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 baryonic feedback and cosmology with weak-lensing, X-ray, and kinematic Sunyaev-Zeldovich observations
现代弱透镜观测对重子反馈过程越来越敏感，而重子反馈过程仍然知之甚少。到目前为止，这一挑战要么是通过对数据进行尺度削减，要么是通过用简单的单参数模型模拟重子效应。在本文中，我们依赖于一个更一般的，七参数处方重子反馈效应，这主要是由观察的动机，并已被证明是同意与过多的流体动力学模拟。通过将来自千度巡天（KiDS-1000）的弱透镜数据与对星系团周围气体的观测相结合，我们能够约束重子参数并了解更多关于反馈和宇宙学的信息。特别是，我们使用集群气体分数从X射线数据和气体配置文件从运动Sunyaev-Zeldovich（kSZ）的观测重子反馈，这是最强的流体动力学模拟预测的证据。在物质功率谱方面，我们报告了在高于$k\sim 0.1-0.45$ h/Mpc的波模下的超过%的效应，以及在$k\sim7$ h/Mpc下的最大$12-33$ %抑制（68%置信水平）。关于组合参数$Σ_8=σ_8(Ω_m/0.3)^{0.58}$，我们发现已知的张力与普朗克卫星数据将减少从3.8到2.9 $σ$重子效应完全包括在分析管道。当弱透镜数据与X射线和kSZ观测相结合时，张力进一步降低到2.6 $σ$。我们的结论是，虽然重子反馈效应在现代弱透镜巡天中变得更加重要，但它们不太可能是观测到的$Σ_8$ -张力的罪魁祸首。
2022-05-11 astro-ph.CO
Baryonic effects for weak lensing. Part I. Power spectrum and covariance matrix
重子反馈效应导致小尺度下弱透镜角功率谱的抑制。这种抑制的形状和幅度约束不佳是即将到来的宇宙学弱透镜调查（如Euclid或LSST）的不确定性的重要来源。在这两篇系列论文中的第一篇中，我们使用模拟为宇宙剪切功率谱和相应的协方差矩阵建立了一个类似欧几里得的层析模拟数据集，这两个数据集都是根据施耐德等人的重子化方法进行重子效应校正的。（2019）。此外，我们开发了一个模拟器，以获得快速预测的重子功率抑制，使我们能够执行一个标准的$Λ$ CDM宇宙学与宇宙学和天体物理参数的似然推断分析。我们的主要发现是：（i）忽略重子效应会导致宇宙学参数$Ω_m$和$σ_8$的$σ$偏差大于5，（ii）将分析限制在最大尺度上，即不受重子影响的尺度上，使偏差消失，但会导致$Ω_m$ - $σ_8$等值线面积放大10倍以上;（iii）忽略重子对协方差矩阵的影响不会显著影响宇宙学参数的估计;（iv）虽然重子的抑制是轻微的宇宙学依赖，这种影响不会明显修改后轮廓。总的来说，我们的结论是，包括重子的不确定性方面的滋扰参数的结果在宇宙学的公正和令人惊讶的严格约束。
2020-03-30 astro-ph.CO
Weak lensing in the Horizon-AGN simulation lightcone. Small scale baryonic effects
上下文精确的模型预测，包括重子的物理学，需要充分利用即将到来的大型宇宙学调查致力于引力透镜。流体动力学宇宙学模拟的出现使得在足够大的体积上进行这样的预测成为可能。目的。透镜量（偏转，剪切，收敛）和他们的统计（收敛功率谱，剪切关联函数，星系-星系透镜）的计算在过去的光锥内置在地平线-AGN流体动力学宇宙模拟，实现我们最好的重子物理知识在星系尺度上，以模拟宇宙时间的星系种群。方法.透镜量是在一个平方度的视场内产生的，通过光锥进行多透镜平面光线追踪，充分利用1 kpc的分辨率，并将视线分裂到500个平面上，一直到红移z~7。探索了两种方法（自适应平滑的粒子标准投影和加速场的积分）来保证良好的实现。重点是在重子最重要的小尺度上。结果标准的宇宙剪切统计在10%的水平上受到重子分量的影响，角标度低于几个弧分。星系-星系透镜信号，或星系-剪切关联函数，与红移z~0.5的大质量星系群的测量结果一致。在较高的红移z>1时，放大偏差对这种相关性的影响与大于1 Mpc的分离有关。结论.这项工作对于所有当前和即将到来的弱透镜调查都是至关重要的，并且代表了从大型宇宙流体动力学模拟中构建完整的端到端一代透镜模拟图像的第一步。
2019-04-16 astro-ph.CO
Can dynamic dark energy explain the $S_8$ tension, the `lensing is low' effect, or strong baryon feedback?
本研究探讨DESI启发的动态暗能量对$S_8$张力、透镜偏低和强重子反馈三个宇宙学反常的影响，发现其可解释前两者，并指出透镜测量是约束低红移膨胀偏离$Λ$的有力工具。
2025-08-07 astro-ph.CO
Probing the diffuse baryon distribution with the lensing-tSZ cross-correlation
宇宙中大约有一半的重子是以难以直接探测的形式存在的。然而，丢失的分量可以通过热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应与弱引力透镜的互相关来追踪。我们建立了一个模型，这种相关性，并用它来约束扩展重子分量，采用加拿大-法国-夏威夷透镜巡天和{ \it普朗克\/}卫星的数据。测量的关联函数是一致的等温$β$模型的晕气体压力剖面，和1-和2-晕项都检测到在4 $σ$水平。此外，我们还测量了流体静力学质量偏差$(1-b)=0.79^{+0.07}_{-0.10}$，这与数值模拟结果和X射线观测的约束是一致的。气体的有效温度被认为是在范围内（$7\times10^{5}$ - $3 \times10^{8}$）\，K，与大约$50\%$重子出现在维里半径以外的晕，符合目前的期望，温暖的星系际介质。
2015-09-18 astro-ph.CO
$κ$TNG: Effect of Baryonic Processes on Weak Lensing with IllustrisTNG Simulations
利用基于宇宙学流体动力学模拟的$κ$ TNG，研究了重子过程对弱透镜观测量的影响。我们量化的重子效应的WL角功率谱，一点概率分布函数（PDF），和数量计数的峰值和极小值。我们还展示了这些效应的红移演化，这是区分重子效应与基础物理如暗能量、暗物质和大质量中微子的关键。我们发现，重子过程降低了小尺度功率，抑制了PDF的尾部，峰和最小值计数，并改变了峰和最小值的总数。我们将我们的结果与现有的半解析模型和流体动力学模拟进行比较，并讨论了差异的来源。$κ$ TNG套件包括10，000张$5 \times 5 \, \mathrm{deg}^2$地图的实现，用于40个源红移，最高可达$z_s = 2.6$，很好地覆盖了现有和即将到来的弱透镜调查的兴趣范围。我们还产生了$κ$ TNG-暗套件的地图，生成的基础上相应的暗物质只有illustrisTNG模拟。我们的模拟图适合开发包含重子效应的分析模型，但对于依赖质量图的研究也特别有用，例如非高斯统计和卷积神经网络的机器学习。这套模拟地图可在Columbia Lensing（http：//www.example.com）上公开获得。columbialensing.org
2021-02-08 astro-ph.CO
The relative impact of baryons and cluster shape on weak lensing mass estimates of galaxy clusters
弱引力透镜依赖于沿视线的积分质量。重子对星系团的质量分布和由透镜分析得到的质量估计有贡献。我们使用cosmo-OWLS套件的流体动力学模拟的影响，重子过程的偏差和分散的弱透镜质量估计的集群。这些估计是通过拟合NFW配置文件，模拟数据，使用MCMC技术。特别是，我们研究之间的差异估计暗物质，只有运行和那些包括重子物理学的各种处方。我们发现没有显着的差异时，重子物理的质量偏差包括在内，虽然整体质量的估计被抑制时，从活动星系核的反馈。对于可以获得可靠质量的最低质量系统（$M_{200} \approx 2 \times 10^{14}$ $M_{\odot}$），我们发现偏差为$\approx -10$ %。偏差的大小倾向于降低更高质量的集群，与没有偏差的质量最大的集群，其质量与CLASH和HFF样品中发现的质量相当。对于最低质量的集群，质量偏差是特别敏感的拟合半径和限制放在浓度之前，使可靠的质量估计困难。只有暗物质和各种重子运行之间的质量估计的分散小于单个星系团的不同投影之间的分散，突出了三轴性的重要性。
2018-05-30 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
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
On the degeneracy between baryon feedback and massive neutrinos as probed by matter clustering and weak lensing
大量的中微子，由于它们的自由流动，在中等和小尺度上产生物质功率谱的抑制，这可以通过星系团和/或弱透镜观测来探测。这种效应发生在也受重子反馈影响的尺度上，即银河风或活动星系核（AGN）反馈，在现实的流体动力学模拟中也显示出产生功率抑制。撇开，目前，复杂的问题，星系的偏见，我们专注于在这里的物质聚集和层析弱透镜，我们调查重子反馈和中微子之间可能的简并性，这是不太可能降低显着的中微子质量的测量在未来的调查。为此，我们生成模拟数据集，并使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术拟合它们，并探索反馈参数和中微子质量之间的简并性。我们通过拟合函数模型重子反馈，而大量的中微子占，也在非线性制度，使用Halofit校准对准确的N体中微子模拟。在误差预算中，我们包括非线性建模中的不确定性。无论是对物质成团还是弱透镜，我们都能在$\sim 0.25σ$置信水平内恢复输入中微子的质量。最后，我们还考虑了弱透镜模拟数据中的内在对准效应。即使在这种情况下，我们能够恢复正确的参数：特别是，我们发现一个显着的简并模式之间的$M_ν$和固有的对齐参数$A_\mathrm{IA}$。
2019-05-06 astro-ph.CO
Simultaneously constraining cosmology and baryonic physics via deep learning from weak lensing
正在进行的和计划中的弱透镜（WL）调查越来越深，足以包含角度尺度上的信息下降到几个弧分。为了从这些小尺度中充分提取信息，我们必须在宇宙学WL信号中捕获非高斯特征，同时准确地考虑重子效应。在这项工作中，我们占重子物理通过重子修正模型，修改暗物质的物质分布-只有$N$ -体模拟，模仿星系形成和反馈的影响。我们实现了这个模型在一个大型的光线跟踪模拟套件，跨越网格的宇宙模型在$Ω_\mathrm{m}-σ_8$空间。然后，我们开发了一个卷积神经网络（CNN）架构，学习和约束宇宙学和重子参数同时从模拟WL收敛图。我们发现，在一个超超级凸轮（HSC）的调查，我们的CNN实现了1.7 $\times$更严格的约束在$Ω_\mathrm{m}-σ_8$空间（$1σ$区域）比功率谱和2.1 $\times$更严格的峰值计数，表明CNN可以有效地提取非高斯宇宙学信息，即使在重子效应边缘化。当我们将我们的CNN与功率谱结合时，重子效应使$Ω_\mathrm{m}-σ_8$空间中的约束退化了2.4倍，而单独使用这两种方法时，退化程度要严重得多，分别为4.7或3.7倍。
2022-01-17 astro-ph.CO
How Baryonic Processes affect Strong Lensing properties of Simulated Galaxy Clusters
观测到的大量由星系团透镜产生的巨弧和测量到的爱因斯坦半径为LCDM提供了一个紧张的来源。以前对高红移星系团（z>0.5）的宇宙学测试在模拟样本中受到小数量统计的影响，重子物理的实施可能会影响结果。我们分析了一个相当大的星团大小的天体样本的放大模拟，Mvir > 3x10^14 Msun/h，在z=0.25和z=0.5时确定，以获得一致的LCDM宇宙学。我们从仅模拟暗物质开始，然后添加气体流体力学，对重子过程进行不同的处理：非辐射冷却，辐射冷却与恒星形成和超新星爆炸驱动的星系风，最后包括AGN反馈的影响。我们发现，在非辐射模拟中添加气体并没有显着改变强透镜预测，但气体冷却和恒星形成一起显着增加了预期的巨弧的数量和爱因斯坦半径，特别是对于较低的红移集群和较低的源红移。进一步包括AGN反馈降低了预测的强透镜效率，使得透镜概率分布变得更接近于仅包括暗物质的模拟所获得的那些。我们的研究结果表明，重子物理模拟中包含的电弧统计问题，在低的红移，当物理过程包括提供一个现实的描述冷却的中心区域的星系团。[摘要]
2012-08-28 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
Detecting Baryon Acoustic Oscillations in Dark Matter from Kinematic Weak Lensing Surveys
研究了从宇宙剪切层析成像中提取重子声学振荡（BAO）的可行性。我们特别关注未来基于光谱学的运动学弱透镜（KWL）调查\citep可以实现的BAO尺度精度[例如，] []{Huff 13}与传统的基于光度计的弱透镜测量相比。我们模拟宇宙剪切层析成像数据的这样的调查与一些简单的假设，专注于BAO信息，提取空间功率谱，并限制恢复BAO功能。由于小的形状噪声和透镜核的形状，我们发现，暗能量任务组阶段IV版本的这样的KWL调查可以检测到的BAO功能在暗物质的$3$ - $σ$和测量的BAO规模在4\%的精度水平，而它将是难以检测的功能在光度为基础的弱透镜调查。在更乐观的假设下，KWL-IV期可以实现$\sim 2\%$ BAO量表测量，具有$4.9$ - $σ$置信度。一个内置的光谱星系调查在这样的KWL调查将允许交叉相关的星系和宇宙剪切，这将收紧约束超出了我们在本文中提出的下限，因此可能允许检测的BAO星系和暗物质之间的规模偏差。
2019-05-04 astro-ph.CO
Baryonic effects in the Effective Field Theory of Large-Scale Structure and an analytic recipe for lensing in CMB-S4
即将到来的大尺度结构巡天将可能成为下一个宇宙学信息的主要来源，这使得精确了解重子对宇宙学观测量的影响至关重要。大尺度结构的有效场论（EFTofLSS）提供了一种一致的方法来预测大尺度上的暗物质和重子的成团，其中它们在微扰理论中的主要修正是由一个简单的和可计算的函数形式给出的，即使在重子过程开始之后。本文将微扰理论中的类双流体系统推广到双圈阶。一路上，我们表明，一个新的线性反项成比例的流体的相对速度一般可以存在，但我们表明，它的影响预计在我们的宇宙是小的。无论如何，我们展示了如何始终如一地执行微扰理论在这个新的长期存在。我们发现，在两圈级的EFTofLSS可以准确地解释重子过程的细节在大尺度上。我们比较我们的结果流体动力学$N$体模拟在许多红移，并发现与领先的修正暗物质和重子开始不同的红移$z \approx 3$和$z \approx 2$，信号的开始恒星形成物理。然后，我们使用这些拟合计算的透镜功率谱，表明重子过程的理解将是重要的CMB-S4数据分析，并表明，两个回路EFT ofLSS准确地捕捉到这些影响$\ell \lesssim 2000$。我们的研究结果也可能是当前和未来的弱透镜调查的兴趣。
2020-10-06 astro-ph.CO
Measuring weak lensing masses on individual clusters
我们提出了弱透镜质量估计的样本458星系团的redMapPer斯隆数字巡天DR 8目录使用超Suprime-Cam弱透镜数据。我们开发了一种方法来快速估计集群质量从弱透镜剪切，并使用这种方法来估计弱透镜质量为我们的样本中的每个星系团。随后，我们约束的质量丰富度的关系，以及集群丰富度和测量的弱透镜质量之间的内在散射。当计算所有具有丰富度$λ>20$的星系团的质量丰富度关系时，我们发现质量丰富度关系的斜率与暗能量巡天第1年堆叠的弱透镜分析存在张力。对于具有丰富度$λ>40$的集群的减少的样本，我们的结果与暗能量调查第1年的分析是一致的。
2022-04-05 astro-ph.CO
Detection of warm and diffuse baryons in large scale structure from the cross-correlation of gravitational lensing and the thermal Sunyaev-Zeldovich effect
我们报告的第一个检测引力透镜之间的相关性的大尺度结构和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的效果。使用加拿大法国夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）的质量图和普朗克新构建的tSZ图，我们测量了两张图之间的非零相关性，在天空中的角度分离为1度，总体意义为6 σ。的tSZ地图形成的方式，消除初级宇宙微波背景波动和最大限度地减少残留污染的银河系和河外尘埃排放，CO线排放。我们进行了大量测试，以证明我们的测量对这些残留污染物具有免疫力。由此得到的关联函数与用偏置b_气体示踪大尺度结构的暖重子气体的存在是一致的。考虑到透镜核的形状，我们的信号灵敏度在红移z~0.4处达到峰值，其中天空上半度的分离对应于~10 Mpc的物理尺度。信号的振幅限制了红移为零时的乘积（b_gas/1）（T_e / 0.1 keV）（n_e / 1 m^-3）=2.01 \pm 0.31 \pm 0.21。我们的研究表明，宇宙中“失踪”的重子中有很大一部分可能存在于低密度的温暖等离子体中，这些等离子体可以追踪到暗物质。
2014-01-20 astro-ph.CO
Non-linear CMB lensing with neutrinos and baryons: FLAMINGO simulations vs. fast approximations
本文提出结合早期非线性微扰理论与晚期仿真器的非线性 CMB 透镜功率谱快速计算，并用 FLAMINGO 模拟验证其精度及 SP(k) 重子抑制模型。
2023-08-18 astro-ph.CO
Joint constraints on cosmology and the impact of baryon feedback: combining KiDS-1000 lensing with the thermal Sunyaev-Zeldovich effect from Planck and ACT
我们进行了伪$C_\ell$分析的1000度$^2$的弱透镜数据从千度调查（KiDS-1000）和热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）的普朗克和阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）测量的层析交叉相关性。使用HMx（一种基于晕模型的方法，持续模拟气体、恒星和暗物质成分），我们能够首次从这些数据中推导出宇宙学和重子反馈的约束，边缘化红移不确定性、星系的内在排列以及宇宙红外背景（CIB）的污染。我们发现我们的结果是不敏感的CIB，而内在的对齐提供了一个小的，但显着的贡献透镜-tSZ互相关。宇宙学约束与其他低红移探测器的宇宙学约束是一致的，并且更倾向于强重子反馈。与普朗克提出的主要宇宙微波背景约束相比，透镜效应-tSZ互相关信号的推断振幅（按$σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.2}$缩放）低$\sim 2\,σ$。透镜-tSZ测量，然后结合伪$C_\ell$测量KiDS-1000宇宙剪切到一个新的联合分析，占探头之间的全部交叉协方差，提供严格的宇宙学约束，打破固有的两个探头的参数简并。联合分析给出了一个改进的40%的约束$S_8=σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3}$宇宙剪切单独，而重子反馈提供的约束与流体动力学模拟一致，展示了这种联合分析的潜力与重子示踪剂，如tSZ效应。我们讨论了剩余的建模挑战，需要解决的问题，如果这些重子探测器被包括在未来的精确宇宙学…
2022-02-08 astro-ph.CO
The FLAMINGO project: Baryonic impact on weak gravitational lensing convergence peak counts
本研究利用FLAMINGO模拟套件分析重子反馈对弱引力透射率峰值数密度的影响，发现重子效应小于宇宙学参数变化，但仍需精确建模以获取无偏宇宙学结果。
2024-03-05 astro-ph.CO
Quantifying baryon effects on the matter power spectrum and the weak lensing shear correlation
重子的反馈过程预计将强烈影响当前和未来宇宙学调查的弱透镜观测。在本文中，我们提出了一个新的参数化晕配置文件的基础上，气体，恒星，和暗物质密度分量。该参数化用于修改仅重力$N$ -体模拟的输出（遵循Schneider和Teysier [1]的处方），以模拟重子对物质密度场的影响。由此产生的重子校正模型依赖于一些动机良好的物理参数，并能够再现红移零集群信号的流体动力学模拟在百分之二的精度低于$k\sim10$ h/Mpc。对物质功率谱和弱透镜剪切关联的重子抑制效应的详细研究表明，信号主要由描述晕中气体轮廓的斜率和气体喷射的最大半径两个参数决定。我们表明，这些参数可以约束与所观察到的气体部分星系团和星系团的X射线数据。基于这些观察结果，我们预测在$k=0.2-1.0$ h/Mpc以上对功率谱的影响超过百分比，在$k\sim 10$ h/Mpc附近最大抑制为15- 25%。其结果是，弱透镜角剪切功率谱在超过$\ell\sim 100-600$的尺度上被抑制了15- 25%，并且剪切相关$ξ_{+}$和$ξ_{-}$分别在低于5和50弧分的10- 25%的水平上受到影响。这些预测的相对较大的不确定性是由于目前X射线观测的流体静力学质量偏差知之甚少，以及难以观察晕外的低密度气体。
2019-05-01 astro-ph.CO
Baryonic effects for weak lensing. Part II. Combination with X-ray data and extended cosmologies
重子反馈效应的精确建模是需要充分利用未来的弱透镜调查，如欧几里德或LSST的潜力。在这第二篇论文中，在一系列的两个，我们结合了欧几里得模拟数据的宇宙剪切功率谱与eROSITA X射线模拟的集群气体分数运行一个组合的可能性分析，包括宇宙学和重子参数。在本系列的第一篇论文之后，重子效应（基于Schneider等人2019年的重子校正模型）被包含在层析功率谱和协方差矩阵中。然而，这一次，我们假设一个更现实的情况下，$Λ$ CDM宇宙学与大质量中微子，我们考虑几个扩展目前青睐的宇宙学模型。对于标准的$Λ$ CDM的情况下，我们表明，包括X射线数据减少了不确定性的总和中微子质量的$\sim30$百分比，而只有轻微的改善，如$Ω_m$和$σ_8$的其他参数。作为$Λ$ CDM的扩展，我们考虑了动力学暗能量模型（wCDM）、$f(R)$引力模型（fRCDM）和混合暗物质模型（$Λ$ MDM）的情形，其中混合暗物质模型中同时包含冷、热暗物质成分.我们发现，弱透镜与X射线数据相结合，只会导致一个温和的改善wCDM的附加参数的约束，而改善是更实质性的fRCDM和$Λ$ MDM。在分析管道中忽略重子效应会导致对幻影暗能量或轻次显性暗物质成分的显著错误检测。总的来说，我们的结论是，对于所有考虑的宇宙学，重子效应的一般parametrisation是必要的和足够的，以获得严格的约束宇宙学参数。
2020-03-30 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
Mass discrepancy in galaxy clusters as a result of the offset between dark matter and baryon distributions
近年来对透镜星系团的研究表明，X射线中心相对于引力中心有明显偏移的现象在星系团中是很普遍的，这是由强透镜效应测量的。我们认为，如果这些偏移存在，那么X射线和透镜效应确实测量了星系团的不同区域，因此可能会自然地导致两种不同方法测量的引力质量存在差异。在这里，我们从理论上研究这种透镜X射线偏移的动力学效应，并与观测数据进行比较。我们发现，对于典型的值，单独的偏移可以引起的透镜和X射线确定的质量之间的差异的一个因素的2个集群的核心区域，这表明这种“偏移效应”可能发挥重要作用，不应该被忽略在我们的动态测量的集群。
2010-06-17 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
Baryonic effects on weak-lensing two-point statistics and its cosmological implications
我们发展了一个扩展的\textit{the Halo Model}，解析地描述了由于重子物理的物质功率谱的修正。我们将这些修正推广到弱透镜剪切角功率谱。在每个晕内，我们的重子模型解释了：1）一个中央星系，其主要恒星成分的性质来自丰度匹配技术; 2）一个流体静力平衡的热等离子体和3）绝热收缩的暗物质成分。这种分析方法使我们能够将我们的模型与仅暗物质的情况进行比较。我们的基本假设进行了测试对流体动力学模拟Martizzi等。我们的重子模型只有一个自由参数，即$M_{\rm crit}$，它是一个临界晕质量，它标志着活动星系核反馈效应变弱的富气晕和反馈主导晕之间的转变。我们探索整个宇宙学参数空间，使用角功率谱在三个红移箱作为观察，假设一个欧几里德调查。我们推导出相应的宇宙学参数的约束，以及忽略重子物理的影响可能引入的偏差。我们发现，直到$\ell_{max}$ =4000，重子物理在宇宙学参数估计中起的作用很小。然而，如果一个人上升到$\ell_{max}$ =8000，宇宙学参数的边缘化误差可以显着减少，但忽略重子物理可能会导致恢复的宇宙学参数的偏差高达10 $σ$。如果考虑到主要的重子参数$M_{\rm crit}$，这些偏差就被消除了，它也可以和其他宇宙学参数一起被确定到1- 2%。
2014-10-24 astro-ph.CO
A multi-wavelength strong lensing analysis of baryons and dark matter in the dynamically active cluster AC 114
强透镜研究可以提供详细的质量地图的内部地区，即使在动态活跃的星系团。它表明，适当的模拟的集群内的介质，即主要重子成分，可以发挥重要的作用。事实上，增加一个新的贡献占气体可以增加的统计意义的透镜模型。我们提出了一个强透镜分析的参数化方法，利用多波长观测。质量模型解释了星系团大小的暗物质晕、星系（其恒星质量可以通过光学分析获得）和星系团内介质。气体分布拟合透镜数据利用先验知识从X射线观测。这使我们能够公正地看待每个物质成分，并使我们能够研究星系团的动力学状态。该方法已被应用于AC 114，一个不规则的X射线集群。我们发现了动力学活动的积极证据，暗物质分布相对于气体发生了移动和旋转。另一方面，暗物质在形状和方向上都遵循星系密度，这暗示了它的无碰撞性质。内部区域（<250 kpc）在光学波段中发光不足，而气体分数（~20+- 5%）略微超过典型值。来自透镜效应和X射线的证据表明，星团是在天空平面上发展的，不受透镜效应的影响。尽管有动力学活动，物质分布似乎与N体模拟的预测一致。一个普遍的尖形轮廓提供了一个很好的描述，无论是整体或暗物质的分布，而理论的标度关系似乎很好地拟合。
2010-04-21 astro-ph.CO
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
Impact of cosmology dependence of baryonic feedback in weak lensing
本研究针对弱引力透镜分析中重子反馈与宇宙学耦合的问题，利用Magneticum模拟构建数据，对比PCA与HMCode2020两种方法，发现PCA对该耦合更稳健，HMCode2020会引入最高0.5σ的参数偏差。
2024-10-30 astro-ph.CO
Lensing without mixing: Probing baryonic acoustic oscillations and other scale-dependent features in cosmic shear surveys
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；Institut de physique théorique（理论物理研究所）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；AIM（天体物理、物质与辐射研究所）
本文通过BNT变换技术从实际星系形状测量中提取BAO信号和非高斯孔径质量特性，揭示弱引力透镜效应在层析设置中能保留物质动态的尺度依赖性特征。
2026-09-29 astro-ph.CO
Comparing weak lensing peak counts in baryonic correction models to hydrodynamical simulations
下一代弱透镜（WL）调查，如维拉鲁宾天文台的LSST，$\textit{Roman}$太空望远镜和$\textit{Euclid}$太空任务，将提供大量的数据探测小，高度非线性尺度。从这些尺度中提取信息需要高阶统计和控制相关的系统学，如重子效应。为了在宇宙学分析中考虑重子效应，减少计算量，人们提出了半解析重子修正模型。在这里，我们研究的准确性的BCM WL峰值计数，一个很好的研究，简单，有效的高阶统计。我们比较WL峰值计数产生的全流体动力学模拟的IllustrisTNG和重子校正版本的相应的暗物质的模拟IllustrisTNG黑暗。我们应用DES，KiDS，HSC，LSST，$\textit{Roman}$和$\textit{Euclid}$所达到的深度处的星系形状噪声。我们发现，在BCM中的峰值计数是（i）准确的百分比水平的峰值与$\mathrm{S/N}<4$，（ii）统计上无法区分从IllustrisTNG在大多数当前和正在进行的调查，但（iii）不足以深未来调查覆盖最大的立体角，如LSST和$\textit{Euclid}$。我们发现，BCMs匹配个别峰值准确，但低估了最高峰的幅度。我们的结论是，现有的BCM是一个可行的替代完全流体动力学模拟宇宙学参数估计从超越高斯统计正在进行的和未来的调查与适度的立体角。对于最大规模的调查，需要改进BCM以提供更准确的匹配，特别是最高峰。
2022-01-20 astro-ph.CO
Searching for Cooling Signatures in Strong Lensing Galaxy Clusters: Evidence Against Baryons Shaping the Matter Distribution in Cluster Cores
某些星系团的质量密度分布变得集中到足以产生高强度透镜（SL）截面的过程还没有得到很好的理解。有人认为，由于冷却导致的团内介质（ICM）的重子凝聚可能会将暗物质拖到核心，从而使剖面变陡。在这项工作中，我们在第一个大的，定义明确的强透镜选择星系团的样本中寻找持续的ICM冷却的证据，范围为0.1 < z < 0.6。基于ICM冷却速率与光发射线光度和恒星形成之间的已知相关性，我们测量了89个强透镜星系团样本中最亮星系团（BCG）中具有[OII]3727发射的星系团比例。我们发现当z > 0.2时，线发射的BCGs的比例是常数，并且与总的星系团数没有统计上的显著偏差。由4000埃的破裂强度D_4000所追踪到的特定恒星形成率也与一般的星团人口相一致。最后，我们使用SL集群的光学成像来测量角间距，R_arc，在我们的样品中的弧和每个透镜集群的质心之间，并测试改变[OII]发射和D_4000作为R_arc的函数，SL横截面的代理观察的证据。D_4000对于所有R_arc值都是恒定的，并且对于R_arc > 10”，[OII]发射分数显示不依赖于R_arc，并且对于R_arc < 10”的系统，只有非常微弱的证据表明弱[OII]发射增加。这些结果反对与星系团核心的冷核活动相关的重子冷却能力，强烈修改潜在的暗物质潜力，导致强透镜截面的增加。
2013-05-17 astro-ph.CO
Observable tests of self-interacting dark matter in galaxy clusters: cosmological simulations with SIDM and baryons
我们将介绍BAHAMAS-SIDM，这是第一个大体积（400/h Mpc）^[3]的宇宙学模拟，包括自相互作用暗物质（SIDM）和重子物理。这些模拟很重要，主要有两个原因：1）它们包括了重子对暗物质分布的影响; 2）重子粒子可以用来制作模拟观测值，可以直接与观测值进行比较。众所周知，小岛屿发展中国家的晕圈在其中心的密度系统地低于清洁发展机制的晕圈，而且更圆。在这里，我们发现，这些变化并没有反映在气体或恒星的分布在星系团，或在他们的X射线光度。然而，引力透镜观测数据可以区分DM模型，我们提出了一个测试菜单，未来的调查可以用来测量SIDM相互作用强度。我们对模拟的星系团进行射线追踪，以产生强透镜图。包括重子增强了在SIDM模拟中不产生临界曲线的集群的透镜强度。将我们模拟的星系团的爱因斯坦半径与CLASH巡天中观测到的半径进行比较，我们发现，在1000 km/s左右的速度下，sigma/m > 1 cm^2/g的SIDM截面可能与观测到的星系团透镜不相容。
2020-06-01 astro-ph.CO
Probing Baryonic Feedback Effect with CSST Weak Lensing and Future FRB Measurements
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文联合CSST弱引力透镜和未来FRB色散测量，通过重子晕模型和MCMC分析，将重子反馈参数约束精度提升至0.4%，并改善中微子质量上限。
2026-08-14 astro-ph.CO
Baryonic effects on CMB lensing and neutrino mass constraints
对宇宙微波背景（CMB）引力透镜效应的测量有望在高红移下获得对宇宙学的独特见解。由于与星系形成和演化相关的重子效应，包括气体冷却、恒星形成以及来自活动星系核（AGN）和超新星的反馈，在预测未来CMB巡天的灵敏度时通常被忽略。在本文中，我们确定这些影响使用四套流体动力学模拟，其中包括各种处方重子过程，即OWLS，BAHAMAS，地平线，和IllustrisTNG。我们的分析表明，由于重子效应，在实验可观察到的角尺度下，与仅模拟暗物质相比，CMB透镜的特征功率为百分之几。我们研究了相关的偏见，如即将到来的西蒙斯天文台和CMB-S4的实验推断中微子质量。根据实验精度和模拟中重子反馈的强度，中微子质量和的偏差显示出显著的分散性，范围从非常小到高估1.1 $σ$。我们的结论是重子效应将可能是不可忽略的中微子质量的检测使用CMB透镜。
2020-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematic errors in the measurement of neutrino masses due to baryonic feedback processes: Prospects for stage IV lensing surveys
我们研究了重子反馈效应对小尺度物质功率谱的重要性，以及通过弱引力透镜精确测量中微子质量的意义。计划中的大型星系巡天，如大型综合天空望远镜（LSST）和欧几里得，预计将测量中微子质量的总和达到极高的精度，即使在最小质量正常等级中也足以检测到非零中微子质量。我们表明，星系的弱透镜，而中微子质量的一个很好的探针，是非常敏感的重子反馈过程。我们使用公开的结果，从压倒性的大型模拟（OWLS）项目的活动星系核反馈，恒星初始质量函数的性质，和气体冷却速率的影响，对测得的弱透镜剪切功率谱。利用Fisher矩阵形式和CMB+BAO数据的先验，我们证明了当不考虑反馈时，测量的中微子质量可能比真实质量大得多或小得多，这取决于主导反馈机制，质量误差|Δm_nu|通常超过质量m_nu本身。我们还考虑了宇宙微波背景（CMB）的引力透镜效应，并表明它对尺度l < 2000的重子反馈不敏感，尽管CMB实验的目标是sigma灵敏度（m_nu）< 0.02 eV将需要在CMB透镜势的建模中包括重子效应。CMB透镜和星系透镜的结合可以帮助打破中微子质量和重子反馈过程之间的简并性。我们的结论是，未来的大型星系透镜调查，如LSST和欧几里得只能测量中微子质量准确，如果物质功率谱可以测量到类似的精度。
2014-09-04 astro-ph.CO hep-ph
On the weak lensing masses of a new sample of galaxy groups
星系群的质量对于将这些系统与暗物质晕宿主联系起来是很重要的。然而，获得准确的质量估计对于低质量星系群来说特别具有挑战性。此外，使用弱透镜估计的观测质量代理的校准主要集中在大规模集群。我们在这里提出了一个研究晕质量的星系群的样本确定根据光谱目录，跨越了很宽的质量范围。我们的分析的主要动机是评估质量估计所提供的星系群目录通过丰度匹配光度技术。我们得到总晕质量估计堆叠弱透镜分析。我们的研究允许测试的准确性，质量估计的基础上，这种技术作为一个代理的晕大集团样品的质量。透镜配置文件计算相结合的集团在不同的箱的丰度匹配的质量，丰富度和红移。拟合透镜质量与从丰度匹配获得的质量相关。然而，当考虑低质量和中等质量范围内的群体时，根据特征群体光度计算的质量往往预测比弱透镜分析确定的更高的值。如果所选的星系群有一个中心的早型星系，则在低质量范围内的一致性会提高。所提出的结果验证了使用的质量估计的基础上的丰度匹配技术，提供良好的代理晕主机质量在很宽的质量范围。
2021-04-21 astro-ph.CO
CFHTLenS: The relation between galaxy dark matter haloes and baryons from weak gravitational lensing
我们提出了一个研究的暗物质晕质量和宿主星系的重子含量之间的关系，量化通过光度和恒星质量。我们的调查使用154度2的加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）透镜和光度数据，从CFHT遗产调查。我们采用了一个星系星系透镜晕模型，使我们能够约束晕质量和卫星分数。我们的分析仅限于红移在0.2和0.4之间的透镜。我们把晕质量和重子可观测量之间的关系表示为幂律。对于光度-晕质量关系，我们发现红色星系的斜率为1.32+/-0.06，归一化值为1.19+0.06-0.07x10^13 h70^-1 Msun，而蓝色星系的最佳拟合斜率为1.09+0.20-0.13，归一化值为0.18+0.04-0.05x10^13 h70^-1 Msun。同样，我们发现红色星系的恒星质量-晕质量关系的最佳拟合斜率为1.36+0.06-0.07，归一化值为1.43+0.11-0.08x10^13 h70^-1 Msun，而蓝色星系的相应值为0.98+0.08-0.07和0.84+0.20-0.16x10^13 h70^-1 Msun。对于红色透镜体，随光度和恒星质量的增加，卫星体所占的比例趋于减少，当恒星质量为2 × 10^9 h70^-2 Msun时，样本几乎全部为卫星体。对于蓝透镜，无论光度或恒星质量如何，卫星部分通常接近于零。这与晕质量和重子示踪剂之间较浅的关系一起，直接证实了星系-星系透镜效应，…
2013-10-18 astro-ph.CO
A comprehensive assessment of weak-lensing inferred circular velocity profiles of isolated galaxies
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
本研究利用三种暗物质轮廓拟合KiDS孤立星系的弱透镜圆速度数据，发现仅伪等温轮廓能适配所有质量区间，NFW和Burkert轮廓均不适用。
2026-09-15 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing alone and implications for the Hubble tension
我们调查的起源$Λ$ CDM参数的限制在弱透镜，重点是哈勃常数。我们解释了为什么目前的宇宙剪切数据是敏感的参数组合$S_8 \propto σ_8 Ω_m^{0.5}$，通过使用晕模型改进以前的研究。出于不断的差异，在测量哈勃常数从高和低的红移，我们解释了为什么宇宙剪切提供几乎没有约束$H_0$的透镜角功率谱取决于物理长度尺度的暗物质分布。我们从KiDS中的星系透镜效应和普朗克和SPTpol中的宇宙微波背景弱透镜效应中分别和联合推导出参数约束，展示了如何打破$σ_8$和$Ω_m$之间的简并。使用透镜和大爆炸核合成来校准重子声学振荡投影中测量的声视界，给出了$H_0 = 67.4 \pm 0.9 \; \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1} \, \mathrm{Mpc}^{-1}$，与普朗克和暗能量调查的先前结果一致。我们发现，一个玩具欧几里德透镜调查提供了只有弱约束的哈勃常数，由于退化与其他参数，影响透镜关联函数的形状。如果外部先验$n_s$，重子密度和重子反馈的幅度是可用的，那么分百分比$H_0$约束是可以实现的与即将到来的透镜调查。
2021-06-29 astro-ph.CO
De-baryonifying halos via optimal transport
针对重子反馈不确定性限制弱引力透镜分析的问题，提出基于反馈强度与最优传输成本经验相关性的宏观去重子化方法，在IllustrisTNG模拟中验证其可再现正确会聚功率谱抑制，并概述推广至完整会聚图的方向。
2024-11-27 astro-ph.CO
Galaxy cluster lensing masses in modified lensing potentials
我们在直接修正透镜势的引力理论中，确定了从CLASH巡天中选出的19个X射线星系团星系团的浓度-质量关系。我们模拟集群的NFW晕和适合他们的透镜信号，在立方Galileon和非局部重力模型，透镜会聚配置文件的集群。我们讨论了一些重要的问题，需要考虑到，与使用非参数和参数透镜的方法，以及假设的背景宇宙学。我们的结果表明，在修正的重力模型的浓度和质量的估计，在误差范围内，在$Λ$ CDM相同。这一结果表明，对于非定域模型，引力修正在星系团红移处太弱，而对于Galileon模型，屏蔽机制在星系团半径内是非常有效的。然而，在距离$\sim \left[2-20\right] {\rm Mpc}/h$从集群中心，我们发现，周围的力的配置文件是由$\sim20-40\%$在立方伽利略模型增强。这对动力学质量的估计有影响，这意味着基于透镜和动力学质量之间比较的引力测试也可以应用于立方伽利略模型。
2015-05-13 astro-ph.CO
A 1% accurate method to include baryonic effects in galaxy-galaxy lensing models
University of Oxford（牛津大学）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基奎，巴斯克科学基金会）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；Universität Bonn（波恩大学）；Leiden University（莱顿大学）
本文提出一种准确度达1%的包含星系际效应的星系-星系透镜模型方法，通过引入反物质修正模型提高建模精度。
2024-12-11 astro-ph.CO
Impact of baryonic feedback on HSC Y1 weak lensing non-Gaussian statistics
本文利用 HSC-Y1 数据和 IllustrisTNG、BAHAMAS 模拟，研究重子反馈对峰值计数、最小值计数、概率分布函数和散射变换等弱引力透镜非高斯统计量及 $S_8$ 估计的影响，发现其影响在低至 2 角分尺度上不显著。
2024-03-06 astro-ph.CO
$H_0$ Reconstruction with Type Ia Supernovae, Baryon Acoustic Oscillation and Gravitational Lensing Time-Delay
在平坦$Λ$ CDM模型的背景下，在局部距离阶梯值和\emph{Planck}宇宙微波背景测量之间存在持续的$H_0$ -张力，现在处于超过$\gtrsim 4σ$水平。利用三个低红移距离探测器的最新重子声学振荡、Ia型超新星和四个引力透镜时延观测数据，以独立于宇宙模型的方式重建了$H(z)$.我们采用$H(z)$的一般参数模型，并假设在拖曳时期，$r_{\mathrm s}$，从\emph{Planck}测量的声音地平线上的高斯先验。利用Pantheon SN Ia和BAO数据重建的$H_0$与\emph{Planck}平坦$Λ$ CDM值一致。当纳入GLTD数据时，$H_0$轻度增加，但仍与$\sim 2.5σ$水平的当地测量值不一致。我们的重建是盲目的暗部门在低红移，我们重申了早期的主张，哈勃紧张是不可能解决的低红移宇宙的能量预算修改。结合DESI和LSST的GLTD数据，我们预测了未来真实模拟BAO数据的约束能力，预计$\sim 38\%$将改善所推断的$H_0$的不确定性，使其达到$σ_{H_0} \approx 0.56$不确定性水平。
2020-01-29 astro-ph.CO
Quantifying the effect of baryon physics on weak lensing tomography
我们使用宇宙流体动力学模拟的物质功率谱来量化重子物理对弱引力透镜剪切信号的影响。模拟考虑了许多过程，如辐射冷却，恒星形成，超新星和活动星系核（AGN）的反馈。Van Daalen等人（2011）使用相同的模拟表明，重子物理学，特别是解决过冷问题所需的强反馈，在与宇宙学弱透镜研究相关的尺度上修改了物质功率谱。因此，使用来自暗物质模拟的功率谱可能导致推断的宇宙学参数的显著偏差。我们发现，典型的偏差远大于未来任务旨在约束暗能量状态方程w_0的精度。例如，AGN反馈的模拟，再现了星系群的X射线和光学性质，产生了约40%的偏差w_0。我们表明，功率谱的修改是由集团和星系团，其效果可以建模为主。我们认为流行的晕模型的基础上的方法，并表明，简单的修改可以捕捉重子反馈的主要功能。尽管它的简单性，我们发现，我们的模型，当校准的模拟，是能够减少的偏差w_0的一个水平可比的统计不确定性的大小为欧几里得任务。虽然气体和恒星分数作为晕质量的函数的观测结果可以用来校准模型，但仍然需要流体动力学模拟来将观测到的比例关系扩展到10 ^12 M_sun/h的晕质量。
2012-06-28 astro-ph.CO
The Canadian Cluster Comparison Project: weak lensing masses and SZ scaling relations
加拿大星系团比较项目是一项综合性多波长调查，目标是50个大质量X射线选定的星系团，以检查星系团质量的重子示踪剂，并探测星系团之间热的星系团内介质的热性质的变化。在本文中，我们提出了弱透镜质量，深宽场成像数据的分析的基础上获得的加拿大-法国-夏威夷望远镜。最后的样本包括位于视场中的两个额外的集群。我们把这些质量作为我们在其他波长下比较团簇性质的参考。在本文中，我们限制比较发表的测量Sunyaev-Zel'dovich效应。我们发现，这个信号与投影透镜质量，与12 \pm 5%的内在散射在~r_2500，这表明它是一个很好的代理集群质量。
2012-08-02 astro-ph.CO
FLAMINGO: Baryonic effects on the weak lensing scattering transform
本文基于FLAMINGO模拟研究重子反馈对弱透镜散射变换的影响，发现重子转移函数对宇宙学不敏感但对反馈响应强烈，且形状噪声会显著降低该敏感性，突显了未来巡天需采取噪声缓解策略。
2025-10-10 astro-ph.CO
Map-level baryonification: Efficient modelling of higher-order correlations in the weak lensing and thermal Sunyaev-Zeldovich fields
本研究拓展重子化半解析框架，实现全天域弱引力透镜与tSZ场的高阶关联自洽建模，验证了模型精度并表明二者联合可显著提升宇宙学与重子物理参数约束能力，相关代码已公开。
2024-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryon impact on weak lensing peaks and power spectrum: low-bias statistics and self-calibration in future surveys
在二维弱透镜（WL）地图的峰值包含重要的宇宙学信息，互补的WL功率谱。这一点最近已经通过忽略重子效应的N体模拟得到了证明。在这里，我们采用射线跟踪N体模拟，我们手动陡峭的密度分布的每个暗物质晕，模仿冷却和浓度的重子到暗物质势阱。我们发现，在协议与以前的工作，这会导致显着增加的WL功率谱的幅度在小尺度上（球谐指数l>1,000）。然后，我们研究了晕圈浓度增加对峰计数的影响，并发现以下结果。(i)低峰值（收敛0.02 < kappa_peak < 0.08）几乎不受影响。这些峰值是由几个质量较低（10^12-10^13 M_sun）、与峰值中心有较大角度偏移（> 0.5 R_vir）的晕组成的星群产生的;因此，它们对中心晕密度分布不敏感。这些峰值包含了大部分的宇宙学信息，因此提供了一个异常灵敏和无偏的探测器。(ii)高峰值（收敛kappa_peak > 0.08）的数量增加。然而，当在宇宙学参数估计中忽略重子效应时，高峰值会导致适度的偏差，与相对大尺度（l<2,000）的功率谱的偏差相当，并且比较小尺度（l> 2，000）的功率谱的偏差小得多。(iii)在3D参数空间（sigma_8，Omega_m，w）中，来自高峰值和功率谱的偏差在不同方向上。这表明了“自校准”的可能性：峰值计数和功率谱的组合可以同时约束重子物理和宇宙学参数。
2012-10-02 astro-ph.CO
The Wendelstein Weak Lensing (WWL) pathfinder: Accurate weak lensing masses for Planck clusters
本文介绍了Wendelstein弱透镜（WWL）探路者项目的结果，在该项目中，我们利用Wendelstein天文台的2 m Fraunhofer望远镜上的新型30' $\times 30$ '宽视场成像仪观测了三个中等红移的普朗克星系团。我们调查存在的偏见，在我们的剪切目录，并估计其对我们的弱透镜质量估计的影响。总的校准不确定性取决于星系团的红移，对于$z \approx 0.27-0.77$，不确定性低于8.1%-15%。随着背景样本选择和剪切偏置校正方法的改进，该误差将减小。我们提出了第一个弱透镜质量估计PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G139.61+24.20，两个SZ选择的集群候选人。根据Wendelstein色和SDSS测光，我们发现PSZ 1 G109.88+27.94的红移必须修正为$z \approx 0.77$。我们研究了视线结构对弱透镜质量估计的影响，并在PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G186.98+38.66的每个领域中找到了两组的上限。我们比较我们的结果SZ和动力学质量估计从文献中，并在PSZ 1 G186.98+38.66的情况下，以前的弱透镜质量估计。我们的结论是，我们的探路者项目表明，弱透镜集群质量可以准确地测量与2米夫琅和费望远镜。
2018-06-27 astro-ph.CO
Maximising information from weak lensing galaxy surveys
针对第四阶段弱引力透镜星系巡天的分析精度需求，本研究开发新的二次最大似然功率谱估计实现、用理论不确定性法缓解重子反馈偏差并重估二元尺度截断准则，在最大化观测信息的同时降低系统偏差，推动弱引力透镜宇宙学发展。
2025-03-21 astro-ph.CO
The effect of baryons in the cosmological lensing PDFs
随着高质量数据的快速增长，观测宇宙学正在经历一个独特的宏伟时刻。但是，为了更好地利用这一时刻，数据分析工具必须跟上步伐。理解重子物质对大尺度结构的影响是宇宙学面临的挑战之一。在这项工作中，我们深入研究了重子物理对不同透镜统计的影响。利用Magneticum Pathfinder模拟套件，我们表明，发光物质对点源的1点透镜统计的影响是显着的，增强的概率与$μ>3$放大的对象由$2$的一个因素和发生多个图像的一个因素$5-500$取决于源的红移和大小。我们还讨论了透镜统计对光源角分辨率的依赖性。我们的结果和方法经过仔细测试，以保证我们的不确定性比这里提出的影响小得多。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
