Bars in hydrodynamical cosmological simulations
我们研究了在完全宇宙学流体动力学模拟银河系质量的星系形成的两个酒吧的属性。在一种情况下，酒吧形成在一个系统中的光盘，凸起和晕组件，是相对强大和长，可以预期的系统中的球体强烈影响的演变。第二个棒不太强，较短，形成于一个没有明显凸起成分的星系中。我们研究了棒的强度和长度，沿棒和跨棒的恒星密度分布以及棒区的速度场。我们将它们与动态（理想化）模拟和观测结果进行比较，并发现，一般来说，一个很好的协议，虽然我们也发现了一些重要的差异。我们的研究结果表明，或多或少的现实酒吧可以自然形成的$Λ$ CDM宇宙学，并开辟了可能性，研究酒吧的形成过程中，一个更一致的方式比以前做的，因为主机星系生长，吸积物质和显着演变过程中的酒吧和演变。
2012-06-22 astro-ph.CO
Black hole evolution: III. Statistical properties of mass growth and spin evolution using large-scale hydrodynamical cosmological simulations
星系中心的超大质量黑洞（BH）可以通过气体吸积和合并迅速改变质量和自旋。使用流体动力学宇宙学模拟，BH增长和反馈的处方从活动星系核，我们研究了BH质量增长的演变是如何驱动的气体吸积和合并。使用半分析方法来演化自旋，我们还强调了负责驱动自旋的大小和方向作为宇宙时间的函数的机制。我们发现，在高红移宇宙星系保持大值的气体吸积到黑洞，因此是它们的质量和自旋演化的主要驱动力。在高红移下，冷气体的持续吸积倾向于使BH自旋与周围气体的角动量对齐，并使它们的大小最大化。相反，在低红移时，随着黑洞质量越来越大，星系的气体越来越少，双星合并对黑洞总质量增长的贡献也越来越大，特别是在高质量端，并且倾向于降低自旋的大小并改变它们的方向。
2014-02-25 astro-ph.CO
Radiation Hydrodynamical Instabilities in Cosmological and Galactic Ionization Fronts
电离锋，即来自大质量恒星和星系的H/He电离光子在空间传播的尖锐辐射锋，从最早的时候起就在宇宙中无处不在。宇宙的黑暗时代随着大爆炸后几百万年第一批原始恒星和星系的形成而结束。数值模拟显示，这一时期的恒星质量非常大，质量为25 - 500个太阳，H II区的直径高达30，000光年。我们提出了三维辐射流体动力学计算，揭示了第一恒星和星系的I-前线容易发生剧烈的不稳定性，增强了早期星系际介质（IGM）中的紫外光子逃逸，并形成了超新星后来爆炸的clusional介质。第一颗超新星对这些团块的金属富集可能导致了第二代低质量恒星的迅速形成，深刻地改变了第一个原星系的性质。宇宙辐射流体动力学是独特的，因为电离光子在早期强烈地耦合到气体流动和原始化学，引入了不同特征时间尺度的层次结构，其相对大小在整个给定的计算中变化很大。我们描述了自适应多步集成方案，我们已经开发的自洽运输的宇宙学和银河系电离锋。
2010-12-09 astro-ph.CO
Inhomogeneous Reionization Models in Cosmological Hydrodynamical Simulations
在这项工作中，我们提出了一种新的混合方法来模拟宇宙流体动力学模拟中的再电离热效应。该方法改进了用于星系际介质（IGM）和星系形成的模拟的标准方法，而没有显着增加的计算成本，允许有效的探索参数空间。该方法使用了一个小的唯象输入参数集，并结合了半数值再电离模型，以解决拓扑结构的再电离和再电离加热IGM的近似模型，与大规模并行\texttt{Nyx}流体动力学代码，专门设计用于解决扩散IGM气体的结构。我们已经产生了几个大规模的高分辨率宇宙学流体动力学模拟（$2048^3$，$L_{\rm box} = 40$ Mpc/h）与不同的瞬时和非均匀HI再电离模型，使用这种新的方法。我们研究了这些模型的IGM热性质，发现大尺度的温度波动远远超出了再电离结束。分析这些模型的一维通量功率谱，我们发现$\sim 50\%$的大尺度属性（低模式，$k\lesssim0.01$ s/km）的后再电离功率谱的差异，由于热涨落。我们表明，这些差异可以让人们区分不同的再电离方案已经与现有的LY $α$森林测量。最后，我们探讨的差异，在小尺度截止功率谱，我们发现，对于相同的热输入，模型显示出非常好的协议，提供的瞬时再电离模型的再电离红移发生在中点的非均匀模型。
2019-06-07 astro-ph.CO
Baryonification: An alternative to hydrodynamical simulations for cosmological studies
University of Zurich（苏黎世大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Leiden University（莱顿大学）
BFC模型通过重子化N-body模拟替代流体动力学模拟，实现对宇宙学研究的高精度预测。
2025-12-10 astro-ph.CO
Modelling neutral hydrogen in galaxies using cosmological hydrodynamical simulations
高红移星系的原子和分子氢含量的表征是一个主要的观测挑战，将在未来几年内通过新一代射电望远镜来解决。我们研究这个重要的问题，考虑在高分辨率宇宙流体动力学模拟的结构范围内的氢的状态。此外，我们的模拟使我们能够调查我们的结果的灵敏度，数值分辨率和次网格重子物理（特别是从超新星和活动星系核的反馈）。我们发现，中性氢分布建模中最重要的不确定性来自于我们需要在中等密度区域建模自屏蔽校正。未来的模拟结合辐射转移计划将是至关重要的，以改善我们的经验自屏蔽阈值。无论阈值的确切性质，我们发现，虽然原子氢质量函数的演变只有温和的红移2到零，分子氢质量函数增加，特别是在高质量端的红移。有趣的是，中性氢质量函数的弱演化对所使用的反馈方案不敏感，但对于分子气体则相反，这与模拟中的恒星形成更密切相关。
2011-09-29 astro-ph.CO
Intrinsic alignments of galaxies in the Horizon-AGN cosmological hydrodynamical simulation
星系的内在排列被认为是对弱引力透镜测量的污染。在这项工作中，我们研究了地平线-AGN，一个自适应网格细化流体动力学宇宙学模拟箱100 Mpc/h的AGN反馈实现的星系形状和自旋在低红移（$z\sim 0.5$）的对齐。我们发现模拟中的球状星系在暗物质密度场和其他球状体中表现出径向向过密度方向排列的趋势。这一趋势与观测结果一致，但信号的幅度在很大程度上取决于如何测量形状以及如何在模拟中选择星系。盘状星系在三维空间中表现出切向环绕椭球体的倾向。虽然该信号在投影中似乎受到抑制，但这并不能保证在未来的弱透镜勘测中可以安全地忽略光盘对准。Horizon-AGN中亮星系的形状排列与观测和其他模拟工作一致，但我们发现低光度星系的排列较少。我们还描述了模拟中星系形状的系统性，并表明在测量密度场和星系椭圆率的相关性时，它们可以被安全地忽略。
2015-10-22 astro-ph.CO
Resolution Convergence in Cosmological Hydrodynamical Simulations Using Adaptive Mesh Refinement
我们已经探讨了气体分布的演化进行了宇宙学模拟使用RAMSES自适应网格细化（AMR）代码，探索宇宙学流体动力学模拟的分辨率的影响。了解初始条件的分辨率和模拟的最终分辨率的影响至关重要。较低的初始分辨率模拟往往会产生较少数量的低质量结构。这将强烈影响物体的组装历史，并具有模拟不同宇宙学的相同效果。初始条件的分辨率是模拟中的一个重要因素，即使具有固定的最大空间分辨率。使用AMR模拟的气体的功率谱与固定网格方法有很大的不同-AMR模拟中小尺度上的功率更大-即使在固定的物理分辨率下，也会在特定的时期产生恒星形成的偏移。这是因为在特定时间之前，上网格级别被保留以保持近似固定的物理分辨率，并且仅模拟暗物质的自然演化。虽然抑制的影响随着空间和初始条件分辨率的增加而下降，但恒星形成中的偏移量仍然下降到1 kpc的空间分辨率。这些偏移量约为10- 20%，低于实现物理学的不确定性，但预计会影响星系的详细属性。我们已经实施了一种新的网格抑制方法，以尽量减少抑制对恒星形成率的影响。
2018-03-21 astro-ph.CO
Spherical accretion of collisional gas in modified gravity I: self-similar solutions and a new cosmological hydrodynamical code
球形坍缩的场景在宇宙学中具有重要意义，因为它捕捉了结构形成的几个关键方面。Einstein-de Sitter（EdS）模型中自相似解的存在极大地简化了其分析，使其成为一个强有力的工具，以获得对涉及星系形成的真实和更复杂的物理过程的有价值的见解。虽然已经有大量的研究将各种额外的物理过程纳入球形坍缩，但在这种情况下，修正的重力（MG）模型的效果仍然没有得到很好的理解，MG模型是$ΛCDM$范式的流行替代品，可以解释宇宙加速。在本文中，我们研究了一个特殊的MG模型中碰撞气体的球形吸积，这是一个罕见的情况下，也承认自相似的解决方案。该模型显示了由重力增强和筛选机制引起的有趣行为。尽管MG的强大的影响，我们发现，其自相似的解决方案，以及同意的EdS模型。这些结果被用来评估一个新的宇宙学流体动力学代码的球形崩溃模拟介绍这里，这是基于双曲型偏微分方程引擎ExaHyPE 2。其良好的协议与理论预测证实了这个程序的可靠性，在模拟天体物理过程中的球形坍缩。我们将使用此代码来研究更现实的MG模型在未来的工作中的气体的演变。
2022-03-02 astro-ph.CO
Modelling the tightest relation between galaxy properties and dark matter halo properties from hydrodynamical simulations of galaxy formation
我们研究如何一个星系的属性与其宿主暗物质晕的属性密切相关，使用最先进的流体动力学模拟星系形成鹰，插图，和插图TNG。与以前的大多数工作不同，我们的分析集中在所有类型的星系，包括中央星系和卫星星系。我们发现，恒星质量的星系在时代的峰值圆速度与演化校正给出了最紧密的这种相关性的峰值圆速度$V_{\rm peak}$星系的底层暗物质晕。在这种关系中，星系恒星质量的演化减少而不是增加了散射。我们还发现，一个主要的散射源来自恒星剥离由于星系之间的强相互作用。即使如此，我们表明，流体动力学模拟预测的散射的大小有一个可以忽略不计的影响，密集的$V_{\rm peak}$ -选择subhalo从模拟，这表明，即使是最简单的subhalo丰度匹配（SHAM），没有散射和任何额外的自由参数，可以提供一个强大的预测星系聚类，可以同意令人印象深刻的SDSS的主要星系调查的意见。
2020-02-28 astro-ph.CO
Assessing subhalo finders in cosmological hydrodynamical simulations
该研究对比了三种子晕查找算法在FLAMINGO纯暗物质与流体动力学模拟中的表现，发现不同算法的子晕质量函数等结果存在显著差异，且流体模拟中表现更差，同时提出了性能更优的HBT-HERONS子晕查找器。
2025-09-03 astro-ph.CO
Role of ionizing background and galactic feedback on the redshift space clustering of OVI absorbers in hydrodynamical simulations
本研究利用Sherwood模拟，探究电离紫外背景与不同星系反馈对低红移OVI吸收体红移空间成团性的尺度依赖影响，提出可结合中等尺度成团信号与柱密度分布约束模拟反馈效应。
2023-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of baryons on the matter power spectrum from the Horizon-AGN cosmological hydrodynamical simulation
未来弱透镜巡天的精确宇宙学依赖于在$k < 10$ $h$ /Mpc尺度下百分比水平的总物质功率谱的知识，重子物理学的影响建模是至关重要的。我们比较测量的总物质功率谱从地平线宇宙学流体动力学模拟：一个暗物质-只有运行，一个完整的重子物理，另一个缺乏活动星系核（AGN）的反馈。重子在$k\simeq 10$ $h/$ Mpc处导致能量的抑制，在$z=0$处导致$<15\%$的能量的抑制，并且由于更有效的冷却和恒星形成，在较小的尺度上导致能量的几倍的增强。结果对模拟中最高质量晕的存在很敏感，暗物质的分布也受到了几个百分点的影响。在整个$z=0-5$中，由于活动星系核反馈和气压的相互作用以及结构的生长，该效应的红移演化是非单调的。我们调查的有效性的分析重子校正模型在描述我们的结果。我们需要一个不同的红移演化，并提出了一个替代的拟合函数与$4$自由参数，重现我们的结果内$5\%$。与其他模拟相比，我们发现在$z=0$中重子过程对总物质功率谱的影响较小。相应地，我们的结果表明，活动星系核的反馈是不够强的模拟。来自地平线模拟的总物质功率谱在https://www.horizon-simulation.org/catalogues.html上公开提供
2018-09-24 astro-ph.CO
Machine Learning and Cosmological Simulations II: Hydrodynamical Simulations
我们扩展了机器学习（ML）框架之前提出的模型星系形成和演化的层次宇宙中使用N体+流体动力学模拟。在这项工作中，我们表明，ML是一个很有前途的技术来研究星系形成的背景下的流体动力学模拟。我们使用Illustris Simulation来训练和测试各种复杂的机器学习算法。通过只使用必要的暗物质晕物理性质，没有合并的历史，我们的模型预测的气体质量，恒星质量，黑洞质量，恒星形成率，$g-r$颜色，恒星金属丰度相当强劲。我们的研究结果提供了一个独特的和强大的唯象框架，探索星系晕连接，是建立在固体流体动力学模拟。所列出的星系属性的有前途的再现证明了ML作为一个有前途的和一个显着更有效的计算工具来研究小尺度结构的形成。我们发现ML在短短几分钟的计算时间内惊人地模仿了一个完整的流体动力学模拟。ML模拟的星系人口，而不是数字相同的插图，是统计和物理鲁棒性，并遵循相同的基本观测约束。机器学习提供了一种有趣且有前途的技术，可以在未来创建快速的模拟星系目录。
2016-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Sejong Suite: Cosmological Hydrodynamical Simulations with Massive Neutrinos, Dark Radiation, and Warm Dark Matter
我们介绍了世宗套件，一个广泛的收集国家的最先进的高分辨率宇宙流体动力学模拟跨越各种宇宙学和天体物理参数，主要是为建模莱曼阿尔法（LyA）森林。该套件分为三个主要类别（网格套件，支持套件和系统套件），解决不同的科学目标。采用基于粒子的实现，我们遵循气体，暗物质（冷和暖），大质量中微子和暗辐射的演变，并考虑几种组合的盒子大小和粒子数。通过额外的增强技术，我们能够在（100 Mpc/h）^3盒大小中达到高达3x3328^3= 1100亿个粒子的等效分辨率，非常适合当前和未来的调查（例如，eBOSS，DESI）。值得注意的是，第一次，我们模拟扩展的混合场景描述的综合效应的温暖的暗物质，中微子和暗辐射，建模一致，考虑到中微子质量分裂。除了为所有考虑的模型提供从z=5.0到z=2.0的多组分快照（dz=0.2）外，我们还在相同的z范围和扩展的参数空间中产生了超过2.88亿个LyA串。串非常适合LyA森林科学研究，映射高$z$宇宙网络和物质通量的关系和偏见，并在小尺度上量化重子的关键作用。我们还提出了第一次分析的套件集中在物质和通量的统计，并表明，我们能够准确地再现一维通量功率谱的尺度k=0.06 [s/km]映射最近的高分辨率类星体数据，以及星系际介质的热历史。这里描述的模拟和产品将逐步提供。
2020-07-30 astro-ph.CO
Cosmological hydrodynamical simulations of galaxy clusters: X-ray scaling relations and their evolution
我们分析了星系团的宇宙学流体动力学模拟，研究了总质量与可观测量之间的X射线标度关系，这些可观测量包括X射线光度、气体质量、X射线温度和$Y_{X}$。三组模拟进行了改进版本的光滑粒子流体动力学GADGET-3代码。这些考虑以下内容：非辐射气体，恒星形成和恒星反馈，以及活动星系核（AGN）的反馈。我们选择集群与$M_{500} > 10^{14} M_{\odot} E(z)^{-1}$，模仿典型的选择Sunyaev-Zeldovich样本。这允许具有足够大的质量范围，以使得即使在$z \sim 2$下也能够稳健地拟合关系。分析结果与观测结果基本一致。在$z=2$的质量-气体质量和质量-温度关系的斜率值比$z=0$低10%，这是由于在前一种情况下应用的质量选择，以及在后一种情况下早期合并的影响。我们调查的斜率变化的研究的演变的归一化的影响。我们的结论是，宇宙学的研究，通过标度关系应限于红移范围$z=0-1$，我们发现，在那里的斜率，散射，和协方差矩阵的关系是稳定的。质量和$Y_X$之间的标度被证实是最稳健的关系，几乎独立于气体物理。在较高的红移，标度关系是敏感的包含活动星系核的影响，低质量系统。对这些天体的详细研究将对评估活动星系核对ICM的影响至关重要。
2018-01-25 astro-ph.CO
Cosmological dependence of the measurements of luminosity function, projected clustering and galaxy-galaxy lensing signal
星系的光度函数Φ（M），星系的投影成团率w_p（r_p），星系-星系透镜信号Δ τ等观测量，通常都是通过假设一个基准宇宙学模型来计算星系间距离的星系红移巡天测量的。越来越多的研究对这些测量结果进行联合分析，并限制宇宙学参数。我们量化的数量，这种测量系统的变化作为基准宇宙学用于测量的变化，并表明，这些影响可能是显着的高红移（z~0.5）。我们提出了一个简单的方法，映射使用一个特定的基准宇宙模型的任何其他宇宙模型的测量。宇宙学约束（或晕占据分布约束），使用光度函数，聚类测量和星系-星系透镜信号，但忽略这些系统的影响可能会低估推断参数的置信区间。
2013-09-11 astro-ph.CO
NIHAO project I: Reproducing the inefficiency of galaxy formation across cosmic time with a large sample of cosmological hydrodynamical simulations
我们介绍项目NIHAO（一百天体物理学对象的数值研究），一组100宇宙放大流体动力学模拟使用汽油代码，改进的SPH算法的实现。在我们的研究中的晕范围从矮银河系的质量，并代表合并的历史，浓度和自旋参数的无偏采样。粒子质量和力软化的选择，以解决质量分布在所有质量维里半径的1%以下，确保星系半光半径得到很好的解决。对每个天体采用相同的恒星形成和恒星反馈处理，模拟的星系再现了观测到的星系形成在宇宙时间内的低效率，表现为恒星质量与晕质量的关系，以及恒星形成速率与恒星质量的关系。因此，我们得出结论，恒星反馈是限制质量小于银河系的星系中恒星形成效率所需的主要物理学因素。
2015-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
E pur si muove: Galiliean-invariant cosmological hydrodynamical simulations on a moving mesh
流体动力学宇宙学模拟目前通常采用拉格朗日SPH技术，或欧拉流体动力学的笛卡尔网格与自适应网格细化。这两种方法都有缺点，在某些情况下会对其准确性产生负面影响。我们在这里提出了一个新的计划，在很大程度上消除了这些弱点。它是基于一个移动的非结构化网格定义的一组离散点的Voronoi镶嵌。网格是用来解决理想流体动力学的双曲守恒律与有限体积法，基于二阶不分裂Goddom格式与精确的黎曼求解器。原则上，网格生成点可以任意移动。如果它们被选择为平稳的，则该格式等价于具有二阶精度的普通欧拉方法。如果它们以局部流的速度移动，则获得流体动力学的拉格朗日公式，该公式不会受到其他基于网格的拉格朗日方案中固有的网格失真限制。在这种模式下，我们的新方法是完全伽利略不变的，不像普通的欧拉代码，一个属性，是宇宙学模拟的重要性。此外，新方案可以自动连续地调整其空间分辨率，从而继承了SPH在模拟宇宙结构增长方面的主要优点。欧拉方法在处理激波方面的高精度得到保留，而接触不连续性的处理得到改进。我们将讨论如何实现这种方法在我们的新的并行代码AREPO，无论是在2D和3D。我们使用一套测试问题来检查新代码的性能，并认为它提供了一个有吸引力的和有竞争力的替代目前的SPH和欧拉技术。（节略）
2009-10-31 astro-ph.CO
HyPhy: Deep Generative Conditional Posterior Mapping of Hydrodynamical Physics
产生大体积流体动力学模拟宇宙学观测是一个计算要求很高的任务，下一代观测所必需的。在这项工作中，我们构建了一个新的全卷积变分自动编码器（VAE）合成水动力学场条件下的暗物质领域的N体模拟。在单个流体动力学模拟上训练模型后，我们能够概率地将新的仅暗物质模拟映射到相应的完整流体动力学输出。通过对VAE的潜在空间进行采样，我们可以生成后验样本并研究映射的方差。我们发现，我们的重建领域提供了一个准确的表示目标流体动力学领域以及合理的方差估计。这种方法有希望快速生成模拟，以及在一个完整的贝叶斯逆模型的观测数据的实施。
2021-06-23 astro-ph.CO
FLAMINGO: Calibrating large cosmological hydrodynamical simulations with machine learning
本文利用机器学习中的高斯过程模拟器，基于32个小体积模拟校准FLAMINGO宇宙学流体动力学模拟的AGN与恒星反馈亚网格参数，成功在三种分辨率下恢复观测关系，并能根据观测数据而非具体参数值定义模型变化。
2023-10-23 astro-ph.CO
Cosmological perturbations and clustering mechanisms in multifield dark energy
Bu-Ali Sina University（布阿利西纳大学）；Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC（马德里自治大学-西班牙高等科学研究委员会理论物理研究所）；Department of Physics, Case Western Reserve University（凯斯西储大学物理系）；Imperial College London（帝国理工学院）
研究具有弯曲场空间几何的双场暗能量的宇宙学特征，通过数值求解方程评估有效单场描述有效性，考察三种暗能量聚集机制及其在物质功率谱等上的印记，确立多场暗能量为可检验的Quintessence扩展。
2026-07-28 astro-ph.CO
Testing the Impact of Satellite Anisotropy on Large and Small Scale Intrinsic Alignments using Hydrodynamical Simulations
星系内禀排列（IA）长期以来一直被认为是弱透镜宇宙学推论的重要污染物。在本文中，我们试图量化的影响，一个共同的建模假设在分析描述的内在路线：球对称的暗物质晕。了解这种效应是很重要的，因为目前这一代的固有对准模型是有限的，特别是在小尺度上，建立一个准确的理论描述将是必不可少的充分利用信息在未来的透镜数据。我们的分析是基于113，560个星系的目录之间的$z=0.06-1.00$从MassiveBlack-II，盒长度$100 h^{-1}$ Mpc的流体动力学模拟。我们发现卫星各向异性在$\geq 30-40\%$水平上对小尺度对准关联函数有贡献。当分离度大于$1 h^{-1}$ Mpc时，影响大致与尺度无关，导致$\sim20\%$的IA功率谱振幅发生偏移。这些结论在整个红移范围内以及MassiveBlack-II和Illustris模拟之间是一致的。宇宙学的影响，这些结果进行了测试，使用模拟的似然分析。合成宇宙剪切数据是用未来LSST类调查的预期特征（深度、面积和数量密度）构建的。我们的研究结果表明，使用基于球对称的晕模型建模对齐可能会导致$S_8$和$w$在$\sim 1.5σ$水平的宇宙学参数偏差。
2019-12-13 astro-ph.CO
Hydrodynamical simulations of galaxy clusters in dark energy cosmologies: I. general properties
我们研究了暗能量对结构形成的影响，在五个不同的宇宙学模型，即一个和谐的$Λ$ CDM模型，两个模型与动态暗能量，被视为一个精粹标量场（使用RP和SUGRA势的形式）和两个扩展的精粹模型（EQP和EQn），其中的精粹标量场与引力非最小相互作用（标量张量理论）。我们对所有模型采用了物质功率谱$σ_{8}$的归一化来匹配CMB数据。在含有动力学暗能量和精粹的模型中，我们用$w_0\approx-0.9$描述物态方程，仍在观测允许的范围内。对于每一个模型，我们进行了流体动力学模拟的宇宙学盒的$(300 \ {\rm{Mpc}} \ h^{-1})^{3}$，包括重子，并允许冷却和恒星形成。演化中的暗能量和重子物理学的当代存在使我们能够研究不同背景宇宙学和发光物质演化之间的相互作用。由于星系团重子分数可以用来约束其他宇宙学参数，如$Ω_{m}$，我们还分析了暗能量如何影响星系团的重子含量。我们发现，在动力学暗能量模型中，演化的宇宙学背景导致不同的恒星形成速率和不同的星系团形成历史，但重子物理并没有受到相应的影响。我们研究了几个代理的集群质量函数的基础上的X射线观测值，如温度，光度，$M_{gas}$，和$Y_{gas}$。我们的结论是，X射线温度和$M_{gas}$函数是更好的诊断解开不同的暗能量模型之间的结构的生长。[删节]
2012-03-23 astro-ph.CO
On the complementarity of galaxy clustering with cosmic shear and flux magnification
在本文中，我们鼓励使用星系团测量光度红移信息，包括从流量放大的贡献，作为宇宙学的探测。我们目前的宇宙学预测时，聚类数据单独使用，当聚类与宇宙剪切分析相结合。我们考虑两种类型的聚类分析：第一，只有红移自相关层析红移箱聚类;第二，使用所有可用的红移箱相关。最后，我们考虑如何推断宇宙学参数可能会有偏见，使用每一个分析时，通量放大被忽略。第三阶段的地面调查，和第四阶段的空间为基础的调查建模与光度红移误差，和值的斜率的光度函数推断CFHTLenS目录。我们发现，结合剪切聚类信息可以改善宇宙学参数的约束，使一个改进的暗能量任务组的品质因数的1.33时，只有红移的自相关性被用于聚类分析，上升到1.52时，在红移的互相关也包括在内。星系-星系透镜效应的加入进一步提高了质量，每种类型的聚类分析的品质因数分别增加了2.82和3.7倍。在一个聚类分析中的流量放大的存在并没有显着影响宇宙学约束的精度时，结合宇宙剪切和星系-星系透镜。然而，如果忽略放大率，推断的宇宙学参数值是有偏差的，某些宇宙学参数的偏差大于统计误差。（节录）
2013-11-15 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from Galaxy Clustering and the Mass-to-Number Ratio of Galaxy Clusters: Marginalizing over the Physics of Galaxy Formation
许多获得宇宙学约束的方法都依赖于星系和暗物质之间的联系。然而，星系的分布依赖于它们的形成和演化以及宇宙学模型，星系形成仍然不是一个很好的约束过程。因此，使用星系作为暗物质示踪剂来探测宇宙学的方法必须能够在不事先知道星系形成细节的情况下准确地估计宇宙学参数。我们应用这种推理的方法获得$Ω_m$和$σ_8$星系团结合质量与数量比的星系团。为了测试这种方法的灵敏度变化，由于星系形成，我们考虑了几种不同的模型应用于同一宇宙学暗物质模拟。然后，使用每个模型中的观测值估计宇宙学参数，边缘化晕占据分布（HOD）的参数。我们发现，在模型中的星系可以很好地表示由一个参数化的HOD，这种方法可以成功地提取所需的宇宙学参数范围广泛的星系形成处方。
2013-06-19 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: cosmological constraints from the full shape of the clustering wedges
本文探讨了重子振荡谱巡天（BOSS）CMASS数据发布9（DR9）样本中的成团楔xi_perp（s）和xi_para（s）的宇宙学意义。通过分别在0 <mu <0.5和0.5 <mu <1的范围内对全二维关联函数xi（mu，s）求平均来定义这些聚类楔形。这些测量使我们能够在样品的平均redsfhit z = 0.57处约束参数组合D_A（z）/r_s（z_d）= 9.03 +-0.21和cz/（r_s（z_d）H（z））= 12.14 +-0.43。我们结合最近的测量CMB，BAO和Ia型超新星的集群楔的信息，以获得对标准LCDM模型和一些潜在的扩展的宇宙学参数的约束。当允许暗能量状态方程偏离其标准LCDM值时，编码在聚类楔中的信息是最有用的。所有数据集的组合没有显示出偏离恒定暗能量状态方程的证据，在这种情况下，我们发现w_DE =-1.013 +-0.064，与宇宙学常数完全一致。我们通过限制增长率f（z）= d ln D（a）/d ln a来探索与广义相对论的潜在偏差，在这种情况下，CMASS聚类楔与CMB数据的组合意味着f（z = 0.57）= 0.719 ± 0.094，根据GR的预测。我们的结果清楚地说明了各向异性聚类测量相对于角度的额外约束能力-平均数量。
2013-03-18 astro-ph.CO
Sensitivity of Cosmological Parameter Estimation to Nonlinear Prescription from Galaxy Clustering
下一代大规模调查以高分辨率探测非线性区域。根据这些观测结果进行可行的宇宙学推断需要对轻度非线性区域进行精确的理论建模。在这项工作中，我们调查的灵敏度宇宙学参数测量从未来的探测星系团的选择非线性处方高达$k_{\rm max}=0.3~h~\rm{Mpc}^{-1}$。特别是，我们计算的诱导参数偏差时，轻度非线性政权的Halofit拟合方案建模。我们发现显着的（$\sim5σ$）偏见的一些参数与未来的欧几里德一样的调查。我们还探讨了不同尺度的参数估计不同的观测设置和宇宙学的情况下，Halofit和EFTofLSS的两个非线性处方相比的贡献。我们包括在分析中的自由参数的非线性理论和一个盲目的参数化星系的偏见。我们发现，这些讨厌的参数的边缘化显着提高标准宇宙学参数的误差。这使得当转移到参数空间时，各种非线性处方的预测中的差异不太有效。因此，对这些讨厌的参数进行更精确的建模，将大大提高从轻度非线性状态中获得的宇宙学增益。
2021-07-27 astro-ph.CO
High-resolution cosmological simulations of primordial dark matter clustering under long-range and fractional forces
RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences（理化学研究所交叉理论数学科学中心）
本研究通过高分辨率模拟发现，原初暗物质在长程和分数力作用下形成更密集的暗物质晕，但有效康普顿波长尺度上的标量场波动会改变后续聚类行为。
2025-11-28 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from the Anisotropic Clustering Analysis using BOSS DR9
我们对宇宙的观测基本上是各向异性的，来自横向于视线的星系的数据来自同一时代，而来自平行于视线的星系的数据来自不同的时代。此外，星系沿视线的速度改变了它们的红移，产生了红移空间扭曲。我们执行一个完整的二维各向异性分析的星系聚类数据，拟合在一个基本上模型独立的方式的角直径距离D_A，哈勃参数H，和增长率ddelta/dln a没有假设一个暗能量模型。结果证明了与LCDM膨胀和增长的一致性，因此也验证了广义相对论。我们还指出了有效红移z_eff的解释依赖性，以及它对下一代巡天的宇宙学影响。
2013-11-20 astro-ph.CO
A high-resolution cosmological simulation of a strong gravitational lens
我们使用EAGLE星系形成模型对10^13 Msun星系群及其环境（维里半径的10倍）进行了宇宙流体动力学模拟。利用一种新的技术来提高暗物质计算的分辨率，而不依赖于气体的分辨率，模拟解决了质量为5 × 10^6 Msun的暗物质晕和亚晕。因此，它是有用的研究的丰度和性质的晕和subhaloes在强透镜测试的冷暗物质模型的目标。我们估计的晕和subhalo质量函数，并讨论它们是如何受到影响的模拟中的重子的列入和环境。我们发现，晕和次晕质量函数在流体动力学模拟比在其暗物质只有对应的振幅较低。这反映了在流体动力学模拟中由于再电离和星系风导致的气体早期损失而导致的晕增长减少，此外，在晕下，由于存在大规模中央星系而导致的宿主晕内潮汐效应增强而导致的中断。晕的分布是高度各向异性的，反映了质量吸积到星系团上的惯性特征。结果，结构的数量随着观察方向而显著变化。当在投影中观察时，当包括重子时，晕中心附近的结构的中值数量减少了两倍。
2021-02-03 astro-ph.CO
Clustering tomography: measuring cosmological distances through angular clustering in thin redshift shells
我们测试的宇宙学意义的研究星系聚类使用层析成像的方法，通过计算星系两点角相关函数$ω(θ)$在薄的红移壳层使用光谱红移星系调查。这种方法的优点是，它不需要假设一个基准宇宙学，以便将测量的角位置和红移转换为距离，并且它给出了几个（不太精确的）角直径距离$D_\rm{A}(z)$的测量，而不是只有一个（更精确的）有效平均距离$D_\rm{V}(z)$的测量，这导致对宇宙膨胀历史的更好的约束。我们测试我们的模型$ω(θ)$和它的协方差矩阵对一组模拟星系目录，并表明这种技术是能够提取无偏宇宙学约束。同时，在假设由普朗克卫星的宇宙微波背景测量得到的最佳拟合$Λ$ CDM宇宙学的基础上，我们结合普朗克理论，对三个平坦宇宙学模型的最终重子振荡谱学巡天星表进行了预测，并将它们与后实验中各向同性重子声学振荡（BAO）测量的预期结果进行了比较，在同一个星系目录上结合普朗克进行重建。虽然BAO对于约束标准$Λ$ CDM模型的宇宙学参数更准确，但当我们允许暗能量状态方程$w_{DE}$偏离$-1$时，层析成像技术给出了更好的结果，导致在$w_{DE}$的恒定值的情况下与BAO类似的性能，以及在$w_{DE}$的时间依赖值的情况下的适度改善，将$w_0-w_a$平面中的品质因数的值增加到$15\%$。
2014-07-15 astro-ph.CO
The halo model with beyond-linear halo bias: unbiasing cosmological constraints from galaxy-galaxy lensing and clustering
我们确定的错误时，采用标准近似的线性晕偏置的星系-星系透镜和星系集群观测的联合晕模型分析。考虑到千度巡天，我们预测忽略非线性晕偏差将导致恢复的描述结构生长的宇宙学参数$S_8$和物质密度参数$Ω_{\mathrm{m}}$中出现多达5个$σ$偏移。我们包括规模$10^{-1.3}<r_{\rm{p}} \ / h^{-1}\, \mathrm{Mpc}<10$的数据向量，这些偏移的方向取决于通过其他滋扰参数提供给晕模型的自由。我们的结论是，因此，在未来的宇宙学晕模型分析的非线性尺度上的大尺度结构观测值的超线性晕偏差校正必须包括在内。
2022-06-30 astro-ph.CO
The adhesion model as a field theory for cosmological clustering
粘附模型在过去已经被提出作为Zel'dovich近似的改进，为宇宙网的形成提供了很好的描述。我们将该模型转换为宇宙学大尺度结构的场论，增加了一个随机力来解释与初始功率谱无关的非常短的高度非线性尺度产生的功率。该随机粘附模型（SAM）的动力学性质类似于著名的Kardar-Parisi-Zhang方程，不同之处在于粘性和噪声谱是时间相关的。选择与生长因子$D$成比例的粘度通过单圈重整化参数限制噪声谱的形式。对于这种选择，SAM场论可重整化为一个回路。我们评论这个模型描述的非线性制度的CDM功率谱和它的效用作为一个相对简单的方法，宇宙学聚类的适用性。
2014-12-15 astro-ph.CO
Cosmological constraints on the gas depletion factor in galaxy clusters
大质量星系团中X射线发射气体质量分数（$f_{gas}$）的演化可以作为一种独立的宇宙学工具来探测宇宙的膨胀历史。然而，它的使用取决于一个关键的量，即，耗尽因子$γ$，它对应于$f_{gas}$相对于普适重子平均值的耗尽比率。这个量没有被直接观测到，并且在特定的宇宙学模型中进行流体动力学模拟（例如，在这项工作中，我们首次结合40个X射线发射气体质量分数测量和Ia型超新星的亮度距离测量，获得了气体耗尽因子的自洽观测约束。平坦的$Λ$ CDM宇宙学）已被用来对其进行校准。利用高斯过程重构了$γ$的一个可能的红移演化，我们没有发现这种演化的证据，这证实了目前流体动力学模拟的结果。此外，我们对$γ$的约束可以被看作是对不同宇宙学模型的宇宙学分析的数据先验。目前的测量系统有限，因此未来的改进将在很大程度上取决于更好的质量校准星系团和它们的测量密度分布。
2017-11-28 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: cosmological implications of the configuration-space clustering wedges
我们探索的宇宙学意义的各向异性聚类测量配置空间的最终星系样本的SDSS-III重子振荡光谱巡天的数据发布12。我们实现了一个新的详细的非线性，星系的偏见和红移空间扭曲的影响，可用于提取公正的宇宙学信息，从我们的测量尺度$s \gtrsim 20\,h^{-1}{\rm Mpc}$的建模。我们将BOSS的星系聚类信息与最新的宇宙微波背景（CMB）观测和Ia型超新星样本相结合，没有发现$Λ$ CDM宇宙学模型偏离的显著证据。特别是，这些数据集可以约束暗能量状态方程参数为$w_{\rm DE}=-0.996\pm0.042$时，假设时间无关，宇宙的曲率为$Ω_{k}=-0.0007\pm 0.0030$和中微子质量的总和为$\sum m_ν < 0.25\,{\rm eV}$在95% CL。我们探讨了$f(z)=Ω_{\rm m}(z)^γ$假设下宇宙结构增长率的约束条件，得到了$γ= 0.609\pm 0.079$，与广义相对论的$γ=0.55$预言符合得很好.我们压缩的信息，我们的聚类测量到约束的参数组合$D_{\rm V}(z)/r_{\rm d}$，$F_{\rm AP}(z)$和$fσ_8(z)$的有效红移的$z=0.38$，$0.51$和$0.61$与各自的协方差矩阵，并找到很好的协议与这些参数的预测从最佳拟合$Λ$ CDM模型从普朗克卫星的CMB数据。本文是分析BOSS最终…
2016-07-11 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
Quantum Cosmological Perturbations: Predictions and Observations
我考虑量子宇宙学扰动理论的一般模型独立预言。为了描述宇宙暴胀的阶段，在那里这些扰动被放大，流体动力学的方法被使用。暴胀阶段的完全特征是状态方程与宇宙学常数的偏差，直到暴胀结束，宇宙学常数是e折叠数的光滑函数。它示出，在这种情况下，光谱指数应偏离平坦的一个至少由3%，无论任何特定的情况。给出了谱指数的值，导出了产生引力波量的下限。最后讨论了暴胀的有效流体动力学描述与暴胀情景之间的关系。
2013-03-15 astro-ph.CO hep-th
On the total cosmological information in galaxy clustering: an analytical approach
在结构形成的线性区域之外，编码在星系团中的宇宙学信息的一部分变得无法用通常的功率谱来描述。最近引入了“足够的统计”A*，以重新获得丢失的，并最终提取所有的宇宙学信息。我们提出了解析近似的A* 和传统的功率谱，以及它们的协方差矩阵，以分析计算其宇宙学信息含量的背景下，Fisher信息理论。我们的方法允许精确的定量比较的技术与彼此和数据中的总信息，并提供了足够的统计数据的见解。特别是，我们发现，虽然A* 功率谱具有类似的形状，通常的星系功率谱，其振幅强烈调制的小尺度统计。这种效应主要是由于A* 功率谱能够重新捕获通常功率谱丢失的信息。我们使用我们的框架来预测最好的可实现的宇宙学约束作为其星系密度的函数的投影调查，并比较两个功率谱的信息内容。我们发现，充分的统计提取所有的宇宙学信息，导致约2倍的增益在低红移密集投影的调查。预测调查有效量的增加与以前的数字计算是一致的。
2015-03-17 astro-ph.CO
Intrinsic correlations of galaxy sizes in a hydrodynamical cosmological simulation
测量的星系半径和那些预测的基本面（FP）之间的残差是弱透镜放大率的可能示踪剂。然而，观测表明，这些系统与大规模结构相关。我们利用Horizon-AGN流体动力学宇宙学模拟在$z=0.06$上分析了椭圆星系（早期型）和螺旋星系（晚期型）的这些内在尺寸相关（ISC）。我们将单独的FP拟合到每个样本，在每种情况下都找到类似分布的半径残差$λ$。在螺旋星系的情况下，我们发现持续的$λλ$相关性超过三维分离$0.5-17\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$，在$>3σ$的意义。当放松质量选择，适用于更好的协议与星系聚类的限制，螺旋$λλ$检测加强$9σ$ ;我们检测到$5σ$密度$λ$相关性;我们观察到本质上大的螺旋集群更强烈地比小螺旋规模$\lesssim10\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$，在$>5σ$的意义。相反，与文献一致，我们观察到质量较低，本质上小的椭圆星系集群更强烈地超过规模$0.5-17\,h^{-1}{\rm{Mpc}}$，在$>5σ$的意义比他们的大同行。我们模型$λλ$的相关性，使用唯象的非线性尺寸模型，并预测宇宙收敛分析的污染水平。我们发现系统的贡献是类似的顺序，或占主导地位的宇宙学信号。我们做了一个模拟测量的内在的，系统的投影表面质量密度$Σ(r)$的贡献，并发现统计上显着的，低振幅，积极（消极）的贡献，从低质量的螺旋（椭圆），这可能是大规模（$\gtrsi…
2023-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Suite of Hydrodynamical Simulations for the Lyman-Alpha Forest with Massive Neutrinos
在类星体光谱中留下的中性氢的存在的签名允许一个约束中微子质量的总和与改进的灵敏度，相对于实验室实验，并可能揭示中微子质量等级和中微子的绝对质量尺度的新的光。宇宙学参数和暗能量状态方程上的约束也可以从联合参数估计过程中导出。然而，这需要对Lyman-Alpha（LyA）森林中透射通量的视线功率谱进行详细建模，其尺度从几个到数百个Mpcs，这反过来又要求包含和仔细处理宇宙学中微子。为此，我们在这里提出了一套国家的最先进的流体动力学模拟冷暗物质，重子和大质量中微子，专门针对建模的低密度区域的IGM探测的LyA森林在高红移。模拟的体积范围从（25 Mpc/h）^3到（100 Mpc/h）^3，使用的粒子数为3 × 192^3~ 2100万或3 × 768^3~ 14亿。各种运行的分辨率可以进一步提高，这样我们就可以达到相当于在一个（100 Mpc/h）^3盒子大小中的3 × 3072^3~ 870亿个粒子。所选择的宇宙学参数与最新的普朗克（2013）结果兼容，尽管我们也探索了主要宇宙学和天体物理参数轻微变化的影响。我们采用粒子型实现的大质量中微子，并考虑三个简并物种的质量Mnu =0.1，0.2，0.3，0.4和0.8 eV，分别。我们在几个方面改进了以前的研究，特别是IGM辐射冷却和加热过程的更新例程，以及基于2LPT而不是Zeldovich近似的初始条件。
2014-06-20 astro-ph.CO
Characterising galaxy clusters' completeness function in Planck with hydrodynamical simulations
本研究利用流体动力学模拟和蒙特卡洛注入法，表征普朗克星系团目录的完备性函数，发现轮廓陡峭度显著影响完备性，而形态影响较小，并指出完备性差异会导致宇宙学参数约束偏移。
2023-09-20 astro-ph.CO
A hydrodynamical halo model for weak-lensing cross correlations
在星系晕的尺度上，物质在宇宙中的分布受到高能的非引力过程的影响;所谓的重子反馈。缺乏关于反馈过程如何重新分配物质的细节的知识是弱透镜测量的不确定性来源，弱透镜测量可以准确地探测宇宙中物质在广泛尺度上的聚集。我们开发了一个宇宙学相关的模型的物质分布，同时占集群的暗物质，气体和恒星。我们通知我们的模型，通过比较它从BAHAMAS套件的流体动力学模拟测量的功率谱。除了考虑物质功率谱之外，我们还考虑涉及电子压力场的谱，这与热苏尼亚耶夫-泽尔多维奇（tSZ）效应直接相关。我们在我们的模型中拟合参数，以便它可以同时模拟物质和压力数据，并使从tSZ推断的气体分布对我们的模型预测的物质谱产生影响。我们提出了两种变体;一个匹配的反馈引起的抑制中看到的物质-物质功率谱在百分之一的水平和第二个匹配的物质-物质的数据稍微不太好（~ 2%），但能够同时建模的物质-电子压力谱在~ 15%的水平。我们设想我们的模型被用来同时了解宇宙学参数和重子反馈的强度，结合使用的tSZ和透镜的自相关和互相关数据。
2020-07-03 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy clustering in the presence of massive neutrinos
聚类比定义为平滑后的过密度场的关联函数与方差之比。在不考虑大质量中微子的LCDM宇宙学中，它已经被证明在一系列线性尺度上与偏压和红移空间扭曲无关。因此，它允许直接比较测量（来自红移空间中的星系）和预测（对于真实空间中的物质）。在本文中，我们首先扩展的适用性，包括大规模中微子的宇宙学，通过对模拟数据进行测试的聚类比等属性。然后，我们调查的约束权力的集群比宇宙学参数，如总中微子质量和状态方程的暗能量是自由的。我们分析的联合后验分布的参数，必须满足，在同一时间，在SDSS DR 12中的星系聚类比的测量，和角功率谱的温度和偏振各向异性的CMB测量的普朗克卫星。我们发现，集群比是非常敏感的CDM密度参数，但不是很大，所以总中微子质量。最后，我们预测的约束力的聚类比将实现与即将到来的调查，预测其误差的幅度在欧几里德星系调查。在这种情况下，我们发现，预计将改善约束在95%的水平上的CDM密度的40%和总中微子质量的14%。
2017-12-07 astro-ph.CO
Compressing the cosmological information in one-dimensional correlations of the Lyman-$α$ forest
本研究针对Lyα森林一维功率谱宇宙学分析复杂度高的问题，提出将其宇宙学信息压缩为双参数无损似然的方法，经DESI模拟验证该方法模型无关且结果无偏，助力联合宇宙学分析。
2023-05-07 astro-ph.CO
Self-Consistent Modeling of Reionization in Cosmological Hydrodynamical Simulations
类星体和星系发出的紫外背景辐射（UVB）控制着星系际介质（IGM）的电离和热状态，调节着高红移星系的形成，因此是模拟宇宙再电离的关键量。绝大多数的宇宙学流体动力学模拟实现UVB通过一组空间均匀的光致电离和光热速率来自UVB合成模型。我们表明，模拟使用规范的UVB率reflection，也许更重要的是，虚假加热IGM，早得多的z ~ 15比他们应该。这个问题的出现是因为在z > 6时，不存在观测约束，UVB振幅太高。我们引入了一种新的方法来解决这个问题，我们产生自洽的光电离和光加热率模型任何选择的再电离的历史。按照这种方法，我们运行一套不同的再电离方案的流体动力学模拟，并探讨再电离的时间和随之而来的热注入对IGM的热状态的影响。我们提出了一个全面的研究IGM气体的压力平滑尺度，说明其依赖于氢和氦的再电离的细节，并认为它在解释莱曼α森林统计和热演化的IGM中起着基础性的作用。我们发现的过早的IGM加热意味着以前的工作可能大大高估了光电离反馈对星系形成的影响，这设置了能够形成高红移恒星的最小晕质量。我们公开了新的UVB光电离和光加热速率，以供未来的模拟使用。
2017-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Suppressing cosmic variance with paired-and-fixed cosmological simulations: average properties and covariances of dark matter clustering statistics
从观测到的星系聚类中进行宇宙学推断需要对平均聚类统计量及其协方差进行准确的预测。这些都受到宇宙方差的影响--由于谐波数量有限而产生的统计噪声。宇宙方差可以通过固定谐波的振幅来抑制，而不是从暴胀模型预测的高斯分布中提取它们。初始实现也可以与180度翻转相位成对生成，以进一步减少方差。在这里，我们比较了使用配对和固定与高斯初始条件的平均暗物质聚类和协方差矩阵预测N体模拟的后果。在以前的研究中，我们发现配对和固定和高斯模拟的平均密度分布函数，功率谱和双谱之间没有可测量的差异。然而，从配对和固定的模拟的协方差被抑制在一个复杂的规模和红移依赖的方式。这种情况在重子声学振荡的尺度上尤其成问题，其中功率谱的协方差矩阵与高斯实现相比仅低20%，这意味着宇宙方差没有太大的减少。非平凡的抑制，结合配对和固定的协方差比高斯模拟的噪声更大的事实，表明没有从配对和固定的模拟获得准确的协方差矩阵的路径。由于协方差是至关重要的观测估计的星系团统计和宇宙学参数，配对和固定的模拟，虽然有用的一些应用程序，不能用于生产模拟星系目录。
2019-03-20 astro-ph.CO
Efficient calculation of cosmological neutrino clustering with both linear and non-linear gravity
我们详细研究了如何中微子微扰可以遵循线性理论，只使用条款高达$l=2$的玻尔兹曼层次。我们提供了一个新的近似的三阶矩，并证明中微子功率谱可以计算到一个精度优于$\sim$ 5%的质量高达$\sim$ 1 eV。物质和CMB功率谱可以更精确地计算，并且通常至少比现有近似值好几个因子。然后，我们继续研究如何中微子功率谱可以可靠地计算，即使在存在非线性的引力集群使用完整的非线性引力势来自半解析方法的基础上$N$体模拟的玻尔兹曼演化层次。我们的结果与来自$N$体模拟的结果非常吻合。
2015-10-10 astro-ph.CO
Simulating the Anisotropic Clustering of Luminous Red Galaxies with Subhalos: A Direct Confrontation with Observation and Cosmological Implications
我们使用宇宙学$N$ -体模拟中识别的暗晕对斯隆数字巡天中的发光红星系（LRGs）的明显聚类各向异性进行建模。我们首先进行马尔可夫链蒙特卡罗分析的参数表征subhalos托管LRGs假设一个特定的$Λ$ CDM宇宙学上，我们运行的模拟。我们表明，具有中心和卫星晕的简单模型可以解释大尺度上观察到的功率谱多极矩，直至十六极（$k\lesssim0.3~h\mathrm{Mpc}^{-1}$）。根据模型的细节，$20$至$30$百分比的卫星分数较弱。分数是强大的，当我们采用一个更精细的模型的基础上，从文献中的晕占据数。然后，我们改变宇宙学参数控制各向异性的红移空间有效地变形的模拟盒（Alcock-Paczynski效应）和改变的幅度的速度（红移空间扭曲）。我们证明，我们可以约束宇宙的几何形状，结构的增长率，和参数表征LRGs的同时。这是一个步骤，宇宙学分析与现实的偏见描述超越经验偏置函数与滋扰参数。
2014-07-29 astro-ph.CO
Exponents of non-linear clustering in scale-free one dimensional cosmological simulations
一维版本的宇宙学N体模拟已被证明共享许多定性行为的三维问题。它们可以解决大范围的时间和长度尺度，并承认精确的数值积分。我们使用这样的模型来研究非线性聚类如何依赖于初始条件和宇宙学。更具体地说，我们考虑一个家庭的模型，如3D EdS模型，导致幂律初始条件的自相似聚类特征在于在强非线性制度的两点关联函数的幂律行为。我们研究了相应的指数γ如何依赖于初始条件，其特征在于初始波动的功率谱的指数n，以及控制膨胀率的单个参数κ。初始条件/宇宙学的空间非常清楚地分为两部分：（1）一个γ强烈依赖于n和κ的区域，在这个区域中，它非常符合所谓的稳定成团假说在三维中的简单推广;（2）一个γ或多或少与宇宙的光谱和膨胀无关的区域。我们解释了观察到的边界在（n，κ）空间中的位置，将“稳定聚类”区域与“通用”区域分开。我们比较和对比我们的研究结果在三个维度的结果，并讨论特别是光，他们可能会抛出的问题上的“普遍性”的非线性聚类在这种情况下。
2013-09-06 astro-ph.CO
The origin of ICM enrichment in the outskirts of present-day galaxy clusters from cosmological hydrodynamical simulations
附近星系团外围的星系团内介质（ICM）富集水平的均匀性表明，在团簇形成之前，化学元素就已经沉积并广泛扩散到星系际介质中。这一观测证据得到了宇宙学流体动力学模拟的数值结果的支持，如Biffi et al.（2017）所述，包括来自活动星系核的热反馈效应。在这里，我们进一步调查这一图片，通过追溯时间的空间起源和金属丰度演化的气体居住在z=0的模拟星系团的外围。在这些区域，我们发现铁丰度的大分布，包括高度富集气体的成分，已经存在于z=2。在z>1时，现在外围的气体分布在主星团数十维里半径的范围内，并且已经在高红移晕中富集。在z=2时，z=0时最富铁的气体中约有40%没有存在于该地区任何质量超过1 e11 Msun/h的晕中，但其平均铁丰度已经是0.4，w.r.t.。Anders & Grevesse（1989）的太阳值。这证实了ICM在现今星系团外围的原位富集并没有发挥重要作用，其均匀的金属丰度是低金属丰度和预富集（z>2）气体从扩散组分和通过合并子结构吸积的结果。这些发现不依赖于集群的质量，也不依赖于其核心属性。
2018-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Prediction of the Void and Galaxy Clustering Measurements in the CSST Spectroscopic Survey
本研究针对中国空间站望远镜光谱巡天，利用模拟数据和分水岭算法识别虚空，提出简化的功率谱理论模型，结合MCMC方法实现宇宙学参数约束，联合约束精度较仅用星系功率谱提升约20%。
2024-10-31 astro-ph.CO
Spatially adaptive radiation-hydrodynamical simulations of galaxy formation during cosmological reionization
我们提出了一套宇宙学辐射流体动力学模拟的星系组装驱动的星系际介质（IGM）在z >~ 6的再电离。模拟帐户的流体动力学反馈光电离加热和爆炸的大质量恒星超新星（SNe）。我们的参考模拟是在一个尺寸为25兆秒差距/小时的盒子中使用2 x 512 ^3个粒子进行的，产生了合理的再电离历史，并与观察到的星系紫外光度函数相匹配。不同的盒子大小和分辨率的模拟被用来研究数值收敛，和模拟中，无论是SNe或光电离加热或两者都被关闭，被用来研究从恒星形成的反馈的作用。电离辐射的处理使用精确的辐射转移在高空间自适应分辨率，在该流体动力学进行。SN反馈强烈地降低了恒星形成率（SFR）在几乎整个质量范围内的模拟星系，并需要产生SFR与观测一致。光加热有助于抑制低质量星系中的恒星形成，但它对宇宙SFR的影响很小。由于光热效应被强烈的SN反馈所掩盖，因此它不会在紫外星系光度函数上留下签名，尽管我们注意到我们的分辨率不足以模拟通过分子氢跃迁冷却的恒星形成迷你晕。光加热确实对再电离提供了强的正反馈，因为它平滑了IGM中的密度波动，这大大降低了IGM的复合率。我们的模拟表明，一个紧密的非线性耦合的星系形成和再电离，激发需要准确和同时列入的光加热和SN反馈模型的早期宇宙。
2015-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
New Perspective on Galaxy Clustering as a Cosmological Probe: General Relativistic Effects
我们提出了一个广义相对论描述的星系团在FLRW宇宙。观测到的星系红移和位置受源星系与观测者之间的物质涨落和重力波的影响，利用观测量构造的体积元与观测星系所占据的物理体积不同。因此，所观察到的星系波动场包含额外的贡献所产生的失真，在可观察到的数量，这些包括张量的贡献，以及众多的标量的贡献。我们推广了线性偏差近似，以规范不变的方式将观测到的星系涨落场与底层物质分布联系起来。我们完整的形式主义对于理论预言的一致性是必不可少的。作为我们的第一个应用，我们计算了大尺度结构的角度自相关及其与CMB温度各向异性的互相关。我们评论的可能性检测原始重力波使用星系团，并讨论我们的形式主义的进一步应用。
2009-10-03 astro-ph.CO
