Cosmology with Galaxy Clusters
本文综述星系团宇宙学的最新进展，涵盖多波段探测、WL质量校准、选择函数与MOR建模，以及星系团丰度对 $Ω_{\ m m}$ 和 $σ_8$ 的约束结果。
2025-05-12 astro-ph.CO
Constraints on Cosmology and Baryonic Feedback with the Deep Lens Survey Using Galaxy-Galaxy and Galaxy-Mass Power Spectra
我们提出了宇宙学参数测量深透镜巡天（DLS）使用星系质量和星系-星系功率谱的多极范围$\ell=250\sim2000$。我们测量了以$z\sim0.27$和$0.54$为中心的两个透镜仓的星系-星系功率谱和星系-质量功率谱，通过互相关的方法测量了这两个透镜仓中星系的位置与以$z\sim0.64$和$1.1$为中心的两个源仓中星系的形状。我们边缘化的重子反馈过程中使用的单参数表示和中微子质量的总和，以及光度红移和剪切校准系统的不确定性。对于一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学，我们确定了$S_8\equivσ_8\sqrt{Ω_m/0.3}=0.810^{+0.039}_{-0.031}$，与我们以前的DLS宇宙剪切和普朗克宇宙微波背景（CMB）的测量结果很好地一致。在没有重子反馈边缘化的情况下，由于活动星系核（AGN）的反馈，只有暗物质的功率谱在最高$\ell$处没有抑制，$S_8$降低了$\sim0.05$.结合普朗克CMB测量，我们将重子反馈参数限制为$A_{baryon}=1.07^{+0.31}_{-0.39}$，这表明一个有趣的可能性，即活动星系核的实际反馈可能比OWLS模拟中使用的方法更强。这种解释受到重子反馈模拟的有效性和效应的单参数表示的限制。
2018-11-23 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from the SDSS maxBCG Cluster Catalog
我们使用的丰度和弱透镜质量测量的SDSS maxBCG集群目录，同时约束宇宙学和丰富的质量关系的集群。假设一个平坦的\LambdaCDM宇宙学，我们发现σ_8（Ω_m/0.25）^{0.41} = 0.832 \pm 0.033。与以前的研究一样，我们的误差预算主要由系统的不确定性，主要的两个是maxBCG集群的弱透镜质量的绝对质量尺度，和不确定性的分散的丰富性-质量关系。我们的约束条件与WMAP的五年数据完全一致，在联合分析中，我们发现σ_8=0.807 \pm 0.020和Ω_m=0.265 \pm 0.016，相对于单独的WMAP 5，几乎提高了两倍。我们的结果也是在极好的协议和精度相媲美的最新宇宙学约束的X射线星系团丰度。这些结果之间的显着一致性表明，集群丰度约束不仅是紧密的，而且是强大的，并突出了光学选择的集群样本的力量，以产生精确的宇宙学参数的约束。
2009-02-21 astro-ph.CO
The choice of Planck CMB likelihood in cosmological analyses
Cardiff University（卡迪夫大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本文研究了普朗克CMB似然选择对宇宙学分析的影响，发现不同似然组合对宇宙学参数影响较小，且添加其他数据集可增强约束，尤其在极化和高多极数温度数据中表现显著。
2026-01-22 astro-ph.CO
Conservative cosmology: combining data with allowance for unknown systematics
当组合数据集进行参数推断时，如果数据或模型中存在未知的系统性，则结果将不可靠。在这里，我们介绍了一种灵活的方法，BACCUS：BACCUS保守约束和未知系统学，它以保守的方式处理数据组合的问题，实验之间的任何程度的紧张关系。我们引入了超参数，描述了每类实验的每个模型参数的偏差。一个保守的后验模型参数，然后获得边缘化超过这些未知的变化，并超过其先验的宽度。我们将这种方法与现有的超参数方法进行了对比，其中每个个体的可能性都被缩放，比较了每种方法及其组合在应用于一些理想化模型时的性能。仅使用这些重新标度的超参数并不适合当前的观测情况，在这种情况下，误差的内部零测试通过，但不同的实验更喜欢不一致的模型。大位移系统的可能存在不能用少量的数据集来约束，导致保守后验分布的扩展尾部。我们说明了我们的方法与情况下的$H_0$张力的结果之间的宇宙距离阶梯和物理测量，依赖于标准的宇宙学模型。
2018-07-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Differentiable, End-to-End Forward Model for 21 cm Cosmology: Estimating the Foreground, Instrument, and Signal Joint Posterior
提出一种可微端到端贝叶斯正向建模框架，用于低频射电望远镜21厘米信号与前景和仪器参数的联合后验估计，通过高效采样实现不确定性量化，并引入新的球面条谐形式。
2025-07-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Atacama Cosmology Telescope: Sunyaev-Zel'dovich Selected Galaxy Clusters at 148 GHz from Three Seasons of Data
[摘要]我们提出了一个68个星系团的目录，其中19个是新发现的，通过在148 GHz的阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）调查的504平方度的天球赤道上的Sunyaev-Zel'dovich效应（SZ）检测。对于M_500c > 4.5e14 Msun和0.15 < z < 0.8，重叠SDSS条带82的270平方度区域内的48个聚类的子样本估计为90%完整。当匹配滤波器用于检测簇时，通过使用固定θ_500 = 5.9'角标度的单个滤波器的“基于轮廓的幅度分析”来进一步研究样品。这种新方法利用“普适压力剖面”（UPP）来确定团簇特征尺寸（R_500）与积分康普顿参数（Y_500）之间的关系。UPP的缩放被认为是几乎相同的绝热模型，而模型纳入非热压力更好地匹配动态质量测量和质量从南极望远镜。一个高信噪比子样本的15 ACT集群被用来获得宇宙学约束。我们首先确认，从SZ数据的约束是有限的标度关系参数，而不是样本量或测量不确定性的不确定性。接下来，我们将加入ACT南方巡天的七个星团，包括基于星系速度色散的动态质量测量。结合WMAP 7，这些数据同时约束标度关系和宇宙学参数，得到σ_8 = 0.829 \pm 0.024和Ω_m = 0.292 \pm 0.025。结果包括边缘化超过15%的动态质量相对于真正的晕质量的偏差。在LCDM的一个扩展中，我们将我们的数据与WMAP 7 +BAO+哈勃常…
2013-07-08 astro-ph.CO
Cosmology with the Redshift-Space Galaxy Bispectrum Monopole at One-Loop Order
利用微扰理论研究了红移空间星系双谱图单圈级的宇宙学信息量。我们将所有必要的比较数据的影响：四阶星系的偏见，红外线remation（占非线性演化的重子声学振荡），紫外线counterterms，非线性红移空间扭曲，随机的贡献，投影，和binning效应。该模型使用FFTLog实现，并使用PT Challenge套件的$N$ -身体模拟进行验证，其大容量允许高精度测试。专注于质量波动幅度，$σ_8$，和星系的偏置参数，我们发现，包括一个循环的校正，使我们能够显着扩展的范围内的尺度可以模拟的双谱，并大大收紧偏置参数的约束。然而，这并不导致$σ_8$误差条的显著改善，这是由于在具有保守先验的大量干扰参数上的必要边缘化。分析一个BOSS体积的可能性，我们发现，除了一个循环的双谱可能会导致改善原始的非高斯约束的$\lesssim 30\%$和$σ_8$的$\approx 10\%$，虽然我们警告说，这需要推动分析到短尺度的星系偏差参数可能无法正确恢复，这可能会导致在恢复的参数值的偏见。我们的结论是，限制性的先验模拟或高阶统计，如双谱多极子，将需要为了实现完整的信息内容的星系双谱。
2022-06-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Separate Constraints on Early and Late Cosmology
自从普朗克数据公开发布以来，人们已经进行了几次尝试来解释观察到的与其他数据集的小张力，其中大多数涉及ΛCDM模型的扩展。在这里，我们尝试了一种数据分析的替代方法，基于分离来自宇宙学不同时代的约束，以评估标准模型的哪一部分产生了与数据的张力。为此，我们进行了一个特殊的分析普朗克数据探测只有早期宇宙学的演变，直到光子去耦的时间。然后，我们利用这一结果，看看ΛCDM模型是否可以满足所有的观测约束，只探测后期宇宙学背景演化，丢弃任何有关后期扰动演化的信息。我们发现数据集之间的所有紧张关系都被删除了，这表明我们对扰动的晚期历史以及再电离的标准假设可能会使我们的参数提取产生足够的偏差，并成为所谓的紧张关系的来源。
2013-12-19 astro-ph.CO
Consistency tests in cosmology using relative entropy
随着来自当前和即将到来的实验的高精度数据，对标准宇宙学模型进行一致性检验变得越来越重要。在这项工作中，我们专注于不同的数据集和方法之间的一致性措施，使我们能够评估不同模型的拟合拟合优度。我们使用相对熵或Kullback-Leibler（KL）发散来解决这两个问题[Kullback等人，1951年]。首先，我们重新审视了相对熵作为数据集之间的一致性度量，并进一步研究了它的一些关键属性，如不对称性和路径依赖。然后，我们介绍了一种新的模型拒绝框架，这是基于相对熵和后验预测分布。我们在几个玩具模型上验证了该方法，并将其应用于普朗克2015年JLA和CMB约束的Ia型超新星数据，测试了数据与六种不同宇宙学模型的一致性。
2019-01-06 astro-ph.CO
The dynamics of matter bounce cosmology in Weyl-type $f(Q,T)$ gravity
本文在Weyl型$f(Q,T)$引力框架下构建线性物质反弹模型，分析动力学参数与稳定性，以探讨避免大爆炸奇点的可行性。
2024-05-12 astro-ph.CO
Probing cosmology via the clustering of critical points
该研究利用密度场临界点互相关中的排斥区作为准标准尺，通过全天巡天和宇宙学模拟约束暗物质与暗能量参数。
2023-11-16 astro-ph.CO
Profile Likelihoods in Cosmology: When, Why and How illustrated with $Λ$CDM, Massive Neutrinos and Dark Energy
本文回顾了宇宙学中的频率派轮廓似然方法，利用 Planck 2018 数据评估其在 $Λ$CDM、大质量中微子和暗能量模型中的有效性，并发布了相关代码。
2025-04-04 astro-ph.CO
Assessment of the Projection-induced Polarimetry Technique for Constraining the Foreground Spectrum in Global 21 cm Cosmology
探测宇宙学天空平均（全球）21厘米信号作为观测频率的函数，将为研究早期宇宙（大爆炸后$\sim$ 4亿年）星系际介质（IGM）的电离和热历史提供一个强有力的工具。在传统的总功率全球21厘米实验中，最大的挑战是去除前景同步辐射（$\sim 10^3$ - $10^4$ K），以揭示微弱的宇宙学信号（数十至数百mK），特别是因为固有的平滑前景光谱被仪器效应破坏。虽然EDGES团队最近报告了天空平均光谱中78 MHz的吸收曲线，但有必要用独立的方法来确认这一检测。利用指向北天极（NCP）的宽视场天线观测各向异性前景源辐射的投影效应可以产生净极化，称为投影诱导极化效应（PIPE）。由于地球的自转，以环极区域为中心的观测将对净偏振的波形施加动态天空调制，这是前景分量所特有的。在这项研究中，我们回顾了这种新的基于偏振测量的技术的实施实用性和潜在的仪器效应，详细的数值模拟和测试平台仪器，宇宙暮光偏振计（CTP）。此外，我们探索了一种基于SVD的分析方法，用于使用天空调制PIPE将前景和仪器效应与背景全球21 cm信号分离。
2019-08-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
The impact of systematic uncertainties in N-body simulations on the precision cosmology from galaxy clustering: a halo model approach
暗物质N体模拟提供了一个强有力的工具来模拟星系的聚集，并帮助解释星系红移调查的结果。然而，从N体模拟预测的星系性质并不一定代表观测到的星系种群;例如，理论上的不确定性来自N体模拟中重子的缺失。在这项工作中，我们评估如何在N体模拟的不确定性影响宇宙学参数推断星系红移调查。应用晕模型框架，我们发现星系在模拟红移空间畸变时的速度偏差可能是系统偏差的主要来源。对于像BigBOSS这样的深度、广度调查，目前速度偏差的10%不确定性将k_max限制在0.14 h/Mpc。与此相反，我们发现，相关的密度分布和星系占领统计的不确定性导致相对不显著的系统偏差。因此，从观测和模拟中准确校准速度偏差的能力可能会为可用于从星系团推断宇宙学信息的最小长度尺度设定最终限制。
2013-07-27 astro-ph.CO
Dust in galaxy clusters: Modeling at millimeter wavelengths and impact on Planck cluster cosmology
我们已经研究了尘埃排放在星系团在毫米波使用普朗克$857 \, {\rm GHz}$地图来约束模型的基础上，用于研究宇宙起源探测器（CORE）的任务概念赫歇尔观测。通过叠加普朗克探测到的星系团的辐射，我们估计了红外光度与质量关系的归一化，并限制了尘埃辐射的空间分布。我们使用这个新的约束模型来模拟我们注入普朗克频率图的集群。使用这些气体+尘埃模拟和基本的气体模拟提取的集群之间的比较，使我们能够评估集群尘埃排放对普朗克结果的影响。特别是，我们确定了集群参数恢复（大小，通量）和普朗克集群宇宙学结果（调查的完整性，宇宙学参数的测定）的影响。我们发现，尘埃排放的影响可以忽略不计的普朗克任务的单个集群参数的恢复，但它会影响集群目录的完整性，减少在红移范围[0.3-0.8]的检测到的数量高达$\sim 9\%$。在宇宙学分析中纠正这种不完整性对宇宙学参数测量的影响可以忽略不计：特别是，它并没有缓解普朗克星系团和原始宇宙微波背景宇宙学之间的紧张关系。
2018-08-21 astro-ph.CO
Kernel Selection for Gaussian Process in Cosmology: with Approximate Bayesian Computation Rejection and Nested Sampling
本文比较ABC拒绝法与嵌套抽样用于宇宙学GP核选择，发现ABC拒绝法下M52核优于RBF核，但嵌套抽样中该优势消失，且数据对核选择无显著依赖。
2023-04-08 astro-ph.CO
Cosmology with Galaxy Clusters: Systematic Effects in the Halo Mass Function
我们调查潜在的系统性影响，在约束的原始波动σ_8所产生的晕质量函数的选择，在当前和即将到来的星系团调查的似然分析的振幅。我们研究了Tinker等人（T08）广泛使用的N体模拟拟合，作为替代，最近提出的分析模型的偏移集峰（ESP）。我们首先通过对ESP质量函数进行抽样以生成模拟星表，并使用T08拟合对它们进行分析来评估这些规定在约束σ_8时的相对偏差，以选择不同的巡天选择阈值，质量定义和统计先验。为了评估每个处方中的绝对偏差水平，然后我们重复分析N体模拟中的暗物质晕目录，该模拟旨在模拟普朗克SZ星系团当前数据发布中的质量分布。该N体分析表明，使用T08拟合而不考虑在质量定义之间转换时引入的分散（或者，由拟合参数上的误差引起的分散），对于当前数据，可以系统地高估σ_8的值多达2σ，而考虑这种分散的分析在σ_8中应该接近无偏。随着在即将到来的数据发布中预期的对象数量的增加，无论考虑散射，T08拟合都可能将σ_8的值高估约1.5σ。ESP质量函数会导致系统性更有偏见但可比较的结果。ESP模型的一个优点是它对质量函数中弱非普适性的自然预测，该质量函数密切跟踪模拟中测量的质量函数，并由T08拟合描述。我们建议，现在可以谨慎地构建新的基于ESP的无偏拟合函数，用于不久的将来的更大的数据集。
2014-06-30 astro-ph.CO
Counting voids and filaments: Betti Curves as a Topological Probe for Cosmology
Tsinghua University（清华大学）
本文利用Betti曲线分析大尺度结构的拓扑特征，结合功率谱提升对宇宙学参数的约束，展示其在宇宙学探测中的潜力。
2026-09-09 astro-ph.CO
Multifield Cosmology with Artificial Intelligence
Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（Flatiron研究所）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Sorbonne Universite（巴黎索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理研究所）
天体物理过程，如超新星和活动星系核的反馈，以一种知之甚少的方式改变了暗物质、气体和星系的性质和空间分布。这种不确定性是从宇宙学调查中提取信息的主要理论障碍之一。我们使用CAMELS项目的2，000个最先进的流体动力学模拟，涵盖各种宇宙学和天体物理学模型，并为13个不同领域生成数十万张二维地图：从暗物质到气体和恒星属性。我们使用这些映射来训练卷积神经网络，以提取最大量的宇宙学信息，同时在场水平上边缘化天体物理效应。虽然我们的地图只覆盖了$(25~h^{-1}{\rm Mpc})^2$的一小部分区域，而且不同的区域以非常不同的方式受到天体物理效应的污染，但我们的网络可以推断出$Ω_{\rm m}$和$σ_8$的值，对于大多数区域来说，精度只有百分之几。我们发现，与在没有受到天体物理效应污染的仅重力N体模拟的地图上训练的模型相比，网络执行的边缘化保留了丰富的宇宙学信息。最后，我们训练我们的网络在多个领域-二维地图，其中包含几个领域作为不同的颜色或通道-并发现，他们不仅可以推断出所有参数的值比网络更高的精度在个别领域训练，但他们可以约束$Ω_{\rm m}$的值比从N体模拟地图更高的精度。
2021-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Observational effects from quantum cosmology
在暴胀的背景下，量子宇宙学作为早期宇宙的可检验模型的地位进行了评估。虽然传统的惠勒-德威特量子化无法在宇宙微波背景中产生相当大的影响，但最近的圈量子宇宙学可以产生潜在的可检测到的偏离标准宇宙光谱的现象。因此，目前的观测限制了模型的参数空间，这可能会被不久的将来的实验证伪。
2013-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
High-redshift cosmology with oxygen lines from H$α$ surveys
新一代的宇宙学实验将在光学/近红外频率上对ELG的H $α$线进行光谱探测。其他的发射线也会出现，它们可能来自同一个H $α$样本，也可能构成一个新的星系样本。我们的目标是评估的价值，宇宙学研究，在$z\gtrsim2$目前在H $α$星系调查和识别的高度红移的紫外线和光学线-即OII线和OIII双线结合H $β$线。我们使用最先进的光度函数来估计OIIIb和OII ELG的数密度。我们研究了这些高红移星系样本对宇宙学参数的约束能力，如BAO振幅，$H(z)$，$D_{\rm A}(z)$，$fσ_8(z)$和$bσ_8(z)$不同的调查设计。我们提出了一个强有力的科学案例提取OIIIb样本，我们认为这是一个独立的宇宙探测器的红移范围$2-3$。此外，我们表明，OII样品可用于测量的BAO和增长的结构以上$z=3$，虽然它可能是散粒噪声为主，它仍然会提供有价值的断层信息。我们讨论的科学潜力的一个样本的星系，到目前为止，主要被认为是一种污染物的H $α$星系调查。我们的研究结果表明，计划中的H $α$调查应包括在其管道中提取这些氧线样本，以增强其对宇宙学的科学影响。
2021-07-01 astro-ph.CO
Holographic and Gravity-Thermodynamic Approaches in Entropic Cosmology: Bayesian Assessment using late-time Data
该研究在全息暗能量（HDE）和引力热力学（GT）形式体系中探究基于熵的方法的宇宙学意义，使用扩展Barrow熵形式及不同Δ参数范围，结合多数据集贝叶斯分析，发现HDE模型表现远优于GT方法且与ΛCDM统计等价。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ensuring Robustness in Training Set Based Global 21-cm Cosmology Analysis
我们提出了一种方法，以确保我们的分析管道的鲁棒性分离的全球21厘米氢宇宙学信号从大型系统的基础上奇异值分解（SVD）的训练集。我们展示了如何传统的拟合优度指标，如$χ^2$统计，评估适合完整的数据可能无法检测到一个次优提取的21厘米的信号时，它是适合旁边的一个或多个额外的组件，由于它们之间的显着协方差。然而，我们发现，将针对给定拟合由流水线选择的每个分量的SVD本征模的数量与针对从训练集曲线创建的合成数据实现选择的本征模的分布进行比较，可以检测何时一个或多个训练集不足以最佳地提取信号。此外，该测试可以区分哪些训练集（例如前景，21 cm信号）需要修改，以便更好地描述数据并提高21 cm信号提取的质量。我们还扩展了这种拟合优度测试的情况下，来自训练集的先验分布的应用，并发现，在这种情况下，$χ^2$统计以及最近推出的$ψ^2$统计能够检测到不足的训练集，由于增加了限制所施加的前。至关重要的是，本文中描述的测试可以在使用我们的管道分析任何类型的观测时执行。
2020-11-02 astro-ph.CO
On Probability and Cosmology: Inference Beyond Data?
现代科学宇宙学推动了知识和可知的边界。这引发了对科学知识本质的质疑。一个核心问题是什么定义了一个“好”的模型。当解决宇宙或其初始状态的全局性质时，这成为一个特别紧迫的问题。如何评估宇宙作为一个整体的概率在经验上是模糊的，因为我们只能检查正在研究的系统的一个单一实现的一部分：在某个时候，数据会用完。我们回顾了将贝叶斯统计解释应用于整个宇宙的基础知识。我们认为，传统的贝叶斯模型推理方法在这种情况下通常会失败，并且无法解决，例如，暴胀宇宙学中所谓的“测量问题"在这些情况下，隐含的和非经验的估值不可避免地进入模型评估。这破坏了执行贝叶斯模型比较的可能性。因此，人们必须要么保持沉默，要么追求更一般形式的系统和合理的模型评估。我们概述了一个广义的公理贝叶斯模型推理框架，基于数学格。这扩展了基于经验数据（证据）的推断，以额外考虑模型结构（优雅性）和模型可能性空间（有益性）的属性。我们提出这是一个自然的和理论上动机良好的框架，引入一个明确的，理性的方法，理论模型的偏见和推理超越数据。
2018-12-10 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Challenges for String Cosmology
我们批判性地评估了用弦论描述观测到的宇宙和用宇宙学实验来探测弦论的两种前景。在这篇简短的回顾中，我们集中讨论了我们对弦论的不完全理解所带来的局限性。在提出一系列重大障碍后，我们指出了几个可能在不久的将来取得理论进展的领域。
2011-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Finding a Spherically Symmetric Cosmology from Observations in Observational Coordinates -- Advantages and Challenges
宇宙学中持续存在的挑战之一是在最少假设的情况下从观测中确定大尺度时空度量-例如，假设宇宙几乎是Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）。如果我们足够幸运，这将是证明我们的宇宙是FLRW的一种方式，而不是预先假设它或简单地表明观测与FLRW一致。要在更一般的球对称、非均匀时空框架内展示如何做到这一点，需要我们走很长的路才能实现这一目标。在最近的工作中，研究人员已经展示了如何在传统的Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）3 + 1坐标框架和观测坐标（OC）框架中实现这一点。在本文中，我们调查的解决方案的稳定性，并使用的OC场方程的数据，包括它们的时间演化和比较两种方法的奇异性问题，在最大的角直径的距离，解决方案的稳定性，并使用的数据场方程。这允许对OC集成过程进行更详细的说明和评估，并允许对两个等效解决方案框架的相对优势进行比较。原则上，公式化和积分程序应导致相同的结果。然而，正如我们在本文中所示，OC程序表现出一定的优势，特别是在避免坐标奇点在最大的角直径的距离，并在稳定的解决方案。这个特殊的特征使我们能够对数据进行最佳拟合，以平滑数据函数，并有可能构造场方程的解析解。
2011-06-18 astro-ph.CO
Fiducial-Cosmology-dependent systematics for the DESI 2024 Full-Shape Analysis
评估基准宇宙学选择对DESI DR1星系功率谱全形状分析的影响，使用模拟目录量化五种次级宇宙学下的系统偏移，发现偏移远低于统计不确定性。
2026-06-09 astro-ph.CO
Unequal-Time Correlators for Cosmology
迄今为止，从大尺度结构调查的功率谱的测量已经假定了等时近似，其中在不同时间（或距离）评估的物质密度场的全互相关功率谱已经由固定时间的功率谱近似，或者以改进的方式由几何平均值$P(k; r_1, r_2)=[P(k; r_1) P(k; r_2)]^{1/2}$近似。在本文中，我们调查的几何平均的影响，并提出了一个应用程序中评估的影响弱引力透镜宇宙学参数推断，使用微扰不等时相关器。正如人们所预料的那样，我们发现这种假设的影响在红移$Δz > 0.3$中的大分离处最大，其中物质功率谱的振幅变化可以与$k > 5h$ Mpc $^{-1}$的$10$百分比一样多。然而，更令人担忧的是，对于小分离的校正，其中聚类不接近于零，可能不会小到可以忽略不计。特别是，我们发现，对于一个欧几里得或LSST弱透镜实验的假设等时间的关联函数器可能会导致有偏见的宇宙剪切功率谱的预测，以及影响是强烈依赖于固有的对齐信号的幅度。要计算不等时间相关到足够的精度，将需要在高$k$模式的微扰理论方面取得进展，或者广泛使用模拟。
2016-12-02 astro-ph.CO
Interacting dark energy models in Cosmology and large-scale structure observational tests
现代宇宙学以惊人的精确度为我们提供了对宇宙的深刻理解，这是由最新一代望远镜的现代技术所实现的。然而，标准的宇宙学模型并非没有理论问题和悬而未决的问题。已经提出的一种可能性是暗区之间存在耦合。暗成分之间相互作用的想法可以帮助物理学家理解为什么我们生活在宇宙的一个时代，在这个时代，暗物质和暗能量在能量密度方面是相当的，这可以被视为一种巧合，因为它们的时间演化完全不同。我们介绍的相互作用的现象，并进行测试模型的相互作用与观测的红移空间扭曲。在一个只由这两种流体组成的平坦宇宙中，我们分别考虑两种形式的相互作用，通过与暗能量和暗物质的密度成比例的项。近似为$f = Ω_{\mathrm{DM}}^γ$的增长率的解析表达式，其中$Ω_{\mathrm{DM}}$是从暗物质到宇宙的内容和$γ$是增长指数的百分比的贡献，是来自在第一种情况下的相互作用强度和模型的其他参数，而对于第二个模型，我们表明，非零的相互作用不能容纳的指数增长近似。成功的表达式，然后使用的增长结构观测数据的MCMC代码的预测进行比较。我们还采用观测的星系团，以评估其维里状态通过修改后的Layzer-Irvine方程，以检测的相互作用的迹象，获得测量观察到的维里比，相互作用强度，静止维里比和偏离一组集群的平衡。[删节]
2016-10-05 astro-ph.CO
Gravitational wave probes of Barrow cosmology with LISA standard sirens
该研究基于热力学-引力猜想推导Barrow宇宙学的修正场方程，结合现有观测与LISA标准汽笛模拟数据评估模型，发现其可适度改善哈勃张力并收紧宇宙学参数约束。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
The Impact of Wrong Assumptions in BAO Reconstruction
密度场重建过程增强了利用重子声学振荡（BAO）进行距离尺度测量的统计能力。在这个过程中，假设一个基准宇宙学，以便将天空坐标和红移转换为距离;在这个过程中，还假设基准偏差和红移空间失真参数。我们分析评估不正确的宇宙学和偏见的假设重建后的功率谱使用低阶拉格朗日微扰理论的影响，推导出不正确的重建光谱的一般表达式。我们发现，BAO峰的位置似乎只有一个可以忽略不计的量，由于重建过程中作出的错误假设。然而，BAO峰值和四极振幅的形状可能会受到这些误差的影响（分别为百分之一和百分之五的水平），这可能会导致未来调查的参数推断的小偏差;我们概述了这种复杂性的解决方案。
2019-02-10 astro-ph.CO
Cosmology with cosmic web environments I. Real-space power spectra
我们进行了第一次全面和定量的真实空间分析的宇宙信息内容的环境中的宇宙网络（空隙，细丝，墙壁和节点）的非线性尺度，$k = 0.5$ $h$ /Mpc。依靠大量的$N$ -身体模拟从Quijote套件，环境定义通过潮汐张量的特征值和Fisher形式主义是用来评估的约束功率的功率谱中得出的四个环境和它们的组合。我们的研究结果表明，有更多的信息，在环境依赖的功率谱，无论是单独的，当结合在一起，比在物质功率谱。通过打破宇宙学模型参数之间的一些关键简并，如$M_ν$- $σ_\mathrm{8}$或$Ω_\mathrm{m}$ - $σ_8$，在确定的环境中计算的功率谱改善了对宇宙学参数的约束，通过因子$\sim 15$为总中微子质量$M_ν$和$\sim 8$为物质密度$Ω_\mathrm{m}$，而不是从物质功率谱得出的。我们表明，这些更严格的限制，获得了广泛的最大规模，从$k_\mathrm{max} = 0.1$ $h$ /Mpc的高度非线性制度与$k_\mathrm{max} = 0.5$ $h$ /Mpc。我们还报告了一个8倍高的值的信噪比的光谱的组合相比，物质之一。重要的是，我们表明，所有提出的结果是强大的定义环境的参数的变化，因此建议的定义，我们选择定义它们的鲁棒性。
2021-12-07 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: $B$-mode delensing with DR6 data and external tracers of large-scale structure
University of Cambridge（剑桥大学）；UC Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Stanford University（斯坦福大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Stony Brook University（石溪大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）
利用ACT DR6数据和外部示踪符，通过去棱镜处理提高B模偏振分析效率，为Simons Observatory早期数据提供支持。
2025-11-26 astro-ph.CO
Blinded Mock Data Challenge for Gravitational-Wave Cosmology-I: Assessing the Robustness of Methods Using Binary Black Holes Mass Spectrum
本研究开展首次引力波盲法模拟数据挑战，测试依赖双黑洞质量分布的暗汽笛法测哈勃常数的鲁棒性，发现质量分布随红移的未知依赖会带来约1.5σ的系统偏差，为标准汽笛宇宙学精度检验提供路线图。
2025-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on modified gravity from the BOSS galaxy survey
本文利用BOSS DR12星系功率谱和有效场论对标度无关修正引力进行约束，通过贝叶斯因子处理nDGP参数与涨落振幅的简并问题，最终在95%置信水平下给出Ω_rc ≲ 0.2的上限。
2023-03-19 astro-ph.CO
Beyond Fisher Forecasting for Cosmology
针对Fisher预测在非高斯、非线性情形下的失效问题，提出基于DALI技术的简单检验方法，以低成本判断Fisher近似的有效性，并在多种宇宙学模型与数据组合中验证了其准确性。
2023-05-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Information Gain in Cosmology: From the Discovery of Expansion to Future Surveys
面对下一代宇宙巡天的到来，我们提出了一种方法来预测宇宙学模型的知识增益。我们建议这是一个定义明确的和通用的工具，以量化不同的实验性能，不同的理论模型。特别是，实验性能的评估将极大地受益于这样一个事实，即该方法是不变的模型的重新参数化。我们将其应用于未来的调查，并将预期的知识进步与现代宇宙学历史上最相关的实验进行比较。当考虑标准宇宙学模型时，我们表明它将在不久的将来迅速达到知识饱和，即将到来的改进将无法与过去的改进相匹配。相反，我们发现，新的观察有可能前所未有的知识跳跃时，扩展的标准场景被认为是。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Cosmological tensions in the era of precision cosmology: Insights from Tensions in Cosmology 2025
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；University of Malta（马耳他大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Universidad Católica del Norte（天主教主教大学）
2025年宇宙学矛盾会议探讨了Hubble常数矛盾和S8矛盾的最新进展，强调高精度数据对早期和晚期宇宙研究的影响，以及动态暗能量和中微子物理可能揭示的物理超越ΛCDM的线索。
2025-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Confronting quantum-corrected teleparallel cosmology with observations
已经证明，在半经典阶，具有量子涨落的引力理论可以被有效地改写为具有非最小引力-物质耦合的修正引力理论。我们从观测的角度出发，看看这种量子涨落是否会在晚期宇宙中留下印记。在teleparallel制定，我们调查了一个代表性的模型，在这个一般类的修改后的引力理论镶嵌量子涨落，并确定宇宙学参数使用编译的后期数据集。此外，我们评估的统计意义的量子校正相比，标准的宇宙学模型。结果温和地赞成包含量子修正与负密度参数支持幻影般的暗能量。这个边缘不足以排除任何一个模型，但它支持在宇宙学背景下考虑量子修正。
2022-03-21 astro-ph.CO gr-qc
ZTF SNe Ia DR2: Towards cosmology-grade ZTF supernova light curves using scene modeling photometry
Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Universite Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；Université de Paris（巴黎大学）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；Trinity College Dublin, The University of Dublin（都柏林三一学院，都柏林大学）；Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Université Clermont Auvergne（克莱蒙奥弗涅大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Duke University（杜克大学）；Aix Marseille Univ（艾克斯马赛大学）；Institute of Space Sciences (ICE-CSIC)（空间科学研究所（CSIC））；Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Universidad Arturo Prat（阿图罗普拉特大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本研究介绍场景建模测光法（SMP）的开发进展，评估ZTF SN Ia DR2强制测光光变曲线的精度，发现影响测光的“口袋效应”，验证了DR2颜色与拉伸结果的稳健性，目前正用SMP重处理全数据集。
2026-11-02 astro-ph.CO
The network analysis of the cosmic web as a tool to constrain cosmology and cosmic magnetism
INAF-Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文台）；Bogolyubov Institute for Theoretical Physics of the NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院波戈留博夫理论物理研究所）；Astronomical Observatory of Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科国立大学天文台）
通过分析宇宙网的网络结构，研究其对宇宙学参数σ_8和原始磁场模型的敏感性，以区分不同宇宙学场景。
2025-11-27 astro-ph.CO
Assessing the impact of bulk and shear viscosities on large scale structure formation
分析了体粘滞系数和剪切粘滞系数对与晚期宇宙学结构形成有关的微扰的影响。结果表明，剪切粘度可以有效地抑制扰动的增长和延迟的非线性政权的体积粘度。剪切和体积粘性效应的统计分析进行，这些粘性效应的一些限制。
2017-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-time cosmology with 21cm intensity mapping experiments
我们提出了一个框架，预测宇宙学的约束，从未来的中性氢强度映射实验在低到中等红移。在这个过程中，我们建立了一个简单的方法比较这样的调查与光学星系红移调查。我们探索了广泛的实验配置，并评估了一些宇宙学观测值（膨胀率，增长率和角直径距离）和参数（暗能量和暗物质的密度，空间曲率，暗能量状态方程等）。将通过大量即将进行的实验来衡量。一些潜在的污染物和系统的影响也进行了详细研究。总体情况是令人鼓舞的-如果自相关校准可以控制到足够的水平，SKA的第一阶段应该能够在大致相同的时间范围内将暗能量状态方程限制为与Euclid等DETF第四阶段星系红移调查一样。
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology with Higher-Derivative Gravities
Tianjin University（天津大学）；Shahid Beheshti University（沙希德·贝赫什蒂大学）；University of Tehran（德黑兰大学）；Joint School of National University of Singapore and Tianjin University（新加坡国立大学与天津大学联合学院）
本文提出了一种通过高导数引力理论研究宇宙学的方法，利用有效密度和能量守恒求解弗里德曼方程，并探讨了壁反弹宇宙的观测可行性。
2024-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Probing New Physics at Cosmic Dawn with 21-cm Cosmology
本文提出结合紫外光度函数、Planck CMB光深和未解析X射线通量上限约束天体物理通量，以分离21厘米信号中的新物理效应，并给出毫荷电暗物质的明确预测。
2024-01-19 astro-ph.CO hep-ph
The importance of local measurements for cosmology
我们探讨如何本地，独立于宇宙学的测量的哈勃常数和宇宙的年龄有助于提供一个强大的一致性检查目前青睐的宇宙学模型（平坦的Lambda CDM）和模型独立的约束宇宙学。我们使用宇宙微波背景（CMB）的数据来定义模型相关的宇宙学参数，并添加本地测量，以评估一致性，并确定是否扩展到模型是合理的。在目前的精度下，本地测量的哈勃常数和宇宙年龄（误差分别为3%和5%）与从CMB导出的相应参数之间没有明显的张力。然而，如果局部测量的误差可以减少到原来的两倍，那么人们就可以决定性地得出是否存在张力的结论。我们还比较了本地和CMB的数据，假设简单的扩展的平坦，$Λ$ CDM模型（包括曲率，暗能量与一个常数状态方程参数不等于-1，非零中微子质量和非标准数量的中微子家族），并发现不需要这些额外的参数，特别是，我们限制的中微子种类的有效数量为Neff < 4在95%的置信度。我们发现，本地测量提供的曲率和状态方程的暗能量几乎正交的CMB的约束。我们认为，宇宙学无关的测量本地量的百分比水平将是非常有用的探索宇宙学的模型无关的方式。
2013-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Precision cosmology in muddy waters: Cosmological constraints and N-body codes
未来对宇宙大尺度结构的调查将以前所未有的精确度来约束宇宙模型和暗能量的真实性质。为了使这些调查达到他们的设计目标，他们将需要预测的非线性物质的功率谱，以百分之几的精度。通过使用一个大的合奏宇宙学N体模拟，我们证明，如果我们不了解与模拟结构形成，即知识的“真正的”模拟参数的不确定性，并简单地寻求边缘化他们，那么这种未来的调查的约束力可以显着降低。然而，对于参数{n_s，h，Om_b，Om_m}，这种影响可以通过添加来自CMB实验的信息而在很大程度上减轻，如普朗克。相比之下，对于波动幅度sigma 8和暗能量随时间演化的状态方程{w_0，w_a}，缓解是温和的。在边缘化的模拟参数，我们发现，暗能量的品质因数可以降低~2。这可能是一个乐观的评估，因为我们没有考虑其他重要的模拟参数。需要注意的是，我们假设似然函数的Hessian在从我们采用的模拟参数集移动到“真实”模拟参数集时不会发生显著变化。因此，本文提供了强有力的动机，严格的收敛性测试的N体代码，以满足未来的挑战，精密宇宙学。
2014-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tensions in cosmology: a discussion of statistical tools to determine inconsistencies
该研究针对宇宙学参数估计中的张力问题，利用多种统计张力度量指标分析多组观测数据集，量化了不同数据集间的不一致程度，为提升宇宙学分析精度、解决现有张力问题提供了工具支撑。
2024-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Importance of Being Interpretable: Toward An Understandable Machine Learning Encoder for Galaxy Cluster Cosmology
我们提出了一种深度机器学习（ML）方法来约束宇宙学参数与星系团的多波长观测。ML方法有两个组成部分：一个编码器，它构建每个星系团的压缩表示，以及一个灵活的CNN，用于从星系团样本中估计宇宙学模型。它是在从Magneticum模拟建立的模拟星团目录上训练和测试的。从模拟的目录，ML方法估计的物质波动，sigma_8，在大约预期的理论极限的振幅。更重要的是，深度ML方法可以被解释。我们提出了三种解释ML技术的方案：用于评估聚类重要性的留一法，用于评估特征重要性的平均显着性，以及用于理解ML技术是否可以安全地应用于观测数据的简洁层中的相关性。这些解释计划导致发现了一个以前未知的自校准模式的流量和体积有限的集群调查。我们描述了这种新的模式，它使用集群质量PDF的振幅和峰值作为锚质量校准。我们引入术语“过度专业化”来描述机器学习的天文应用中的一个常见陷阱，其中ML方法学习模拟特定的细节，我们展示了如何使用精心构建的架构来检查这种系统误差的来源。
2021-12-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
Contemporary Philosophical Perspectives on the Cosmological Constant
将$Λ$（重新）引入到宇宙学中，引发了涉及科学哲学核心问题的辩论，以及广义相对论和粒子物理学的基础。我们提供了一个系统的评估往往隐含的哲学假设指导方法的精确宇宙学与暗能量。我们首先简要介绍了最近的科学进步的风险和限制调查方面的帐户。这使我们能够对比$Λ$与科学中其他理论实体的不同之处，例如它远离直接观察或可操作性。我们对解释明显加速扩张的可能方法进行了分类，但得出的结论是，这些概念上明确的区别在实践中可能会严重模糊。最后，我们考虑了背景假设，近似技术和核心原则的关键测试在宇宙学中发挥的重要作用，认为弱人择原理适合这一类。我们认为，一些核心的典型性假设-如哥白尼原理和宇宙学原理-是必要的，但不能证明，而其他人-如强人择原理和呼吁自然或概率在多元宇宙-是不是同样合理的。
2023-03-03 astro-ph.CO physics.hist-ph
Inconsistencies of Tsallis Cosmology within Horizon Thermodynamics and Holographic Scenarios
Universidad del Valle（德爾瓦列大學）
研究发现Tsallis熵在视界热力学和全息情景中存在不一致，只有在扩展极限下才能产生可行的宇宙模型，否则会导致暗能量行为异常。
2026-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Atacama Cosmology Telescope measurements of a large sample of candidates from the Massive and Distant Clusters of WISE Survey: Sunyaev-Zeldovich effect confirmation of MaDCoWS candidates using ACT
星系团是宇宙学的重要工具，它们的探测和表征是当前和未来调查的关键目标。利用宽视场红外巡天探测器（WISE）的数据，大质量和遥远星系团的WISE巡天（MaDCoWS）在红移$0.7\lesssim z\lesssim 1.5$处定位了2，839个显著的星系过密度，其中包括斯皮策太空望远镜的广泛后续成像，以确定星系团的丰富程度。与此同时，阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）已经在三个频段产生了大面积毫米波地图，以及Sunyaev-Zeldovich（SZ）选择的星系团的大目录，作为其数据发布5（DR 5）的一部分。利用DR 5的星表和星群图，我们探讨了SZ质量和星群丰富度之间的标度关系。我们使用来自甚大天线阵的补充无线电测量数据、来自Herschel的亚毫米波数据和ACT 224~GHz数据来评估污染源对SZ信号的影响。然后，我们使用分层贝叶斯模型来拟合质量丰富度的比例关系。我们发现，MaDCoWS集群有亚毫米污染，这是一致的灰体光谱，而ACT集群是一致的，平均没有亚毫米辐射。我们发现最佳拟合ACT SZ质量与MaDCoWS丰度比例关系的斜率为$κ= 1.84^{+0.15}_{-0.14}$，其中斜率定义为$M\propto λ_{15}^κ$，其中$λ_{15}$为丰度。此外，我们发现ACT和MaDCoWS集群SZ信号的近似填充水平处于百分比水平
2021-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the astrophysics and cosmology from 21cm tomography using deep learning with the SKA
未来的平方公里阵列（SKA）调查预计将产生来自再电离时代（EoR）的21厘米宇宙尺度地图的巨大数据集。我们评估了利用机器学习技术的可行性，即卷积神经网络（CNN），从半数值模拟的21厘米地图中同时估计天体物理学和宇宙学参数。我们进一步使用详细的SKA天线分布，热噪声和前景清理的配方将模拟的21 cm地图转换为类似SKA的模拟地图。我们成功地设计了两个CNN架构（类似VGGNet和ResNet），它们都能够有效地同时提取三个天体物理参数，即光子逃逸分数（f $_{\rm esc}$），电离发射率功率对晕质量的依赖性（$C_{\rm ion}$）和电离发射率红移演化指数（$D_{\rm ion}$）和三个宇宙学参数，即物质密度参数（$Ω_{m}$），无量纲哈勃常数（$h$），和物质波动幅度（$σ_{8}$），从21厘米地图在几个红移。在SKA噪声存在的情况下，我们设计的CNN仍然能够以很高的精度（$R^{2} > 92\%$）恢复这些天体物理和宇宙学参数，提高到$R^{2} > 99\%$的低红移和低中性分数值。我们的研究结果表明，未来的21厘米观测可以发挥关键作用，打破模型之间的简并和严格约束的天体物理和宇宙学参数，只使用很少的频率通道。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
