Angular power spectrum of induced gravitational waves: breaking model and parameter degeneracies in PTA observations
Center for Joint Quantum Studies and Department of Physics, School of Science, Tianjin University(天津大学理学院量子联合研究中心及物理系);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础科学与数学学院);Department of Mathematics and Physics, Huai’an University(淮阴师范学院数学与物理学院)
该研究针对PTA观测中TSIGWs的模型与参数简并问题,计算其二阶TSIGWs的能量密度谱及首个相关各向异性角功率谱,为区分TSIGWs与其他SGWB源提供了新工具。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining $M_ν$ with the Bispectrum I: Breaking Parameter Degeneracies
大质量中微子抑制了自由流尺度下结构的生长,并在大尺度结构上留下印记。测量这个印记使我们能够限制中微子质量的总和,$M_ν$,这是标准模型之外粒子物理学的一个关键参数。然而,宇宙学参数之间的简并,特别是在$M_ν$和$σ_8$之间,限制了标准两点聚类统计的约束能力。在这项工作中,我们研究是否可以打破这些退化和约束$\smnu$与下一个高阶相关函数-双谱。我们首先研究了红移空间晕双谱的$800$ $N$体模拟从HADES套件,并证明了双谱有助于打破$M_ν$ -$σ_8$简并。然后,使用22,000 $N$体模拟的Quijote套件,我们第一次量化的全部信息内容的红移空间晕双谱下降到非线性尺度使用费舍尔矩阵预测$\{Ω_m$,$Ω_b$,$h$,$n_s$,$σ_8$,$M_ν\}$。对于$k_{\rm max}{=}0.5~h/{\rm Mpc}$,双谱提供比功率谱严格1.9、2.6、3.1、3.6和2.6倍的$Ω_m$、$Ω_b$、$h$、$n_s$和$σ_8$约束。对于$M_ν$,双谱将1 $σ$约束从0.2968 eV提高到0.0572 eV -比功率谱紧5倍以上。即使使用来自{ \em Planck}的先验知识,双谱也将$M_ν$约束提高了1.8倍。虽然我们保留边缘化一个更完整的一套偏置参数的系列的下一篇文章,这些限制是派生的$(1~h^{-1}{\rm Gpc})^3$框,…
2020-03-18 astro-ph.CO
Breaking degeneracies in modified gravity with higher (than 2nd) order weak-lensing statistics
广义相对论(GR)在太阳系尺度上已经得到了很好的检验,但标准引力是否仍然是最大尺度(即宇宙学尺度)上的准确描述就不那么确定了。对广义相对论的许多扩展已经被研究过,但还没有被数据排除,包括最近的直接引力波探测。标准模型($Λ$ CDM)和改进的重力(MG)模型之间的退化,以及不同的MG参数之间的退化,必须得到解决,以便最好地利用当前和未来的调查信息,并揭示暗能量的性质。我们提出了各种高阶统计的弱透镜信号作为一组新的观测量能够打破大质量中微子和MG参数之间的简并。我们已经在所谓的$f(R)$模型上测试了我们的方法,这些模型构成了一类可行的模型,可以通过修改基本的引力相互作用来解释加速的宇宙膨胀。我们已经探索了一系列的这些模型,仍然适合当前的观测在背景和线性水平,我们使用数值模拟,其中包括大质量中微子的某些模型能够模仿$Λ$ CDM的物质密度波动的三维功率谱。我们发现,依赖于红移和观测的角度尺度,高阶弱透镜统计访问的非高斯信息可以用来打破之间的简并$f(R)$模型和$Λ$ CDM。特别是,在孔径质量图计算的峰值计数优于三阶和四阶矩。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Breaking cosmic degeneracies: Disentangling neutrinos and modified gravity with kinematic information
修正重力在大尺度结构中的应用试图探测由第五种力引起的密度波动的增强幅度,这在许多理论中都存在。另一方面,中微子在其自由流长度以下抑制结构生长。这两种效应都发生在可比的尺度上,中微子质量的不确定性导致了测量物质功率谱振幅的探针的简并性。我们探讨的可能性,以打破变性之间的引力和中微子效应的结构的增长,考虑有关的运动学信息的增长率在大尺度上或内部的坍塌结构的维里速度。为了研究完全非线性尺度下的简并度,我们采用了一套包括$f(R)$修正引力和大质量中微子的$N$体模拟。我们的研究结果表明,速度信息提供了一个很好的工具来区分大质量中微子从修改的引力。模型具有不同的中微子质量值和修改后的重力参数,在给定的时间具有可比的物质功率谱有不同的增长率。这在速度发散中留下了印记,因此速度发散比密度波动的幅度更适合区分模型。在具有与当今的$Λ$ CDM相当的功率谱的这种模型中,增长率被严格地增强。我们还发现,维里化集群的速度色散是非常适合约束偏离广义相对论,而不受中微子质量的总和的不确定性。
2019-02-05 astro-ph.CO
A Direct Measurement of the Mean Occupation Function of Quasars: Breaking Degeneracies between Halo Occupation Distribution Models
最近的工作表明,类星体集群的光环占领分布约束两点关联函数的简并。为了打破这种简并,我们在$z \sim 0.2$通过将类星体位置与MaxBCG样本中识别的组和簇匹配,对类星体的平均占据函数(MOF)进行了第一次经验测量。我们拟合两个模型的MOF,幂律和4参数模型。类星体在宿主晕中的数量分布接近泊松分布,并且从我们的最佳拟合模型(对于幂律情况)获得的MOF的斜率有利于随晕质量单调增加的MOF。幂律模型和4参数模型的最佳拟合斜率分别为$0.53 \pm 0.04$和$1.03\pm 1.12$。我们测量了暗物质晕中类星体的径向分布,发现它可以用斜率为$-2.3 \pm 0.4$的幂律方程来描述。我们测量的条件光度函数(CLF)的类星体,并表明,没有证据表明,类星体的光度取决于主机晕质量,类似的推论从集群测量。我们还测量了类星体的条件黑洞质量函数(CMF)。虽然结果是一致的,没有依赖晕质量,我们观察到一个轻微的迹象缩小的黑洞质量函数。在CLF和CMF中没有晕质量依赖性,这表明居住在星系团中的类星体具有特征的光度和黑洞质量尺度。
2013-11-04 astro-ph.CO
Breaking binary formation mechanism degeneracies with gravitational wave clustering
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati(国际高等研究院);University of Trento(特伦托大学);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);Universität Heidelberg(海德堡大学)
本研究利用引力波成团性统计,通过星系-引力波互相关区分双星形成机制的时间延迟与宿主环境特征,以打破模型简并。
2026-09-09 astro-ph.CO gr-qc
EDGE -- Dark matter or astrophysics? Breaking dark matter heating degeneracies with HI rotation in faint dwarf galaxies
本研究利用EDGE模拟的微弱矮星系,发现静止星系中长寿命HI旋转曲线可区分暗物质加热机制,推动观测搜索以厘清暗物质与天体物理效应。
2024-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
High resolution tomography for galaxy spectroscopic surveys with angular redshift fluctuations
在下一代分光星系巡天的背景下,目前正在编制关于物质分布的新统计数据。其中,我们研究了角红移涨落(ARF),它探测星系投影红移分布中包含的信息。依靠费舍尔形式主义,我们展示了如何ARF将提供互补的宇宙学信息相比,传统的角星系聚类。我们测试了标准$\mathrm{ΛCDM}$模型和$\mathrm{wCDM}$扩展。我们发现,宇宙学和星系偏置参数表示不同的退化时,从ARF或角星系集群推断。因此,结合这两个观测打破这些简并大大减少边际化的不确定性的一个因素,至少有两个对大多数参数的$\mathrm{ΛCDM}$和$\mathrm{wCDM}$模型。我们发现,ARF结合角星系集群提供了一个很好的方式来探测暗能量的$w_0$ - $w_{\rm a}$参数集的品质因数增加了十倍以上的角星系集群相比。最后,我们比较了ARF和CMB透镜对星系偏置参数的限制。我们表明,联合分析ARF和角星系聚类改善了约束$\sim 40\%$的星系偏置角星系聚类和CMB透镜的联合分析相比。
2021-02-22 astro-ph.CO
Joint analyses of 2D CMB lensing and 3D galaxy clustering in the spherical Fourier-Bessel basis
互相关宇宙微波背景辐射(CMB)透镜效应和星系团簇效应通过减小样本方差和参数简并,极大地改善了对局部原始非高斯性(PNG)参数$f_{\rm NL}$的约束。为了充分利用星系团的三维信息,我们预测$f_{\rm NL}$测量使用分解的球面傅里叶-贝塞尔(SFB)的基础上,这可以自然地交叉相关的二维CMB透镜的球谐函数。同时,这样的分解也将使我们能够通过红移空间畸变(RSD)来限制结构的增长率,这是引力的探针。作为比较,我们还考虑了层析球谐函数(TSH)分析的星系样本具有不同的bin大小。假设星系样本,模仿一些未来的调查,我们执行费舍尔预测使用线性模式为$f_{\rm NL}$和增长率指数$γ$,边缘化的标准$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学参数和两个讨厌的参数,占聚类偏差和放大偏差。与仅使用一个箱的TSH分析相比,由于大的径向模式,SFB分析可以将$σ(f_{\rm NL})$提高3到12倍。随着未来的宽视场和高红移测光调查,如LSST,约束$σ(f_{\rm NL}) < 1$可以实现使用线性角多极$\ell_{\rm min}\simeq 20$。与仅使用星系自功率谱相比,通过减少与其他参数的简并,特别是聚类偏差,与CMB透镜的联合分析可以将$σ(γ)$提高2到5倍。对于未来的光谱测量,如DESI或$\textit{Euclid}$,使用线性尺度,$γ$可以被限制到$3\,…
2021-11-22 astro-ph.CO
Compressing combined probes: redshift weights for joint lensing and clustering analyses
结合不同的观测探测器,如星系团和弱透镜,是一种很有前途的技术,可以用即将到来的暗能量实验来揭示宇宙的物理学。虽然这种策略显着改善了参数约束,减少了个别分析和控制系统的退化,处理数据从数以千万计的星系是不是一个微不足道的任务。在这项工作中,我们推导并测试了一个新的估计联合聚类和透镜数据分析,最大限度地提高科学回报和降低计算成本。我们的估计器通过增加对感兴趣的参数最敏感的分量来压缩数据,没有信息损失,考虑到两个探针之间的互相关信息。我们得出最佳的红移权重,可适用于个别星系时,测试一个给定的统计和宇宙学模型。
2020-06-19 astro-ph.CO
Cosmological constraints from abundance, weak-lensing and clustering of galaxy clusters: application to the SDSS
本文以 SDSS 的 redMaPPer 星系团目录为例,结合星系团计数、弱引力透镜与成团性(两点相关函数),证明加入成团性能打破 $Ω_{rm m}-σ_8$ 简并,显著提升参数约束力并改善结果。
2023-10-13 astro-ph.CO
Breaking the sigma_8-Omega_m degeneracy using the clustering of high-z X-ray AGN
X射线选择活动星系核的成团似乎是提取宇宙学信息的一个有价值的工具。利用~30000 XMM-Newton软件最近的高精度角聚类结果,(0.5-2 keV)X射线源(Ebrero et al. 2009),其中值红移为$z\sim 1$,并假设一个平坦的几何形状,活动星系核集群演化的共动坐标常数和Basilakos et al.(2008)的活动星系核偏差演化模型,我们设法打破了Omega_m-sigma_8简并性。由此产生的宇宙学约束是:Omega_m=0.27(+0.03 -0.05),w=-0.90(+0.10 -0.16)和sigma_8=0.74(+0.14 -0.12),而暗物质宿主晕质量,其中X射线选择AGN被假定居住,M=2.50(+0.50 -1.50)× 10^13 h^{-1} M(太阳能)。对于常数λ模型(w=-1),我们发现Omega_m=0.24(+-0.06)和sigma_8=0.83(+0.11 -0.16),这与最近基于团丰度、弱透镜和CMB的研究结果一致,但与最近的体流分析结果不一致。
2010-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Iterative removal of redshift space distortions from galaxy clustering
星系团的观测是在红移空间中进行的,这导致了星系基本各向同性分布的扭曲。这些红移空间畸变(RSD)不仅降低了物质密度场的重要特征,如重子声振荡(BAO)峰,而且对观测探测器的理论建模提出了挑战。在这里,我们介绍了一个迭代的非线性重建算法,以消除RSD影响的星系聚类测量,并评估其性能,使用模拟星系目录。新的方法被发现能够恢复的$\sim1\%$的准确度的实空间星系的关联函数,并恢复四极精确$0$,尺度$s\gtrsim20\Mpch$。它还导致初始密度场的重建的改进,这可以帮助准确地定位BAO峰。提出了一种“内部校准”方案来确定宇宙学参数的值作为重建过程的一部分,并讨论了打破参数简并的可能性。RSD重建可以提供一种潜在的方法来同时提取宇宙学参数,初始密度场,真实空间星系的位置和大规模的奇特的速度场(真实宇宙),使其成为一种替代标准的微扰方法在星系聚类分析,绕过RSD建模的需要。
2020-07-11 astro-ph.CO
A joint 2- and 3-point clustering analysis of the VIPERS PDR2 catalogue at z~1: breaking the degeneracy of cosmological parameters
我们在$z=[0.5,0.7]$和$z=[0.7, 0.9]$测量星系2-和3-点相关函数,来自VIPERS巡天(PDR 2)的最终数据发布。我们对两个统计量进行建模,包括2点函数的非线性单循环模型和3点函数的树级模型,并进行联合似然分析。整个过程和非线性校正的测试和验证,通过使用153个高度逼真的VIPERS模拟目录,表明他们是强大的规模小到10 $h^{-1} \, \mathrm{Mpc}$。模拟也被用来计算协方差矩阵,我们使用的联合2和3点分析。尽管有限的统计分析的两个(体积有限)子样本,我们证明,这样的组合成功地打破了存在于2点水平之间的聚类幅度$σ_8$,线性偏置$b_1$和波动$f$的线性增长率的退化。对于后者,特别是,我们测量$f(z=0.61)=0.64^{+0.55}_{-0.37}$和$f(z=0.8)=1.0\pm1.0$,而聚簇的幅度被发现是$σ_8(z=0.61)=0.50\pm 0.12$和$σ_8(z=0.8)=0.39^{+0.11}_{-0.13}$。这些值与普朗克宇宙学的外推非常一致。
2021-06-23 astro-ph.CO
Clustering properties of galaxies selected in stellar mass: Breaking down the link between luminous and dark matter in massive galaxies from z=0 to z=2
我们研究了从帕洛玛天文台宽视场红外巡天中选取的恒星质量M*> 10^10 M(太阳)的18,482个星系在红移0.4<z<2.0时的成团情况。我们研究这些恒星质量选择的样本作为红移和恒星质量的函数的聚类特性,并讨论了测量的聚类强度的影响,他们可能的晕质量。我们发现,具有高恒星质量的星系有一个逐步更高的集群强度,和振幅,比星系较低的恒星质量。我们还发现,在一个固定的恒星质量范围内的星系有一个较高的集群强度在较高的红移。我们进一步使用我们测量的聚集强度,结合Mo & White(2002)的模型,来确定这些星系的暗物质晕的平均总质量。我们的结论是,在我们的样本中的所有星系的恒星质量总质量比总是低于普遍重子质量分数。使用我们的研究结果,并从文献汇编,我们还表明,有一个很强的相关性之间的恒星质量总质量比和派生晕质量的中心星系,这样,更大的质量晕包含一个较低的分数,其质量的形式在我们的整个红移范围内的恒星。对于质量M(晕)> 10^13 M(太阳)的晕中的中心星系,我们发现这个比值<0.02,比普遍的重子质量分数低得多。我们表明,剩余的重子质量部分包括在这些晕中的卫星星系内的恒星,并作为弥漫的热和温暖的气体。我们还发现,在一个固定的恒星质量,恒星的总质量比增加在较低的红移。这表明,恒星质量固定的星系形成较晚的低质量暗物质晕,而较早的大质量晕。我们将其解释为“晕圈缩小”效应,然而,这种演变的一…
2010-03-14 astro-ph.CO
Joint Analysis of Galaxy-Galaxy Lensing and Galaxy Clustering: Methodology and Forecasts for DES
星系-星系透镜效应和星系成团效应的联合分析是推断大尺度结构生长函数的一种很有前途的方法。这项分析将在暗能量巡天(DES)的数据上进行,它测量了星系的分布和由这些前景透镜引起的背景星系的切向剪切。我们开发了一种实用的方法来模拟的假设和系统的影响小尺度透镜,它提供了晕群众,和大规模的星系集群。引入参数的特点晕占领分布(HOD),光度红移的不确定性,和剪切测量误差,我们研究如何外部先验这些参数的不同子集影响我们的增长约束。HOD模型内以及HOD和生长函数之间的退化被确定为并发症的主要来源,其他系统性效应不占主导地位。HOD参数和它们的简并性的影响需要我们采用的星系样本的详细联合建模。我们的结论是,DES数据将为宇宙结构增长的演化提供强有力的约束,保守/乐观地将增长函数限制在7.9/4.8,其第一年的数据覆盖了1000平方度,而其完整的五年数据将调查5000平方度,包括统计和系统的不确定性。
2015-09-16 astro-ph.CO
Combining clustering and abundances of galaxy clusters to test cosmology and primordial non-Gaussianity
我们提出的集群的星系团作为一个有用的除了一套共同的宇宙学观测。星系团的聚集探测了宇宙的大尺度结构,将星系团的聚集分析扩展到了高峰值、高偏差的区域。星系团的聚类是对传统的星系团数计数和可观测质量关系分析的补充,通过打破现有的校准简并,显着提高了它们的约束力。我们使用maxBCG星系团目录来约束宇宙学参数和交叉校准的质量可观测的关系,使用集群丰度丰富箱和弱透镜质量估计。然后,我们添加的红移空间功率谱的样品,包括一个有效的建模的弱非线性的贡献,并允许任意光度红移平滑。功率谱数据的包括允许比例关系的改进的自校准。我们发现,列入功率谱通常带来的波动幅度$σ_8$和物质密度$Ω_{\mathrm{m}}$的误差$\sim 50$ %的改善。最后,我们应用这种方法来约束模型的早期宇宙通过原始的非高斯的本地类型的量,使用的变化在晕质量函数和集群的偏差的变化。我们发现一个约束的数量偏度$f_{\mathrm{NL}} = 12 \pm 157 $($1σ$)从集群数据单独。
2014-01-31 astro-ph.CO
Breaking down the link between luminous and dark matter in massive galaxies
本文研究了帕洛玛天文台宽视场红外巡天中恒星质量M*>10^10Msol的星系在红移0.4<z<2.0时的成团情况。我们研究了这些恒星质量选定的样本的集群作为红移和恒星质量的函数的属性,并发现,具有高恒星质量的星系有一个渐进的更高的集群强度比星系具有较低的恒星质量。我们还发现,在一个固定的恒星质量范围内的星系有一个较高的集群强度在较高的红移。我们进一步估计这些恒星质量的选定星系的暗物质晕的平均总质量。对于我们样本中的所有星系,恒星质量与总质量的比值总是低于普适重子质量分数,恒星质量与总质量的比值与中心星系的晕质量密切相关,因此质量更大的晕以恒星的形式包含更低的质量分数。剩余的重子质量部分包含在这些晕中的卫星星系内的恒星中,并作为弥漫的热和温暖的气体。我们还发现,在一个固定的恒星质量,恒星的总质量比增加在较低的红移。这表明,恒星质量固定的星系形成较晚的低质量暗物质晕,而较早的大质量晕。我们将此解释为“光环缩小”效应。
2011-02-24 astro-ph.CO
Effect of nonfactorizable background geometry on thermodynamics of clustering of galaxies
研究了不可因式分解背景几何对星系团热力学的影响。本文导出了引力星系系统的正则配分函数,该引力星系系统被视为包含在适当尺度的胞元中的点粒子。各种热力学状态方程,如亥姆霍兹自由能和熵等,也得到。我们还估计了修正后的牛顿定律对星系分布函数的影响。值得注意的是,修改后的牛顿定律的效果是只看到在聚类参数,而标准结构的方程被保留。将修正后的聚类参数与原聚类参数进行比较,直观地反映了修正对聚类时间尺度的影响。通过研究比热随系统温度的变化,分析了系统对称性破缺的可能性。
2022-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Emulating galaxy clustering and galaxy-galaxy lensing into the deeply nonlinear regime: methodology, information, and forecasts
将星系-星系透镜效应(GGL)与星系成团效应相结合是确定低红移物质成团振幅的最有前途的途径之一。我们发现,扩展聚类+GGL分析从线性制度下到$\sim 0.5 \, h^{-1}$ Mpc尺度大大增加了他们的约束力,即使在边缘化的非线性星系偏差的灵活模型。使用网格的宇宙学N体模拟,我们构建了一个泰勒膨胀模拟器,预测星系的自相关$ξ_{\text{gg}}(r)$和星系物质的互相关$ξ_{\text{gm}}(r)$作为$σ_8$,$Ω_m$,和晕占据分布(HOD)参数的函数,这是允许随大尺度环境而变化,以代表可能的影响星系组装偏差。我们给出了对应于BOSS LOWZ星系聚集和SDSS深度弱透镜(有效源密度$\sim 0.3$ arcmin $^{-2}$)的基准案例的预测。在$0.5 \leq r_p \leq 30 \, h^{-1}$ Mpc上使用切向剪切和投影相关函数测量,对参数组合$σ_8Ω_m^{0.58}$产生1.8%的约束,比排除非线性尺度的约束($γ_t,w_p$的$r_p > 2 \, h^{-1}$ Mpc、$4 \, h^{-1}$ Mpc)好两倍。这种改进大部分来自非线性聚类信息,它打破了HOD参数之间的退化,否则会降低从GGL的物质聚类的推断。将有效源密度增加到$3$ arcmin $^{-2}$使对$σ_8Ω_m^{0.58}$的约束进一步增加两倍。通过…
2017-09-20 astro-ph.CO
A 2.5% measurement of the growth rate from small-scale redshift space clustering of SDSS-III CMASS galaxies
我们进行了第一次拟合SDSS-III CMASS DR 10星系的各向异性聚类的尺度为~ 0.8 - 32 Mpc/h。在最佳拟合的普朗克LCDM宇宙学附近评估的标准晕占据分布模型与观测到的各向异性聚集具有良好的拟合性,并且意味着M ~ 2 x 10^13 Msun/h晕的特殊速度场的归一化为f* sigma 8(z=0.57)= 0.450 +/- 0.011。由于这一约束包括准线性和非线性尺度,它应该严格限制修改后的重力模型,提高成对的这些尺度上的下落速度。虽然依赖于模型,但我们的测量比大尺度上的DR 11分析精度提高了2.5倍,f* sigma 8(z=0.57)= 0.447 +/- 0.028,是迄今为止对宇宙结构增长率最严格的单一约束。我们的测量结果与普朗克LCDM预测的0.480 +/- 0.010在~1.9西格玛水平是一致的。假设晕质量函数在最佳拟合普朗克宇宙学下进行评估,我们还发现10%的CMASS星系是质量为M ~ 6 x 10^13 Msun/h的晕中的卫星星系。虽然我们的测试和模型的推广表明,由于不够详细的星系晕连接模型的系统误差,这些第一个结果的精度,值得进一步研究模型的不确定性和退化与宇宙学参数。
2014-07-17 astro-ph.CO
Parameter constraints from cross-correlation of CMB lensing with galaxy clustering
未来CMB巡天(如CMB-S4)可测量的透镜会聚将与深测光大尺度结构(LSS)巡天(如LSST)观察到的聚类高度相关,互相关系数高达95%。这将使使用样本方差消除技术来确定宇宙学参数,并使用互相关测量来打破参数简并。假设CMB-S4和LSST之间有很大的天空重叠,我们发现CMB-S4透镜和LSST聚类的联合分析可以对物质振幅$σ_8(z)$、晕偏差和$f_\mathrm{NL}$产生非常严格的约束,与最好的第四阶段实验预测相竞争,但使用互补的方法,这可能会带来不同的和可能较低的系统学。实验之间没有天空重叠会使$σ_8(z)$的精度降低20倍,而$f_\mathrm{NL}$的精度降低1.5到2倍。如果没有CMB透镜,精度总是降低一个数量级或更多,这表明联合分析是至关重要的。我们的研究结果还表明,CMB透镜结合LSS测光调查是一个有竞争力的探针结构的演变在红移范围$z\simeq 1-7$,探测制度,没有很好地测试观测。我们探索对其他调查和实验配置的预测,发现宽补丁与最大的天空重叠CMB和LSS调查是最强大的$σ_8(z)$和$f_\mathrm{NL}$。
2018-07-05 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: measuring structure growth using passive galaxies
我们探索的好处,使用一个被动发展的人口的星系,以测量z=0.25和z=0.65之间的结构增长率的演变相结合的SDSS-I/II和SDSS-III调查的数据。大规模的线性偏置的人口的动态被动星系,我们选择从这两个调查,很容易建模。知道的偏差演变打破了其他方法固有的简并,并降低了测量的结构增长率和星系功率谱的归一化的不确定性高达两个因素。如果我们将我们的测量转化为对σ_8(z=0)的约束,假设一个和谐宇宙学模型和广义相对论(GR),我们发现使用偏差模型将我们的不确定性提高了近1.5倍。我们的结果与平坦的冷暗物质模型和GR一致。
2012-06-22 astro-ph.CO
Assessing non-linear models for galaxy clustering II: model validation and forecasts for Stage IV surveys
星系团非线性尺度的精确建模对于第四阶段星系巡天的数据分析至关重要。必须根据验证研究选择竞争性非线性模型。我们提供了一个全面的两种不同的模型的晕红移空间功率谱的预测,即常用的TNS模型和有效场论的大尺度结构(EFTofLSS)启发模型。使用模拟数据和最小的$χ^2$分析,我们确定的模型的有效性范围。然后,我们进行了探索性的Fisher分析,使用全各向异性功率谱调查参数退化。我们继续进行MCMC分析,利用四极,四极和十六极光谱,后者的规模范围有限,以避免偏置我们的增长率,$f$,约束。我们发现,与洛伦兹阻尼和标准欧拉微扰建模的TNS模型优于其他变体的TNS模型。我们的MCMC分析发现,EFTofLSS为基础的模型可以提供更严格的边缘化约束$f$在$z=0.5$和$z=1$比TNS模型,尽管有额外的滋扰参数。然而,这取决于所使用的尺度范围以及EFT滋扰参数的基准值和先验。最后,我们扩展以前的工作,提供一个一致的比较Fisher矩阵和MCMC预测使用多极展开形式主义,并找到它们之间的良好协议。
2020-02-17 astro-ph.CO
Exploring Joint Observation of the CSST Shear and clustering of astrophysical gravitational wave source measurements
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院)
利用CSST剪切与引力波源聚类联合观测,提升对宇宙学参数的约束精度,解决哈勃张力问题。
2026-02-23 astro-ph.CO
Galaxy-Multiplet Clustering from DESI DR2
Stanford University(斯坦福大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Boston University(波士顿大学);Università degli Studi di Milano(米兰大学);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);University College London(伦敦大学学院);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);NSF NOIRLab(美国国家光学红外天文研究实验室);University of Toronto(多伦多大学)
利用DESI DR2数据,研究银河多重聚类,发现其聚类偏差更强,揭示HOD模型不足,通过引入二次偏差提升模型一致性。
2025-11-19 astro-ph.CO
SUNBIRD: A simulation-based model for full-shape density-split clustering
本文提出基于模拟与神经网络仿真器的SUNBIRD模型,可在非线性晕内尺度精确预测全形状DSC,并显著提升多项宇宙学及组装偏置参数约束。
2023-10-02 astro-ph.CO
Forecasting neutrino masses from galaxy clustering in the Dark Energy Survey combined with the Planck Measurements
我们研究了从体积为20(Gpc/h)的暗能量巡天(DES)的光度红移壳层中的星系角功率谱中检测中微子质量的前景^3,并结合预计将从普朗克卫星测量的宇宙微波背景(CMB)角涨落。我们发现,对于一个有7个自由参数的Lambda-CDM协调模型,除了一个基准中微子质量M_nu = 0.24 eV,我们从DES和普朗克恢复正确的值与不确定性± 0.12 eV(95%CL),假设完美的知识的星系偏置。如果基准总质量接近零,则上限为0.11 eV(95%CL)。DES和普朗克的上限比单独使用普朗克的上限严格3倍以上,因为DES打破了仅在CMB分析中的参数简并。该分析利用高达300的球谐函数,在10的箱中平均以模拟DES天空覆盖。如果我们用VISTA半球巡天(VHS)近红外波段(JHK)补充DES波段(grizY),结果是相似的。结果是强大的非线性波动和红移失真的不确定性。然而,结果是敏感的假设星系偏置方案,它需要准确的先验知识的偏置。总之,如果自然界中中微子的总质量大于0.1eV,我们应该能够用DES &Planck探测到它,这一结果对基础物理学具有重要意义。
2009-10-25 astro-ph.CO
Cosmological parameter constraints from galaxy-galaxy lensing and galaxy clustering with the SDSS DR7
最近的研究表明,星系和暗物质之间的互相关系数在星系晕的几维里半径之外的尺度上非常接近于1,与星系如何填充暗物质晕的细节无关。这一发现使得从星系-星系弱透镜和星系团的测量中确定暗物质团成为可能。我们提出了新的宇宙学参数约束的基础上,从斯隆数字巡天(SDSS)数据发布7(DR 7)的光谱星系样本的大规模测量。我们推广了Baldauf等人的方法。(2010)去除小尺度信息(分别低于2和4 Mpc/h的透镜和聚类测量),其中互相关系数不同于1。我们得出的限制,覆盖7131平方米的三个星系样本。度,包含69150、62150和35088个星系,平均红移分别为0.11、0.28和0.40。我们清楚地检测到更明亮的星系样本的尺度依赖的星系偏差,在与理论预期一致的水平。当我们在一个平坦的LCDM模型中改变σ_8和Ω_m(并边缘化非线性星系偏差)时,最佳约束量是σ_8(Ω_m/0.25)^{0.57}=0.80 +/- 0.05(1-sigma,stat. + sys.),其中,统计误差和系统误差具有可比的贡献,并且我们固定n_s=0.96和h=0.7。这些对物质聚类的强约束表明,这种方法与当前数据中的宇宙剪切具有竞争力,同时具有非常互补性,并且在某些方面不那么严重的系统性。因此,我们期望这种方法将在未来的弱透镜调查中发挥突出作用。当我们把这些数据与WMAP 7 CMB数据结合起来时,对σ_8,Ω_…
2013-03-10 astro-ph.CO
The 6x2pt method: supernova velocities meet multiple tracers
我们提出了一种新的方法,以全面的方式分析大规模和超新星(或任何其他距离指标)调查。我们的方法结合了星系和超新星的位置和红移数据与超新星特有的速度,通过他们的星等散射,构建一个6x 2 pt分析,其中包括六个功率谱。这些光谱的3x 3相关矩阵在线性水平上详尽地表达了调查的信息内容。然后,我们继续预测未来的调查,如LSST和4 MOST与Fisher矩阵分析的性能,采用模型依赖和模型独立的方法。我们比较的性能的6x 2 pt的方法,传统的一个只使用星系聚类和最近提出的一些组合的星系和超新星的数据和量化可能的收益,通过最佳提取的线性信息。我们表明,6 × 2 pt方法缩小了一半以上的不确定性区域在$σ_8, γ$平面相比,传统的方法。组合的聚类和速度数据的增长结构的不确定性在类似的水平的CMB,但表现出正交退化,和组合的约束产生改善的因素5在这里考虑的五个宇宙学参数。关于模型无关的结果,我们发现,我们的方法可以改善$H(z)/H_0$在所有红移箱的约束超过70%,相对于单独的星系团簇和30%时,超新星速度(但不集群)被认为是,在高红移达到3-4%的精度。
2022-02-28 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc