Peculiar Velocity Decomposition, Redshift Space Distortion and Velocity Reconstruction in Redshift Surveys - I. The Methodology
大量的光谱巡天将以前所未有的精度测量星系特有速度引起的红移空间畸变。我们发展了一种新的方法来改进RSD建模，并通过星系红移巡天，根据RSD进行3D大尺度特有速度的鲁棒重建。(1)我们提出了一个数学上独特的和物理动机的分解成三个不同的起源，不同的尺度依赖性和不同的影响RSD的特征分量的特有的速度。(2)这种分解具有简化和改进RSD建模的潜力。我们导出了一个新的红移空间功率谱公式。在速度分解方案下，可以考虑所有高阶高斯修正和$δ^3$阶的非高斯修正，而不引入额外的模型不确定性。我们发现，领先的顺序贡献$\propto (1+f\tilde{W}(k)u^2)^2$不同于凯泽公式的功能$\tilde{W}(k)\leq 1$。因此，我们确定了一个显着的系统误差，导致低估的结构生长参数$f$的$O(10%)$一样多，即使在相对较大的规模$k=0.1h/$ Mpc。速度分解还揭示了上帝之指（FOG）效应的三个起源。(3)速度分解澄清了通过3D星系分布重建特殊速度的问题。我们讨论了两种可能的方法来进行速度重建。两者都使用速度重建中麻烦的RSD作为有价值的信息来源。两者都具有将随机3D场的重建转化为有限自由度的确定性窗口函数$W^s(k,u)$的重建的优势.. [删节]
2013-03-08 astro-ph.CO
On the Reconstruction of Dark Energy Models
本论文致力于利用不同的观测数据重建暗能量模型。参数化方法已被用于宇宙学模型的重建。此外，还强调了运动学量的重建以及暗能量与暗物质相互作用的可能性。第一章对宇宙学做了一个简单的介绍。第二章讨论了一个经典标量场模型的暗能量状态方程参数的重建。第三章讨论了有效状态方程或全状态方程的参数化重构。第四章讨论了通过宇宙学jerk参数参数化重建暗能量模型的运动学途径。第五章也是关于暗能量重建的运动学方法。重建已经完成了一个假设，加加速度参数是一个非常缓慢变化的函数。第六章致力于全息暗能量模型中相互作用率的重建。最后，第七章是对本文所做工作的总结和相关讨论。
2017-09-07 astro-ph.CO
Cosmic tidal reconstruction in redshift space
大尺度和小尺度密度扰动之间的引力耦合导致局部小尺度物质涨落的各向异性畸变。这种局部的各向异性扭曲可以用来重建大尺度的物质分布，称为潮汐重建。本文将潮汐重建方法应用于红移空间的模拟星系。我们发现，红移空间失真导致各向异性的重建结果。虽然重建的径向模式主要由于小尺度速度色散而更具噪声，但横向模式仍然以高保真度重建，与原始大尺度密度模式良好相关。在大尺度下的重建场的偏差表现出一个简单的角度依赖性，它可以用类似于线性红移空间畸变的形式来描述。噪声功率谱在大尺度上几乎是各向同性的，并且与尺度无关。这使得重建的潮汐场成为宇宙方差抵消和多示踪剂分析的理想示踪剂，并对未来的21厘米强度制图调查具有深远的意义。
2022-12-08 astro-ph.CO
Measuring the redshift-space distortions by cross-correlating the density fields before and after reconstruction
本文提出一个理论模型，利用BAO重建前后星系密度场的互功率谱提取红移空间畸变参数，并通过高分辨率N体模拟验证其准确性与稳健性。
2025-04-22 astro-ph.CO
Perturbation theory for the redshift-space matter power spectra after reconstruction
在Zeldovich近似下，导出了密度场重构后红移空间物质功率谱的单圈微扰公式。我们发现，重建的非线性单圈微扰项的振幅显着地通过部分擦除密度和速度场之间的非线性模式耦合。通过与N体模拟结果的比较，我们发现在波数比重建前高的情况下，重建后的物质密度场的四极谱和四极谱都符合单圈微扰理论.我们还评估了对宇宙增长率的影响，假设调查体积和数密度像重子振荡光谱调查，并发现总误差，包括统计和系统的，由于单圈近似，减少了一半。
2020-01-20 astro-ph.CO
Exploring the Self Interacting Dark Matter Properties From Low Redshift Observations
小尺度观测表明，暗物质可能是自相互作用的。本文用动论方法计算了自相互作用暗物质（SIDM）流体的剪切粘度（$η$）和体粘滞系数（$ζ$）。此外，利用KSS约束的$η/\mathfrak{s}$，我们得到了一个新的上限的暗物质自相互作用截面的比例，它的质量，$ σ/m $。然后，使用$ σ/m $约束，我们表明，KSS绑定只允许sub-GeV质量的SIDM粒子。进一步，在假设$η$和$ζ$满足幂律形式的条件下，我们研究了它在低红移观测下的演化.我们发现，在大的红移，SIDM粘度是小的，但在小的红移，它变得足够大，并有助于显着的宇宙耗散。因此，粘性SIDM可以解释低红移观测，也符合标准的宇宙学预测。
2020-02-26 astro-ph.CO
Covariance of the redshift-space matter power spectrum after reconstruction
我们探讨了标准密度场重建后红移空间物质功率谱的协方差。我们推导了三阶谱协方差的微扰公式，发现三阶谱的非对角分量的振幅随着重构而减小。使用大量的N体模拟，我们还发现协方差的非对角分量的类似减少，从而重建后（post-rec）功率谱的信噪比（S/N）与重建前谱相比显著增加。这表明泄漏到高阶统计量的信息通过重构又回到了两点统计量。有趣的是，当重建尺度小于~ 10 Mpc/h时，重建后的谱比具有高斯协方差的线性谱具有更高的S/N，此时三谱变为负。我们表明，从红移空间物质功率谱的四极和四极分量估计的增长率的误差显着改善重建。我们还发现，即使在考虑超样本协方差时，增长率也有类似的改善，而重建无法校正超样本模式的场变化。
2020-09-23 astro-ph.CO
Finding high-redshift dark stars with the James Webb Space Telescope
宇宙历史上的第一批恒星很可能形成于z=10-50的10^5-10^6兆太阳冷暗物质晕的密集中心区域。暗物质粒子在这些环境中的湮灭可能会导致所谓的暗恒星的形成，据预测，这些暗恒星比传统的第三星族恒星更冷，更大，质量更大，寿命可能更长。在这里，我们调查的前景检测高红移暗星与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）。我们发现z>6的暗星本质上太暗，无法被JWST探测到。然而，通过利用前景星系团作为引力望远镜，某些种类的冷（Teff < 30000 K）暗星应该可以达到红移z=10。如果暗恒星的寿命足够长，许多这样的物体也可能聚集在第一个星系内。我们证明，这可能会引起特殊的功能，在综合光谱的星系在高红移，提供暗恒星构成至少1%的总恒星质量在这样的对象。
2010-06-23 astro-ph.CO
Gaussian processes reconstruction of dark energy from observational data
在本文中，我们研究了暗能量状态方程的高斯过程分析方法，而不限制特定的参数化。利用超新星和哈勃参数等背景数据以及由增长率得到的扰动数据进行了重建。这表明背景和微扰数据都呈现出动力学暗能量的暗示。然而，微扰数据有一个更有前途的潜力，以区分非演化暗能量，包括宇宙学常数模型。我们还测试了一些参数对重建的影响。我们发现，物质密度参数$Ω_{m0}$对背景数据重建的影响很小，但对扰动数据重建的影响很大。而哈勃常数对从背景数据重建的影响很大。
2018-06-08 astro-ph.CO
Redshift Space Distortion Reconstruction
物质密度功率谱的红移空间畸变携带了宇宙结构增长率的信息，但需要对密度场的非线性和速度效应进行精确建模。我们以几种方式测试和改进了Kwan，Lewis，Linder（2012）的重建函数。首先，我们比较Seljak & McDonald（2012）的分布函数微扰方法，推导它们之间的映射，并展示KLL形式如何扩展后者的有效性。其次，使用宇宙学模拟，而不是微扰理论，我们校准的自由函数的KLL重建形式，并适合其行为的红移和波数。一个有效的，新的分析管道快速计算从模拟输出的红移空间功率谱。最终结果是一个强大的解析重建函数映射的线性，实空间物质的功率谱的非线性，各向异性的红移空间功率谱的精度为~2-5%的范围内k=0.1-0.5 h/Mpc的z=0-2。作为一个副产品，我们得到RealEasy，一个分析映射到非线性，真实的空间物质功率谱（即模拟Halofit），在相同的范围内~1%的准确度。我们还研究了一种方法逆KLL，并发现它是互补的，能够实现的精度为2-4%的范围内k=0.3-1 h/Mpc的z=0-2。
2013-07-18 astro-ph.CO
Limits on decaying dark energy density models from the CMB temperature-redshift relation
暗能量的本质至今仍是一个谜，人们提出了几种模型来解释它，本文考虑Lima（J. Lima，Phys.Rev.D54，2571（1996））提出的一个暗能量衰变为光子和粒子的唯象模型。他研究了衰减的暗能量模型的热力学方面，特别是在连续的光子创造和/或中断的情况下。按照他的方法，我们推导出一个温度红移关系的CMB依赖于有效状态方程$w_{eff}$和“绝热指数”$γ$。比较我们的关系作为红移的函数的CMB温度的数据从Sunyaev-Zel'dovich观测和在更高的红移从类星体的吸收线光谱，我们发现$w_{eff}=-0.97 \pm 0.034$，采用绝热指数$γ=4/3$，在很好的协议与目前的估计和仍然兼容$w_{eff}=-1$，这意味着暗能量内容是恒定的时间。
2010-07-14 astro-ph.CO
Probing dark energy with redshift-drift
未来的红移漂移测量（也称为Sandage-Loeb信号）将是探测所谓的“红移沙漠”的关键，从而为宇宙学研究提供新的工具。在本文中，我们量化的能力，未来的测量Sandage-Loeb信号的CODEX样光谱仪约束动力学暗能量的唯象参数化，特别是通过获得$w_0$和$w_a$的约束。我们还证明，如果与CMB数据一起使用，Sandage-Loeb测量将能够打破膨胀参数之间的简并性，从而大大改善宇宙学约束。
2012-11-19 astro-ph.CO
Magnification as a Probe of Dark Matter Halos at high redshift
我们提出了一种新的方法来测量星系群和星系团的质量分布和形状，它使用遥远的背景星系的透镜放大。透镜放大的主要优点是，与透镜剪切不同，它只依赖于精确的光度红移，而不是星系的形状，因此可以研究未解析源星系的暗物质分布。我们提出了一个可行性研究，使用一个真正的人口z > 2.5莱曼Break星系作为源星系，并在那里，类似于星系星系透镜，前景透镜堆叠，以增加信号噪声比。我们发现，引力透镜作为探测高红移处暗物质晕的探测器，存在一个有趣的新观测窗口，它不需要测量星系的形状。
2010-04-21 astro-ph.CO
Fables of reconstruction: controlling bias in the dark energy equation of state
我们开发了一种有效的，非参数贝叶斯方法重建的暗能量状态方程w（z）的观测数据的时间演化。特别重要的是先验的选择，必须仔细选择，以最大限度地减少重建中的方差和偏差。使用主成分分析，我们展示了如何使用相关先验来创建平滑的重建，并避免w（z）的均值行为的偏差。我们测试我们的方法使用维纳重建的基础上Fisher矩阵投影，也对更现实的MCMC分析模拟数据集普朗克和未来的空间为基础的暗能量任务。虽然我们重建的准确性取决于假设的w（z）的平滑度，但典型的暗能量模型的相对误差<10%，红移z=1.5。
2011-12-07 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the lookback time versus redshift test
我们使用来自星系团的回望时间与红移数据（Capozziello等人，2004）和被动进化的星系（Simon等人，2005），并应用一个基于WMAP测量的宇宙总年龄的bavelet先验，以约束暗能量宇宙学模型参数。目前的回顾时间数据提供了有趣的和适度的限制性约束宇宙学参数。当与当前重子声学峰值和Ia型超新星视星等与红移数据结合使用时，回看时间数据收紧了对参数的约束，并有利于非相对论物质能量密度的较小值。
2010-08-06 astro-ph.CO
A Zeldovich reconstruction method for measuring redshift space distortions using cosmic voids
空-星系关联$ξ^s$中的红移空间畸变（RSD）提供了低密度环境中结构线性增长率的信息。这些RSD效应的精确建模也可以允许在竞争性Alcock-Paczynski测量中使用空隙。线性理论模型的$ξ^s$是能够提供非常好的描述模拟数据的所有尺度上提供的真实空间的空隙位置是已知的。然而，通过参考模拟数据，我们证明了失败的假设隐含在当前模型的$ξ^s$的空洞直接确定在红移空间，将是最简单的使用真正的观测数据。为了克服这个问题，我们提出使用密度场重建方法的基础上Zeldovich近似恢复的真实空间的空位置从红移空间数据。我们发现，这恢复了$ξ^s$的理论和数据之间的良好协议。执行重建需要输入宇宙学模型，因此，为了自洽，我们必须对每个要测试的模型执行重建。我们应用这种方法来模拟星系和空洞目录中的大MultiDark $N$体模拟和一致恢复基准增长率的精度$3.4\%$使用的模拟体积$(2.5\;h^{-1}\mathrm{Gpc})^3$。
2018-10-16 astro-ph.CO
Constraining decaying dark energy density models with the CMB temperature-redshift relation
讨论了密度标度为$ρ_x \propto (1+z)^{m}$的变暗能量模型的热力学和动力学性质，z为红移。这些模型导致物质和辐射的产生/破坏，这影响了宇宙中物质和辐射成分的宇宙演化。特别是，我们已经研究了辐射的温度红移关系，这已被限制使用最近收集的宇宙微波背景（CMB）温度测量高达$z \sim 3$。我们发现，在不确定性，该模型是无法区分的宇宙学常数，不交换任何粒子与其他组件。未来的观测，特别是在大红移的CMB温度的测量，将允许给出更坚实的边界上的有效状态方程参数$w_{eff}$的这种类型的暗能量模型。
2012-02-10 astro-ph.CO
Dark matter and Modified Newtonian Dynamics in a sample of high-redshift galaxy clusters observed with Chandra
本文比较了用修正牛顿动力学（MOND）和标准牛顿引力理论对Chandra观测到的38个高红移星系团的引力质量的测量结果。我们的分析证实了先前的发现，MOND不能解释重子质量和总质量之间的差异推断流体静力平衡的假设。我们还发现用MOND方法计算的$r_{2500}$的重子分数与用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）测量的$Ω_{B}/Ω_{M}$的重子分数是一致的
2009-07-14 astro-ph.CO
High Redshift Standard Candles: Predicted Cosmological Constraints
我们调查是否未来的测量高红移标准蜡烛（HzSC）将是一个强大的探测暗能量，相比其他类型的计划暗能量测量。活动星系核和伽马射线暴都被认为是可能的HzSC候选者。由于它们的高亮度，它们可用于探测宇宙膨胀历史中未探索的区域。来自这些区域的信息可以帮助限制暗能量的属性，特别是它是否随时间变化。我们考虑线性和分段参数化的暗能量状态方程，$w(z)$，并评估最佳的红移分布高红移标准烛光调查可以采取约束这些模型。暗能量状态方程$w(z)$的形式越普遍，高红移标准烛光就越有用。对于线性参数化的$w(z)$，HzSC只给计划的超新星和重子声学振荡测量小的改进;一个广泛的红移范围与许多低红移点是最佳的约束这个线性模型。然而，为了限制一般的、因此可能更具信息性的$w(z)$形式，具有许多HzSC可以显著改善对暗能量性质的限制。
2014-06-04 astro-ph.CO
Current lookback time-redshift bounds on dark energy
我们调查观测约束暗能量模型从回望时间（LT）的估计分布在红移间隔$0.11 \leq z \leq 1.84$的32个老被动星系。为了建立我们的LT样本，我们将这32个天体的年龄测量与从当前CMB数据中获得的宇宙总年龄估计相结合。我们表明，LT数据可能提供的宇宙学参数的准确性竞争Ia型超新星方法的界限。为了打破可能的模型参数之间的简并，我们还讨论了边界时，我们的回望时间与红移的样本相结合，与最近的测量重子声振荡峰和推导出的宇宙年龄从当前的CMB测量。
2009-06-12 astro-ph.CO
AI-Powered Reconstruction of Dark Matter Velocity Fields from Redshift-Space Halo Distribution
提出基于UNet的深度学习模型，从稀疏暗物质晕红移空间分布重建实空间暗物质速度场，重建精度优于线性理论且稳健，可广泛应用于多种宇宙学分析。
2025-08-24 astro-ph.CO
The observational signatures of high-redshift dark stars
小晕中心暗物质粒子的湮灭可能导致所谓的暗星的形成，暗星比传统的第三族恒星更冷，更大，更大，可能更长寿。在这里，我们调查的前景检测高红移暗星与现有的和即将到来的望远镜。我们发现，质量低于~ 1 e3 Msolar的个别暗星本质上太暗了，即使是即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）。然而，通过利用前景星系团作为引力望远镜，某些种类的暗星应该在JWST的z=10范围内。如果更多的大质量暗星能够形成，即使在没有透镜的情况下，它们也可能被JWST探测到。事实上，最近提出的一些超大质量（~ 1 e7 Msolar）暗星在z=10时足够明亮，即使用现有的设施也可以探测到，如哈勃太空望远镜和地面上的8-10米望远镜。最后，我们认为，由于最热的暗恒星（Teff > 30000 K）可以产生自己的HII区，他们可能会大大亮于恒星大气光谱的基础上估计会建议。
2011-01-14 astro-ph.CO
GLIMPSE: Accurate 3D weak lensing reconstructions using sparsity
我们提出了GLIMPSE -引力透镜反演和映射与稀疏估计-一种新的算法来生成密度重建的三维光度弱透镜测量。这是一个扩展的早期工作，在一维旨在应用压缩传感理论的反演引力透镜测量恢复三维密度图。使用的假设，密度可以稀疏地表示在我们选择的基础-二维横向小波和一维视线狄拉克函数-我们表明，星系团可以识别和准确定位，并使用这种方法的特点。在整个过程中，我们使用的模拟数据与目前在大型调查中可达到的质量一致。我们提出了一个彻底的统计分析的错误和偏见的红移检测结构和它们的振幅。GLIMPSE方法是能够产生重建在显着更高的分辨率比输入数据，在本文中，我们显示重建6倍精细的红移分辨率比剪切数据。考虑0.05 <= z <= 0.75和3e 13/h Msun <= Mvir <= 1 e15/h Msun的簇模拟，我们表明检测到的峰的红移程度通常为1-2个像素，或Dz <~ 0.07，并且我们能够通过考虑噪声的许多实现来恢复检测到的簇的红移的无偏估计。我们还恢复了一个精确的质量估计，这是在很大程度上是无偏的，当红移是已知的，其偏差被限制在<~ 5%，在我们的大多数模拟时，估计的红移是真正的红移。这显示出比早期的3D反演方法有实质性的改进，早期的3D反演方法显示出具有0.2-0.3的典型标准偏差的红移拖尾，检测到的峰值的幅度的显著阻尼，以及检测到的红移中的偏差。
2013-08-06 astro-ph.CO
Solving the Hubble tension at intermediate redshifts with dynamical dark energy
本文提出在中等红移处通过引入依赖红移的系统效应使光度距离与角直径距离一致，并用动力学暗能量修正膨胀历史，从而解决哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
Limits on the Reconstruction of a Single Dark Energy Scalar Field Potential from SNe Ia Data
在本文中，我们进行重建的标量场潜力负责宇宙加速使用超新星Ia数据。在描述了该方法之后，我们用真实的SNe Ia数据Union2.1和JLA SNe数据集对该方法进行了测试。我们证明，与当前的数据精度水平，完全重建是不可能的。我们讨论了在重建过程中出现的问题和克服这些问题的方法。
2018-03-05 astro-ph.CO
Redshift space distortions in the presence of non-minimally coupled dark matter
在本文中，我们充分研究宇宙学的情况下，暗物质是非最小耦合到一个额外的标量自由度。这种相互作用是通过变换后的引力度规中的共形项和非形式项来实现的。考虑到线性微扰理论，我们表明，暗物质的增长率不同于非耦合的情况下，著名的凯泽公式进行修改。因此，红移空间畸变测量不再是总物质线性增长率的直接探测器，因为畸变因子有一个额外的耦合依赖项。我们研究了三个宇宙学模型，两个共形和一个非正式耦合的耦合的效果，并预测耦合的约束，和其他宇宙学参数，从未来的星系调查。
2019-08-20 astro-ph.CO
Reconstruction of f(T) and f(R) gravity according to (m,n)-type holographic dark energy
受早期关于重建包含暗能量分量的修正引力模型的工作的启发，我们考虑了新提出的（m，n）型全息暗能量模型，并将其推广到两种修正引力模型f（R）和f（T）理论，其中R和T分别代表Ricci标量和挠率标量.具体来说，我们重建后两个重力模型，并讨论其可行性和宇宙学。所得到的引力模型是无鬼的，与当地的太阳系测试兼容，并描述了有效的正引力常量。
2013-06-07 astro-ph.CO
The Mass-Concentration-Redshift Relation of Cold and Warm Dark Matter Halos
我们利用一套宇宙学模拟来研究暗物质晕的质量-浓度-红移关系$c({\rm M},z)$。我们的模拟包括标准的$Λ$ -冷暗物质（CDM）模型，以及与热暖暗物质（WDM）方案一致的截断功率谱的额外运行。我们发现，CDM和WDM晕的质量分布是自相似的，以及近似的Einasto配置文件。CDM晕的$c({\rm M},z)$关系是单调的：在红移不变的情况下，浓度随维里质量的增加而减小;在红移不变的情况下，浓度随维里质量的增加而减小。CDM晕的质量吸积历史（MAH）也是无标度的，可以用来直接推断浓度。这些结果并不适用于WDM晕：他们的MAH不是无标度的，因为功率谱抑制所施加的特征尺度。此外，WDM $c({\rm M},z)$关系是非单调的：浓度在截断尺度决定的质量尺度处达到峰值，并在更高和更低的质量处降低。我们表明，组装历史的晕仍然可以用来推断其浓度，只要被认为是其祖先的总质量（“崩溃的质量历史”; CMH），而不仅仅是它的主要祖先。这利用CMH的无标度性质，导出一个简单的标度，再现质量浓度红移关系的CDM和WDM晕的质量和红移的巨大范围内。因此，我们的模型提供了一个强大的帐户的质量，红移，宇宙学和功率谱依赖的暗物质晕浓度。
2016-05-10 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后，人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数，$w_z$ CDM宇宙学，包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广，$n$ CPL，以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化，我们计算并找到$Δμ$的极值，$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数，给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景，重子声学振荡，Ia型超新星的数据，使用CosmoMC。我们发现，没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆，从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移，这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反，这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致，那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Bounds on WIMP dark matter from galaxy clusters at low redshift
引力示踪信号与电磁信号之间的互相关角功率谱的研究可以成为约束暗物质微观性质的有力工具。在这项工作中，我们关联\Fermi \弥漫\g射线地图与目录的星系团。为了强调DM信号的敏感性，我们选择了低红移$0<z<0.2$和大晕质量$M_{500}>10^{13}M_\odot$的星系团。分析是在不同的波段，包括红外，光学和X射线的四个目录。未发现DM信号的证据。另一方面，我们推导出了竞争边界：在95 C. L.对于DM质量低于20 GeV和在$τ^+-τ^-$通道中湮灭。
2019-07-16 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
Redshift-space distortion from dynamical dark energy with time-dependent Lagrangian perturbation theory
我们应用拉格朗日微扰理论与时间相关的增长函数在第二和第三阶微扰的目的是模拟动力学暗能量的红移空间扭曲的影响。我们的基准星系红移调查是仿照即将到来的SKA和DESI红移调查。我们包括普朗克CMB先验和线性偏置参数的20\%的不确定性，结合未知的仪器噪声。边缘化后的结果表明，对密度参数的约束可能优于$\sim$ 1，而对$w_0$和$w_{\rm a}$的约束可能分别优于$\sim 5\%$和$\sim 60\%$，这与以前的工作一致.然而，包含时间相关的增长函数将改变非线性功率谱多达$\sim$ 10\%。随着精度的提高，包含时间相关的增长函数变得至关重要。
2018-10-28 astro-ph.CO
Nonparametric reconstruction of dynamical dark energy via observational Hubble parameter data
我们研究了当前和未来的观测哈勃参数数据（OHD）的暗能量状态方程，$w(z)$的非参数估计的权力。提出了一种结合主成分分析（PCA）和拟合优度（GoF）准则重构$w(z)$的新方法，保证了EoS中特征提取的灵敏度和可靠性。我们还提出了一个新的误差模型来模拟未来的OHD数据，预测未来OHD对EoS重建的影响。结果表明，尽管当前OHD的数量较少，但它不仅给出了与Ia型超新星相似的暗能量重构功率，而且将对$w(z)$的约束扩展到了红移$z\simeq2$ .此外，对未来数据进行合理的预测，更大的数量和更好的质量，大大提高了暗能量的重建。
2013-11-07 astro-ph.CO
Virialization of high redshift dark matter haloes
我们提出了一个研究结果的维里态的高红移暗物质晕的N体模拟。我们发现，大多数的崩溃，束缚晕在我们的研究（$z=15-6$）中的任何红移切片没有维里化，并有多余的动能。在这样的红移下，合并仍然很猖獗，而且这些晕不能严格地被当作孤立系。为了评估这种多余的动能是否来自环境，我们在维里方程中明确地包括了表面压力项，并放松了晕边界处密度为零的假设。在包含表面项后，我们发现晕更接近于维里化，然而，它们仍然有一些多余的动能。我们报告的维里比的趋势，包括额外的表面项与三个关键的晕属性：自旋，环境和浓度。我们发现，更接近邻居的晕离开更多的维里化，以及更大的自旋参数的晕。我们的结论是，除了在最低的质量（$M < 10^6 \Msun$），暗物质晕在高红移不完全维里化。这一发现对于在这些高红移下的星系形成具有有趣的意义，因为多余的动能将影响随后的重子坍缩以及第一个盘和/或重子结构的形成。
2011-06-03 astro-ph.CO
Spherical collapse and cluster number counts in dark energy models disformally coupled to dark matter
我们研究了暗能量和暗物质之间的非形式耦合对球形坍缩的预测及其在星系团数计数中的特征的影响。我们发现在高红移时，特别是在物质支配时期，非形式耦合对球坍缩没有显著影响。然而，在较低的红移，外推的线性密度对比度接近红移$z \lesssim 1$和超密度在维里化崩溃可以强烈抑制之间的非正式耦合暗能量和暗物质。我们还发现非形式耦合与共形耦合对团簇数计数有不同的影响，非形式耦合可以强烈地抑制$z > 0.1$处预测的团簇数，而增加$z < 0.05$处的团簇数.利用eROSITA观测的规范，我们发现暗能量和暗物质之间的非形式耦合可以被团簇数紧密地约束。
2018-07-04 astro-ph.CO
Early Dark Energy at High Redshifts: Status and Perspectives
早期的暗能量模型在高红移时对暗能量密度的贡献是不可忽略的，它影响着宇宙结构的生长，并可能留下不同于标准宇宙学常数冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的可观测特征。在本文中，我们提出了更新的约束早期暗能量使用几何和动力学探针。根据WMAP五年观测数据、重子声学振荡和Ia型超新星光度距离，我们得到了最后一个散射面（lss）$Ω_{\rm EDE}(z_{\rm lss})<2.3\times10^{-2}$（95% C. L.）处的暗能量密度上限。当我们包括更高的红移观测探测，如测量的线性增长因子，伽马射线暴（GRB）和莱曼- $α$森林（\lya），这一限制显着改善，成为$Ω_{\rm EDE}(z_{\rm lss})<1.4\times10^{-3}$（95% C.L.）。此外，我们发现，未来的测量，基于Alcock-Paczyrobski测试使用的21厘米中性氢线，伽玛暴和\lya森林，可以约束的行为的暗能量组件和区分早期的暗能量模型和纯$Λ$ CDM之间的高置信水平。在这种情况下，当与当前约束相比时，对最后散射表面处的早期暗能量的量的约束提高了十倍。我们还讨论了参数$γ$，增长率指数，它描述了在标准和修改后的重力模型的结构的增长的影响。
2009-04-01 astro-ph.CO
Testing dark energy using pairs of galaxies in redshift space
成对星系与视线之间的夹角分布，在真实空间中是均匀的，但由于它们的特殊运动而扭曲，并被提议作为宇宙膨胀的探测器。我们测试这个想法使用N体模拟的结构形成在一个冷的暗物质宇宙的宇宙学常数和两个不同的宇宙学与不同的暗能量模型。我们发现角分布的畸变对暗能量的性质很敏感。然而，第一次，我们的模拟也揭示了在以前的工作中被忽视的红移和宇宙学的分布的归一化的依赖性。这引入了系统学，严重限制了原始方法的实用性。在模拟的指导下，我们设计了一种新的、改进的暗能量性质的测试。我们证明，这种测试不需要背景宇宙学的先验知识，它甚至可以区分模型，具有相同的重子声学振荡和暗物质晕质量函数。我们的技术可以应用于完成的BOSS星系红移调查，以限制宇宙的膨胀历史优于2%。该方法还将产生不同的信号，暗能量和修改后的引力宇宙学，即使他们有相同的膨胀历史，通过不同的奇特的速度在这些情况下诱导。
2011-11-30 astro-ph.CO
Constraints on Warm Dark Matter models from high-redshift long gamma-ray bursts
暖暗物质（WDM）模型中的结构在一定尺度下被指数抑制，其特征在于暗物质粒子质量$m_{\rm x}$。由于结构是分层形成的，在高红移处坍缩的天体的存在可以对$m_{\rm x}$设定很强的下限。我们把强大的约束$m_{\rm x}$使用最近的结果从{ \it斯威夫特}数据库的高红移伽马射线暴（GRB）。我们参数化宇宙伽玛暴率和恒星形成率（SFR）之间的比率的红移演化为$\propto (1+z)^α$，从而允许天体物理的不确定性，部分模仿WDM模型中的宇宙学抑制结构。对两个不同的$z>4$ GRB子样本（包括$z>8$的两个爆发）使用最大似然估计，我们将$m_{\rm x} \gtrsim 1.6$限制在95% C. L.时为-1.8 keV，当在$α$中的平坦先验上被边缘化时。我们进一步估计，5年的SVOM类任务将收紧这些限制$m_{\rm x} \gtrsim 2.3 $ keV。我们的结果表明，伽玛暴是一个强有力的探针高红移结构，提供强大的和竞争性的限制$m_{\rm x}$。
2013-04-17 astro-ph.CO
Hiding dark energy transitions at low redshift
我们发现，只要它们发生在超低红移z<0.02处，暗能量状态方程中的大起伏在观测上是允许的，在理论上也是可能的。这些波动会伪装成哈勃速率中百分之几或更少的局部跃迁，甚至会逃脱未来对膨胀历史和结构的高精度、高红移测量。表现出这种行为的标量场模型在电势中具有明显的特征，即场在当前的e倍的一小部分内穿过。状态方程参数可以变得任意大，如果一个急剧下降或隆起的潜力造成的动能和势能的领域都是大的，并有相反的符号。虽然正则标量场模型可以在低红移时降低膨胀率，但增加局域膨胀率需要标量场的非正则动力学项。
2009-08-10 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
Weak lensing reconstructions in 2D & 3D: implications for cluster studies
我们比较的效率与2D和3D弱透镜质量映射技术能够检测星系团使用两个国家的最先进的质量重建技术：MRLens在2D和GLIMPSE在3D。我们模拟了96个不同的维里质量红移组合跨越范围$3\times10^{13}h^{-1}M_\odot \le M_{vir}\le 10^{15}h^{-1}M_\odot$和$0.05 \le z_{\rm cl} \le 0.75$，否则空的集群字段，并为每个产生1000个实现的噪音剪切数据在2D和3D。对于每个字段，我们然后计算聚类（错误）检测率，作为在1000个重建样本上每次重建的聚类（错误）检测的平均数。我们表明，MRLens和GLIMPSE是有效的工具，从弱透镜测量检测集群，并提供可比的质量重建在低红移。在高红移时，GLIMPSE重建提供了更高的簇检测灵敏度，产生的簇检测率高达使用MRLens的2D重建中所见的$\sim 10\times$的因子。我们的结论是，3D质量映射技术是更有效的检测星系团在弱透镜调查比2D的方法，特别是因为3D重建产生无偏估计的质量和红移的检测到的集群直接。
2015-02-20 astro-ph.CO
Clarifying Forecasts of Dark Energy Constraints from Baryon Acoustic Oscillations
通过星系红移巡天测量重子声学振荡（BAO）是探测暗能量最有前途的方法之一。在本文中，我们澄清的假设，进入预测的暗能量约束BAO。我们表明，假设一个常数nP_{0.2} /G^2（z）（其中P_{0.2}是在k= 0.2 h/Mpc和红移z的真实空间星系功率谱）给出了一个很好的近似的观测星系数密度从一个现实的流量有限的星系红移调查预期。我们发现，假设nP_{0.2} /G^2（z）=10，得到的暗能量约束与假设nP_{0.2} =3非常相似，但后者对应的星系数密度在z=2时要大70%左右。我们展示了约束暗能量的品质因数（FoM）如何依赖于假设的星系数密度、红移精度、红移范围、测量区域以及由于非线性演化和星系偏置理论中的校准和不确定性引起的系统误差。我们发现，高达0.4-0.5%的dz=0.1红移切片的加性系统噪声不会导致显着减少的BAO FoM。
2009-12-03 astro-ph.CO
Cosmological constraints on interacting dark energy with redshift-space distortion after Planck data
相互作用的暗能量模型可以提供一种有效的方法来避免符合问题。本文把暗能量看作是一种具有常数状态方程参数$w_x$的流体。在一般规范下，当暗物质或暗能量的静止坐标系中动量转移势为零时，我们可以得到两组不同的微扰方程。从唯象的角度考虑，相互作用的形式有很多种，在这里，我们选择了$Q=3Hξ_xρ_x$，它在大多数情况下具有稳定的扰动。然后，根据马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们约束的模型，目前可用的宇宙观测，包括宇宙微波背景辐射，重子声学振荡，Ia型超新星，和$fσ_8(z)$数据点的红移空间失真。将几何检验与大尺度结构信息相结合，结果表明，与没有$fσ_8(z)$数据的情况相比，相互作用模型受到更严格的约束。我们发现在3个$σ$区域的相互作用率：$ξ_x=0.00372_{-0.00372- 0.00372-0.00372}^{+0.000768+0.00655+0.0102}$。这意味着最近的宇宙观测倾向于暗区之间的相互作用率较小，同时，红移-空间畸变的测量可以排除1 $σ$区的大相互作用率。
2014-04-09 astro-ph.CO
Running Hubble Constant with the Redshift as a Marker of Evolutionary Dark Energy
Nuclear Department, ENEA - C. R. Frascati（意大利国家新能源与可再生能源署弗拉斯卡蒂研究中心核物理部）；Physics Department, “Sapienza” University of Rome（罗马大学物理系）；Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台科学部）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学）；Space Science Institute（太空科学研究所）
本文通过分析Pantheon样本数据，提出哈勃常数随红移变化可由演化暗能量解释，并发现其与类幻影暗能量相关。
2026-09-16 astro-ph.CO
Illuminating the dark universe with a very high density galaxy redshift survey over a wide area
在宇宙加速发现20年后，暗能量的本质仍然是一个深刻的谜团。使用相同的示踪剂，使用大规模平行宽场多目标狭缝光谱学从空间进行的在宽区域（HD GRS Wide）跨越0.5<z<4的红移范围的非常高数量密度星系红移调查，将提供明确的暗能量测量，并通过设计提供最小的观测系统。HD GRS Wide将照亮暗能量的本质，并导致粒子物理学和宇宙学的革命性进步。它还将追踪暗物质的宇宙网络，并提供对宇宙大尺度结构的关键见解。所需的观测设施可在今后十年内作为美国航天局探测组合的一部分建立起来。
2019-03-13 astro-ph.CO
Reconstruction of dark energy density by non-parametric approaches
暗能量密度的演化是理解暗能量本质的一个关键量。通常，这个量是由所谓的状态方程来描述的，也就是说，暗能量压力与其密度之比。在这种情况下，暗能量密度在整个宇宙历史中总是正值，负值是不允许的。假设宇宙是均匀的、各向同性的，我们直接从观测数据重建了暗能量密度，并通过宇宙历史研究了它的演化。我们考虑最新的SNIa，BAO和宇宙计时器数据和重建的暗能量密度在平坦和非平坦宇宙的红移$z\sim 3$。结果与$Λ$ CDM的红移$z\sim 1.5$，而所有的数据和方法，在我们的分析中，提供了一个负的暗能量密度在高红移。
2022-01-13 astro-ph.CO
Gaussian Processes Reconstruction of the Dark Energy Potential
标量场（SF）已经成为暗能量的自然候选者，因为它们是暴胀理论的主要成分。然而，这项工作不是假设标量场势的某种形式，而是直接从观测数据，即\textbf{Hubble and SNe Ia data}，重建SF势。我们表明，SF势的两种流行形式，即幂律和二次自由场，与由此获得的重建兼容，至少对于物质密度和曲率参数的先验的某些选择以及对于某些红移间隔。
2022-09-29 astro-ph.CO
Detectability of Cosmic Dark Flow in the Type Ia Supernova Redshift-Distance Relation
我们重新分析了大规模的暗流（或本地批量流）的可探测性相对于CMB背景的基础上红移的距离关系Ia型超新星（SN Ia）。我们做了两个独立的分析：一个是基于确定笛卡尔速度的三个分量;另一个是基于天空中哈勃流偏差的余弦依赖性。我们将这些分析应用于Union2.1 SN Ia数据和SDSS-II超新星巡天。对于这两种方法，低红移的结果，$z < 0.05$，与以前的搜索是一致的。我们发现了一个局部的整体流动的$v_{\rm bf} \sim 300$公里的$^{-1}$方向的$(l,b) \sim (270, 35)^{\circ}$。然而，在$z>0.05$寻找暗流是不确定的。基于模拟数据，我们推断在高红移下探测暗流的困难主要来自于距离模的观测误差。因此，即使它存在，暗流是无法检测到在大红移与目前的超新星Ia数据集。我们估计，探测将需要Ia型超新星到$z = 0.3$的显著天空覆盖和从0.2等到$\lesssim 0.02$等的有效距离模数误差的减小。我们估计，即使距离模数误差为$0.2$等，$\sim 10^4$ Ia型超新星的极大扩展的数据样本也可能探测到小至300 km/s的$^{-1}$到$z = 0.3$的暗流。像LSST这样的大型调查。
2016-05-24 astro-ph.CO
Redshift remapping and cosmic acceleration in dark-matter-dominated cosmological models
宇宙学红移和宇宙标度因子之间的标准关系是几乎所有宇宙学观测的宇宙学推论的基础，导致了LambdaCDM宇宙学模型的出现。这个关系不是一个基本理论，因此观测确定这个函数（红移重映射）应该被视为在宇宙学数据分析中保持其标准形式的一个有见地的替代方案。在这里，我们提出了非参数重建的红移重新映射在暗物质为主的模型和约束的宇宙学参数的联合分析的所有主要宇宙学探测器，包括本地测量的哈勃常数，Ia型超新星，重子声振荡（BAO），普朗克观测的宇宙微波背景（CMB）辐射（温度功率谱）和宇宙计时器。重建的红移重映射指出，在宇宙演化的后期，红移的额外增加，但影响低红移观测和CMB。该模型预测实际的哈勃常数h=0.48+/-0.02与其本地测定值h_obs=0.73+/-0.02之间存在显著差异。这两个值的比值与相应的开放宇宙学模型中形成的空洞内的最大膨胀率非常接近，Ω_m=0.87+/-0.03，而哈勃常数的实际值意味着宇宙的年龄与普朗克λ CDM宇宙学相一致。新的暗物质为主的模型与红移重新映射提供了良好的适合所有的数据，并消除了最近报道的普朗克LambdaCDM宇宙学，本地确定的哈勃常数和BAO测量从Ly-alpha森林的高红移类星体之间的紧张关系。
2017-06-26 astro-ph.CO
Distinguishing standard reionization from dark matter models
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）实验已经探测到$5.5 σ$水平的再电离，并报告了平均光学深度为$0.088 \pm 0.015$。大角度$EE$偏振功率谱是再电离的一个强有力的探测器，它现在（从WMAP的第一个五年数据开始）是$2\le l \le6$的宇宙方差限制。在这里，我们考虑部分再电离引起的WIMP暗物质湮灭，并计算预期的偏振功率谱。我们比较了暗物质模型与标准的2步再电离理论，并研究是否可以区分使用当前和未来的CMB观测模型。我们认为暗物质湮灭在中间红移（$z<60$）由于晕，以及湮灭在较高的红移由于自由粒子。为了研究高红移暗物质湮灭对CMB功率谱的影响，必须考虑复合后剩余电子对电离历史的贡献。红移$z<60$处的暗物质晕影响$EE$功率谱中的低多极$l<20$，而高红移$z>100$处的自由粒子暗物质的湮灭主要影响多极$l>10$。
2010-06-11 astro-ph.CO
Growth factor and galaxy bias from future redshift surveys: a study on parametrizations
在不久的将来，许多实验将通过对物质扰动线性增长的影响来测试暗能量。在本文中，我们讨论了未来的大规模红移调查可以把三个不同的参数化的线性增长因子的约束，以及这些约束将如何帮助排除不同类别的暗能量和修改后的重力模型。我们表明，尺度无关的偏差可以估计到百分之几的红移切片结合红移失真与功率谱幅度，而不需要一个外部估计。我们发现对于每个$Δz=0.2$红移切片，增长率可以被限制在2-4%之内，而状态方程$w$和指数$γ$可以同时估计到0.02之内。我们还发现，暗能量和暗物质之间的常数无量纲耦合可以被限制为小于0.14。
2011-01-12 astro-ph.CO
Seeking Dark Signals in Oscillating Redshifts: Exploring Geometric Scalar Field Dark Matter
我们详细介绍了一个新的理论预测，标量场暗物质的几何扭转模型可能会导致振荡，在容易探测的时间尺度上，在不同的红移尺度（大于或小于z ~ 0.1）的性质不同的行为的天文源的宇宙学红移的时间演化。我们提出了一个分析现存的光谱数据从澳大利亚暗能量调查（OzDES），以评估是否存在这样的信号在广泛的宇宙学来源和基线红移的六年时间尺度上的OzDES。虽然一个简单的傅立叶分析的红移变化微弱地识别出一些候选频率，因此未来的宇宙学数据集的进一步研究可能是必要的，我们还没有发现令人信服的经验证据，在这个数据集中考虑的理论，把它的自由参数暂时限制。
2023-02-17 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the Dark Matter Halo Mass of X-ray AGN at z~1 using photometric redshifts
利用AEGIS、COSMOS和ECDFS巡天的观测数据，通过与星系的交叉关联函数，推断了中等亮度[LX（2-10 keV）= 42.9 erg s-1] X射线活动星系核在z~1处的偏差和暗物质晕质量。在对比标准的交叉关联函数估计，我们提出了一种方法，只需要光谱的活动星系核和光度红移概率分布函数的星系，以确定投影的真实空间活动星系核/星系交叉关联函数。在AEGIS、COSMOS和ECDFS联合观测场中，对活动星系核X射线的暗物质晕质量的估计值为~ 13 h-1 M_solar，与以前在类似红移和光度范围内的研究结果一致。从样品中去除5%的活动星系核与X射线选择的集团的结果减少约0.5德克斯在推断活动星系核暗物质晕质量。活动星系核在暗物质晕质量中的分布因此是偏斜的，大部分人口生活在中等质量的晕中。这一结果有利于冷气体吸积作为大部分X射线活动星系核的超大质量黑洞生长的主要通道。
2012-12-20 astro-ph.CO
Dark sirens and the impact of redshift precision
本文研究暗汽笛方法中红移精度对哈勃常数测量的影响，发现光谱红移精度优于测光，但低完整度会抵消优势，建议采用混合目录。
2025-10-08 astro-ph.CO
