Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the Low Redshift Universe
我们提出了一个宇宙学的标准模型，$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM），和两个替代的宇宙学模型之间的空洞属性的比较与发展和相互作用的暗扇区：一个精粹模型（$ϕ$ CDM）和耦合暗物质-暗能量（CDE）模型。使用这些模型的$N$体模拟，我们得到了几个措施的空隙统计和属性，包括分布的空隙体积，椭圆率，prolateness，和平均密度。我们发现，来自CDE模拟的体积分布偏离来自$Λ$ CDM模拟的体积分布，在当今的宇宙，这表明存在一个耦合的暗扇区可以通过这个统计观察。我们还发现，分布的空洞椭圆率和prolateness实际上是难以区分的三个模型在红移范围$z=0.0-1.0$，表明简单的空洞形状统计是不敏感的暗扇区物理的微小变化。有趣的是，我们发现在三个模拟中的每一个中测量的平均空隙密度的分布是彼此不同的。特别地，平均而言，空隙在精粹模型下趋于最空，而在$Λ$ CDM模型下趋于最小。我们的研究结果表明，这是标量场存在于两种替代模型，导致空的空洞形成，而暗区的耦合减缓了物质从空洞疏散这种影响。
2017-03-15 astro-ph.CO
Ringing the universe with cosmic emptiness: void properties through a combined analysis of stacked weak gravitational and Doppler lensing
宇宙空洞的一个重要方面是，这些密度不足的区域提供了有关我们宇宙性质的补充信息。与致密区不同，空洞被物质所避开，也较少受到重子过程的污染。理解宇宙空洞性质的第一步是正确推断它们的质量分布。在文献中，已经实施了各种技术。在本文中，我们回顾了他们，并实现了一种新的技术，是基于多普勒透镜。我们使用相对论性的$N$体代码，\textsc{Gevolution}，产生宇宙学质量扰动，并实现三维射线追踪技术，它遵循射线束的演化。我们专注于宇宙空洞的各种属性（例如，空洞尺寸函数，2点关联函数，和空洞的密度分布），并比较其普遍趋势的结果。我们表明，当弱透镜与多普勒透镜相结合，我们得到更严格的约束比单独弱透镜。我们还获得了更好的协议之间的密度分布推断从透镜效应和密度分布推断晕示踪剂的空隙的中心部分。简要讨论了该结果对正在进行的和未来的低红移光谱巡天的意义。
2022-05-01 astro-ph.CO
Redshift Drift in LTB Void Universes
我们研究红移漂移，即，在LTB解中宇宙学红移的时间导数，其中观测者被假定位于对称中心。这个解经常被当作一个反哥白尼宇宙模型来研究，用来解释宇宙体积膨胀的加速，而不引入暗能量的概念。红移漂移被认为是LTB宇宙模型与含暗能量的哥白尼宇宙模型的决定性区别之一。在所有已知的LTB宇宙模型中，红移漂移都是负的，而在含有暗能量的哥白尼模型中，红移漂移在$z \lesssim 2$区域是正的.然而，还没有关于这个问题的详细研究。在本文中，我们证明了在LTB空洞模型的情况下，偏心源的红移漂移总是负的。我们还表明，红移漂移可以是积极的一个非常大的驼峰型不均匀性。我们的结果表明，我们可以通过观测红移漂移来确定我们是否生活在没有暗能量的大空洞中心附近。
2010-10-01 astro-ph.CO
The stability of voids in the Local Universe: The role of the cosmological constant
Center for Cosmology and Astrophysics, Alikhanian National Laboratory（宇宙学与天体物理学中心，阿利哈尼扬国家实验室）；Yerevan State University（埃里温国立大学）；SIA, Sapienza University of Rome（罗马智慧大学）；Keldysh Institute of Applied Mathematics of RAS（俄罗斯科学院凯尔迪什应用数学研究所）
采用Vlasov动力学形式研究宇宙空洞的演化与稳定性，考虑引力及宇宙学常数的排斥效应，证明Λ排斥在维持空洞稳定性中的关键作用，并解释哈勃张力。
2026-06-26 astro-ph.CO
Cosmic voids: a novel probe to shed light on our Universe
宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域，是提取宇宙学信息的有希望的实验室。由于其独特的低密度特性，空洞对中微子和暗能量等扩散成分非常敏感，并且代表了研究重力修改的理想环境，预计这种修改的效果将更加突出。强大的空洞相关观测，包括例如红移空间畸变（RSD）和空洞周围的弱透镜，是追踪和测试新物理的一种有前途的方法。对宇宙大尺度结构的宇宙学分析主要依赖于高密度区域。目前和即将进行的调查旨在优化从这些区域提取宇宙学信息，但留下未开发的空白。具有成像能力的密集、大面积光谱测量是充分利用空隙能量的理想选择。除了有助于阐明暗能量、修正引力和中微子的性质外，这项调查还将提供一张详细的低密度区域地图，为观察和研究迄今为止尚未被探索的星系群提供前所未有的机会。
2019-03-12 astro-ph.CO
Low-Density Structures in the Local Universe. II. Nearby Cosmic Voids
我们提出的球形体积不包含亮度比麦哲伦云在本地超星系团及其附近的星系的搜索结果。在距我们40 Mpc的范围内，发现了89个直径在24 - 12 Mpc的宇宙空洞，其中没有绝对星等大于M_K <-18.4的星系。给出了这些空洞的列表和天空分布图。结果发现，93%的球形空隙重叠，形成三个更多的扩展的球形空隙（hypervoids）。其中最大的是HV 1，有56个初始球形细胞，呈马蹄形延伸，包围着局部体积和室女星系团。武仙座-天鹰座区域的局部空洞（Tully，1988）是距离HV 1最近的部分。另一个超空洞HV 2在波江座中包含22个球形空洞，第三个致密超空洞HV 3在牧夫座中包含6个球形细胞。这些空洞的总体积约占本地宇宙的30%。在2906个矮星系中排除了原始样本（n = 10502）在搜索球形体积，只有68个位于我们发现的空隙。它们具有较晚的形态类型（85%为Ir、Im、BCD、Sm），绝对星等M_B为-13.0 ~-16.7，中等的恒星形成率（log SSFR ~ -10 M_sun/（yr*L_sun）），单位光度的气体储量是正常环境中矮星系的2 ~ 3倍。空洞的矮人口显示出一定的倾向，位于宇宙空洞表面附近的浅处。
2013-02-12 astro-ph.CO
Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the High Redshift Universe
我们比较了标准宇宙学模型和两种不同的宇宙学模型下形成的空洞的演化。这两个模型是一个精粹模型（$ϕ$ CDM）和一个耦合的暗物质-暗能量（CDE）模型，这两个模型都有演化和相互作用的暗扇区。从$N$体绝热流体动力学模拟这些模型，我们测量的统计数据和量化的红移范围内的$z=1.5-12$的空洞的属性：这些包括他们的人口规模，体积，形状和平均密度。我们发现，后者的属性有潜力作为宇宙学的探针，特别是暗能量，平均空隙密度之间存在显着差异的替代模型和标准模型。我们假设，这种签名产生于一个增加的疏散率的颗粒出空隙，或更早开始空疏散，在替代模型作为一个直接后果的动态标量场，这也导致了更大的空隙合并率。此外，两种替代模型之间的差异可能是由于暗扇区耦合产生的拖曳力，作用于我们耦合模型中的暗物质粒子。
2018-07-09 astro-ph.CO
A Bayesian catalog of 100 high-significance voids in the Local Universe
Sorbonne Université（索邦大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本研究通过贝叶斯方法从局部宇宙的大尺度结构模拟中提取100个高显著性空洞目录，结合后验聚类分析和概率分布评估，为星系演化等应用提供密度环境模板。
2025-07-09 astro-ph.CO
A local Universe catalogue of structures and voids dynamically identified using Cosmic-Flows4++ZOA peculiar velocities
Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
基于CF4++ZOA本动速度数据，使用V-web算法在红移z=0.1内识别出37个空洞和42个节点，空洞有效半径13-38 h⁻¹Mpc，节点体积10⁴-3.3×10⁵ h⁻³ Mpc³。
2026-06-12 astro-ph.CO
Testing the local-void alternative to dark energy using galaxy pairs
我们可能生活在宇宙中的一个特殊地方，靠近一个巨大的、径向不均匀的空洞的中心，这一可能性最近引起了人们的注意，它被认为是暗能量或修正引力的替代品，可以解释加速膨胀的宇宙。我们发现，星系对的方向分布可以用来检验哥白尼原理，即我们不在宇宙的中心或特殊区域。目前流行的空洞模型不能同时拟合最新的Ia型超新星、宇宙微波背景数据和星系对的方位分布。我们的研究结果排除了在$4σ$置信水平下的空洞模型作为宇宙加速的起源，并支持哥白尼原理。
2013-04-16 astro-ph.CO
Merging Tree Algorithm of Growing Voids in Self Similar and CDM Models
观测研究表明，空洞是当今宇宙大尺度结构的显著特征。尽管它们从原始密度扰动中出现，演化模式与暗物质晕不同，但N体模拟和理论模型表明，空洞也会合并在一起形成大的空洞结构。在这项研究中，继Sheth & van de Weygaert（2004）之后，我们采用Lacey & Cole（1993）给出的晕合并算法，在Einstein de Sitter（EdS）宇宙中建立了生长空洞的层次空洞演化的解析近似描述。要做到这一点，我们考虑到一般的体积分布的空隙，其中包括两个主要的空隙过程：合并和崩溃。我们表明，体积分布函数可以减少到一个简单的形式，通过忽略崩溃的空隙贡献，因为崩溃过程是可以忽略的大尺寸的空隙。因此，空隙体积分数仅对增长的空隙有贡献。该算法成为类似的晕合并算法。基于这种不断增长的空洞分布，我们得到的空洞合并算法中，我们定义和制定空洞合并和吸收率，以及空洞的大小和红移的生存概率和失败率方面的自相似和目前青睐的暗能量主导的冷暗物质模型在EdS宇宙。
2013-09-26 astro-ph.CO
The sparkling Universe: a scenario for cosmic void motions
我们使用数值模拟和观测数据对宇宙空洞的全球运动进行了统计研究。我们分析了它们与大规模质量流的关系以及驱动这些运动的物理效应。我们分析的体积运动的空隙，定义的平均速度的光晕在周围的壳在数值模拟中，并在斯隆数字巡天数据发布7星系。我们发现空洞的平均体积速度接近400公里/秒，相当于那些晕（~ 500-600公里/秒），这取决于空洞的大小和大规模的环境。从统计学上看，小的空洞比大的空洞移动得更快，并且相对较高密度环境中的空洞比那些放置在大的欠密度区域中的空洞具有更高的体积速度。此外，我们分析了平均质量密度周围的空隙发现，正如预期的那样，大规模的overdensities（underdensities）沿（相反）的空隙运动方向，这表明空隙运动响应的推拉机制。这与主要由大规模过密区域的拉力控制的大规模集群运动形成对比。我们的分析表明，它们的相对运动是如何产生的大规模密度波动的空隙成对速度。与线性理论一致，嵌入在低（高）密度区域的空隙相互后退（吸引），提供了理解空隙运动的双峰行为的一般机制。为了比较理论结果和观测结果，我们用线性理论推导了SDSS中的空洞运动，发现估计的观测空洞运动与模拟结果基本一致。关于大规模的流动，我们的研究结果表明，星系和星系系统的流动远离空中心的额外的，更相关的，贡献的空体运动的总速度。
2016-06-22 astro-ph.CO
The structure of cosmic voids in a LCDM Universe
欧拉宇宙学代码特别适合于正确描述低密度区域。这一特性使得这类代码成为研究宇宙空洞形成和演化的绝佳工具。按照这样的想法，我们提出了一个欧拉自适应网格细化（AMR）流体动力学和N体模拟，与通常的做法相反，已被设计为细化计算网格中的undergense区域的模拟量的结果。因此，由于数值技术的欧拉特征和AMR方法的高数值分辨率的使用的组合效应，空隙区域被更好地描述。为了分析这个模拟的结果，我们已经构建了一个新的空洞发现者最适合找到AMR模拟中的空洞层次。该算法从具有最小密度和最高速度发散的单元开始识别空隙，然后扩展欠密体积直到到达空隙壁，由密度梯度的陡度定义。在红移z=0时，在一个同动边长为100 Mpc/h的宇宙学盒子中，我们发现了数百个大小高达17 Mpc/h的空洞，典型的密度对比度为-0.8，它们显示出复杂的形态和复杂的嵌套结构层次。分析其质量密度分布导致的结论是，一个普遍的密度分布可以适用于任何大小，密度，形态和红移的空隙。
2013-06-12 astro-ph.CO
The sizes of mini-voids in the local universe: an argument in favor of a warm dark matter model?
使用高分辨率的模拟内的冷和暖暗物质模型，我们研究了小尺度结构的演变在本地体积，一个球的8兆秒差距半径周围的本地组。我们比较观察到的光谱的微型空洞的局部体积与微型空洞的模拟确定的光谱。我们表明，\LWDM模型可以很容易地解释所观察到的光谱的微小空洞和存在的低质量星系中观察到的本地体积，提供的所有晕的圆速度大于20公里/秒的主机星系。相反，在LCDM模型中，模拟的微空洞的分布反映了观测到的最大圆速度大于35 km/s的晕。这一假设与我们本宇宙中圆周速度低至20 km/s的星系的观测结果相矛盾。LWDM模型的一个潜在问题可能是气体可以有效地光蒸发的晕的后期形成。因此，恒星的形成受到抑制，低质量的晕可能根本没有任何星系。
2009-07-10 astro-ph.CO
Evolution of density perturbations in large void universe
我们研究了在不引入暗能量的情况下，大球形空洞宇宙中线性密度扰动的演化，这种扰动解释了宇宙体积膨胀的加速。该空隙的密度对比度在空隙中心处的观察者的光锥内并不大。因此，我们将空隙结构描述为观察者可观察区域内均匀各向同性宇宙中具有无量纲小参数$κ$的扰动。我们引入额外的各向异性扰动与无量纲的小参数$ε$，其演变是感兴趣的。然后，在均匀各向同性宇宙模型中，应用二阶微扰理论求解了$κε$阶微扰方程。通过这种方法，我们可以了解空穴结构对各向异性扰动的影响。结果表明，在大空洞宇宙中，各向异性密度扰动的增长率与均匀各向同性宇宙中的密度扰动的增长率有很大的不同。这一结果表明，星系分布的观测可能会对大空洞宇宙模型产生强有力的约束。
2012-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Voids as Alternatives to Dark Energy and the Propagation of Gamma Rays through the Universe
我们测试了一个空洞的宇宙TeV能量的伽马射线的不透明度已经获得了银河系外的背景光在宇宙中使用一个简单的模型和观察到的恒星形成率的历史约束。我们发现虚空宇宙比Lambda-CDM宇宙具有更大的不透明度，这与BL-Lac天体的观测结果不一致。我们认为，虽然这种区分两种宇宙学的方法包含不确定性，但它避免了任何关于微调的争论。
2011-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Average luminosity distance in inhomogeneous universes
本文研究了由非均匀性引起的距离模的修正问题，该修正是从给定的观测者出发，在所有方向上平均的。的不均匀性被建模为质量补偿空隙在随机或规则晶格内的瑞士奶酪宇宙。空隙半径低于300兆秒差距被认为是，这是支持目前的红移调查和最近观察到的印记，这些空隙留下的CMB有限。通过数值射线追踪进行的所有方向的平均是非微扰的，包括空洞内的超新星。沿某一方向排列的空隙产生累积的引力透镜校正，该校正随空隙的数量而增加。即使在非随机化的简单立方空隙晶格中，这种校正也会被所有方向上的平均值所破坏。在低红移时，平均修正不为零，而是随着特殊的速度和红移而衰减。它的上限由最大平均校正提供，该最大平均校正假设不同空隙之间没有随机取消。它是由一个线性扰动公式，并考虑的空隙，是20%的校正对应的最大特有的速度。在随机和简单的立方空隙晶格计算的平均校正严重阻尼低于预测的最大后一个单一的空隙直径。这可以追溯到来自不同空洞的正面和背面的校正之间的抵消。所有这一切都意味着空洞无法模仿暗能量的效应，除非它们的半径和奇特速度比目前观察到的大得多。所得到的结果允许一个容易地预测的红移以上的方向平均波动在哈勃图低于所需的精度，并建议一种方法来提取背景哈勃常数从低的红移数据，而不需要纠正特殊的速度。
2010-03-25 astro-ph.CO
Dynamics of the Local Universe: cosmic velocity flows and voids
在星系的特殊速度中可以获得大量有价值的信息。特殊的速度调查最近允许发现LCDM的潜在问题。然而，通过距离测量直接观察它们仍然是一项艰巨的任务。考虑这个问题的另一种方法是使用轨道重建方法，假设星系的质量与光的分配。我们在这里给这个程序的两个应用程序的研究大规模的整体流动和动力学的空洞在本地宇宙。我们集中我们的研究使用的Monge-Ampere-Kantorovitch重建技术。利用2 MASS星系红移巡天重建的奇异速度，并与NGB-3 k奇异速度表进行比较，研究了这些奇异速度的细节。更具体地说，我们估计的限制，特殊的速度放在宇宙学。包含在重建的星系轨道中的动力学信息也使我们能够在模拟和红移目录中更好地定义和识别空洞。我们提出了这种新技术，以及如何空洞可能给我们的宇宙学与当前和未来的调查额外的限制。
2009-12-02 astro-ph.CO
Two-point correlation function of density perturbations in a large void universe
本文研究了不采用哥白尼原理的球对称空宇宙模型中密度扰动的两点关联函数。首先，我们用非线性微扰理论的方法求解了非均匀宇宙模型中的微扰方程，得到了密度涨落。从所得到的解决方案，我们计算的两点关联函数，并表明它有一个局部各向异性在偏离中心的位置不同于均匀和各向同性的宇宙。这种各向异性是由球形空洞偏心区域的潮汐力引起的。由于均匀宇宙和各向同性宇宙中不存在潮汐力，我们可以通过观察两点星系关联函数的统计畸变来检验非均匀宇宙。
2013-06-21 astro-ph.CO gr-qc
SNe observations in a meatball universe with a local void
我们研究宇宙不均匀性对观测结果解释的影响。我们建立了一个没有暗能量的非均匀宇宙模型，它可以面对超新星数据，但与哥白尼原理相当兼容。我们的模型结合了一个相对较小的局部空洞，在低红移时给出明显的加速度，而在高红移时给出相当大的透镜效应（变暗）的肉丸模型。这两个元素共同关注空隙对数据的不同影响，使模型能够模拟一致性模型。
2009-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with voids
该研究结合解析结果与大型N体模拟，探究宇宙空洞的宇宙学信息含量，验证标准ΛCDM模型中存在与观测相符的大型空洞，为宇宙学参数测量和模型检验提供新路径。
2025-03-20 astro-ph.CO
Newtonian self-gravitating system in a relativistic huge void universe model
本文考虑通过观测大尺度结构来检验哥白尼原理，并为此目的研究了不引用哥白尼原理的相对论巨空宇宙模型中的自引力系统。在均匀各向同性的背景宇宙模型中，如果我们把注意力集中在空间尺度远小于宇宙视界尺度的弱自引力慢演化系统上，则宇宙学牛顿近似是成立的。同样在巨空宇宙模型中，与宇宙学牛顿近似相同的近似也可用于分析包含在空间尺寸远小于巨空尺度的区域中的微扰：通过使用费米正规坐标以微扰的方式考虑巨空的影响。利用这种近似，我们导出了相对速度远小于光速的弱自引力微扰的运动方程，并指出由于巨大空洞中的各向异性体积膨胀，所导出的方程可能与均匀各向同性宇宙模型中的方程有很大的不同。我们将导出的运动方程线性化并求解。结果表明，线性密度微扰的行为与均匀各向同性宇宙模型中的行为有很大的不同。
2014-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Supernovae as seen by off-center observers in a local void
非均匀宇宙模型被提出来作为宇宙膨胀明显加速的另一种解释，它不需要暗能量。在最简单的一类非均匀模型中，我们生活在一个巨大的球对称空间中。几项研究表明，这样的模型可以与许多观测结果相一致，特别是Ia型超新星的红移-光度距离关系，只要空洞的大小是Gpc，并且我们住在中心附近。这种情况挑战了哥白尼的原则，即我们在宇宙中没有占据特殊的位置。我们使用第一年的斯隆数字巡天II超新星搜索数据集以及宪法超新星数据集，把约束的观察者的位置在空洞模型中，利用偏离中心的观察者将观察到各向异性的宇宙。我们首先表明，一个球对称的空隙可以很好地适合超新星数据的中心观察员，但这两个数据集更喜欢非常不同的空隙。然后，我们继续表明，观察者可以从中心位移至少15%的空尺度半径，并且仍然可以对超新星数据进行可接受的拟合。然而，当与观测到的宇宙微波背景的偶极各向异性相结合时，我们发现这些数据迫使观测者位于空隙尺度半径的1%以内。基于这些结果，我们得出结论，我们的位置在空洞内需要相当大的微调，以适应超新星的数据，强烈不赞成从哥白尼原理的角度来看，该模型。
2010-05-18 astro-ph.CO
Evidence for a sign change of the ISW effect in the very recent universe? hot voids and cold overdensities at $z<0.03$
Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC（CONICET-科尔多瓦大学理论与实验天文学研究所）；Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC（科尔多瓦天文台，科尔多瓦大学）
通过分析$z<0.03$的局部空洞和星系纤维中的CMB温度异常，发现与标准模拟相比存在显著偏差，暗示近期宇宙中可能存在负的ISW效应，且振幅远超预期，可能指向非标准暗能量模型。
2026-05-28 astro-ph.CO
Catalogues of voids as antihalos in the local Universe
最近提出的一种算法识别模拟中的空洞作为与晕相关的区域时，初始的过密度场被否定。我们将这种方法应用于真实的宇宙，通过运行一套约束模拟的2 M ++体积与初始条件推断的BORG算法，以及相应的倒置集。我们的101个倒置和未倒置的模拟，跨越BORG后，每个识别~ 150，000“空反晕”的质量超过$4.38\times10^{11} \: \mathrm{M_\odot}$（100个粒子）在$z=0$在一个半径为155 Mpc/h的全天空球体周围的银河系。我们计算的尺寸函数，体积填充率，椭圆率，中心密度，比角动量，集群和堆叠的密度分布的空洞，并互相关与VIDE上相同的模拟产生的。我们公开了我们的反光晕和VIDE目录。
2022-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Historical View: The Discovery of Voids in the Galaxy Distribution
在1978年发表的两篇论文中，星系大尺度分布中的空洞首次被认为是一种天体物理现象。我们发表了第一个（Gregory and Thompson，1978），Joeveer，Einasto and Tago（1978）发表了第二个。空洞的发现改变了公认的宇宙大尺度结构的观点。在旧的图像中，宇宙充满了场星系，偶尔可以在丰富的星系团或超星系团的位置发现密度增强。在新的图片中，空洞散布在复杂的超星系团结构之间，形成了所谓的宇宙网。发现空洞的关键观测先决条件是广角红移测量，显示为一个锥形图，延伸到足够远的距离，以显示宇宙的公平样本（即，远超本超星系团）。1978年空洞发现的最初影响被西方的理论宇宙学家推迟了好几年，他们不太确定细丝和空洞是如何从一个看起来均匀的宇宙中出现的。几年后，结构形成的理论模型可以解释这一现象，新的空洞和超星系团范式被广泛接受。
2011-09-06 astro-ph.CO physics.hist-ph
Signatures of the Primordial Universe from Its Emptiness: Measurement of Baryon Acoustic Oscillations from Minima of the Density Field
来自宇宙原始波动的声波印刻在大尺度结构中，称为重子声学振荡（BAO），可以用作测量宇宙尺度的标准标尺。这些振荡已经在星系的分布中被探测到。在这里，我们建议从密度场的波谷（最小值）测量BAO。基于两组准确的模拟晕目录，在种子初始条件下，有和没有BAO，我们证明了BAO信号不能从经典的不相交的空隙的聚类，但可以清楚地检测到重叠的空隙。后者表示密度场的所有波谷的估计。我们使用Delaunay三角剖分从四面体约束的空外接球中心计算它们。我们的理论模型是基于一个前所未有的大套详细的模拟空目录非常好地证实了观测数据。我们使用最大的最近公开可用的样本从SDSS-III BOSS DR 11的明亮的红色星系首次揭开了一个>3 $σ$ BAO检测从观测的空隙。由于空洞是近各向同性膨胀的区域，它们的中心代表了宇宙中最安静的地方，记住宇宙的起源，并提供了一个新的有希望的窗口，在分析宇宙学大尺度结构从星系调查。
2016-04-28 astro-ph.CO
Dynamics of Void and its Shape in Redshift Space
我们研究了Friedmann-Lemaittre宇宙中单个球形空洞的动力学，并分析了红移空间中空洞的形状。我们发现，红移空间中的空洞呈现为在视线方向上拉长的椭圆形状（即，与Kaiser效应相反的变形）。将这一结果应用于观测到的红移z~1-2处的空候选者，可能为我们提供一种新的方法来估计宇宙学参数，特别是宇宙学常数的值。
2011-03-10 astro-ph.CO
Sociology and hierarchy of voids: A study of seven nearby CAVITY galaxy voids and their dynamical CosmicFlows-3 environment
本研究结合红移巡天与CosmicFlows-3动力学数据，用两种方法分析7个近邻空洞的物质分布，发现仅3个空洞中心存在动力学欠密，武仙座空洞是局域原初空虚体积的最佳候选。
2023-03-08 astro-ph.CO
Analytic formulae for the off-center CMB anisotropy in a general spherically symmetric universe
局域空洞模型最近引起了相当大的关注，因为它可以解释目前宇宙的明显加速膨胀，而不会引入暗能量。然而，为了证明这个模型作为标准$Λ$ CDM宇宙学的替代方案，除了SNIa的距离-红移关系外，还应该用各种观测来检验这个模型，例如CMB温度各向异性。为此，我们推导出适用于任何球对称宇宙模型的CMB温度各向异性的偶极矩和四极矩的解析公式，并可用于严格比较这种模型与CMB温度各向异性观测结果的后果。我们检查，我们的公式是一致的数值研究先前所取得的CMB温度各向异性的空隙模型。我们还更新了约束条件的位置的观察员在空洞模型中应用我们的解析偶极子公式与最新的WMAP数据。
2010-07-09 astro-ph.CO
Cosmological Model with a Local Void: New Supernova Constraints
一个简单的非均匀宇宙学模型与局部空洞的约束与最新的联盟超新星汇编。为了拟合超新星数据，发现了一个在1 Gpc尺度上的大的局部空洞，与之前发现的200 Mpc的小尺度相反。可能需要一个更现实的非均匀宇宙学模型来拟合超新星数据。或者，一个团簇参数< 1的团簇宇宙可以用减小的局部空洞尺度来拟合超新星数据。
2009-07-21 astro-ph.CO
A semi-analytical approach to cosmic void evolution
Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Joint Institute for Nuclear Research（博戈柳博夫理论物理实验室，核联合研究所）；Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院天文研究所）
该研究对宇宙空洞非线性演化展开理论研究，将其建模为嵌入均匀ΛCDM宇宙的孤立均匀椭球体，数值积分其半轴运动方程，发现空洞非球形度缓慢下降，演化非线性早期就明显，多数空洞密度不低且含大量物质。
2026-07-10 astro-ph.CO
Distinguishing Between Void Models and Dark Energy with Cosmic Parallax and Redshift Drift
最近提出的两种技术，涉及测量宇宙视差和红移漂移，提供了新的方法来指导探测（在几年的时间跨度）宇宙的背景度量，因此揭示了暗能量难题。前者利用即将到来的高精度天体测量来观察或严格限制偏离中心的观测者的宇宙学各向异性，而后者采用高精度光谱学来独立测试宇宙的当前加速度。在本文中，我们表明，这两种方法可以打破LTB空洞模型和更传统的暗能量理论之间的简并性。使用不久的将来的观测任务盖亚和CODEX，我们表明，这种区别可能是在十年的过程中具有高置信度。
2009-12-23 astro-ph.CO
How empty are the voids?
本文通过解析求解空洞中心密度，发现大多数空洞中心低密度约为-50%，小空洞可更空但数量随低密度增大而骤减，大空洞低密度始终小于50%。
2024-09-04 astro-ph.CO
Void and Density Walls Inhomogeneous Cosmic Web Cosmology
本文提出纳入宇宙空洞与密度壁非均匀结构的宇宙学模型，通过修改弗里德曼方程描述宇宙网对膨胀和扰动增长的影响，并以此解决哈勃张力和σ8张力。
2025-03-10 astro-ph.CO gr-qc
The Role of Anisotropy in the Void Models without Dark Energy
虚空模型为没有暗能量的宇宙“加速膨胀”提供了一种可能的解释。为了使传统的空洞模型更现实，我们允许的空隙，我们周围的一个undersense区域，是各向异性的，并考虑在观察员对着的立体角的距离红移关系的平均值。我们首先表明，在采取平均的光学标量方程（距离方程）的形式，我们得到的有效距离方程与Lemaitre-Tolman-Bondi宇宙的Dyer-Roeder-like扩展。然后，我们数值求解方程比较与Ia型超新星的观测数据。我们发现各向异性允许更小的空洞尺寸和更大的Ω_m。
2009-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy correlations and the BAO in a void universe: structure formation as a test of the Copernican Principle
对于暗能量问题，一个建议的解决方案是空洞模型，其中加速膨胀被哈勃尺度的不均匀性所取代。在这些模型中，密度扰动生长在径向不均匀的背景。这种大尺度的不均匀性使球形的重子声学振荡特征变形为椭球，这意味着星系关联函数中的凸点在径向和横向关联函数中出现在不同的尺度上。我们计算这些第一次，曲率梯度不耦合的标量模式的矢量和张量模式的近似下。径向和横向的关联函数是非常不同的协调模式，即使模式具有相同的平均BAO规模。这意味着，如果空隙模型被微调以满足平均BAO数据，则在关联函数中有足够的额外信息来区分空隙模型与一致性模型。我们希望这些新的功能，以保持完整的微扰方程求解时，这意味着径向和横向星系关联函数可以作为一个强大的测试哥白尼原理。
2013-03-21 astro-ph.CO gr-qc
HectoMAP and Horizon Run 4: Dense Structures and Voids in the Real and Simulated Universe
HectoMAP是一个覆盖北天53个$deg^{2}$条带的红色星系的密集红移巡天。对于具有$r<20.5$、$(g-r)>1.0$和$(r-i)>0.5$的星系，HectoMAP的完整性为97%。该调查使测试的物理性质的大尺度结构在中等红移对宇宙学模型。我们使用的地平线运行4，一个dennessy和最大的宇宙学模拟的基础上的标准$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）模型，比较观察到的大尺度结构的物理性质与模拟的体积有限的样本覆盖8 $\times10^6$ $h^{-3}$ Mpc $^3$的红移范围$0.22<z<0.44$。我们将相同的标准应用于观测和模拟，以识别星系分布的过密和欠密大尺度特征。观测到的过密结构的丰度和尺寸分布与模拟结果吻合得很好。观察和模拟也同意欠致密结构，空隙的体积和尺寸分布。HectoMAP中最大过密结构和最大空隙的性质完全在300个Horizon Run 4模拟调查中得出的最大结构的分布范围内。总的来说，观测到的大尺度结构的大小，丰富度和体积分布的红移范围$0.22<z<0.44$是非常一致的标准$Λ$ CDM模型的预测。
2016-02-19 astro-ph.CO
Age Problem in Lemaitre-Tolman-Bondi Void Models
众所周知，我们可以通过考虑一个不均匀和/或各向异性的宇宙（这违反了宇宙学原理）来解释当前的宇宙加速，而不需要调用暗能量或修正的引力。这类模型中最著名的是所谓的Lemartre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型，在这个模型中，宇宙是球对称的，径向不均匀的，我们生活在一个以我们的位置为中心的局部密度不足的空洞中。在目前的工作中，我们测试了各种LTB空洞模型与一些老高红移天体（OHRO）。显然，宇宙不可能比它的组成部分更年轻。我们发现，一个非常大的$r_0$（表征的空隙的大小），需要容纳这些OHRO在LTB空隙模型。在这个异常大的$r_0$和从其他观测（如SNIa、CMB等）推断出的小得多的$r_0$之间存在着严重的矛盾。然而，如果我们转而考虑类星体APM 08279+5255在红移$z=3.91$处的最低极限1.7\，Gyr，这种紧张可能会大大缓解。
2015-02-03 astro-ph.CO gr-qc
CMB sky for an off-center observer in a local void I: framework for forecasts
宇宙不是完全均匀的，大尺度结构形成了过密区域和空洞。在本文中，我们考虑的可能性，我们占据了一个特殊的位置在我们的宇宙中，靠近一个局部欠密区域的中心，我们作为一个LTB空隙嵌入均匀和各向同性的宇宙模型。由偏心观测者在这个空洞中测量的CMB天空在统计上不是各向同性的。除了非随机CMB各向异性由于几何形状的模型，我们还观察到一个透镜状失真的CMB各向异性。在这篇文章中，我们提出了一个框架来预测的精度，我们可以测量的振幅的CMB温度各向异性的透镜状变形。为了说明的目的，我们将这种方法应用到一对夫妇的大规模的空隙模型不同的物质密度分布，我们表明，从普朗克卫星的CMB温度数据是潜在的能够检测到这里选择的大空隙的效果。一个配套文件将致力于不同的现实空洞模型的系统探索。
2019-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic voids and the kinetic analysis. III. Hubble tension and structure formation in the late Universe
本文采用 Vlasov 动力学自洽场方法，引入含宇宙学常数排斥项的修正引力势，研究晚期宇宙结构形成，给出半周期引力结构的形成判据与尺度预测，并解释哈勃张力及局域纤维结构的确定性形成机制。
2023-09-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic voids and filaments from quantum gravity
利用计算机模拟，我们研究了一个典型的量子宇宙的几何形状，即在可能的暴胀时期之前人们可能期望的几何形状。我们显示它使用的坐标定义的四个经典的标量场满足拉普拉斯方程与非平凡的边界条件。场的结构揭示了宇宙网的结构，与当今宇宙中观察到的结构惊人地相似。暴胀可能使这些结构与我们的宇宙有关。
2021-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Average luminosity distance in inhomogeneous universes
利用数值射线追踪方法，研究了非均匀宇宙中的平均距离模与均匀宇宙中的平均距离模的差异。平均是从一个固定的观察者的所有方向，而不是所有可能的观察者（宇宙），因此它更直接适用于我们的观察。与以前的研究不同，平均是精确的，非扰动的，包括所有可能的非线性效应。不均匀的宇宙由包含随机和简单的立方晶格的质量补偿空隙的Sweese-cheese模型表示。地球观测者处于具有爱因斯坦-德西特度规的均匀奶酪中.第一次，平均扩大到包括超新星内部的空隙，假设从任何共动体积的超新星发射的概率是成比例的静止mass在it. Despite众所周知的参数光子通量守恒，平均距离模量校正在低红移是不为零，由于奇特的速度。导出了最大可能平均修正与红移的关系式，并与数值计算结果吻合得很好。在随机和简单的立方空隙晶格中计算的实际平均校正严重阻尼低于预测的最大平均值。这可以追溯到来自观察者的相同红移的不同空洞的正面和背面的校正之间的抵消。在低红移的计算校正允许一个容易地预测的红移，在哈勃图中的平均波动低于所需的精度，并建议一种方法来提取背景哈勃常数从低红移数据，而不需要特殊的速度校正。
2010-02-18 astro-ph.CO
From Voids to Coma: the prevalence of pre-processing in the local Universe
我们研究的后发座超星系团，包括3505个星系超过500平方度的预处理的影响，通过量化的程度，恒星形成（SF）活动淬火作为环境的函数。我们使用Voronoi Tessellation的补充技术来测量密度场，并使用最小生成树来定义连续结构，从而测量SF活动作为局部密度和环境类型（簇，组，细丝和空隙）的函数，并量化环境对SF活动淬灭的贡献程度。我们的样本覆盖了恒星质量的两个数量级（10^8.5到10^11 Msun），因此我们追踪了环境对矮星系和大质量星系SF活动的影响，区分了所谓的“质量淬火”和“环境淬火”。环境驱动的淬火SF活动，测量相对于空星系，发生在长丝，集团和集群的程度越来越大，这种趋势适用于矮星系和大质量星系一样。使用g-r颜色也发现了类似的趋势，但在大质量星系中，由于内部尘埃消光的增加，星系质量仓之间的差异更加显著。大质量SF星系的SFR分布没有明显的环境依赖性，但在大多数环境中，矮SF星系的分布被发现是统计上不同的。预处理在低红移时起着重要的作用，因为环境驱动的星系演化影响了近一半的星系群环境，以及相当一部分的星系在更弥散的细丝中。我们的研究强调了需要对矮星系的敏感性，以将质量驱动与环境驱动的影响分开，并使用无偏见的SF活动示踪剂。
2014-01-28 astro-ph.CO
Testing cosmic geometry without dynamic distortions using voids
我们提出了一种新的技术来探测宇宙的膨胀历史的基础上聚类统计的宇宙空洞。特别是，我们计算的基础上，现实的模拟星系目录和应用Alcock Paczynski测试的红移空间中的两点统计。与星系相反，我们发现空洞的自相关性受到奇特运动的轻微影响，提供了一个独立于模型的测量宇宙学参数，而无需从红移空间扭曲的系统学。由于只有星系星系和空星系的相关性已被认为是在这些类型的研究之前，所提出的方法改善了统计和系统的不确定性的产品的角直径距离和哈勃率，提供可能最干净的宇宙几何探测器可用的日期。
2014-12-10 astro-ph.CO
On the linearity of tracer bias around voids
宇宙的大尺度结构只能通过暗物质的发光示踪物来观察。然而，示踪剂的聚类统计是有偏见的，并依赖于各种属性，如他们的主机晕质量和组装历史。在非常大的尺度上，这种示踪剂偏差导致聚类幅度的恒定偏移，称为线性偏差。对于更小的非线性尺度，情况不再如此，示踪剂偏差成为尺度和时间的复杂函数。我们专注于示踪剂偏见集中在宇宙空洞，凹陷的密度场，空间上占主导地位的宇宙。我们考虑三种类型的示踪剂：星系，星系团和活动星系核，提取流体动力学模拟Magneticum Pathfinder。在对比常见的聚类统计，专注于示踪剂的自相关性，我们发现，空隙示踪剂互相关成功地描述了一个线性偏置关系。因此，空隙的示踪剂密度分布可以通过单个数字与它们的物质密度分布相关联。我们发现，它符合线性示踪剂偏差提取的大规模自动关联函数和理论的期望，如果足够大的空隙被认为是。对于较小的空隙，我们观察到向更高值的转变。这对宇宙学参数推断有重要影响，因为未知示踪剂偏差的问题被缓解到一个常数。现有数据集中的最小尺度变得更简单的模型，提供了迄今为止被忽视的密度场的许多模式，但可能有助于进一步减少约束宇宙学的统计错误。
2017-08-23 astro-ph.CO
Statistics and geometry of cosmic voids
我们介绍了新的统计方法研究宇宙空洞，重点是最大尺寸的空洞的统计。我们区分三种不同类型的分布的空隙，即，泊松样，对数正态样和帕累托样分布。后两种分布与物质分布的两种分形几何有关。具有Pareto分布的标度空隙出现在盒维数小于3（其最大值）的分形分布中，而对数正态空隙分布对应于盒维数等于3的多重分形。此外，前一种类型的空洞在连续极限中持续存在，即随着可观测物体的数量密度的增加，产生了空隙分形，而后一种类型的空洞在连续极限中消失，产生了非空隙（多）分形。我们提出了空隙和非空隙的多重分形模型的宇宙网络结构的宇宙。一个非腔隙多重分形模型是支持目前的星系调查，以及宇宙学$N$体模拟。这个模型特别指出，在宇宙空隙中存在着小的暗物质晕和可以说是微弱的星系。
2009-11-10 astro-ph.CO
Magnetic Fields in Cosmic Voids
本研究借助IllustrisTNG模拟探究宇宙空洞的磁场效应，发现均匀原初磁场假设下空洞仍保留磁场原初特性，且空洞内星系磁场弱于高密度环境星系磁场，为理解宇宙磁场演化提供新依据。
2023-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Universe as a Cellular System
细胞系统在自然界中随处可见，从金属、肥皂泡和黄瓜细胞中的晶体域到宇宙学空隙的网络。令人惊讶的是，尽管它们的规模和起源不同，但所有蜂窝系统都遵循与其几何形状、拓扑结构和动力学相关的某些缩放定律。使用宇宙学N体模拟，我们发现宇宙网，已知最大的细胞系统，遵循自然界其他地方看到的相同的尺度关系。我们的研究结果扩展了有效性的缩放关系在蜂窝系统中的规模超过30个数量级，相对于以前的研究。细胞系统的动力学可以用来解释局部观测结果，例如由于我们宇宙后院的空洞坍塌而导致的局部速度异常。此外，尺度关系依赖于空间的曲率，提供了一个独立的几何测量。
2014-09-30 astro-ph.CO
Cosmic Voids: structure, dynamics and galaxies
在这篇评论中，我们讨论了宇宙虚空的几个方面。空洞是宇宙中物质和星系大尺度分布的主要组成部分。它们对于理解宇宙网的出现具有重要的工具意义。它们相对简单的形状和结构使它们成为提取各种宇宙参数值的有用工具，甚至可能包括暗能量的影响。也许最有希望和最具挑战性的是在其领域内发现的星系的问题。空洞的原始环境不仅为评估环境对星系形成和演化的作用提供了一个有希望的试验场，矮星系的缺乏甚至可能对宇宙结构形成的标准观点提出了严重挑战。
2009-12-16 astro-ph.CO
Void Dynamics
宇宙空洞正在成为测试我们宇宙物理学的关键角色。在这里，我们集中在丰度和空洞的动态，因为这些是最好的候选人，以提供宇宙学参数的信息。Cai，Padilla \& Li（2014）使用大量的空洞来区分Hu \& Sawicki的$f(R)$模型和广义相对论。一个有趣的结果是，尽管正如预期的那样，暗物质场中的空洞在$f(R)$引力下由于第五种力从空洞中心排出而变得更空，但当使用晕来寻找空洞时，这个结果就相反了。在这种情况下，与大空隙的GR相比，在$f(R)$中空隙的丰度变得甚至更低。尽管如此，差异是显著的，这提供了一种区分这些模型的方法。另一方面，$f(R)$和GR之间的速度场差异对于晕空洞和暗物质空洞是相同的。Paz等人（2013）专注于空隙周围的速度分布。首先，他们显示了四个参数的必要性，以描述两个不同的空隙人口，空隙中的空隙和空隙云周围的密度分布。这个配置文件是用来预测奇特的速度周围的空隙，后者与空隙密度配置文件的组合允许模型的空隙-星系交叉关联函数与红移空间失真的建设。当这些模型进行调整，以适应所测得的关联函数的空洞和星系在斯隆数字巡天，小空洞被发现是云中的空洞类型，而较大的是一致的空洞。这是一个新的结果，直接从周围的空隙红移空间数据。这些配置文件可以用来消除来自红移空间扭曲的空星系Alcock-Pacinsky测试的系统学。
2014-10-29 astro-ph.CO
Barren but not Empty: The Impact of Void Environments on Galaxy and Halo Populations
Ludwig-Maximilians Universität München（慕尼黑大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）；Max-Planck-Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理研究所）
本研究利用Magneticum Pathfinder模拟，探究空洞环境对星系和暗晕的影响，发现空洞暗晕质量更小，恒星形成符合常规，核心密度是影响空洞暗晕群体的关键参数。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Are magnetic fields in cosmic voids primordial?
Center for Astroparticle Physics, Universit\' e de Gen\` e ve, 24 quai Ernest Ansermet, 1211 Gen\` e ve 4, Switzerland
本文提出经典电动力学机制，利用星系磁场偶极分量在宇宙空洞中产生白噪声谱磁场，以解释TeV耀变体缺乏GeV晕，并可能无需原初磁场。
2026-11-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing cosmic isotropy in the Local Universe
本文用 ALFALFA 星表 HI 源和两点角相关函数，对 10 个天区做模型无关检验，发现局域宇宙总体在 2σ 内符合统计各向同性，仅偶极排斥体附近区域偏离 2.4σ。
2023-12-05 astro-ph.CO
