Constraining the Baryonic Feedback with Cosmic Shear Using the DES Year-3 Small-Scale Measurements
我们使用小尺度的暗能量巡天（DES）3年的宇宙剪切测量，这是从DES 3年的宇宙学分析，以约束重子反馈。为了模拟重子反馈，我们采用重子修正模型，并使用数值软件包\texttt{Baccoemu}来加速重子非线性物质功率谱的计算。我们设计我们的分析管道，专注于重子抑制效应的约束，利用Fisher预测的主成分分析给出的含义。我们对重子效应的约束可以用来更好地模拟和改善重子在下一代大尺度结构巡天中产生宇宙学约束的影响。我们探测到了重子对宇宙剪切测量的抑制，具有$\sim 2 σ$意义。一半气体被重子反馈喷射的特征晕质量被限制为$M_c > 10^{13.2} h^{-1} M_{\odot}$（95\%C. L.）。最适合的重子抑制是$k=1.0 {\rm Mpc}\ h^{-1}$的$\sim 5\%$和$k=5.0 {\rm Mpc} \ h^{-1}$的$\sim 15\%$。我们的研究结果是强大的宇宙学参数的假设，重子模型的细节，和内在的路线。
2022-06-17 astro-ph.CO
Constraining Baryonic Physics with DES Y1 and Planck data -- Combining Galaxy Clustering, Weak Lensing, and CMB Lensing
联合DES Y1和Planck数据，通过6×2分析（弱透镜、星系成团、CMB透镜及其互相关）约束宇宙学参数和重子反馈，测得S8=0.799±0.016，并利用主成分振幅有效模拟重子效应。
2023-11-14 astro-ph.CO
Onset of acceleration in a Universe initially filled by dark and baryonic matters in nonminimally coupled teleparallel model
本文讨论了引力平行模型中的非最小耦合本质暗能量。阐明了初始暗能量密度可忽略的物质主导宇宙如何通过$Z_2$对称性破缺演化到晚时de Sitter时空.
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the Anisotropy of the Universe from Supernovae and Gamma-ray Bursts
最近，一个各向异性的宇宙模型被提出。在Friedmann-Robertson-Walker线元中加入了一个任意的1-形式，它在宇宙中挑选出一个特权轴。距离-红移关系被修改为方向相关。在本文中，我们使用Union 2数据集和59个高红移伽马射线暴给出了宇宙各向异性的约束。结果表明，各向异性的大小约为$D=-0.044\pm0.018$，在银道坐标系中，各向异性轴指向$(l_0,b_0)=(306.1^{\circ}\pm 18.7^{\circ},-18.2^{\circ}\pm 11.2^{\circ})$方向。各向异性很小，各向同性宇宙学模型是一个很好的近似。
2014-05-13 astro-ph.CO
Constraining the expansion history of the universe from the red shift evolution of cosmic shear
我们提出了一个定量分析的约束条件的总状态方程参数，可以得到从测量宇宙剪切的红移演化。我们比较的约束，可以从测量的自旋两个角多极矩的宇宙剪切的宇宙剪切的二维和三维功率谱所产生的。我们发现，如果宇宙剪切的多极矩测量足够准确的几个红移的约束条件下的暗能量状态方程参数显着改善相比，可以从其他测量。
2010-08-16 astro-ph.CO
Constraining the topology of the Universe using the polarised CMB maps
我们研究了通过匹配圆统计量应用于极化宇宙微波背景（CMB）各向异性图来约束宇宙拓扑结构的可能性。与迄今为止简单分析温度数据相比，在拓扑研究中使用CMB偏振图的优势得到了清楚的证明。我们测试我们的算法，以搜索对匹配的圆模拟CMB地图的3-环面拓扑的宇宙。它被发现，普朗克和下一代CMB实验数据的噪声水平不再是令人望而却步，应该足够低，使这些研究的偏振图的使用。对于这样的实验，可以检测到的背靠背匹配圆的最小半径被确定。我们还表明，再电离后产生的极化不会对匹配圆的可探测性产生影响。
2018-02-08 astro-ph.CO
Baryonification IV: Constraining baryonic feedback with X-ray gas fractions
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Universität Bonn（波恩大学）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；CNES（法国国家空间研究中心）；IRAP（天体物理学研究所在）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本研究基于重子化模型构建前向建模框架，结合X射线观测约束重子反馈，测量气体分数并推导物质功率谱抑制，为未来巡天提供基础。
2026-09-09 astro-ph.CO
Constraining the spatial curvature of the local Universe with deep learning
本文利用深度学习校准的161个强引力透镜系统，通过距离求和规则在三种透镜模型下约束宇宙曲率，发现不同模型给出平坦、闭合及近零曲率的结果，并表明标准SIS模型不足以描述透镜星系质量轮廓。
2023-09-20 astro-ph.CO
Quintessence with Hybrid Potential
我提出了一个宇宙的演化方程的数值解包含背景流体（辐射，暗物质和重子物质），加上一个标量物质场的混合势，是一个指数势和幂律势的组合。密度参数的演化曲线与我们的宇宙是相容的;今天的暗能量、暗物质、重子物质和哈勃参数的密度参数值，以及我们宇宙的年龄和大小，从这个模型中得到的，都非常接近（有时是相同的）测量值。
2013-05-16 astro-ph.CO
Constraining anisotropy of the universe from different groups of type-Ia supernovae
最近公布的普朗克数据和其他天文观测表明，宇宙在大尺度上可能是各向异性的。受此启发，提出了各向异性宇宙学模型。我们注意到Finsler-Randers时空为各向异性宇宙学提供了一个合适的框架。通过在Friedmann-Robertson-Walker（FRW）线元上添加任意的1-形式，在宇宙中挑选出一个特殊的轴。距离-红移关系被修正为方向依赖关系。我们希望各向异性宇宙学模型可以用独立的观测来交叉检验。从四个不同的光变曲线拟合器校准的Ia型超新星（SNe Ia）被用来限制宇宙可能的各向异性。各向异性的大小都在2% -5%之间，但不能排除系统的不确定性。特权轴的方向似乎各不相同。统计显著性不足以得出令人信服的结论。然而，从四组Ia型超新星获得的$(l,b)$平面中的$1σ$轮廓有重叠，以$(l,b)\approx (170^{\circ},0^{\circ})$为中心。蒙特卡罗模拟表明，各向异性不太可能是由选择效应引起的。
2014-03-22 astro-ph.CO
Baryonification II: Constraining feedback with X-ray and kinematic Sunyaev-Zel'dovich observations
本文使用BFC框架联合拟合ACT的kSZ观测与eROSITA的X射线气体分数，发现两者均支持比多数流体模拟更强的反馈模型，并准确预测了物质功率谱的重子抑制，为多波长联合约束宇宙学与重子效应提供了自洽前景。
2025-07-10 astro-ph.CO
Stage IV baryonic feedback correction for non-Gaussianity inference
本文提出基于贝叶斯模型平均的方法，在第四阶段弱引力透镜非高斯性推断中校正重子反馈不确定性，并通过收敛峰计数分析验证其能有效避免参数偏差、提升宇宙学约束稳健性。
2024-11-28 astro-ph.CO
Constraining the early universe with primordial black holes
在这篇论文中，我们考虑了非高斯性对原初黑洞丰度的影响，以及这种影响的意义。结果表明，即使是小的非高斯参数可以有很大的影响，可以放在原始曲率扰动功率谱的约束-这可以变得更强或更弱的一个数量级。超视界曲率扰动模式在PBH形成的时间的影响被认为是，它表明，这些对PBH的形成影响不大，但可以有一个间接的影响，由于模式耦合到水平尺度模式在非高斯的存在下的PBH的丰度。通过考虑模态耦合对CMB尺度模态的影响，许多模型可以被排除作为产生足够多的PBH以构成暗物质的机制。
2018-01-26 astro-ph.CO
Constraining the anisotropy of the Universe via Pantheon supernovae sample
我们检验了一个Finslerian宇宙学模型和其他三个偶极调制宇宙学模型的可能偶极各向异性，偶极调制的$\rmΛ$ CDM、$w$ CDM和Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型。马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法被用来探索整个参数空间。我们发现，偶极各向异性是非常弱的所有宇宙学模型中使用。虽然在$1σ$不确定度范围内，四个宇宙模型的偶极振幅都一致为零，但在Pantheon中，偶极方向都接近SDSS子样本平面的轴向。这可能意味着Pantheon样品中的弱偶极子各向异性源于SDSS子样品的不均匀分布。更均匀的Ia超新星分布是限制宇宙各向异性的必要条件。
2019-10-15 astro-ph.CO
Scale-Dependent Bias of Galaxies from Baryonic Acoustic Oscillations
重子声振荡（BAO）调制宇宙大区域中重子与暗物质的密度比。我们表明，星系的质光比的相关变化应该产生一个振荡的，尺度依赖的星系相对于潜在的暗物质分布的偏差。对这种效应的测量将校准星系特征质光比对大尺度环境中重子质量分数的依赖性。然而，这种偏差不太可能显著影响BAO峰位置的测量。
2010-09-07 astro-ph.CO
Supersonic Relative Velocity Effect on the Baryonic Acoustic Oscillation Measurements
我们研究了最近发现的在高红移时重子和暗物质之间的超音速相对速度对低红移时重子声振荡（BAO）测量的影响。相对速度效应的振幅在低红移是依赖于模型的，但可以通过使用一个未知的偏置参数化。我们发现，如果不考虑，相对速度效应可以移动BAO峰的位置和偏差的暗能量状态方程的估计，由于其非光滑，异相振荡结构周围的BAO标度。幸运的是，相对速度效应可以很容易地在约束宇宙学参数的情况下建模，而不会大幅增加误差预算。我们还表明，相对速度效应的存在下产生了一个独特的签名，在星系的双谱，它可以用来隔离这种效果。未来的暗能量调查可以精确测量相对速度效应，并从功率谱分析中减去它，以高精度约束暗能量模型。
2011-05-18 astro-ph.CO
Constraining the Astrophysics of the Cosmic Dawn and the Epoch of Reionization with the SKA
平方公里阵列（SKA）将提供对早期宇宙的前所未有的看法，使用红移21厘米线的干涉观测。这条21厘米的线探测宇宙气体的热和电离状态，这是由我们宇宙中第一个结构的诞生和演化所决定的。在这里，我们将展示21厘米信号的演变将使我们能够研究第一代星系何时出现，它们的性质是什么，以及星系际介质的结构是什么。我们强调了定性趋势，这将为早期宇宙提供强大的见解。
2015-01-16 astro-ph.CO
Avoiding baryonic feedback effects on neutrino mass measurements from CMB lensing
中微子质量总和的测量是即将到来的宇宙微波背景（CMB）引力透镜测量的主要应用之一。这种测量可能会被与所谓的“重子效应”有关的不确定性建模所混淆，这些不确定性来自气体动力学、恒星形成以及活动星系核和超新星的反馈。特别是，关于重子对CMB透镜效应的形式的错误假设可以使中微子质量测量产生很大的统计不确定性。在本文中，我们研究了三种方法来减轻这种偏差：（1）限制使用小尺度的CMB透镜信息时，约束中微子质量;（2）使用外部示踪剂，以消除低红移的贡献的CMB透镜映射;（3）边缘化的参数模型的重子效应的大尺度结构。我们使用Fisher矩阵预测来测试这些方法，这些方法用于类似于西蒙斯天文台和CMB-S4的实验，使用各种最近的流体动力学模拟来表示可能的重子效应的范围，并使用鲁宾天文台的LSST测量的宇宙剪切作为方法（2）中的示踪剂。我们发现，（1）和（2）的组合，或（3）本身，将有效地减少重子效应对中微子质量测量的偏差到可以忽略的水平，而不会显着增加相关的统计不确定性。
2020-11-12 astro-ph.CO
Constraining cosmic curvature by using age of galaxies and gravitational lenses
我们使用两种模型无关的方法来约束宇宙的曲率。在第一种方法中，我们利用哈勃参数和星系年龄的横向同动距离的观测结果，研究了曲率参数（$Ω_k^0$）随红移的演化。其次，我们还使用了一种基于引力透镜类星体平均像分离统计的间接方法。这种方法的基础是，在封闭、开放或平坦宇宙中，透镜图像的平均图像分离将分别与源红移呈现正、负或零相关。为了平滑这两种方法中使用的数据集，我们使用非参数方法，即高斯过程（GP）。最后，从第一种方法出发，我们得到了一个假定的平坦宇宙的$Ω_k^0= 0.025\pm0.57$，而宇宙曲率在整个红移区$0<z<1.37$保持不变，这表明宇宙可能是均匀的。此外，这两种方法的综合结果表明，宇宙是边缘封闭的。然而，可以在$3σ$级并入平坦的宇宙。
2017-03-16 astro-ph.CO
The effect of baryonic streaming motions on the formation of the first supermassive black holes
对红移z > 6的类星体的观测表明，当宇宙年龄小于0.9 Gyr时，10^9 Msol的超大质量黑洞（SMBH）已经形成。对于这些SMBH的起源，有一种假设是它们是从第一代大质量恒星的残余物中生长出来的，这些恒星在z > 20时形成于低质量（~ 10^5到10^6 Msol）的暗物质微晕中。在这个区域，重子流运动--早期宇宙中重子相对于暗物质的相对速度--通过抑制气体的流入和冷却，最强烈地抑制了恒星的形成。我们调查的第一SMBHs使用一套高保真，椭圆形崩溃的Monte Carlo合并树模拟增长的影响。我们发现，抑制种子BH形成的流动运动显着降低了最大质量的BH在z > 15的数密度，但在较低的红移的剩余效应基本上可以忽略不计。流动运动可以使z ~ 10-11处最明亮的类星体的数量密度减少几倍，詹姆斯韦伯太空望远镜可以探测到这些物体。我们的结论是，与轻微的理论警告，重子流运动不太可能构成一个显着的额外障碍，所观察到的高红移类星体SMBHs的形成。它们也不会明显影响宇宙的加热和再电离历史，或者在拟议的引力波探测器感兴趣的质量和红移范围内核黑洞的合并速率。
2013-09-09 astro-ph.CO
Modeling baryonic physics in future weak lensing surveys
重子物理引起的物质功率谱的修正是宇宙学弱透镜测量中的主要理论不确定性之一。为这种系统不确定性的来源制定强有力的缓解方案，增加了宇宙学约束的鲁棒性，如果它们能够使用来自较小尺度的信息，可能会提高它们的精度。在这里，我们探讨了两个减轻方案的重子效应在弱透镜宇宙剪切的性能：主成分分析方法和晕模型方法在\textsc{HMcode}。我们构建模拟断层剪切功率谱从四个流体动力学模拟，并运行模拟似然分析与\textsc{CosmoLike}假设LSST的调查统计。在角标度切割为$\ell_{\rm max}<2000$的情况下，两种方法都成功地消除了由于各种重子物理场景而导致的宇宙学参数的偏差，PCA方法比\textsc{HMcode}在参数约束方面造成的退化更少。对于一个更积极的$\ell_{\rm max}=$ 5000，PCA方法表现良好，但一个重子物理的情况下，需要额外的训练模拟，以占极端的重子物理的情况下，插图; \textsc{HMcode}表现出紧张局势的宇宙学参数的二维后验分布，由于缺乏自由，在描述功率谱$k > 10\ h^{-1}\mathrm{Mpc}$。我们调查的PCA方法的变体，并通过PCA改善偏差缓解占通过Cholesky分解的协方差矩阵的数据中的噪声属性。我们改进的PCA方法使我们能够保留更多的统计约束能力，同时有效地减轻重子的不确定性，即使是广泛的重子物理场景。
2019-08-20 astro-ph.CO
Constraining the physics of the early Universe
从“大爆炸”后不久到今天，描述宇宙历史的宇宙学理论是非常成功的。由于现有观测数据的精度不断提高，我们现在能够大大限制宇宙的几何形状和组成，并瞥见它们在不久的将来将如何演变。然而，这种成功是有代价的：人们必须假设宇宙是在一个高度微调的初始条件下“开始”的。因此，了解在此之前发生的事情是现代宇宙学的主要目标之一。本文试图从三个不同的方面来加深我们对这一初始条件之前的时代的理解。首先，介绍了负绝对温度（NAT）的概念，并探讨了它与宇宙学的潜在联系。特别是，它表明，在NAT的宇宙应该经历一段时间的通货膨胀-虽然目前还不清楚这是否与目前的观测结果一致。其次，工作的主题是宇宙弦网络的演化-拓扑缺陷，预计将形成在一个广泛的类宇宙可能经历的相变。一个模型，它考虑到存在的小规模结构的字符串被用来解决这些网络的标度制度的存在和稳定性的问题。最后，它是研究未来的实验可能会试图通过测量运行和运行的标量扰动的谱指数的运行证伪一类简单的典型的单场慢卷通货膨胀模型。
2019-03-26 astro-ph.CO
Exploiting the shift of baryonic acoustic oscillations as a dynamical probe for dark interactions
星系和星系团的关联函数中的重子声峰为探测宇宙的时空几何提供了一把标准标尺，共同制约着角直径距离和哈勃膨胀率。此外，非线性效应可以系统地移动峰值位置，使我们有机会将这种聚集特征也作为动态探测来利用。我们调查的可能性，检测相互作用的黑暗部门通过准确测定重子声学标度。利用从CoDECS模拟中提取的公共晕目录-迄今为止最大的N体相互作用暗能量模型模拟套件-我们确定了重子尺度的位置，该位置适合带滤波关联函数，专门用于放大声音视界处的信号。在0 < z < 2的范围内，我们分析了由于非线性动力学、红移空间失真和高斯红移误差引起的位移。由于暗能量和暗物质之间的耦合以一种特殊的方式影响晕的成团特性，特别是重子声振荡的振幅和位置，重子峰位置的宇宙演化可能提供一种直接的方法来区分相互作用的暗能量模型和标准的ΛCDM框架。为了最大限度地提高重子峰作为动力学探测器的效率，必须在红移空间中测量关联函数，因为在红移空间中，由于非线性引起的重子声学位移被放大。光谱星系巡天的典型红移误差不会显著影响这些结果。
2012-12-04 astro-ph.CO
Cosmic Initial Conditions for a Habitable Universe
在一个永恒的暴胀情景的框架内，关于永恒泡沫的产生的一个自然问题是，宇宙能够产生生命的必要条件。在开放或封闭的宇宙中，我们发现了一个人为下限的数量级的电子折叠的$60$的暴胀时代，这将导致在线性和非线性制度的大尺度结构的形成。我们将宇宙初始条件的问题扩展到一个充分条件，在这个充分条件下，我们有足够的初始暗物质和重子物质的不对称性，在早期宇宙中形成星系晕，恒星，行星和生命。我们证明了一个可居住宇宙的概率与暗物质和重子物质的不对称性成正比，而重子物质的宇宙预算则受到天体物理约束的限制。
2017-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining cosmology with the velocity function of low-mass galaxies
场星系每单位旋转速度的数量密度，称为速度函数，是一个有趣的统计测量探测结构形成的最小尺度。在本文中，我们指出，速度函数是敏感的关键宇宙学参数，如振幅的原始扰动（$σ_8$）或总物质密度（$Ω_{\rm m}$）的小的变化。利用目前的数据和保守的重子效应的假设，我们表明，所观察到的速度函数的局部体积有利于宇宙学的张力与普朗克测量，但在协议的最新发现弱透镜调查。虽然目前的系统观测和真实的旋转速度之间的关系是潜在的重要性，即将到来的数据，从HI调查以及新的见解，从流体动力学模拟将大大改善这种情况在不久的将来。
2018-01-17 astro-ph.CO
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
Proposal to construct the dark-matter-only counterpart of the observed universe combining weak lensing and baryon censuses
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学汤忠道研究院）；School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）
该研究提出通用映射关系，结合弱引力透镜与重子计数，构建观测宇宙的纯暗物质对应体，可校正重子效应，为探索暗宇宙提供理想实验室。
2026-09-29 astro-ph.CO
Constraining the expansion rate of the Universe using low-redshift ellipticals as cosmic chronometers
本文提出了一种新的方法来确定宇宙的膨胀历史，分析早期类型星系（ETG）的光谱特性。我们发现，对于这些星系，4000年的突破是一个光谱特征，与ETG的相对年龄。在本文中，我们描述了该方法，探讨其鲁棒性的理论合成恒星星族模型，并将其应用于SDSS样本的$\sim$ 14 000 ETG。我们寻找新技术的动机是尽量减少宇宙计时法对系统误差的依赖。特别是，作为我们的方法的测试，我们推导出哈勃常数$H_0 = 72.6 \pm 2.8$（stat）$\pm2.3$（syst）的值（68%置信度），这不仅是完全兼容的哈勃关键项目得出的值，但也具有可比的误差预算。使用SDSS，我们还导出，假设w=常数，暗能量状态方程参数$w = -1 \pm 0.2$（stat）$\pm0.3$（syst）的值。考虑到SDSS ETG样品仅达到$z \sim 0.3$的事实，该结果显示了该方法的潜力。在未来的论文中，我们将提出使用高红移宇宙的结果，以产生高达$z \sim 1$的H（z）的测定。
2011-03-28 astro-ph.CO
The nonlinear evolution of baryonic overdensities in the early universe: Initial conditions of numerical simulations
我们运行非常大的宇宙学N体流体动力学模拟，以统计研究早期暗物质晕中的重子分数。我们批判性地研究了初始条件的差异如何影响红移范围z = 11- 21的气体分数。我们测试了三种不同的线性功率谱的初始条件：（1）一个完整的加热模型，这是我们的基准模型;根据Naoz & Barkana（2005），这个模型正确地遵循了超密度的演变，特别是包括由于来自CMB的康普顿加热引起的气体的声速的空间变化。(2)一个等δ模型，假设初始重子涨落等于暗物质的涨落，同时保持总物质的σ 8。(3)平均cs模型，假定气体的声速均匀。后两种模型在文献中经常使用。在我们的模拟中，我们计算了一个大样本的晕的重子分数。我们的基准模型表明，在再电离和显著的恒星加热发生之前，在整个形成过程中，小晕保持其大部分重子所需的最小质量约为3 * 10^4 Msun。然而，替代模型产生了错误的（高出约50%）最小质量，因为系统保留了初始条件的记忆。我们还证明了这一点，使用“过滤质量”从线性理论，准确地描述了整个模拟红移范围内的重子分数的演变。
2011-05-17 astro-ph.CO
Constraining $f(R)$ Gravity Theory Using Weak Lensing Peak Statistics from the Canada-France-Hawaii-Telescope Lensing Survey
在这封信中，我们报告的观测约束的胡-Sawicki $f(R)$理论来自弱透镜峰丰度，这是密切相关的质量函数的大规模晕。与使用光学或x射线星系团的研究相比，弱透镜峰分析具有不依赖于质量重子可观测校准的优点。从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查的观察，我们的峰值分析引起了严格的约束模型参数$|f_{R0}|$的$n=1$。考虑到$(Ω_{\rm m}, A_{\rm s})$的WMAP 9先验，$95\%$ CL限度为$\log_{10}|f_{R0}| < -4.82$。用普朗克15先验，相应的结果是$\log_{10}|f_{R0}| < -5.16$。
2016-08-03 astro-ph.CO
A direct measurement of the baryonic mass function of galaxies & implications for the galactic baryon fraction
我们使用HI选择和光学选择的星系样本直接测量星系的丰度作为其“重子”质量（恒星+原子气体）的函数。恒星质量是根据斯隆数字巡天（SDSS）的光学数据计算的，原子气体质量是使用阿雷西博遗产快速ALFA（ALCAFA）巡天的原子氢（HI）发射线数据计算的。利用丰度匹配技术，将星系的重子函数（BMF）与LCDM宇宙中的暗物质晕质量函数相结合，确定了星系重子分数与宿主晕质量的函数关系.我们发现，即使考虑到原子气体，低质量晕的重子分数也比宇宙值小得多。我们发现，银河系重子赤字单调增加，减少晕质量，与以往的研究表明，在低质量端的重子分数近似恒定。我们认为，所观察到的重子分数的低质量晕不能单独用再电离加热解释，必须调用额外的反馈机制（如超新星爆发）。然而，在LCDM宇宙中的星系形成的标准图像中，再现我们的结果所需的流出率并不容易容纳。
2012-09-20 astro-ph.CO
21 cm Line Astronomy and Constraining New Physics
21厘米的信号似乎是一个宝库，可以让我们深入了解第一代发光物体在宇宙中形成的时期。氢是宇宙黎明（CD）期间重子物质的主要部分。因此，使用21 cm信号在CD期间研究物理是方便和有利的。任何外来能源的存在都可以将能量注入星系际介质（IGM）并加热气体。随后，它可以修改全局21 cm信号中的吸收幅度。该特征可以提供对注入IGM气体中的这种能量源的稳健约束。
2023-01-06 astro-ph.CO hep-ph
Constraining the Anisotropic Expansion of Universe
利用Union 2 Ia型超新星和伽马射线暴的观测资料，研究了加速膨胀宇宙中可能存在的各向异性。我们构造了一个方向相关的暗能量模型，并对各向异性调制的方向和强度进行了约束。我们发现，最大的各向异性偏差方向是$(l,\,b)=(126^{\circ},\,13^{\circ})$（或相当于$(l,\,b)=(306^{\circ},\,-13^{\circ})$），当前的各向异性水平是$g_0=0.030_{+0.010}^{-0.030}$（$1σ$置信水平与Union2数据）。我们的结果没有显示出强有力的证据，各向异性的暗能量模型。我们还讨论了潜在的方法，可以区分奇特的速度场的各向异性暗能量模型。
2013-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining resonant photon-axion conversions in the Early Universe
在宇宙的热历史中，原始磁场的存在会引起光子和类轴子粒子（ALP）之间的共振转换。这些转换会扭曲宇宙微波背景（CMB）的黑体光谱。在这种情况下，我们推导出的光子ALP共振转换使用高精度的宇宙背景探测器上的FIRAS仪器收集的CMB光谱数据的界限。我们得到了光子-ALP耦合常数g乘以磁场强度B的乘积的上限，当ALP质量低于eV时，g B > 10^{-13} GeV^{-1} nG。
2009-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Calibrating baryonic effects in cosmic shear with external data in the LSST era
本研究利用LSST、X射线和kSZ模拟数据，通过BCM模型校准重子效应，发现关键参数需校准至10%-20%精度，并预测长期X射线和kSZ数据可实现自校准。
2025-09-16 astro-ph.CO
Impact of Baryonic Processes on Weak Lensing Cosmology: Power Spectrum, Non-Local Statistics, and Parameter Bias
我们研究了重子物理对弱透镜巡天宇宙学参数估计的影响。我们用不同的星系形成模型运行了一组宇宙流体动力学模拟。然后，我们通过总物质密度场进行射线跟踪模拟，生成100个独立的收敛图的25个${\rm deg}^2$的视野，并使用它们来检查以下三个透镜统计作为宇宙学探针的能力;功率谱，峰值计数，和闵可夫斯基泛函。对于即将到来的宽场观测，如Subaru Hyper Suprime-Cam（HSC）巡天观测，覆盖范围为1400 ${\rm deg}^2$，这三个统计量对物质密度、密度涨落幅度和暗能量状态方程提供了严格的约束，但参数偏差是由重子过程如气体冷却和恒星反馈引起的。当未来观测的统计误差变小时，在更大的调查区域中，偏差可能很大。我们发现，在不同的方向上诱导的偏见在参数空间中的统计。虽然两点统计，即功率谱，产生强大的结果对重子的影响，总的约束力是弱的峰值计数和闵可夫斯基泛函相比。另一方面，使用峰计数或Minkowski泛函之一，或与多种统计量的组合分析，导致有偏的参数估计。对于HSC调查，偏差可能与$1σ$一样大，并且对于即将进行的更广泛的区域调查将更加显著。我们建议使用一个优化的组合，使重子对参数估计的影响减轻。这种“校准”组合可以对宇宙学参数施加严格而有力的限制。
2015-05-19 astro-ph.CO
Gravitational Lensing Effects on the Baryonic Acoustic Oscillation Signature in the Redshift-Space Correlation Function
通过测量红移-空间关联函数中的重子声振荡（BAO）峰，可以得到角直径距离D_A（z）和哈勃参数H（z）随红移的变化，从而限制了暗能量和空间曲率的性质。通过放大率偏差及其与星系密度的互相关效应，讨论了引力透镜对星系关联函数的扰动。在BAO尺度下，引力透镜效应给星系关联函数增加了一个小的缓慢变化的分量，并且不显著改变其形状，通过该分量可以测量BAO峰值。在角平均关联函数中，由于引力透镜效应，BAO峰的位置相对移动，在z=1时为10^-4，在z=2.5时上升到10^-3。在视线附近，透镜效应更强，但是当星系相关性平均在视线的5度范围内时（在一次调查中只包含0.4%的星系对），相对峰值位移在z=1和z=2.5时仅增加到10^-3.3和10^-2.4。此外，可以单独测量透镜效应的贡献，并从BAO尺度下观察到的相关性中减去。
2010-08-07 astro-ph.CO
Constraining inflationary models via de-Sitterization of Bianchi Cosmologies
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校物理科学学院）
研究比安基宇宙通过均匀暴胀场实现特定状态，无需宇宙学常数，且此条件可约束暴胀模型并举例说明。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Intrinsic scatter of the luminosity relation, redshift distribution of the standard candles, and the constraining capability
标准烛光是研究宇宙的最重要工具之一。本文在不同情况下估计了标准烛光对宇宙学参数的约束。具体研究了约束条件对光度关系的内禀散射和标准烛光的红移分布的依赖性。结果表明，不同红移的标准烛光的约束具有不同的简并度方向，因此具有宽红移分布的标准烛光可以自破简并度，从而显著改善约束.因此，即使在目前已知的光度关系的紧密程度下，只要伽玛暴的红移足够多样化，伽马射线暴（GRB）就可以对宇宙的组成部分给出与Ia型超新星（SNe Ia）相当的紧密约束。然而，对于暗能量物态方程的实质性约束，需要更严格的亮度关系的伽玛暴，因为在高红移的标准烛光的暗能量的约束是非常弱的，因此在简并破缺的帮助不大。
2015-09-24 astro-ph.CO
Constraining Anisotropic Universe Through Big Bang Nucleosynthesis: A Case Study of The Bianchi Type-I Universe
本研究利用大爆炸核合成形式及最新核丰度观测，对Bianchi I型宇宙的全局各向异性施加约束，为各向异性宇宙学探索开辟新路径。
2025-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the kinetically dominated Universe
我们从普朗克2015年的数据中提出了一个在很早的时候就被动力学支配的宇宙的宇宙学约束。我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析，估计参数，并使用嵌套抽样，以确定证据的模型比较的单场二次和Starobinsky暴胀模型与标准的$Λ$ CDM宇宙学。特别是，我们调查如何不同数量的通货膨胀之前和之后的视界出口影响的原始功率谱和随后的宇宙微波背景的功率谱。我们发现，尽管有一个额外的参数，使用动力学主导的初始条件的通货膨胀模型表现类似的贝叶斯证据作为一个模型直接开始在慢滚阶段。数据显示，在原始和温度功率谱中，在大尺度上对截止有轻微的偏好。
2018-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Degeneracies between baryons and dark matter: the challenge of constraining the nature of dark matter with JWST
詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将彻底改变我们对早期星系形成的理解，并可能对暗物质的性质设置严格的限制。我们使用星系形成的半经验模型来研究重子物理学中的不确定性在多大程度上可能退化与两种不同的暗物质模型的预测-冷暗物质（CDM）和7 keV的无菌中微子，它的行为是温暖的暗物质（WDM）。我们的模型被校准到观测到的紫外光度函数在$z=4$使用两个单独的尘埃衰减处方，表现为高和低的恒星形成效率在低质量晕。我们发现，而在恒星形成效率，$\varepsilon$，有显着的差异，在两个暗物质模型在高$z$暗星系的丰度，这些差异很容易模仿不同的$\varepsilon$在同一个暗物质模型。我们发现，一个高$\varepsilon$ WDM和低$\varepsilon$ CDM模型-这提供了同样好的拟合$z=4$紫外光度函数-表现出几乎相同的宇宙恒星质量和恒星形成率密度的演变。我们发现，在固定的恒星质量的恒星形成率的差异较大的PDMATHAMN在一个给定的暗物质模型的变化比它们之间的暗物质模型，但是，恒星形成率的分散是更大的两个模型之间的比他们是当改变$\varepsilon$。我们的结果表明，JWST在约束高$z$星系中的重子过程方面可能比在约束暗物质的性质方面更有信息量。
2020-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The baryonic mass assembly of low-mass halos in a Lambda-CDM Universe
我们分析了在宇宙学数值模拟中在红移z = 0处发现的低质量晕（Mvir ~ 10^10.3 - 10^12.3 M_sun）的暗、气体和恒星质量组装历史。我们的研究结果表明，在一个给定的现代质量仓的晕，气体的重子分数维里半径内不随时间的变化显着，从~0.8的较小的晕到~0.5的最大的。大多数重子实际上并不位于星系中，而是位于晕内气体中;对于质量更大的晕，晕内气体与星系的质量比在所有红移z下都大致相同，但对于质量最小的晕，它随着z的增加而强烈增加。前一种晕中的晕内气体随着时间的推移而变热，在z = 0时占主导地位，而在后一种晕中，它在所有时期都是冷的。在我们的模拟中，多相ISM和热反馈模型在延迟低质量星系的恒星质量增长的方向工作。
2014-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Surrogate modelling the Baryonic Universe II: on forward modelling the colours of individual and populations of galaxies
在塑造星系光的属性中，恒星形成历史（SFH）是最具挑战性的模型之一，因为调节恒星形成的各种相关物理过程。在这项工作中，我们利用恒星星族的合成模型FSPS，连同SFHS预测的流体动力学模拟IllustrisTNG和经验模型UNIVERSEMACHINE，研究恒星形成的变化对星系颜色的影响。我们首先引入一个独立于模型的指标来量化的突发性的星系形成模型，我们用这个指标来证明，UNIVERSEMACHINE预测SFHS与更多的突发性相对于IllustrisTNG。使用此度量和主成分分析，我们构建家庭的SFH模型与可调的变化，我们表明，宽带光学和近红外颜色的精度下降的未解决的短期变化的水平增加。我们使用相同的技术来证明，在金属丰度和尘埃衰减的变化提出了一个几乎可以忽略不计的影响，相对于恒星形成的变化颜色。我们还提供了一个独立于模型的拟合函数，捕获未解决的恒星形成变化的水平如何转化为星系颜色预测的不精确性;我们的拟合函数可用于确定最小的SFH模型，该模型以一定的目标精度再现颜色。最后，我们表明，建模的颜色的个别星系的精度要求诉诸复杂的SFH模型，而产生精确的颜色的星系人口可以实现使用模型只有几个自由度。
2021-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the topology of the Universe derived from the 7-year WMAP CMB data and prospects of constraining the topology using CMB polarisation maps
我们施加约束的宇宙拓扑结构确定从搜索匹配的圆圈在宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性模式的7年WMAP数据。我们特别注意该方法对天空图的残留前景污染的敏感性。在更高分辨率的WMAP W波段图中搜索匹配的背靠背圆对，可以对拓扑结构施加更严格的约束。我们的研究结果排除了具有拓扑结构的宇宙，这些拓扑结构预测了半径大于约10度的成对圆。这使得一个平坦宇宙的基本域的大小下限约为27.9 Gpc。我们还研究了约束宇宙的拓扑结构的可能性，通过匹配的圆统计适用于极化CMB各向异性地图。与迄今为止简单分析温度数据相比，在拓扑研究中使用CMB偏振图的优势得到了清楚的证明。它被发现，普朗克和下一代CMB实验数据的噪声水平不再是令人望而却步，应该足够低，使这些研究的偏振图的使用。
2013-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Self-annihilating dark matter and the CMB: reionizing the Universe and constraining cross sections
我总结了最近的进展，在确定自湮灭的WIMP暗物质的重组历史的修改的影响，在时间早于天体物理对象的形成。根据质量和自湮灭截面，WIMP DM可以在z > 6处再现相当数量的总自由电子丰度;如已知的，这影响CMB温度和偏振相关谱，并且可以用于在粒子质量与截面平面中设置严格的边界。WMAP 5的数据已经强烈反对能够解释最近宇宙正电子和电子异常的DM湮灭的区域，而原则上普朗克任务有可能看到由该区域的候选者产生的信号，或者来自热湮灭截面<sv>=3e-26 cm 3/s和质量低于50 GeV的WIMP。
2009-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining anisotropic models of the early Universe with WMAP9 data
我们约束几个模型的早期宇宙预测的统计各向异性的宇宙微波背景（CMB）的天空。我们利用WMAP 9地图与光束不对称性去卷积。与以前发布的WMAP数据相比，它们没有表现出统计各向异性的巨大四极矩。这允许加强在文献中建立的模型的参数的限制。特别地，特殊四极的幅度被约束为：|g_*|<0.072（95% C.L.）（-0.046<g_*<0.048在68% C.L.）独立于天空中的优选方向。在麦克斯韦项与暴胀子非最小耦合的各向异性暴胀中，得到了e折叠总数的上限，即在95% C. L时，N_{tot} < N_{CMB} +82。（68% C.L.时+14）对于N_{CMB} =60。我们还约束模型的（伪）共形宇宙。最强的约束条件是观众场景，包括保形滚转后的长阶段视界下演化，在95% C. L时h^2 < 0.006，根据相关参数。类似的约束在动力学模型中要弱得多，例如，伽利略起源。
2014-02-28 astro-ph.CO hep-th
Diffuse baryonic matter beyond 2020
充满宇宙中最大的过密结构-星系团和连接它们的巨大细丝网-的热扩散气体为我们提供了通过X射线波段观测解决广泛的基本天体物理学和宇宙学问题的工具。星系团是灵敏的宇宙学探测器。为了在接下来的几十年里充分利用它们在精确宇宙学方面的潜力，我们必须精确地理解它们的物理学--从它们的冷却核心被中央超大质量黑洞产生的喷流搅动（本身由团内气体流入提供），到它们的外围，在那里星系际介质（IGM）的流入驱动冲击并加速宇宙射线。在星系团的范围之外，是几乎未被探索的温暖的IGM，据信包含了当今宇宙中的大部分重子物质。作为所有从星系中喷射出来的物质的储存库，它携带着宇宙中能量和金属生产历史的独特信息。目前计划中的主要天文台，如Astro-H和IXO，将深入这些领域，但要看到图片中最有趣的部分，需要一个几乎科幻级的设施，有效面积为数十平方米，亚角秒角分辨率，匹配的成像热量计和超高色散摄谱仪，如X一代。
2009-02-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Turbulence-induced deviation between baryonic field and dark matter field in the spatial distribution of the Universe
宇宙重子流体在低红移时类似于充分发展的湍流。在这项工作中，我们使用混合宇宙流体动力学/N体代码产生的模拟样本，研究在什么尺度上的重子和暗物质的空间分布的偏差是由湍流造成的。为此，我们在程序中不考虑恒星形成、超新星（SNe）和活动星系核（AGN）反馈等物理过程，从而最大限度地体现湍流加热对IGM的影响。通过计算重子和暗物质的密度场和速度场的互相关函数$r_m(k)$和$r_v(k)$，我们发现，密度场和速度场的两个物质分量之间的偏差与尺度有关。也就是说，偏差在小尺度上最显著，并且在越来越大的尺度上逐渐减小。此外，偏差是时间依赖性的，即它们随着宇宙时间的增加而变得越来越大。最值得强调的结果是速度场揭示的重子与暗物质之间的空间偏差比密度场揭示的更为显著。在z = 0时，在1%的偏差水平下，密度场的偏差尺度约为3.7 $h^{-1}$ Mpc，而速度场的偏差尺度大至23 $h^{-1}$ Mpc，该尺度落在结构形成范例的弱非线性区域内。我们的结果表明，湍流加热的效果确实是可比的，这些过程，如SN和AGN反馈。
2020-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Viscous dark fluid universe
本文研究了由无压重子物质和粘性流体组成的宇宙的宇宙学扰动动力学，粘性流体代表了暗区的统一模型。在均匀各向同性背景下，该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的，并且是源相对熵扰动。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS（DR7）数据一致。联合统计分析，也使用哈勃函数和超新星Ia数据，表明，与其他研究不同，存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值$q_0 \approx - 0.53$。此外，虽然以前的描述的基础上推广Chaubergin气体模型是不兼容的物质功率谱数据，因为他们需要太多的无压物质的量，这里提出的统一模型有利于物质的内容，这是重子物质丰度的大爆炸核合成建议的顺序。
2010-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining anisotropic universe under $f(R,T)$ theory of gravity
本文在$f(R,T)$引力理论下，通过约束模型参数与观测数据，探讨了Bianchi V宇宙的可能性，并验证了当前霍布斯参数估计与$Λ$-CDM模型的一致性。
2024-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Constraining nonminimal f(T) gravity from Primordial Nucleosynthesis to Late-Universe observations
Damascus University（大马士革大学）；Syrian Private University（叙利亚私立大学）；Antioch Syrian University（安条克叙利亚大学）
通过结合原初核合成与晚期宇宙观测，研究非最小f(T)引力的约束，揭示其对标准宇宙学的偏离限制。
2026-01-21 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Hubble parameter with the 21 cm brightness temperature signal in a universe with inhomogeneities
该研究在非均匀宇宙学模型中，利用Buchert平均形式论结合MCMC校准有效物质密度，发现不同哈勃常数值会导致21厘米亮度温度信号出现显著差异，为解决哈勃张力提供新视角。
2025-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Viscous dark fluid Universe: a unified model of the dark sector?
宇宙被建模为由无压重子物质和一个大的粘性流体，这是应该代表一个统一的描述黑暗的部门。在均匀各向同性背景下，该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的，是相对熵扰动的来源。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS（DR7）数据一致。联合统计分析，也使用哈勃函数和超新星Ia数据，表明，与其他研究不同，存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值。此外，这里提出的统一模型有利于一个物质的内容，是大爆炸核合成建议的重子物质丰度的顺序。然而，简单的体粘模型的一个问题是引力势的行为和CMB功率谱的再现。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
