Probing cosmology and gastrophysics with fast radio bursts: Cross-correlations of dark matter haloes and cosmic dispersion measures
对于未来的调查快速射电暴（FRB），我们澄清信息可从宇宙色散措施（DM）通过交叉相关分析的前景暗物质晕（托管星系和星系团）与他们已知的红移。与晕模型的方法，我们预测，与集群大小的晕的互相关是受胃物理学的细节，提供强大的宇宙学信息。对于质量较小的晕，在$<10\, \mathrm{arcmin}$的角度尺度的互相关是敏感的气体从晕中心排出，由于星系反馈。假设$20000$ FRB在$20000 \, {\rm deg}^2$上的定位误差为3 arcmin，我们期望在$10^{12}-10^{14}\, M_\odot$的晕质量处的互相关信号可以在$0<z<1$的红移范围内以$\sim 1\%$的精度水平测量。这种精确的测量使得人们能够对$σ_8\, (Ω_\mathrm{M}/0.3)^{0.5}$施加1.5%的水平约束，对$(Ω_\mathrm{b}/0.049)(h/0.67)(f_\mathrm{e}/0.95)$施加3%的水平约束（$σ_8$、$Ω_\mathrm{M}$、$Ω_\mathrm{b}$、$h$和$f_\mathrm{e}$是在$8\, h^{-1}\mathrm{Mpc}$平滑的线性质量方差、平均质量密度、平均重子密度、现今哈勃参数和现今宇宙重子中自由电子的分数），而星系和星系团中的气体-晕质量关系可以用$10\%-20\%$的水平来约束。此外，互相关分析可以…
2022-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the impact of baryons on the halo mass function, bias, and cluster cosmology
Università di Trieste（的里雅斯特大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INFN – Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；University Observatory Munich（慕尼黑大学天文台）；Max-Planck-Institut fur Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Núcleo de Astrofísica e Cosmologia & Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学天体物理学与宇宙学中心及物理系）；Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学物理研究所）
本文研究了守恒物质对星系团的影响及其对团簇宇宙学应用的影响，利用磁力模拟套件展示守恒物质对暗物质质量函数的间接影响，并指出忽略守恒效应会改变高灵敏度观测的宇宙学参数推断。
2026-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic halos in cosmology with long-range scalar DM interaction
基于一组宇宙学N体模拟，分析了修正的$\lcdm$宇宙学中星系质量范围（$10^{11} - 10^{13} h^{-1}M_{\odot}$）内的暗物质晕（DM）的性质，其中DM扇区中增加了动态屏蔽标量相互作用.我们的模拟表明，标量相互作用支持岛屿宇宙的图片。快速的结构形成过程被转移到更高的红移，导致在一个小得多的吸积和合并率的星系晕在低红移。最后，我们提出了这个“第五”力如何影响晕属性，如密度分布，三轴度，椭圆度和自旋参数。
2010-08-29 astro-ph.CO
Generating Approximate Halo Catalogs for Blind Challenges in Precision Cosmology
我们提出了一种方法来生成套件的暗物质晕目录只有几个$N$体模拟，重点是使小的变化，以高精度的模拟的基础宇宙学。在盲目挑战的背景下，这允许我们在原始宇宙学被揭示后，通过给它一个新的宇宙学来重用模拟。从完整的$N$体实现的原始宇宙学和目标宇宙学，我们适合的传递函数，取代晕在原来的，使星系/HOD功率谱匹配的目标宇宙学。然后，这个测量的传递函数可以应用于原始宇宙学的新实现，以创建目标宇宙学的新实现。对于$σ_8$的1%变化，我们在实空间功率谱中达到$k = 1h\,\mathrm{Mpc}^{-1}$的0.1%精度;当传递函数应用于新的实现时，这降低到0.3%。我们实现了类似的精度在红移空间的四极和四极。在所有情况下，结果都优于我们的$1.1h^{-1}\,\mathrm{Gpc}$模拟箱的样本方差。
2019-02-25 astro-ph.CO
Intragroup dark matter distribution in small groups of halos in a LCDM cosmology
我们研究了LCDM宇宙学中类星系大小的小团暗物质晕中团内暗物质的分布。这些星系群是使用物理标准来识别的，可能是小星系群的适当代表。我们量化了组内暗物质的数量并描述了其分布。我们发现，紧密的协会晕，以及那些中间和松散的群体，有相当平坦的群内暗物质的配置文件与对数斜率的伽玛~0和~-0.2$，分别。因此，这些晕系统的群内暗物质并不像星系晕那样具有尖突的趋势。在中等和松散的星系晕星协中，群内物质往往小于群总质量的50%，而在紧凑的星协中，群半径内的物质则小于20%。
2014-10-08 astro-ph.CO
SHAPE: cosmology with cluster halo intrinsic alignments from subhalo distributions
本文提出SHAPE技术，通过子晕投影分布重建星系团晕形状并研究内禀对齐相关性，证实其能无偏估计结构增长率并提升宇宙学参数约束的统计显著性。
2025-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Study of Various Dark Matter Halo Profiles in Milky Way and M31 Galaxies within the Standard Cosmology Framework
本研究在标准ΛCDM模型框架下，结合核球、盘成分与三种暗物质晕轮廓，用贝叶斯统计拟合银河系和M31的最新旋转曲线数据，发现NFW和Hernquist轮廓与观测相符，Einasto轮廓解释力较差。
2025-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Nonlinearities in modified gravity cosmology. II. Impacts of modified gravity on the halo properties
暗物质晕的统计是理解修正引力宇宙学中非线性演化的重要组成部分。基于一系列改进的重力N体模拟，我们研究了晕的质量函数、浓度和偏差。我们模型的影响修改重力由一个单一的参数？？，这决定了粒子加速相对于GR的增强，给定相同的质量分布（？？=1 GR）。我们选择快照红移，使得不同引力模型的线性物质功率谱是相同的，以隔离引力的影响，而不是修改线性增长率。在标准ΛCDM中对应于z_S=1.2的基线红移处，对于与GR的10%偏差，|1号线|=0.1）时，测量的晕质量函数可以相差约5- 10%，晕浓度相差约10- 20%，而晕偏差相差很小。这些结果表明，晕质量函数和/或晕浓度对重力的性质是敏感的，可以用来沿这条线进行有趣的约束。
2013-01-15 astro-ph.CO
Universal Merger Histories of Dark-Matter Haloes
我们研究合并历史的暗物质晕在一套N体模拟，跨越不同的宇宙学模型。模拟的情况包括最新的WMAP 5宇宙学和其他测试的情况下，基于Einstein-deSitter宇宙学与不同的功率谱。我们提供了一个强大的拟合函数的条件质量函数（CMF）的祖晕的一个给定的晕。这种拟合对于不同的宇宙学模型和不同的晕质量和红移都是有效的，并且比早期的估计有了显著的改进。基于这种拟合，我们发展了一种简单而精确的技术，用于将给定模拟晕的合并历史转换为不同质量、红移和宇宙学的晕。其他统计数据，如主要祖先的历史和合并率也被准确地转换。该方法可作为研究星系形成的有用工具。它对小时间步长下拟合的低精度不太敏感，因此可以取代更复杂的蒙特卡罗实现任务。作为一种替代方法，我们证实了Neistein和Dekel的早期发现，即主祖细胞遵循对数正态分布。合并树的这种性质使我们能够更好地捕捉它们的行为作为时间和后代质量的函数，但需要更广泛的模拟套件来评估对数正态参数对宇宙模型的依赖性。
2009-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Void probability function in the Quijote simulations
Graduate Institute of Astronomy, National Central University（中央大学天文研究所）
本研究利用Quijote模拟系统研究空洞概率函数对宇宙学、红移、晕质量及形态的依赖，发现其可区分ΛCDM扩展模型，为未来巡天提供高效探针。
2026-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Virial halo mass function in the ${\it Planck}$ cosmology
我们研究晕质量函数的高分辨率$N$体模拟下的$Λ$ CDM宇宙学。我们的模拟采用的宇宙学模型是一致的宇宙微波背景的${\it Planck}$卫星最近的测量。我们校准了$10^{8.5} \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} M_\mathrm{vir} / (h^{-1}M_\odot) \lower.5ex\hbox{$\; \buildrel <\over \sim\; $} 10^{15.0 - 0.45 \, z}$的晕质量函数，其中$M_\mathrm{vir}$是位力球超密度质量，红移范围从$0$到$7$。在我们的模拟中，晕质量函数可以在很宽的晕质量和红移范围内由四参数模型拟合，而我们需要一些红移演化的拟合参数。新的质量函数拟合公式除了在$z\le 7$处的最高质量外，其精度达到5%.我们的模型预测Sheth $\&$ Tormen的分析预测将高估在$z=6$与$M_\mathrm{vir} = 10^{8.5-10}\, h^{-1}M_\odot$的晕丰度由$20-30\%$。我们的校准晕质量函数提供了一个基线模型，以约束温暖的暗物质（WDM）的高$z$星系数计数。我们比较了在$z=6$星系的累积光度函数与总晕丰度基于我们的模型和最近提出的WDM校正。我们发现，WDM的质量轻于$2.71\, \mathrm{…
2021-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Cosmology with massive neutrinos II: on the universality of the halo mass function and bias
我们使用了一个大套件的N体模拟研究偏离普遍性的晕丰度和集群的宇宙学与非零中微子质量。为此，我们研究了晕质量函数和晕偏置因子如何依赖于标度变量$σ^2(M,z)$，初始物质涨落场的方差，而不是晕质量$M$和红移$z$本身。我们表明，使用冷暗物质的方差，而不是总质量场，即，$σ^2_{cdm}(M,z)$而不是$σ^2_{m}(M,z)$，产生更通用的结果。对晕偏差的分析得出了类似的结论：当大尺度晕偏差相对于冷暗物质功率谱被定义时，结果既更具有普遍性，又不那么依赖于尺度或$k$。这些结果在本系列的论文I和III中得到了广泛的应用。
2013-11-05 astro-ph.CO
Downsizing of galaxies vs upsizing of dark-halos in a Lambda-CDM cosmology
利用$Λ$ -CDM宇宙学中的流体动力学模拟研究了整个亚银河系星系群的质量聚集。我们的研究结果表明，虽然黑暗的晕组装层次，在恒星质量的这种趋势是颠倒的意义上说，越小的星系，后者是它的平均恒星质量大会。我们在多相星际介质中的恒星形成和超新星反馈实施似乎在这个过程中发挥了关键作用。然而，所获得的缩编趋势并不像观察所显示的那样强劲。
2013-09-04 astro-ph.CO
A look to the inside of haloes: a characterisation of the halo shape as a function of overdensity in the Planck cosmology
在本文中，我们研究了从一组宇宙学N体模拟中提取的大范围质量的暗物质晕的三轴性质。我们测量的形状在不同的距离晕中心（其特征在于不同的过密度阈值），在三维和二维。我们讨论了如何晕三轴度增加的质量，红移和距离晕中心。我们还研究了不同的椭球体的方向是如何相互对齐的，以及不同维里配置的晕的内部形状的梯度是什么。我们的研究结果强调，内部的晕保留暴力的形成过程的记忆，保持主轴朝向的优先方向的下落的材料，而外部变得更圆，由于连续的各向同性合并事件。这种效应在最近形成的高质量晕中非常明显，而在低质量晕中则更加模糊。我们提出了简单的分布，可用于各种质量重建算法的先验，在不同的波长下工作，以恢复一个更复杂和现实的暗物质分布的孤立和放松的系统。
2016-11-25 astro-ph.CO
A dynamics-based density profile for dark haloes. I. Algorithm and basic results
暗物质晕的密度分布可以潜在地探测动力学、基础物理学和宇宙学，但是一些最有希望的信号存在于维里半径附近或之外。虽然这些尺度最近已经变得可观测，但在理论上对大半径的轮廓仍然知之甚少，主要是因为轨道物质的分布（单晕项）第一次被落入晕中的粒子部分掩盖。我们提出了一种算法，通过计算数十亿模拟粒子的近心通道来动态地解开轨道和下落的贡献。我们分析动态分裂的配置文件，以10 R200米在广泛的晕质量，红移和宇宙学。我们表明，轨道项的经验急剧截断的轨道分布的边缘。它的锐度和位置主要由质量吸积率决定，证实了整个轮廓形状主要取决于晕动力学，其次是质量，红移和宇宙学。下落项也取决于快速吸积晕的吸积速率，但主要是由缓慢吸积晕的环境所决定，导致各种形状不符合简单的理论模型。虽然在下落项中产生的散射达到1 dex，但在轨道项中的散射仅在0.1和0.4 dex之间，并且几乎与半径无关。我们证明了LCDM中的红移演化与物质功率谱的斜率之间的紧密对应。我们的代码和数据是公开的。
2022-04-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The spatial and velocity bias of linear density peaks and proto-haloes in the Lambda cold dark matter cosmology
我们使用高分辨率的N体模拟来研究LCDM宇宙学中冷暗物质晕的拉格朗日偏差。我们的分析集中在“原晕”，我们确定在模拟初始条件下的粒子的子集属于个人红移零晕。然后计算了原晕的数密度场和速度散度场，并估算了它们的自谱密度。我们还测量了与线性物质分布相对应的交叉谱密度。我们用我们的结果来测试拉格朗日偏差模型提出的Desjacques和Sheth这是基于一个特定的高度的局部密度最大值的晕形成的假设。我们的比较验证了预测的函数形式的密度和速度场的偏差的尺度依赖性。我们还表明，偏差系数准确预测的速度发散。相反，密度偏置参数的理论值作为晕质量的函数与数值计算结果并不精确匹配。这可能是由于模型中将维力化晕与给定高度的密度峰值联系起来的简单假设。我们还检测到明显的随机性的拉格朗日密度偏差，即使在非常大的尺度。这些不包括在模型中的领先顺序，但对应于更高阶的校正。
2012-02-15 astro-ph.CO
Halo concentrations in the standard LCDM cosmology
我们在标准LCDM宇宙学的N体模拟中研究了暗物质晕的浓度及其演化。本文中给出的结果基于4个大型N体模拟，每个模拟大约有100亿个粒子：Millennium I和II，Bolshoi和MultiDark模拟。本文介绍了MultiDark（或BigBolshoi）模拟。这套模拟与高质量分辨率在一个大的体积，使我们能够计算前所未有的精度的浓度在一个大的范围内的尺度（约6个数量级的质量），这构成了我们目前的知识水平的最先进的暗物质晕在LCDM宇宙学的基本属性。我们发现不同的模拟数据集之间存在一致性。我们证实了一个新的功能晕浓度在高红移：一个平坦的和向上的质量增加。浓度c（M，z）作为质量和红移的函数，对于不同的宇宙学参数，表现出非常复杂的模式。然而，当用密度场sigma（M，z）的线性均方根波动表示时，晕圈浓度c（sigma）显示出几乎普遍的简单U形行为，在sigma=0.71的明确尺度处具有最小值。然而，红移和宇宙学的一些小的依赖性仍然存在。在高质量端（sigma < 1），中位晕运动学剖面显示出大的落入和高度径向轨道的特征。这种c-sigma（M，z）关系可以精确地参数化，并提供了一个分析模型的浓度晕质量的依赖关系。当应用于星系团时，我们对浓度的估计比以前较小的模拟结果大得多-高达1.5倍，并且与观测结果更吻合。（节略）
2011-04-27 astro-ph.CO
COLOSSUS: A python toolkit for cosmology, large-scale structure, and dark matter halos
本文介绍了Colossus，一个公共的，开源的Python软件包，用于宇宙学相关的计算，宇宙中物质的大尺度结构（LSS），以及暗物质晕的性质。该代码被设计为快速和易于使用，具有一致的，文档齐全的用户界面。宇宙学模块实现了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学，包括曲率，相对论物种，和不同的暗能量状态方程，并提供快速计算的线性物质功率谱，方差，和关联函数。LSS模块关注高斯随机场中的峰值和统计意义上的晕的性质，包括它们的峰值高度、峰值曲率、晕偏置和质量函数。光晕模块处理球形过密度半径和质量、密度分布、浓度和回溅半径。为了便于快速探索这些量，Colossus从文献中实现了40多种不同的拟合函数。我将详细讨论核心例程，并特别强调它们的准确性。Colossus可以在bitbucket.org/bdiemer/colossus上找到。
2018-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Unifying cluster and galaxy cosmology analyses using the galaxy-halo connection
Southern Methodist University（南方卫理公会大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Leiden University（莱顿大学）
本文提出一种基于模拟的统一框架，利用星系-暗物质晕关联来统一建模星系和星系团的统计量，从而提高宇宙学参数的约束精度。
2026-01-22 astro-ph.CO
Halo spin and orientation in Interacting Dark Matter Dark Energy Cosmology
本文利用ME-GADGET开展N体模拟，研究两类IDE模型中暗晕自旋与取向的潮汐场对齐特性，给出对应拟合函数，为后续相关观测建模提供支撑。
2025-11-19 astro-ph.CO
The Impact of Theoretical Uncertainties in the Halo Mass Function and Halo Bias on Precision Cosmology
我们研究了暗物质晕质量函数和暗物质晕偏差的理论不确定性对即将来临的星系团调查中暗能量约束的影响。我们发现，光学集群调查一样的暗能量调查，所需的准确度上的预测晕质量函数，使其成为一个微不足道的误差源暗能量参数是~ 1%。对预测的晕偏差的类似要求不那么严格（~ 5%），特别是如果可观测质量分布可以通过其他方法很好地约束。这些要求取决于勘测区域，但对勘测深度相对不敏感。最严格的要求可能来自于对相当大一部分天空的调查，目的是观察相对较低质量的星团，Mth ~ 10^13.7 Msun/h;对于这样的调查，质量函数和晕偏差必须分别预测到~ 0.5%和~ 1%的精度。这些精度代表了对校准更精确的晕质量和偏置函数的实际需要的限制。我们发现，改善预测的质量函数在低红移和低质量制度是最有效的方式来改善暗能量的约束。
2010-04-01 astro-ph.CO
The SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey: The clustering of submillimetre galaxies in the UKIDSS UDS field
亚毫米星系（SMG）是宇宙中最明亮的尘埃星系之一，但它们的真实性质仍然不清楚; SMG是我们在本地宇宙中看到的大质量椭圆星系的祖先，还是它们只是更典型的恒星形成星系中的一个短暂阶段？为了进一步探讨这个问题，我们研究了SCUBA-2宇宙学遗产调查中确定的SMG聚类。我们使用一个目录的亚毫米（$850μ$ m）源识别使用无线电同行和颜色/IR选择的组合来分析样本的914 SMG在UKIDSS超深调查（UDS），使这成为最大的高红移样本的这些星系的日期。使用角互相关技术，我们估计的晕质量为这个大样本的SMG和比较被动和恒星形成的星系在同一领域中选择。我们发现，SMG，平均而言，占据高质量的暗物质晕（M $_{\text{halo}} >10^{13}$ M $_{\odot}$）的红移$z > 2.5$，与作为大规模的静止星系的祖先在当今的星系团。我们还发现了缩小的证据，其中SMG活动转移到较低的质量晕在较低的红移。在它们的集群和晕质量方面，SMG似乎与其他恒星形成星系在给定的红移一致。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lagrangian Statistics of Dark Halos in a LCDM Cosmology
给出了拉格朗日空间中暗物质晕的新的统计性质。通过对一系列N体模拟中形成束缚晕的暗物质粒子的追踪，定量测量了束缚晕惯性张量与局域潮汐张量的相关性，并研究了相关强度与束缚晕球度、局域密度和滤波尺度的关系.结果表明，大多数的原晕表现出强相关的两个张量提供的潮汐场是平滑的原晕的质量尺度。相关强度被发现增加原晕的球度增加，原晕的质量增加，并作为本地密度变得接近临界值，delta_{ec}。研究还发现，在欧拉空间中，两个张量之间的相关性非常弱的特殊原晕往往会获得更高的比角动量，这与线性潮汐力矩理论是一致的。根据我们的研究结果，这是有趣的推测，低表面亮度星系在目前的时代对应于特殊的原晕具有极端的低球度的惯性张量与本地潮汐张量弱相关的假设。
2009-10-25 astro-ph.CO
Precision cosmology with baryons: non-radiative hydrodynamics of galaxy groups
重子对物质功率谱的影响可能会对未来的星系调查产生可观察到的影响，如欧几里得或LSST。作为迈向完全预测理论的第一步，我们研究了非辐射流体动力学对星系群大小的晕结构的影响，这对弱透镜功率谱的贡献最大。我们进行高分辨率（超过一百万个粒子每晕和一千秒差距的分辨率）的非辐射流体动力学放大模拟的样本16晕，比较流行的分析模型的配置文件。我们发现，总的质量配置文件是很好地拟合纳瓦罗，弗伦克和怀特模型，与参数略有修改的暗物质唯一的模拟。我们还发现，小松和Seljak流体静力学解决方案提供了一个很好的适合的气体剖面，但显着的偏差，所产生的强大的湍流混合的核心和非热，湍流压力支持在郊区。湍流能量随半径呈浅的线性上升，并与晕形成时间相关。仅使用三个主要的结构晕参数作为变量（总质量，浓度参数和中心气体密度），我们可以预测精度优于20%的个别气体的密度和温度分布。对于与功率谱计算相关的平均总质量分布，我们甚至达到了1%的精度。这些预测的鲁棒性已被测试对分辨率的影响，不同类型的初始条件和流体动力学计划。
2017-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Voronoi volume function: A new probe of cosmology and galaxy evolution
我们研究的Voronoi体积函数（VVF）-细胞体积的分布（或逆本地数密度）的Voronoi镶嵌的任何一组宇宙示踪剂（星系/晕）。我们发现，偏置示踪剂的VVF的形状敏感地响应物理性质，如晕质量，大尺度环境，子结构和红移空间效应，使之成为迄今为止未探索的探测原始宇宙学和星系演化。使用方便的汇总统计-的宽度，中位数和低百分位数的VVF作为平均示踪剂数密度的函数-我们探索这些影响的示踪剂人口在一套N体模拟的范围内的暗物质模型。我们的汇总统计敏感地探测原始特征，如初始物质功率谱中的小尺度振荡（如在暗区涉及碰撞效应的模型中出现的），而对初始功率的截断基本不敏感（如在温暖的暗物质模型中）。对于香草冷暗物质（CDM）宇宙学，总结统计显示强烈的演化和红移空间效应，也是敏感的现实示踪剂样品的宇宙学参数值。GAMA调查中星系的VVF与丰度匹配的CDM（子）晕的VVF比较，初步揭示了GAMA中超越晕质量的环境效应（模数未建模的卫星属性）。因此，我们的探索性分析铺平了道路，使用VVF作为一个新的探测星系演化物理学以及暗物质和暗能量的性质。
2020-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology from Point Clouds with Dark Matter Halos from the Quijote Simulations
本研究提出一种具有E(3)不变性的新型深度学习架构，可直接从Quijote模拟的暗物质晕点云星表进行无似然宇宙学参数推断，无需构建图，能处理大量点云数据，并分析了该方法的优劣与改进方向。
2025-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gravitationally Consistent Halo Catalogs and Merger Trees for Precision Cosmology
我们提出了一种新的算法，用于生成合并树和晕目录，明确确保跨时间步的晕属性（质量，位置和速度）的一致性。我们的算法已经证明了能够提高合并树和晕目录的完整性（通过检测和插入，否则丢失晕）和纯度（通过检测和删除虚假对象）。此外，我们的方法是能够鲁棒性测量的自一致性晕发现者，它是第一个直接测量的不确定性晕的位置，晕的速度，和晕质量函数为一个给定的晕发现者的基础上一致性快照在宇宙学模拟。我们使用该算法生成合并树两个大型模拟（Bolshoi和Consuelo）和评估两个光环发现者（ROCKSTAR和BDM）。我们发现，无论是ROCKSTAR和BDM晕发现者跟踪晕非常好，在这两个，没有物理上一致的祖先晕的数量是在1-2%的水平在所有晕群众。我们的代码可在http://code.google.com/p/consistent-trees上公开获取。我们的目录树和目录可在http://hipacc.ucsc.edu/Bolshoi/上公开获取。
2013-01-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
The cosmology dependence of the concentration-mass-redshift relation
暗物质晕的浓度提供了关于其内部结构以及它如何依赖于质量和红移的关键信息-所谓的浓度-质量-红移关系，表示为$c(M,z)$。我们在这里提出了一个广泛的研究的宇宙学依赖的$c(M,z)$是基于一套72重力，全N体模拟，其中以下宇宙学参数是不同的：$σ_{8}$，$Ω_{\mathrm{M}}$，$Ω_{\mathrm{b}}$，$n_{\mathrm{s}}$，$h$，$M_ν$，$w_{0}$和$w_{\mathrm{a}}$。我们的特点，这些参数对浓度的影响，不同的晕质量和红移。与之前的工作一致，对于研究的所有宇宙学，我们发现暗物质晕在其尺度半径内的特征密度$r_{-2}$与适当定义的宇宙临界密度之间存在密切相关性形成时间。这一发现，结合漂移集模型的晕形成的历史，使我们能够准确地预测暗物质晕的浓度作为质量，红移和宇宙学的函数。我们使用我们的模拟来测试一些已发表的模型预测晕浓度的可靠性，并强调当他们成功或失败，重现宇宙学的$c(M,z)$关系。
2022-07-27 astro-ph.CO
Galaxy population constraints on cosmology and star formation in the early Universe
我们提出了第一个后宇宙微波背景下的早期宇宙观测约束$σ_8$，$Ω_{\rm m}$，平均星系恒星形成效率和星系UV星等散射在红移$z = 4-10$。我们使用新的代码GalaxyMC，与红移$z>4$星系紫外光度和相关函数数据，同时进行11参数宇宙学和恒星形成物理拟合。与以前的研究一致，我们发现红移独立的恒星形成物理学的证据，由晕组装。对于一个平坦的$Λ$ CDM宇宙与低红移哈勃常数和Ia型超新星$Ω_{\rm m}$之前，我们约束$σ_8 = 0.81 \pm 0.03$，和平均恒星形成效率峰值在$\log_{10} {\rm SFE} = -[(0.09 \pm 0.20) + (0.58 \pm 0.29) \times \log_{10} (1+z)]$晕质量$\log_{10} M_{\rm p} / h^{-1} M_{\odot} = 11.48 \pm 0.09$。反馈对恒星形成的抑制作用由指数为$α= 0.56 \pm 0.08, β= -1.03 \pm 0.07$的晕质量的双幂律给出。对于固定的晕质量，星系UV星等的散射是$σ_M = 0.56 \pm 0.08$。在没有关于$Ω_{\rm m}$的先验的情况下，我们获得了$σ_8 = 0.78 \pm 0.06$、$Ω_{\rm m} = 0.33 \pm 0.07$以及所有其他参数值中的至多$1σ$差异。…
2021-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Full-shape cosmology analysis of SDSS-III BOSS galaxy power spectrum using emulator-based halo model: a $5\%$ determination of $σ_8$
对SDSS-Ⅲ BOSS DR 12星系表中的4个星系样本在$0.2 < z < 0.75$上进行了红移空间功率谱的全形宇宙学分析。对于理论模板，我们使用一个仿真器，这是建立在一个合奏集的$N$体模拟，这使得快速和准确的计算红移空间的功率谱晕。结合晕占据分布来模拟晕-星系的联系，我们可以在平坦的$Λ$ CDM宇宙学中计算类BOSS星系的红移空间功率谱。在我们的宇宙学推断中，我们使用功率谱图，四极和十六极，并包括7个讨厌的参数来模拟每个星系样本的晕星系连接的不确定性，但不使用任何信息的丰富的星系。我们证明了我们的分析管道使用模拟目录的BOSS-类星系，使用不同的配方的晕星系连接，包括组装偏置效应产生的验证。假设弱先验宇宙学参数，除了$Ω_{\rm b}h^2$和$n_{\rm s}$，我们表明，我们的模型很好地再现了BOSS功率谱。包括功率谱信息的$k_{\rm max}=0.25\,h{\rm Mpc}^{-1}$，我们发现$Ω_\mathrm{m}=0.301^{+0.012}_{-0.011}$，$H_0=68.2 \pm 1.4~\mathrm{km\,s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$，和$σ_8=0.786^{+0.036}_{-0.037}$，为模式和68\%的可信区间，边缘化后的滋扰参数。我们发现，由于散粒噪声的支配和边缘化的晕星系连接参数的最大波长$…
2022-03-11 astro-ph.CO
Subhalo statistics of galactic halos: beyond the resolution limit
我们研究的子结构人口银河系（MW）的质量晕在$Λ$ CDM宇宙学使用一种新的程序外推subhalo数统计超出N体模拟的分辨率限制。该技术恢复的平均值和方差的晕下丰度，但不是它的空间分布。它扩展了动态范围，在此范围内可以进行精确的统计预测，相当于以50倍的分辨率进行模拟，而无需额外的计算成本。我们将这种技术应用于MW质量的晕，但它可以很容易地应用于任何质量的晕。我们发现高达$20\%$更多的子结构中MW质量晕比以前的研究中发现的。我们的分析降低了质量的MW晕需要容纳的观察，MW只有三个卫星的最大圆速度$V_{max}\ge30 km/s$在$Λ$ CDM宇宙学。具有类似于MW中的亚晕布居的概率对于维里质量为$20\%$，对于质量大于$M_{200}=2\times10^{12} M_\odot$的晕为$M_{200}=1\times10^{12} M_\odot$，几乎为零。
2014-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology dependency of halo masses and concentrations in hydrodynamic simulations
本文利用Magneticum流体动力学模拟，首次提供了跨多种宇宙学的质量-浓度关系及稀疏性关系，并量化了NFW假设的影响，发布了转换工具hydro_mc。
2023-05-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Physics of galactic colliders: high speed satellites in LCDM vs MONDian cosmology
在最近的文献中报道的高速卫星星系的统计数据，可以是一个强有力的诊断的深度的潜在的主机晕，从而区分竞争的引力理论。人们天真地认为，高速卫星在修正牛顿动力学（MOND）中比在冷暗物质（CDM）中更常见，因为孤立的MONDian系统具有无限的势阱，而CDM晕具有有限的势阱。在这\textit{Letter}，我们报告的第一代宇宙学模拟的背景下，利用严格的MONDian泊松求解器的初步测试这一假设。我们发现，这种高速遭遇在MOND中比在宇宙结构形成的和谐$Λ$ CDM模型中大约多4倍。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
What is the Halo Mass Function in a Fuzzy Dark Matter Cosmology?
模糊暗物质（FDM）或波动暗物质是一种替代理论，旨在解决标准冷暗物质提议所面临的宇宙主要物质组成部分的小尺度问题。它由质量为$\sim 10^{-22}$ eV的超轻轴子组成，通常具有几kpc的德布罗意波长，减轻了标准$Λ$ CDM范式所面临的一些明显的小尺度差异。在本文中，我们计算的模糊暗物质的晕质量函数使用sharp-k窗口函数，并将其与一个使用数值模拟计算，发现峰值质量约为$10^{10} {M_{\odot}}$的粒子质量为$2\times 10^{-22}$ eV。利用CLASH巡天观测到的高红移（$z\sim 10$）透镜星系，我们还将FDM粒子的质量限定为$\gtrapprox 2\times10^{-22}$ eV。
2021-12-06 astro-ph.CO
Scalar Field Dark Matter: Helping or Hurting Small-Scale Problems in Cosmology?
在超轻标量场暗物质（SFDM）宇宙学模拟结果的基础上，我们提出了SFDM晕密度分布与晕维里质量$M_{\rm h}$和标量场质量$m$的函数关系的综合模型。SFDM晕的中心区域由具有特征密度的孤子主导，该特征密度随着晕质量的增加而增加，并且在大半径处渐近线为CDM样轮廓。对于标量场质量$m \sim 10^{-22}$ eV，与大尺度结构观测一致，$M_{\rm h} \sim 10^{10} \,M_\odot$晕的核心密度低于冷暗物质（CDM），这在反馈不太有效的情况下加剧了太大而不能失败的问题（TBTF）。然而，具有$M_{\rm h} \sim 10^{11} \,M_\odot$的更高质量SFDM晕在小的观测相关半径处比它们的CDM对应物更密集。我们使用旋转曲线的$V \sim 100$公里的$^{-1}$星系从ESTA数据库显示，SFDM加剧了尖/核心和中央密度问题，在CDM在这个规模。我们的结论是，如果传统的宇宙学SFDM标度关系是正确的，那么重子反馈需要更低的密度在SFDM晕比CDM。这促使宇宙学和自洽流体动力学模拟的SFDM，以确定是否可以改变现实的反馈实现的中心孤子结构。
2018-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-th
DM haloes in the fifth-force cosmology
我们研究了长程标量相互作用如何影响暗物质晕的性质。为了做到这一点，我们采用ReBEL模型，实现了额外的暗物质粒子之间的相互作用。在现象学层面上，这相当于引力的修正。我们利用一系列高分辨率的宇宙学模拟分析了五个ReBEL模型和$Λ$ CDM模型之间的差异。重点放在调查如何晕属性的变化存在的第五种力量。我们报告说，ReBEL晕的密度分布很好地描述了NFW的配置文件，但从$5\%$的平均浓度比标准的$Λ$ CDM值高几倍。我们还发现了一个轻微的增加晕自旋的晕更大规模比$5\times10^{11}\M_{\odot}$，反映了更高的旋转支持这些晕由于标量力。此外，我们模型中的暗物质晕比$Λ$ CDM模型中的暗物质晕更接近球形。ReBEL晕也更维里化，与$Λ$ CDM有很大的差异，对于强第五力和弱标量相互作用的变化要小得多。
2014-03-26 astro-ph.CO hep-th
The halo model in a massive neutrino cosmology
我们提供了大量的中微子宇宙学的背景下的晕模型的定量分析。我们讨论了所有必要的成分建模的非线性物质和冷暗物质的功率谱，并与N体模拟的结果，将大量的中微子进行比较。我们的中微子晕模型能够以$\sim 20\%$的精度捕捉到物质团簇的非线性行为，直到$k=10~h/$ Mpc的非常非线性尺度（这将受到重子物理的影响）。最大的差异出现在$k=0.5-1~h/$ Mpc的范围内，其中1-halo和2-halo项是可比的，并且也存在于无质量中微子宇宙学中。然而，在$k<0.2~h/$ Mpc尺度下，当中微子总质量为$<0.3$ eV时，我们的中微子晕模型在8%水平上与N体模拟结果一致.我们还将中微子非线性密度场模型化为线性和成簇分量之和，并预测了中微子功率谱和冷暗物质-中微子互功率谱，最高可达$k=1~h/$ Mpc，精度为$\sim$ 30%.对于质量低于0.15 eV的中微子晕模型捕获的中微子诱导的抑制，铸造的质量和无质量的情况下，与N体/中微子模拟的结果之间的物质功率比的2%的协议。最后，我们提供了一个简单的应用程序的晕模型：计算星系的集群，在无质量和大质量中微子宇宙学，使用一个简单的晕占领分布方案和我们的晕模型扩展。
2015-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Impact of the calibration of the Halo Mass Function on galaxy cluster number count cosmology
晕质量函数（HMF）是星系团星表宇宙学分析中的一个关键要素。我们量化的HMF参数的不确定性对宇宙学约束的影响，从集群目录类似的普朗克，那些预期从欧几里得，罗马和鲁宾调查，并从一个假设的更大的未来调查。我们分析模拟目录在每种情况下，逐步松动先验的HMF参数，以评估宇宙学约束的退化。虽然目前HMF参数的不确定性并没有实质性影响普朗克类调查，我们发现，它们可以显着降低宇宙学约束的欧几里得类调查。因此，目前HMF的精度将不足以用于欧几里得（或罗马或鲁宾）和可能的更大的调查。未来的实验将不得不适当地考虑HMF参数的不确定性，并且有必要提高HMF拟合的精度，以避免削弱对宇宙学参数的约束。
2021-01-08 astro-ph.CO
The $ν^2$GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology
我们提出了暗物质晕的演化在六个大的宇宙学N体模拟，称为$ν^2$ GC（新数值星系目录）模拟的基础上LCDM宇宙学与观测结果一致的普朗克卫星。最大的模拟由$8192^3$（5500亿）暗物质粒子组成，这些粒子装在一个$1.12 \, h^{-1} \rm Gpc$盒子里（质量分辨率为$2.20 \times 10^{8} \, h^{-1} M_{\odot}$）。在利用大于$1 \, h^{-1} \rm Gpc$的盒子的模拟中，我们的模拟产生了有史以来最高的分辨率模拟。具有最小盒子的$ν^2$ GC模拟由$70 \, h^{-1} \rm Mpc$盒子中的80亿个粒子组成（质量分辨率为$3.44 \times 10^{6} \, h^{-1} M_{\odot}$）。这些模拟可以跟踪质量超过8个数量级的晕的演化，从小型矮星系到大型星系团。利用$ν^2$ GC模拟的高分辨率和强统计特性，我们给出了晕质量函数、质量吸积率、形成红移和合并统计的统计结果，并给出了普朗克宇宙学的精确拟合函数.通过结合我们的新的半解析星系形成模型的$ν^2$ GC模拟，我们能够准备模拟目录的星系和活动星系核，这将是公开的在不久的将来。
2016-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The splashback radius of halos from particle dynamics. II. Dependence on mass, accretion rate, redshift, and cosmology
粒子落入暗物质晕后，在第一个轨道上的回溅半径$R_{\rm sp}$，最近被认为是一个物理驱动的晕边界，它将吸积与轨道物质分开。使用SPARTA代码在文件I中，我们分析了宇宙学模拟的结构形成和测量$R_{\rm sp}$的晕，跨越从矮星系到大质量星系团晕的质量范围内，达到红移8，包括WMAP，普朗克和自相似宇宙学的数十亿粒子的轨道。我们分析了$R_{\rm sp}/R_{\rm 200m}$和$M_{\rm sp}/M_{\rm 200m}$对质量吸积率$Γ$、晕质量、红移和宇宙学的依赖性。这些关系的离散度在0.02和0.1之间变化。虽然我们证实了已知的趋势，即$R_{\rm sp}/R_{\rm 200m}$减少与$Γ$，关系变得比以前认为的更复杂，证明了$R_{\rm sp}$是一个独立的定义的晕边界，不能平凡地重建从球形过密度定义。我们提出的拟合函数为$R_{\rm sp}/R_{\rm 200m}$和$M_{\rm sp}/M_{\rm 200m}$的吸积率，峰高，和红移的函数，实现了5%或更好的精度到处探索的参数空间。我们讨论了粒子远心分布的物理意义，并表明，以前提出的定义$R_{\rm sp}$的半径最陡的对数密度斜率包围约四分之三的远心。最后，我们得出结论，到目前为止，没有分析模型可以完全解释我们的结果。
2017-07-14 astro-ph.CO
Clustering of emission line galaxies with IllustrisTNG -- II. cosmology challenge with anisotropic correlation functions and ELG-halo connections
Center for Frontier Science, Chiba University（千叶大学前沿科学中心）；Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University（千叶大学理学研究科物理系）；RIKEN Center for Advanced Intelligence Project（理化学研究所先进智能项目中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, The University of Tokyo Institutes for Advanced Study（东京大学高等研究院宇宙物理数学研究所卡弗里）；Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）
本研究利用IllustrisTNG模拟，通过各向异性相关函数和ELG-晕连接分析，揭示ELG在红移z≈1.5–2的聚类特性及与暗物质的偏差。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Abundance of peaks and dips in three-dimensional mass and halo density fields: a test for cosmology
利用宇宙学N体模拟，我们研究了在$10-100$ s Mpcs尺度上晕和暗物质（DM）的平滑分布中发现的局部极大值（峰）和极小值（谷）的丰度。模拟包括高斯和本地型$f_{\rm NL}$非高斯初始条件。在文献中推导出的表达式的丰度（不考虑高度）的峰值高斯字段是令人惊讶的准确的演变晕和DM密度场的所有初始条件考虑。此外，高度分布是非常好的拟线性尺度上的对数正态拟合。丰度作为尺度的函数依赖于宇宙学参数（$H_0$和背景物质密度）通过功率谱的形状，但它是不敏感的集群振幅。此外，平滑晕轮分布中的丰度在非高斯中与高斯模拟基本上不同。在非高斯模型中，这种效应的解释是直接的晕偏差的尺度依赖性。从三维大星系红移巡天中提取的丰富的极值可能是宇宙学参数和初始非高斯性的竞争性探针。它打破了$f_{\rm NL}$和集群振幅之间的简并性，使其与星系团的计数和弱透镜图中的峰值互补。
2018-04-19 astro-ph.CO
Beyond the standard $Λ$CDM cosmology: the observed structure of DM halos and the shape of the power spectrum
观测天文学的最新进展允许研究各种暗物质（DM）占主导地位的对象，从矮球状（dSph）星系到跨越$10^{6} M_{\odot}$到$10^{15} M_{\odot}$质量范围的星系团。为了分析这个潜水员收集的对象的数据，我们使用了一个简单的玩具模型的球形DM晕形成，最初提出的皮布尔斯。这个模型引入了晕形成的历元或红移的概念。利用这一概念，我们分析了选定的样品DM占主导地位的对象，我们发现的经验之间的相关性维里质量，$M_{vir}$，晕和基本参数的核心，即平均DM密度，压力和熵。这些相关性是所有这些物体相似进化的自然结果。它主要是由引力相互作用驱动的，这意味着晕的形成过程和内部结构具有高度的自相似性。我们证实了CDM-样的形状的小规模和大规模的功率谱。然而，我们的重建所观察到的对象的演化历史不同于期望的标准$Λ$ CDM宇宙学，需要一个多组分的DM或一个更复杂的原始功率谱的密度扰动与显着过剩的权力在星系团的尺度和更大。我们证明了一个模型与适当的组合的重DM粒子（CDM）和DM粒子与大阻尼尺度（HDM）可以提供一个成功的描述的观测数据在广泛的质量。
2017-03-27 astro-ph.CO
Cosmology with velocity dispersion counts: an alternative to measuring cluster halo masses
星系团计数的演化是对宇宙学若干基本参数的有力探索。最近的一些研究使用这个探测器声称与普朗克原始CMB数据分析所偏好的宇宙学的张力，在这个意义上，观察到的星系团比基于原始CMB宇宙学的预测要少。这个问题的一个可能的解决方案是集群研究中绝对晕质量校准中的系统误差，这需要将标准理论预测（晕质量函数）转换为作为可观测值的函数的计数（例如，X射线光度，Sunyaev-Zel'dovich通量，光学丰富度）。在这里，我们提出了一种替代策略，这是直接比较预测和观察到的集群计数作为一个函数的一维速度色散的星系团。我们认为，集团/集群的速度分散理论上可以预测的强大的质量，但与质量，它也可以直接观察到，从而规避了主要的系统偏差，在传统的集群计数研究。借助BAHAMAS宇宙学流体动力学模拟套件，我们证明了速度色散计数的潜力，即使是类似的$Λ$ CDM模型的歧视。这些预测可以与现有的红移调查结果进行比较，如高度完整的星系和质量组装（GAMA）调查，以及即将进行的宽视场光谱调查，如广域Vista河外调查（WAVES）和暗能量调查仪器（DESI）。
2016-07-28 astro-ph.CO
Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for Einasto and NFW profiles
本文从普朗克卫星出发，讨论了宇宙学中弛豫冷暗物质晕结构的演化。我们的模拟涵盖了50年的晕质量，从矮星系到星系团。由于物质密度和功率谱归一化的增加，普朗克宇宙学中的浓度质量关系在红移z=0处的归一化比WMAP宇宙学高20%。我们证实，CDM晕更好地描述了Einasto配置文件，例如，在星系半光半径附近的尺度CDM晕有显着陡峭的密度分布比暗示NFW拟合。在固定的晕质量下，Einasto形状参数的分散度为0.2 dex，进一步增加了CDM晕轮廓的多样性。在我们的模拟中的浓度质量关系的演变是没有重现的任何分析模型在文献中。因此，我们提供了一个简单的拟合公式，准确地描述了红移z=5到z=0之间的演化NFW和Einasto拟合。最后，观测到的浓度和晕质量的旋涡星系，集团和星系团在低红移与我们的模拟吻合得很好，表明只有温和的晕反应星系形成在这些尺度上。
2014-04-29 astro-ph.CO
A geometrical approach to nonlinear perturbations in relativistic cosmology
我们给出了一个协变和完全非微扰的方法来研究宇宙学中的非线性微扰的教学审查。在第一部分，致力于宇宙流体，我们定义了均匀密度曲率微扰的非线性扩展，并推导出其演化方程。在第二部分中，我们把注意力集中在多重标量场上，并给出了绝热和熵扰动的非线性描述。在这两种情况下，我们展示了如何在这里提出的形式主义，使人们能够很容易地获得方程的第二，第三和更高的订单。
2010-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Farpoint: A High-Resolution Cosmology Simulation at the Gigaparsec Scale
在本文中，我们介绍了远点模拟，硬件/混合加速宇宙学代码（HACC）的重力模拟家庭的最新成员。该区域覆盖体积为（1000 $h^{-1}$ Mpc）的$^3$，并演化出接近两万亿个粒子，对应于质量分辨率为$m_p\sim 4.6\cdot 10^7 h^{-1}$ M $_\odot$。这些规格使全面调查的星系晕连接，捕捉晕小质量。此外，大容量解决尺度典型的现代调查与高质量晕的良好统计覆盖。模拟是在GPU加速系统Summit上进行的，Summit是目前最快的超级计算机之一。我们提供了关于Farpoint运行的细节，并给出了一组初始结果。高质量分辨率有助于精确测量重要的全球统计数据，如晕浓度-质量关系和小尺度的关联函数。模拟数据产品的选定子集通过HACC模拟数据门户公开提供。
2022-02-28 astro-ph.CO
Probing Cosmology with Dark Matter Halo Sparsity Using X-ray Cluster Mass Measurements
提出了一种新的星系团宇宙学探测方法--晕稀疏度。这一特性的晕在两个不同的半径测量的晕质量的比例，并携带编码在晕质量配置文件的宇宙学信息。在Balmes等人（2014）工作的基础上，我们使用来自具有$4096^3$粒子的（$2.6$ Gpc/h）$^3$体积的数值N体模拟的晕目录来测试稀疏性的性质。我们表明，在一个给定的红移的平均稀疏度可以预测的晕质量函数的先验知识。这提供了一个定量的框架来推断宇宙学参数的限制，使用测量星系团的稀疏性。我们通过对没有系统分类的合成数据集进行似然分析来证明这一点，从中我们可以恢复输入的基准宇宙学。我们还进行了初步的分析，潜在的系统误差，并提供了重子效应对稀疏性测量的影响的估计。我们评估了104个集群的样本从X射线观测的流体静力学质量的稀疏性，并推导出宇宙物质密度$Ω_m$和密度波动的归一化幅度在$8$ Mpc h $^{-1}$规模，$σ_8$的约束。假设没有系统分类，我们发现$Ω_m=0.42\pm 0.17$和$σ_8=0.80\pm 0.31$在$1σ$，对应于$S_8\equiv σ_8\sqrt{Ω_m}=0.48\pm 0.11$。未来的聚类调查可能会提供精确测量稀疏性的机会。一个几百个质量估计误差在百分之几水平的星系团的样本可以提供有竞争力的宇宙学参数约束，与从其他宇宙探测器推断的宇宙学参数约束互补。
2018-06-12 astro-ph.CO
Minimum star-forming halo mass in axion cosmology
阐明暗物质的粒子物理本质是现代科学的重大挑战之一。目前在实验室中缺乏任何直接的DM探测，这就增加了对天体物理约束的需求，将搜索范围扩展到DM模型，超越了流行的弱相互作用大质量粒子（WIMP）场景。在这里，我们应用经典的Rees-Ostriker-Silk冷却标准的星系形成模型与超轻轴子DM，也被称为模糊暗物质（FDM）。由此产生的约束条件提供了一个启发式的框架，为即将到来的观察，我们的近似分析激励未来的FDM结构形成的自洽模拟的需要。我们使用观测约束DM主机的超暗矮（UFD）星系的本地组，连同红移约束的发生从最近的EDGES 21厘米宇宙学测量的原始恒星形成，来说明这种方法。我们发现，现有的限制是直接调和与标准$Λ$ CDM，但不利于FDM轴子质量低于$\sim 10^{-21}\,{\rm eV}/c^2$。利用DM粒子物理的天体物理探测器的未来潜力是引人注目的。
2018-09-05 astro-ph.CO
Luminosity distance in Swiss cheese cosmology with randomized voids and galaxy halos
研究了星系晕和大尺度空洞产生的引力透镜引起的光度距离涨落。空隙通过由\LambdaCDM Friedman-Robertson-Walker背景组成的“瑞士奶酪”模型来表示，其中去除了许多随机分布的共动半径为35 Mpc的球形区域。然后将一部分去除的质量以随机定位的晕的形式放置在球体的壳上，用Navarro-Frenk-White轮廓建模。其余的质量被放置在球体的内部，或者是平滑分布，或者是随机分布的晕圈。我们使用Holz & Wald（1998）方法的一个变体计算了星等位移的分布，其中包括透镜剪切的影响。在我们考虑的两个模型中，这个分布的标准差是0.065和0.072星等，平均值是-0.0010和-0.0013星等，对于半径为35 Mpc的空洞，红移为1.5的源，空洞的选择使得90%的质量在今天的壳层上。由于空隙和晕圈的标准偏差是一个因素~ 3大，由于35 Mpc的空隙单独与1 Mpc的壳厚，我们在我们以前的工作中研究。近似地说，分布的方差只取决于平均柱深和晕的浓度，以及晕形式的质量密度的分数（与平滑分布相反）：它与晕在空间中的分布方式无关。我们推导出一个近似的解析公式的方差，同意我们的数值结果，以\lesssim 20%的z \simeq 1.5。
2012-07-16 astro-ph.CO
On constraining Cosmology and the Halo Mass Function with Weak Gravitational Lensing
针对弱引力透镜与普朗克卫星的$S_8$测量差异，本研究通过让暗晕质量函数自由变化，发现其参数放宽后可消除二者的宇宙学张力，且第四阶段巡天将能高精度测量该参数。
2023-08-24 astro-ph.CO
Multiprobe cosmology forecasts from halo-occupation-distribution-based forward modeling of galaxy and void statistics
Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Department of Physics, University of Arizona（亚利桑那大学物理系）；Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所，粒子与宇宙学中心）；Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学天文台，慕尼黑大学物理学院）
本研究结合宇宙空洞与星系的多类统计量，通过含装配偏置的HOD正向建模，预测DESI第5年数据可实现高精度宇宙学参数约束，打破星系-暗晕关联与宇宙学的参数简并。
2026-08-13 astro-ph.CO
Approximate methods for the generation of dark matter halo catalogs in the age of precision cosmology
精确宇宙学最近引发了对大尺度物质聚集近似方法的新关注，其基础可以追溯到60年代末到90年代初。事实上，虽然在测量集群的精度达到百分之几的前景构成了挑战，即使是完整的N体模拟，一个准确的估计的协方差矩阵的集群统计，更不用说采样的参数空间，需要使用大量的（数百在最有利的情况下）模拟（模拟）星系目录。结合几个N体模拟与大量的近似方法执行的实现给出了最有前途的方法来解决这些问题与合理的资源量。在本文中，我回顾这个话题，从基础的方法，然后通过开拓性的努力，90年代，最后提出了最新的扩展和一些代码，现在正在使用的当代调查和彻底测试，以评估其性能的背景下，未来的调查。
2016-10-07 astro-ph.CO
The quantum de Sitter root of quasi de Sitter observables: a pedagogical review
在暴胀宇宙学中，准德西特的优雅退出使我们能够测量原始dS相的量子特征，特别是，缺乏标度不变性参数化的光谱指数$n_s$。在这篇评论中，我们总结了以前的工作，如何实现的基础原始标度律的dS平面基态（dSQFI）的dS量子费舍尔信息。在大尺度上，dSQFI明确地将$n_s$的值设置为$0.9672$，而无需任何qdS输入。该值独立于张量与标量之比，其值需要依赖于模型的输入。此外，dSQFI预测，在大尺度上，一个小的运行与当前的实验结果兼容。小尺度的dSQFI的其他现象学后果，将在未来的审查中讨论。
2022-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
