Biases on cosmological parameters by general relativity effects
如果忽略视界尺度上星系功率谱的广义相对论修正,可能会导致宇宙学参数测量值的偏差。在本文中,我们研究了广义相对论效应对非标准宇宙学的影响,如与时间相关的暗能量状态方程的情况下,与暗能量和暗物质流体之间的耦合或与非高斯性。然后,我们探讨广义相对论修正是否会影响未来的约束宇宙学参数的情况下,一个恒定的暗能量状态方程和非高斯性。我们发现,功率谱的相对论修正预计不会影响宇宙学参数的预见误差,也不会引起大的偏差。
2011-12-08 astro-ph.CO
Testing extended Jordan-Brans-Dicke theories with future cosmological observations
扩展的Jordan Brans Dicke(eJBD)引力理论受到许多跨越广泛尺度的天体物理学和宇宙学观测的约束。在这些最简单的eJBD模型中,宇宙最近的加速度与有效引力强度的变化有关,目前对第一个后牛顿参数的宇宙学约束是一致的,但大约比太阳系内的时间延迟测试大两个数量级。我们预测未来的星系调查的能力结合当前和未来的CMB各向异性测量,以进一步限制最简单的暗能量模型内的eJBD引力理论。通过考虑两种情况下的单项潜力(四次潜力或宇宙学常数),我们如何欧几里德星系聚类和弱透镜数据结合BOSS和未来的CMB观测有可能达到第一个后牛顿参数$γ_{\rm PN}$的限制,从太阳系。
2019-06-10 astro-ph.CO
Testing string theory with combined cosmological probes: a case study for dark matter gravitons
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所)
研究利用组合宇宙学探测器约束暗维度情景下暗物质由衰变大质量引力子构成的模型,结合CMB和BAO数据给出约束,对四阶段层析成像调查预测并概述策略,展现了如欧几里得和LSST等调查对检验弦理论模型的潜力。
2026-07-16 astro-ph.CO
Testing gravity on cosmological scales with cosmic shear, cosmic microwave background anisotropies, and redshift-space distortions
我们使用了一系列的宇宙学数据来约束宇宙尺度上的广义相对论的唯象修正,通过修改泊松和透镜方程。我们包括来自普朗克卫星的宇宙微波背景各向异性测量,来自CFHTLenS和DES-SV的宇宙剪切,以及来自BOSS数据发布12和6dF星系巡天的红移空间扭曲。我们没有发现偏离广义相对论的证据,修正的引力参数被限制在$Σ_0 = 0.05^{+0.05}_{-0.07}$和$μ_0 = -0.10^{+0.20}_{-0.16}$,其中$Σ_0$和$μ_0$指的是偏离广义相对论,在广义相对论中被定义为零。我们还预测了整个五年暗能量巡天和大型综合巡天望远镜等实验对这些参数的敏感性,显示出对$Σ_0$的约束有了实质性的预期改善。
2019-04-26 astro-ph.CO
On cosmological bias due to the magnification of shear and position samples in modern weak lensing analyses
现代星系巡天中星系的放大率导致了现代透镜“3x 2 pt”分析中使用的宇宙剪切、星系-星系透镜和聚类观测值之间的额外相关性,这是由于样本的选择。在本文中,我们模拟放大率的贡献,所有三个观测利用SLICS模拟套件,并测试的灵敏度的宇宙学模型,星系的偏见和红移分布校准未建模放大率在第四阶段的调查,使用蒙特卡洛抽样。我们发现,放大不能被忽略,在任何单一或组合的可观察,与放大诱导$>1σ$偏见的$w_0-σ_8$平面,包括宇宙剪切和3x 2 pt分析。在3x 2 pt和宇宙剪切中存在显著的宇宙学偏差,仅从剪切样品的放大来看。我们发现,放大率引起的红移分布的位置样本进行分析,这可能是潜在的用于识别污染的放大率的平均值显着的偏差。
2021-11-18 astro-ph.CO
The halo model with beyond-linear halo bias: unbiasing cosmological constraints from galaxy-galaxy lensing and clustering
我们确定的错误时,采用标准近似的线性晕偏置的星系-星系透镜和星系集群观测的联合晕模型分析。考虑到千度巡天,我们预测忽略非线性晕偏差将导致恢复的描述结构生长的宇宙学参数$S_8$和物质密度参数$Ω_{\mathrm{m}}$中出现多达5个$σ$偏移。我们包括规模$10^{-1.3}<r_{\rm{p}} \ / h^{-1}\, \mathrm{Mpc}<10$的数据向量,这些偏移的方向取决于通过其他滋扰参数提供给晕模型的自由。我们的结论是,因此,在未来的宇宙学晕模型分析的非线性尺度上的大尺度结构观测值的超线性晕偏差校正必须包括在内。
2022-06-30 astro-ph.CO
Testing Bump in the Cosmological Power Spectrum Using Dwarf Galaxies
Faculty of Space Research, Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学空间研究系);P.N. Lebedev Physical Institute RAS(俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所)
本文通过分析矮星系的光度函数和空间分布,测试宇宙功率谱中1.3 Mpc波长处的突起,发现其振幅受限于3σ显著性水平下的0.25。
2026-10-23 astro-ph.CO
Testing and selecting cosmological models with ultra-compact radio quasars
在本文中,我们放置在宇宙的空间平坦性的假设下的四个可选的宇宙学模型的约束:CPL,EDE,GCG和MPC。一个新的汇编的120个紧凑的射电类星体观测的甚长基线干涉,这代表了一种新的宇宙学标准尺,用于测试这些宇宙学模型。我们的结果表明,从类星体样品中得到的CPL拟合与从BAO中得到的结果是一致的。对于其他宇宙学模型考虑,类星体提供的约束与其他标准探头在$1σ$置信水平。此外,利用品质因数、$Om(z)$和状态发现诊断等统计方法得到的结果表明:(1)射电类星体标准标尺对所有宇宙学模型都能提供比BAO更好的统计约束,这表明它有潜力成为BAO和星系团的有力补充探测器。(2)转向$Om(z)$诊断,CPL、GCG和EDE模型在当前时期不能彼此区分。(3)在statefinder诊断的框架下,MPC和EDE在不久的将来会偏离$\rmΛ$ CDM模型,而GCG模型则不能与$\rmΛ$ CDM模型区分开来,除非有更高精度的观测数据。
2017-08-29 astro-ph.CO
Testing the Distance Duality Relation with Cosmological Observations at high Redshift using Artificial Neural Network
Guizhou Normal University(贵州师范大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Hunan Normal University(湖南师范大学);Hunan University of Science and Technology(湖南科技大学)
本文利用人工神经网络对高红移下的宇宙距离二元关系进行模型无关测试,结合Ia型超新星、伽马射线暴、BAO测量和强引力透镜系统数据,验证标准DDR与宇宙观测的一致性。
2026-04-13 astro-ph.CO
Testing cosmological models using relative mass-redshift abundance of SZ clusters
最近通过Sunyaev-Zel'dovich观测发现了高红移的大质量星系团,为检验宇宙学模型开辟了一条新途径。众所周知,在一个非常高的红移上检测到一个超大质量的星系团可以排除许多宇宙学模型。然而,由于处理不同的观测偏差使得很难测试假设宇宙学模型的数据的相似性,因此大多数星团数据(除了那些具有高质量红移的数据)在面对具有星团观测的宇宙学模型时保持不变。我们在这里建议,人们可以使用不同质量的星系团在不同的红移的相对丰度来测试宇宙学模型的背景下的数据的相似性。为了这个目的,我们提出了一个简单的参数形式观察集群在不同的质量红移的效率,我们测试如果标准的LCDM模型可以解释观察到的丰富的集群使用这种效率参数化。我们认为,不能期望一个不寻常的和高度参数化的形式的效率函数,以适应观测数据假设的理论模型。使用许多实现的蒙特卡罗模拟,我们表明,标准的空间平坦的LCDM模型是勉强一致的SPT集群数据使用一个简单的和合理的二维效率函数检测的集群。需要更多的聚类数据才能得出强有力的结论。
2011-09-21 astro-ph.CO
Cosmological constraints with the sub-millimetre galaxies Magnification Bias after large scale bias corrections
通过分析交叉关联函数来研究前景星系对高红移亚毫米星系产生的放大率偏差,最近被证明是一种有趣的独立的替代弱透镜剪切的宇宙学探测方法。在提出的可观测的情况下,大多数宇宙学约束主要取决于最大的角分离测量。因此,我们的目标是研究和纠正影响前景和背景星系样本的主要大尺度偏差,以产生交叉关联函数的鲁棒估计。我们用光度红移> 1.2的H-ATLAS星系的背景样本和两个不同的前景样本(光谱红移在0.2 < z < 0.8范围内的GAMA星系或光度红移在0.2 < z < 0.8范围内的SDSS星系)测量了大尺度的偏差校正的交叉关联函数。这些测量建模使用传统的晕模型描述,这取决于晕占领分布和宇宙学参数。然后,我们通过在多个场景下执行马尔可夫链蒙特卡罗来估计这些参数,以研究这种可观测的性能以及如何改进其结果。在大规模的偏差校正后,我们只获得了与以前的放大率偏差结果相比的微小改进,主要证实了他们的结论:在$95\%$ C. L.处的$Ω_m > 0.22$的下限。以及在$95\%$ C. L.处的上限$σ_8 < 0.97$。(来自$z_{spec}$样品的结果)。然而,通过将两个前景样本组合到简化的断层摄影分析中,我们能够获得$Ω_m$平面上的有趣约束,如下所示:$Ω_m= 0.50_{- 0.20}^{+ 0.14}$和$σ_8= 0.75_{- 0.10}^{+ 0.07}$在68\% CL。
2020-12-23 astro-ph.CO
Bias-Limited Extraction of Cosmological Parameters
众所周知,模型的不确定性和天体物理前景可能会在宇宙学参数的推导值中引入明显的偏差。虽然人们通常认为这些不确定性将得到足够的精确度,但在大多数感兴趣的情况下,偏差程度尚未得到适当的量化。我们表明,宇宙学参数导出值的偏差不超过标称统计误差的要求,转化为$|ΔP(k)|/P(k)$和$|ΔC_{l}|/C_{l}$上的最大水平的总体误差$O(N^{-1/2})$,其中$P(k)$,$C_{l}$和$N$是物质功率谱,角功率谱,和(独立傅立叶)模式在给定的规模$l$或$k$探测的宇宙调查。这一要求的水平对未来的巡天测量所希望确定的宇宙学参数的精度有重要影响:在几乎所有正在进行的和不久的将来的巡天测量中,$N$通常都落在$10^{6}-10^{9}$的范围内,这意味着所需的整体理论建模和数值精度已经非常高了。未来的红移-21厘米观测,预计采样$\sim 10^{14}$模式,将需要知识的物质功率谱到一个梦幻般的$10^{-7}$精度水平。我们的结论是,实现预期的潜力,未来的宇宙学调查,旨在检测$10^{6}-10^{14}$模式,设置了艰巨的挑战,减少整体水平的不确定性$10^{-3}-10^{-7}$。
2013-02-10 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
Testing cosmological structure formation in a Unified Dark Matter-Energy model with fast transition
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院空间科学与天体物理研究所);Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院物理系);Universidad de Castilla-La Mancha(卡斯蒂利亚-拉曼查大学)
研究快速转变的统一暗物质-暗能量模型,利用CMB和弱引力透镜数据通过嵌套采样推断,发现早期快速转变区域与ΛCDM极限一致,证实该模型能形成与数据兼容的宇宙结构。
2026-07-01 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
Propagating spatially-varying multiplicative shear bias to cosmological parameter estimation for stage-IV weak-lensing surveys
我们考虑了空间变化的乘性剪切偏置(m偏置)对层析宇宙剪切角功率谱的影响。为了计算功率谱中的偏差,我们使用计算效率高的伪Cl方法估计与m-偏差映射相关的模式耦合矩阵。这允许我们考虑m偏置对高l的影响。然后,我们进行Fisher矩阵分析,预测宇宙学参数的偏差。对于一个空间变化的m-偏差,零均值和均方根值为0.01的欧氏类调查,我们发现,参数偏差达到最大的预期统计误差的~10%,如果多极l_max = 5000包括在内。我们的结论是,空间变化的m-偏差的影响可能是一个次主导的,但潜在的不可忽略的贡献,在即将到来的弱透镜调查的误差预算。我们还调查的依赖性的参数偏差的振幅和角度尺度的空间变化的m-偏置场,并得出结论,要求应放置在均方根的空间变化的m-偏置,除了任何要求的平均值。我们发现,对于一个类似欧几里得的调查,偏差一般超过统计误差的30%,m偏差均方根0.02 - 0.03,可以超过统计误差均方根0.04 - 0.05。这允许对由于即将到来的弱透镜测量中的系统学而将出现的m偏置的空间变化的允许幅度设置要求。
2022-03-02 astro-ph.CO
Testing the consistency between cosmological data: the impact of spatial curvature and the dark energy EoS
对现有宇宙学数据的联合分析结果引发了一场关于可能探测到非零空间曲率的重要辩论。如果得到证实,这样的结果将意味着我们目前对宇宙演化的理解发生变化,并产生重要的理论和观测后果。在本文中,我们将讨论与目前可用的数据集进行联合分析的合法性,并探讨其对非平坦宇宙和标准宇宙学模型扩展的影响。本文利用一个强张力估计器对宇宙微波背景、Ia型超新星、重子声振荡和宇宙计时器的最新观测数据之间的物理一致性进行了定量分析。我们考虑$Λ$ CDM宇宙学和两个暗能量模型的平坦和非平坦的情况下,恒定和变化的暗能量EoS参数。本研究使我们能够更好地了解这些数据集之间可能存在的不一致是否足以使其联合分析的结果产生误导,以及这些结果与空间曲率和暗能量参数化的实际依赖性。
2021-04-27 astro-ph.CO
Testing the nature of Dark Energy with Precision Cosmological constraints
我们提出了一个暗能量(DE)模型与健全的推导作为一个自然的扩展粒子物理学的标准模型,没有自由参数和一个很好的适合与当前的宇宙学数据提高了21%的$Λ$ CDM适合的重子声振荡(BAO)测量,专门设计来确定动态DE。DE对应于最轻的束缚态标量粒子$ϕ$,其势$V=Λ_c^{4+2/3}ϕ^{-2/3}$在凝聚能标度$Λ_c$和标度因子$a_c$下动态形成。$Λ_c$的值、指数$n=2/3$和$ϕ$的初始条件都是导出量。我们得到一个精确的约束$a_cΛ_c/\textrm{eV}=1.0939\times 10^{-4}$和理论预测$Λ_c=34 ^{+16}_{-11} \textrm{ eV}$,符合最佳拟合$Λ_c=44.08\pm 0.27 \textrm{ eV}$。我们通过允许$a_c$和$Λ_c$独立变化来测试我们的模型对$a_cΛ_c$的约束,并且值得注意的是,我们的预测与最佳拟合值的相对差异仅为0.2%。与宇宙学常数$Λ$不同,我们的DE模型预测了DE的数量,并在不同的时间和尺度上留下了可检测的宇宙学印记。
2018-05-03 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
A New Wavelet Scattering Transform-Based Statistic for Cosmological Analysis of Large-Scale Structure
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Department of Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学天文系);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学粤港澳大湾区宇宙线科学中心);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室)
本文提出了一种基于小波散射变换的新统计量,用于在不同宇宙学模型中区分大尺度结构并缓解踪迹偏差。
2025-11-27 astro-ph.CO
Eddington-Malmquist bias in a cosmological context
1914年,爱丁顿推导出了一个公式,用于计算“在太空中”和“从天空中”收集的恒星的平均绝对星等之间的差异。Malmquist(1920)在欧几里得空间中导出了这种差异的一般关系。在这里,我们研究宇宙学中的这种统计偏差,澄清和扩展以前的工作。我们推导出Malmquist关系的一般宇宙学框架内,包括弗里德曼的模型,类似的方式Malmquist表明,在1936年,他的公式也是有效的存在灭绝的欧几里得空间。我们还讨论了一些概念方面,解释范围广泛的偏见关系。内禀差<M>_m-M_0 = - sigma_M^2 dlna(m)/dm的Malmquist公式也适用于在膨胀的弗里德曼宇宙中进行的观测。当a(m)是指观测到的视星等分布(未校正K效应或z相关消光)时,这对热辐射和有限波段星等也是适用的。
2015-03-10 astro-ph.CO
Cosmological parameter extraction and biases from type Ia supernova magnitude evolution
我们研究了宇宙时间尺度上Ia型超新星星等演化的不同单参数模型。通过对超新星、宇宙微波背景和重子声学振荡的实际数据进行组合拟合,得到了宇宙学和超新星演化参数的约束条件。我们发现,数据更倾向于一个震级的演变,高红移超新星是明亮的比预期的标准宇宙中的暗能量组件。然而,除了特殊情况外,数据在一西格玛水平上与非演变幅度一致。我们模拟了未来的数据情况下,SN震级的演变是允许的,并忽略了这种演变的可能性,在适合。我们发现的基准模型的错误的模型假设的非演变SN的幅度是不可检测的,并在同一时间的拟合宇宙学参数的偏差引入。在宇宙学参数中,由于错误的模型假设,整体质量密度最有可能出现偏差。虽然在拟合过程中忽略具有~z^2震级偏移的早期模型并不太危险,但具有~sqrt(z)震级偏移的晚期模型很有可能使拟合结果产生偏差。
2009-09-23 astro-ph.CO
Nonlinear Bias of Cosmological Halo Formation in the Early Universe
我们提出了估计的非线性偏差的宇宙学晕形成,跨越了广泛的范围内的晕质量从$\sim 10^{5} M_\odot$到$\sim 10^{12} M_\odot$,基于一套高分辨率的宇宙学N体模拟和理论预测。在不同的滤波尺度下,晕轮偏差用平均偏差和随机性作为局部超密度($δ$)的函数来表示,局部超密度被实现为均匀网格中单个单元的密度。采样的过密度范围足够宽,以提供对晕形成的完全非线性偏置效应。$δ$和晕人口过密$δ_h$之间的强相关性被发现,随着相当大的随机性。我们发现,经验平均晕偏差匹配,具有良好的精度,预测的峰值背景分裂方法的基础上的偏移集形式主义,只要使用的经验,全球平均晕质量函数。因此,这种偏差形式主义是不敏感的不确定性所造成的不同晕识别方案,并可以普遍适用。我们还发现,有偏晕数的概率分布函数具有比纯泊松散粒噪声更宽的分布,这归因于亚细胞尺度晕相关。我们明确地计算这个关联函数,并表明,过密和欠密区域具有正相关性,导致随机性大于泊松散粒噪声的范围内的晕和晕崩溃时代,我们研究。
2015-04-01 astro-ph.CO
Testing the Consistence of Gamma Ray Burst Data-set and Supernovae Union2
本文在假设$Λ$ CDM模型是一个潜在正确的宇宙学模型的前提下,利用{ \it多维一致性检验}检验了伽马射线暴(GRB)数据集和超新星联盟2(SNU 2)的一致性.我们发现探针与$1.456σ$和$85.47%$在概率上是不一致的。通过这一观测,可以得出结论,伽玛暴可以与SNU 2相结合,以约束宇宙学模型。
2010-11-17 astro-ph.CO
Testing General Relativity with Cosmological Large Scale Structure
本文探讨了用宇宙学大尺度结构的观测来检验爱因斯坦方程的可能性。我首先指出,我们还没有在只涉及均匀和各向同性宇宙的观测中检验方程。然后,我用几个例子来说明,当考虑能量动量张量和度规的涨落时,我们如何做得更好。这是说明与星系数计数,强度映射和宇宙剪切,三个例子,绝不是详尽无遗。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc
The biasing of baryons on the cluster mass function and cosmological parameter estimation
我们使用AMR程序Ramses对153个高分辨率宇宙流体动力学模拟的目录,研究了在星系团质量范围内重子过程对晕质量函数的影响。我们使用我们的模拟结果在一个简单的分析模型来衡量重子物理晕质量函数的影响。活动星系核的反馈导致了一个显着的提升集群质量功能类似于其他作者报道。然而,包括AGN反馈不仅会产生与观测到的星系团相似的系统,而且还会逆转星系团上的全局重子效应。由此产生的质量函数更接近未修改的暗物质晕质量函数,但仍然包含5-10%水平的质量依赖偏差。这些效应使宇宙学参数(如$σ_8$和$Ω_m$)的测量产生偏差。对于目前的星系团调查,重子效应在目前的调查量的噪声范围内,但即将到来的和计划中的大型SZ,X射线和多波长调查将在百分比水平上受到这些过程的影响。对包含重子效应的晕质量函数的预测需要用更大和改进的模拟来仔细研究。然而,模拟完整的宇宙学盒子的分辨率,我们实现,包括AGN反馈仍然是计算上的挑战。
2014-03-05 astro-ph.CO
Testing General Relativity from Curvature & Energy contents at Cosmological scale
在这项工作中,我们研究什么是宇宙学的含义,允许几何曲率密度的行为独立于能量密度的内容。利用普朗克任务从CMB中提取的全部数据,结合BAO和SNIa测量,我们推导出,根据这种方法,宇宙学参数的新约束。特别是,我们确定的曲率暗能量简并的行为时,允许一个不同的状态方程为后者。我们还研究了这种方法是否可以弥合最近发现的哈勃参数值之间的差距,从CMB确定的和从本地宇宙测量
2017-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing the speed of light over cosmological distances: the combination of strongly lensed and unlensed supernova Ia
探测光速是广义相对论的一个重要测试,但使用遥远宇宙中的物体测量$c$几乎完全没有探索过。在这封信中,我们提出了一个想法,使用银河系规模的强引力透镜系统的多次测量Ia型超新星作为背景源,以估计光速。这提供了一种原始的方法来测量光速,使用位于不同红移的物体,这些物体在遥远的过去发出它们的光。此外,我们预测,强透镜Ia型超新星观测的LSST将产生强大的约束$Δc/c$在$10^{-3}$的水平。我们还讨论了未来的调查,如LSST是否可能成功地检测任何假设的变化,$c$预测的理论,其中基本常数具有动力学性质。
2018-10-02 astro-ph.CO
Inverting Fisher biases for fast systematics exploration
Leiden University(莱顿大学);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology(高等能源物理研究所(IFAE),巴塞罗那科学技术研究院);Utrecht University(乌得勒支大学)
本文提出通过反转Fisher矩阵方法,研究系统性效应如何解释不同探测器间的张力,探讨了银河系固有对齐和恒星反馈等系统性效应的案例,展示了该方法在小偏移量下的有效性及在更广泛场景中的应用潜力。
2026-04-17 astro-ph.CO
Consistent use of Type Ia supernovae highly magnified by galaxy clusters to constrain the cosmological parameters
我们讨论了如何强烈放大的前景星系团的Ia型超新星(SNe)应自洽处理时,用于适合的宇宙学参数的样本。虽然SN的星系团透镜放大率可以很好地从不同背景星系的测量红移的多个图像集约束,其值通常取决于用于构建质量模型的宇宙学参数的基准集。在这种情况下,我们不应该天真地将观测到的SN光度通过模型放大率缩小到预期的哈勃图中,这将产生偏差,但要考虑构建质量模型所选择的先验宇宙学参数。我们量化的影响,并发现一个系统误差,通常是百分之几,高达百分之几十,每个放大的SN,可能会传播到宇宙学参数拟合,除非宇宙学假设的质量模型被考虑在内(偏差可以更大,如果SN是躺在非常接近临界曲线)。我们还模拟了这样的偏见如何传播到宇宙学参数适合使用Union2.1样本,辅以强烈放大的SNe。如果只包括少数有偏的SNe,那么由此产生的宇宙学参数的偏差通常在百分之几的水平,并且随着透镜SNe的数量和它们的红移而增加。含有放大的Ia型SNe的样本,例如来自正在进行的聚类调查的样本,应该很容易解释这种可能的偏倚。
2014-05-07 astro-ph.CO
On the Cluster Physics of Sunyaev-Zel'dovich and X-ray Surveys III: Measurement Biases and Cosmological Evolution of Gas and Stellar Mass Fractions
气体质量与星系团的维里质量密切相关,这使得通过大尺度X射线巡天可以精确测定宇宙学参数。然而,根据最近的朱雀X射线测量,气体质量分数,f_gas,似乎大大大于宇宙平均维里半径,R_200,质疑宇宙学参数估计的准确性。在这里,我们使用一个大的宇宙学流体动力学模拟套件来研究f_gas的测量偏差。我们采用不同的变种模拟物理,包括辐射气体物理,恒星形成和热反馈的活动星系核。计算质量分布在48个角锥,其足迹分区的球体,我们发现各向异性的气体和总质量分布,意味着角方差的f_气体在30%的水平。这种各向异性的分布起源于最近的形成时代的集群和从强大的内部重子暗物质的密度偏差。在最极端的锥中,f_gas可以在大质量星系团的R_200处偏高两倍,从而为朱雀的高f_gas测量提供了一个潜在的解释。虽然投影降低了这个因素,但还有其他测量偏差可以(部分)补偿。我们发现,在R_200,f_gas偏高20%时,假设流体静力平衡质量,即,忽略动压,以及由于密度聚集的存在而增加约10-20%。在更大的半径,两个测量偏差急剧增加。虽然真实f_gas的聚类样本方差在R_200处降低到5%的水平,但包括两个测量偏差的样本方差在10- 20%的水平上保持相当恒定。大质量星系团在R_500范围内f_gas的不变红移演化对于利用气体质量推导宇宙学参数是令人鼓舞的。
2013-08-28 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
Testing Einstein's Equivalence Principle with Cosmological Fast Radio Bursts behind Clusters of Galaxies
目的:最近,宇宙学快速射电暴(FRB)被用来提供爱因斯坦等效原理(EEP)最严格的限制。我们研究如何进一步测试EEP与FRB。研究方法:未来的系统射电观测肯定会在宇宙学距离上发现大量的FRB,其中一些将不可避免地位于星系团的后面。在这里,我们建议使用这些FRB来进一步测试EEP。结果:我们发现,测试EEP的鲁棒性和准确性可以进一步提高了数量级与这些FRB。同样的方法也可以应用于任何其他类型的快速和明亮的瞬变在宇宙学的距离。
2016-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Testing the Cosmological Principle: On the Time Dilation of Distant Sources
提出通过探测遥远变星宇宙学源中由固有运动引起的时间膨胀偶极子,检验宇宙学原理,并与CMB运动学偶极子对齐以解决观测张力。
2023-05-11 astro-ph.CO
Constraining hydrostatic mass bias and cosmological parameters with the gas mass fraction in galaxy clusters
星系团中的气体质量分数是宇宙学研究中一个方便的工具。事实上,这个量允许约束普适重子分数$Ω_b/Ω_m$,以及其他参数,如物质密度$Ω_m$,哈勃参数$h$或暗能量状态方程$w$。这个气体质量分数也对需要考虑的重子效应敏感,并转化为讨厌的参数。其中两个是消耗因子$Υ$和流体静力学质量偏差$B = (1 - b)$。第一个描述了相对于普适重子分数,重子是如何在星系团中耗尽的,而另一个则编码了来自流体静力平衡假设下从X射线观测中推导出质量的事实的偏差。我们将展示使用XMM-{ \it Newton}观测的{ \it Planck}-ESZ团簇获得的宇宙学和团簇参数的初步结果。我们将特别讨论对质量偏差可能的红移依赖性的研究,这在基于$Λ$ -CDM的流体动力学模拟中被认为是不存在的,并将我们的结果与其他研究进行比较。
2021-11-02 astro-ph.CO
Nonlinear stochastic biasing of halos: Analysis of cosmological N-body simulations and perturbation theories
理解和模拟星系偏置行为对于未来雄心勃勃的星系红移调查至关重要。使用40个大的宇宙学N体模拟的标准的LambdaCDM宇宙学,我们研究的交叉相关系数的物质和晕密度场,这是一个指标的随机性的偏见,在很宽的红移范围0 \le z \le 3。互相关系数对于提取关于物质密度场的信息是重要的,例如,通过结合星系团和星系-星系透镜测量。我们比较了模拟结果与集成微扰理论(iPT)提出的本作者和标准微扰理论(SPT)结合局部偏置的唯象模型。对于我们考虑的所有红移和晕质量,由iPT得到的互相关系数与N体模拟结果在0.5%(1.0%)以内一致,直到r~15(10)h^{-1}Mpc。具有局域偏置的SPT不能解释低红移下准线性尺度上的复杂行为,但大致再现了完全非线性尺度上互相关系数的一般行为。iPT是强大的预测互相关系数下降到准线性制度,具有高精度。
2013-06-24 astro-ph.CO
A general approach for testing non-cold dark matter at small cosmological scales
我们提出了一个一般的方法建模的小尺度抑制在线性物质的功率谱引起的非冷暗物质的存在。我们表明,新的参数化准确地描述了各种各样的非热的情况下,不需要单独测试他们中的每一个。我们讨论了第一个天体物理约束其自由参数,我们概述了追求一个完整的统计数据分析的下一步。
2017-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Generalized shear-ratio tests: A new relation between cosmological distances, and a diagnostic for a redshift-dependent multiplicative bias in shear measurements
我们推导出一个新的宇宙学距离之间的关系,有效的任何(统计)各向同性的时空和独立的宇宙学参数,甚至广义相对论的场方程的有效性。特别是,这个关系产生了这些距离比之间的方程,这些距离比是决定质量集中的引力透镜效应强度的几何因素。考虑到弱透镜剪切比的组合,在两个不同的红移的透镜的基础上,在三个不同的红移源,我们推导出剪切比测试之间的关系,必须完全满足。一个红移相关的乘法偏置剪切估计将违反这一关系,因此可以探讨这个广义剪切比测试。结合透镜在三个不同的红移和三个不同的源的红移的透镜效应,剪切比之间的关系,导出必须是有效的独立的乘法偏压。我们提出这些广义剪切比测试作为诊断系统学在即将到来的弱透镜调查的存在。
2016-03-14 astro-ph.CO
Consequences of CCD imperfections for cosmology determined by weak lensing surveys: From laboratory measurements to cosmological parameter bias
微弱的引力透镜会使光线被前景物质的引力弯曲,从而导致星系表观形状的微妙变化。通过测量大量星系的形状(最近的调查中有数百万个,未来的调查中将达到数百亿个),我们可以推断出决定宇宙学的参数。用于记录天空图像的探测器的缺陷可能会导致星系表观形状的变化,这反过来又会使推断的宇宙学参数产生偏差。在本文中,我们认为两个广泛讨论的传感器缺陷的效果:树环,由于杂质梯度,导致横向电场的电荷耦合器件(CCD),和像素大小的变化,由于周期性的CCD制造误差。当探测器受到均匀照明(平场图像)时,可以观察到这些缺陷。我们开发的方法来确定虚假的剪切和收敛(由于不完善)从平场图像。我们计算了如何虚假剪切时,添加到透镜剪切将偏向宇宙学参数的测定。我们将我们的方法应用于大型综合巡天望远镜(LSST)的候选传感器作为一个及时和重要的例子,分析实验室中LSST原型CCD记录的平场图像。我们发现LSST CCD中存在的树环和周期性像素尺寸变化将对从透镜功率谱确定的宇宙学参数,特别是w,Ω m和σ 8引入可忽略的偏差。
2016-04-26 astro-ph.CO
Cosmological exploitation of the size function of cosmic voids identified in the distribution of biased tracers
宇宙空洞是一个巨大的低密度区域,它与星系团、细丝和壁一起构成了宇宙的大尺度结构。空洞大小函数为检验宇宙学框架提供了一个强有力的探针。然而,为了充分利用这个统计数据,必须从虚假对象中正确地清除无效样本。此外,用于检测这些区域的质量示踪剂的偏差必须在尺寸函数模型中考虑。在我们的工作中,我们测试了一组模拟的暗物质晕目录,具有不同的质量和红移的选择,调查的统计数据中确定的偏差质量密度场的空隙的清洗算法和一个新的空隙大小函数模型。然后,我们研究了密度场示踪剂的偏差如何影响检测到的空洞尺寸。这种分析的主要结果是一个新的模型的尺寸函数,参数化的线性有效偏差的示踪剂,这是直接推断出的大规模的两点关联函数。这是在实际数据目录上利用该方法的关键一步。建议的尺寸函数模型已被准确地校准模拟目录,并用于验证的可能性,提供预测的宇宙学约束,即对物质密度对比度,$Ω_{\rm M}$,和线性物质功率谱的归一化,$σ_8$,在不同的红移。
2019-08-07 astro-ph.CO
Cosmological and astrophysical results exploiting magnification bias with high-z sub-millimetre galaxies
高Z亚毫米星系(SMG)由于其放大率偏差,可以作为引力透镜研究的背景样本,这可以通过测量具有非重叠红移分布的背景和前景源样本之间的交叉关联函数来体现。特别地,选择SMG作为背景样本增强了互相关信号,从而为关于探测质量分布的宇宙学研究提供了替代的和独立的可观测量。特别是放大偏差可以用来约束晕占据分布模型的自由天体物理参数和一些主要的宇宙学参数。在采用伪层析分析时所获得的改进的敦促下,采用层析装置来探索不仅是$Λ$ CDM场景,而且还在$ω_0$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM框架中的暗能量密度的可能的时间演化。
2021-12-06 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Biases from Doppler-Shifted Weak Lensing in Stage IV Experiments
第四阶段弱透镜巡天的到来将开启精确宇宙学的新纪元。这些实验将提供比现有调查更大的精度飞跃,我们必须确保我们的理论的准确性与此相匹配。因此,有必要明确评估当前分析中所作的理论假设对即将进行的调查的影响。在目前的分析中通常忽略的一个影响是多普勒频移的测量源共动距离。使用Fisher矩阵,我们计算的宇宙学参数值推断从欧几里德类调查的偏差,如果这个多普勒频移的校正被省略。我们发现,这种多普勒频移可以安全地忽略第四阶段的调查。调查中使用的代码是公开的。
2021-06-08 astro-ph.CO
Lensing bias on cosmological parameters from bright standard sirens
本研究针对亮标准汽笛,评估引力波透镜效应对宇宙学参数推断的系统偏置,发现其可媲美统计误差,并强调需在数据分析中建模透镜效应。
2024-07-18 astro-ph.CO
CMB Anisotropy Due to Filamentary Gas: Power Spectrum and Cosmological Parameter Bias
热气体通过SZ效应引起CMB各向异性。从N体模拟的结果的指导下,我们模拟的形态和气体性质的附加气体,并确定各向异性的功率谱。我们的处理表明,功率水平可以是一个可观的分数的集群贡献在多极$\ell\lesssim 1500$。它的空间不规则的形态和较大的特征角尺度可以帮助区分这SZ签名的集群。除了内在的兴趣,在这个最广泛的SZ信号作为一个探针的细丝,它对宇宙学参数估计的影响也应该进行评估。我们发现,灯丝“噪音”可以潜在的偏见测定$A_s$,$n_s$,和$w$(归一化的原始功率谱,标量指数,和暗能量方程的状态参数,分别)超过标称的统计不确定性在普朗克SZ调查数据。更一般地说,当从未来的最佳宇宙方差限制CMB实验推断,我们发现,几乎所有的参数将被偏置超过这些下一代CMB实验估计的标称统计不确定性。
2012-09-23 astro-ph.CO
Calibration biases in measurements of weak lensing
正如Viola等人最近所示,用于测量弱引力切变的普通(KSB)方法在物体的测量切变和真实切变之间产生非线性关系。我们在这里调查什么样的影响,这样的非线性校准关系可能对宇宙学参数估计从弱透镜,如果一个简单的,线性的校准关系假设。我们表明,非线性关系引入了剪切相关振幅的偏差,从而在宇宙学参数欧米茄_物质和sigma_8的偏差。它的方向和大小取决于点扩散函数与测量剪切的星系图像相比是窄还是宽。宇宙学参数的大量高估或低估同样是可能的,这也取决于KSB方法的变体。我们的研究结果表明,对于可信的宇宙学参数估计弱透镜的测量,必须验证所采用的方法是免费的椭圆度依赖的偏见或监测,从模拟推断的校准关系是适用于手头的调查。
2011-03-30 astro-ph.CO
Testing the Distance-Duality Relation with a Combination of Cosmological Distance Observations
本文在球形模型假设下,利用来自Union 2星系集的Ia型超新星(SNe Ia)的宇宙学观测数据和星系团样本,对距离-对偶关系$η=D_{L}(z)(1+z)^{-2}/D_{A}(z)=1$(其中$D_{L}$和$D_{A}$分别为光度距离和角直径距离)进行了精确检验.为了避免观测数据之间的红移不一致带来的偏差,并在分析中考虑星系团和Ia超新星的红移误差条,我们仔细选择了具有星系团样本($|Δz|_{\rm min} =σ_{z, \rm SN}+σ_{z, \rm cluster}$)的最小可接受红移差的Ia超新星点。通过假定$η$为常数,并用六种不同的表达式来表示红移的函数,我们发现,在观测数据中,DD关系的变化并不存在可以想象的证据,因为在大多数情况下,它在$1σ$置信水平内是很好满足的。进一步考虑不同的$Δz$值的约束,我们还发现$Δz$的选择可能在星系团球形样本距离-对偶关系的模型无关检验中起着重要的作用。
2011-07-06 astro-ph.CO
Testing one-loop galaxy bias: Power spectrum
我们测试制度的有效性单圈星系偏置的各种偏置示踪剂。我们最严格的测试要求偏差模型同时匹配星系-星系和星系-质量谱,使用模拟测量的非线性物质谱来测试偏差膨胀的单圈效应。此外,我们调查的相关性,短程非局部性和晕排斥通过高导数和尺度相关的噪声项,以及使用协进化关系,以减少自由拟合参数的数量的影响。从比较这些假设的有效性和优点,我们发现,一个四参数模型(线性,二次,三次非局部偏差,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质量较低的晕在我们的一组样本和他们的星系人口(高达$k_{\mathrm{max}} = 0.35\,h/\mathrm{Mpc}$的样本量为$6\,(\mathrm{Gpc}/h)^3$)。对于更偏置的示踪剂,包括尺度相关噪声是最有益的。这也是考虑自动和交叉功率谱组合时的首选方案,这可能与星系聚类和弱透镜的联合研究有关。我们还测试了使用微扰理论来解释通过gRPT,EFT和混合方法的物质循环。虽然所有这些都有类似的性能,我们发现后者是最好的有效性和恢复的平均后验值,根据它是部分基于模拟。
2021-01-19 astro-ph.CO
Local gravitational redshifts can bias cosmological measurements
通过距离-红移关系测量宇宙学参数通常依赖于假设均匀宇宙的模型。人们通常认为,如果观测中探测到的距离足够大(与不均匀性的尺度相比),并且在天空的不同方向上取平均值,那么我们宇宙中明显的大尺度结构对测量的影响可以忽略不计。当考虑到我们的局部引力势引起的引力红移的影响时,这种假设就不成立了,它以同样的方式改变了来自所有距离和方向的光。尽管它的大小很小,但这种局部引力红移在使用SN Ia数据的宇宙学推断中产生了明显的影响。假设保守的先验知识的本地电位采样范围内的引力势银河般的星系在宇宙学模拟中确定的位置,我们表明,忽略引力红移效应在标准的数据分析导致额外的系统误差~ 1%的密度参数和暗能量状态方程的确定。我们的结论是,我们的本地引力场影响我们的宇宙学推断的水平,这是重要的,在未来的观测,旨在实现100级的精度。
2015-06-23 astro-ph.CO
Testing coupled dark energy models with their cosmological background evolution
我们考虑的宇宙学中,暗物质和一个精华标量场负责宇宙的加速度允许相互作用。允许共形和非正式的耦合,我们使用哈勃参数测量,重子声学振荡距离测量,和超新星Ia型数据集对我们的模型的约束进行了全球性的分析。我们发现,额外的非正式耦合放松共形耦合的约束。此外,我们表明,在背景水平,非正式的相互作用内的黑暗部门是首选的$Λ$ CDM和非耦合quintessence,因此有利于相互作用的暗能量。
2016-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Testing Modified Dark Matter with Galaxy Clusters: Does Dark Matter know about the Cosmological Constant?
我们讨论的可能性,冷暗物质的质量分布包含信息的宇宙学常数,这样的信息约束冷暗物质(CDM)的性质。我们称这种方法为修正的暗物质(MDM)。特别是,我们研究的能力MDM解释观测到的质量分布的13个星系团。从引力热力学的一般参数,我们提供了一个理论上的理由,我们的MDM质量配置文件,并成功地比较它的NFW质量配置文件在集群和星系尺度。我们的研究结果表明,CDM质量分布确实包含信息的宇宙学常数在一个非平凡的方式。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing the Origin of Cosmological Magnetic Fields through the Large-Scale Structure Consistency Relations
研究了描述暗物质、重子和磁场演化的后复合宇宙磁流体动力学方程组的对称性。这是在流体方程和相空间中的Vlasov-Poisson-麦克斯韦方程组的水平上完成的。本文讨论了在磁场和物质超密度情况下,(n + 1)-相关函数软极限的相容性关系。特别是,我们强调,任何违反这种一致性关系在相同的时间将指向一个膨胀的起源磁场。
2014-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Copernican and Cosmological Principles in the local universe with galaxy surveys
宇宙学密度场被假定为平移和旋转不变,避免任何特殊的点或方向,从而满足哥白尼原理。一个空间不均匀的物质分布可以与哥白尼原理相容,但不与它的更强版本--宇宙学原理相容,宇宙学原理需要空间均匀性的额外假设。我们建立标准的测试,一个给定的密度场,在一个有限的样本在低红移,是统计和/或空间均匀的。要考虑的基本问题是,在不同的空间尺度上,分布是否是自平均的。这可以通过研究条件涨落的概率密度函数来实现。我们发现,星系结构的SDSS样本,目前最大的,空间不均匀,但统计均匀和各向同性高达~ 100 Mpc/h。在SDSS数据所探测的最大尺度上,发现了自平均打破的证据。在不同大小的体积中获得的结果之间的比较,使我们能够明确地得出结论,缺乏自我平均是由于长程相关波动的有限尺寸效应引起的。最后,我们讨论了从宇宙学建模的角度来看,这些结果的相关性。
2010-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Testing General Relativity in Cosmology
本文综述了在宇宙学尺度上检验广义相对论的最新进展和结果。在过去的二十年里,这门学科以解决宇宙加速和与之相关的暗能量问题为目标,得到了迅速的发展。然而,随着精密宇宙学的出现,它本身也成为了一个在宇宙尺度上检验引力物理的积极努力。我们概述了宇宙学探测重力,形式主义和参数化测试偏离GR在宇宙尺度,选定的修改后的重力(MG)理论,引力筛选机制,并为这些测试开发的计算机代码。然后,我们提供了最近的宇宙学约束MG参数和选定的MG模型的摘要。我们补充这些宇宙学的限制,从最近的二元中子星合并事件的影响总结。接下来,我们总结了MG参数预测与天体物理系统,将占主导地位的不确定性的一些结果。该评论旨在提供一个主题的全貌,并为有兴趣加入该领域的学生和研究人员提供一个切入点。它也可以作为一个快速参考最近的结果和限制测试重力在宇宙尺度。
2018-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing a cosmological teleparallel modified f(T) model with parametric H(z)
该研究构建对数f(T)引力宇宙学模型,结合Pantheon+SH0ES数据集等拟合参数,证实宇宙加速膨胀,其解类似精质与phantom模型,为修正引力研究提供新方向。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc