有了这两个假设的误差，并进一步保守地假设，不相关的误差上升到2%以上，在k = 0.4 h/Mpc和z = 0.5，我们发现，未来的欧几里德宇宙剪切/星系的调查达到1 σ误差Mnu接近32 meV/25 meV，足以检测总中微子质量具有良好的意义。如果剩余的不相关误差确实像我们在这里假设的那样在非线性区域中向更小的尺度迅速上升，那么非线性尺度上的数据并没有增加对中微子总质量的灵敏度。假设在相同的尺度依赖性下，理论误差小10倍，当在分析星系巡天数据时，包括0.1 h/Mpc < k < 0.6 h/Mpc的轻度非线性尺度时，中微子总质量的误差从σ（Mnu）= 18 meV适度降低到14 meV。
2012-10-08 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
Differential Neutrino Condensation onto Cosmic Structure
天体物理学技术是发现中微子质量特性的先驱。目前的宇宙学观测给出了中微子质量的上限，试图使用精确的理论模型从所有物质的总和中解开小中微子的贡献。我们在天奴N体模拟中发现了微分中微子凝聚效应。中微子质量可以通过比较宇宙中不同中微子相对丰度（即当地中微子与冷暗物质密度比）区域的星系性质来推断。在“中微子丰富”的区域，与“中微子贫乏”的区域相比，更多的中微子可以被大量的晕捕获。这种效应差异倾斜晕质量函数，并开辟了独立的中微子质量测量在当前或未来的星系调查的道路。
2016-09-28 astro-ph.CO
Dark matter model favoured by reionization data: 7 keV sterile neutrino vs cold dark matter
在银河系、仙女座星系和一些星系团中发现的3.5keV微弱窄发射线的一种可能解释是由7keV的惰性中微子组成的暗物质。这种无菌中微子暗物质的另一个特征可能是早期宇宙中更少的电离源（与标准的"冷暗物质"（CDM）场景相比），这应该会影响宇宙的再电离。利用再电离的半解析模型，比较了CDM模型和两种不同的7 keV无菌中微子暗物质模型（与3.5 keV谱线解释为衰变的暗物质谱线一致）与再电离时期的观测结果（包括普朗克天文台的电子散射光学厚度的最终测量结果）。我们发现CDM和7 keV的无菌中微子暗物质都很好地描述了这些数据。无菌中微子暗物质的总体拟合质量略好于CDM（使用$Δχ^2 \simeq 2-3$），尽管不可能根据给定的观测结果对这些模型进行可靠的区分。
2018-11-07 astro-ph.CO
