Wide Angle Effects in Future Galaxy Surveys
目前和未来的星系调查覆盖了整个天空的一大部分，具有显着的红移范围，最近的理论发展表明，广义相对论效应存在于非常大尺度的星系团。这一趋势重新引起了人们对星系团测量中广角效应的兴趣，其中经常采用远距观测者近似。使用全广角公式计算的红移空间关联函数，我们表明，相比样本方差，在红移空间关联函数的偏差从简单的凯泽公式与远距离观测者近似是可以忽略不计的星系调查，如SDSS，欧几里得和BigBOSS，如果从凯泽公式的理论预测是适当的平均调查量。我们还发现广角公式的修正和澄清文献中的广角效应和星系团的速度贡献之间的混乱。然而，当应用FKP方法时，由于星系对的非均匀分布，在未来的巡天中，功率谱分析可能存在很大的偏差。
2014-11-25 astro-ph.CO
Local primordial non-Gaussianity in the relativistic galaxy bispectrum
下一代星系和21厘米强度测绘调查将依靠功率谱和双谱的组合来高精度测量原始非高斯性。反过来，这些测量将使我们能够区分各种通货膨胀模型。然而，精密观测要求理论精度至少在同一水平。我们扩展的理论理解的星系双谱纳入一个一致的广义相对论模型的星系偏置在第二阶，在存在本地原始非高斯。由于红移空间效应，原始非高斯性对双谱的影响超出了星系偏置和暗物质密度。一阶和二阶的标准红移空间畸变在双谱上产生了一个众所周知的原始非高斯印记。对红移空间畸变的相对论修正对这种原始的非高斯信号产生了新的贡献，其原因是：（1）一阶尺度相关偏差与一阶相对论观测效应的耦合，以及（2）相对论观测效应中出现的二阶速度和度规势中的线性演化非高斯性。我们的分析允许从原始信号的相对论“污染”的一致分离，以避免通过使用不正确的理论模型偏置的测量。我们表明，使用牛顿分析的压缩双谱的偏差可能是$Δ\fnl\sim 5$的第四阶段H $α$调查。
2021-03-01 astro-ph.CO
Towards detection of relativistic effects in galaxy number counts using kSZ Tomography
计划在不久的将来对宇宙微波背景进行高分辨率、低噪声观测，这将使基于再散射宇宙微波背景光子-次级宇宙微波背景的新宇宙学探测成为可能。与此同时，巨大的星系调查将绘制出可观测宇宙的巨大体积。使用动力学Sunyaev Zel'dovich（kSZ）层析成像技术，这些新的探测器可以结合起来重建远程偶极场，从我们宇宙中不同的有利位置观察到的CMB偶极。未来星系巡天的体积足够大，必须考虑到对观测到的星系分布的广义相对论修正。这些修正本身就是对引力的有趣探索，但也可能掩盖原始非高斯性的潜在特征。在本文中，我们证明了重建的远程偶极场和观测到的星系数计数之间的相关性原则上可以用来检测广义相对论修正。我们发现，忽略广义相对论修正导致一个$\mathcal{O}(1)$偏见的推断振幅的原始非高斯，$f_{\rm NL}$。此外，我们证明了重建的远程偶极场可以提供有用的约束力的各种偏置参数出现在星系数计数，并可以显着减轻对齐偏差的影响。
2019-04-22 astro-ph.CO
Halving and Doubling: Boosting the Detection of Relativistic Effects in the Galaxy Bispectrum with Optimal Subsample Selection
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理学研究所都灵天文台）；University of the Western Cape（西开普敦大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Università degli Studi di Ferrara（费拉拉大学）
通过最优子样本选择，提升银河双谱中广义相对论效应的探测能力
2026-02-27 astro-ph.CO
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
Detecting Local and Integrated Relativistic Effects by Multi-Tracing a Single Galaxy Population in Harmonic Space
University of the Western Cape（西开普大学）
本研究针对大尺度星系成团性中相对论效应受宇宙方差干扰难以探测的问题，通过星等划分星系子样本结合谐波空间多示踪技术，验证了主导多普勒效应的可探测性，并量化了次主导相对论效应的统计显著性变化规律。
2025-11-19 astro-ph.CO
Galaxy clusters enveloped by vast volumes of relativistic electrons
星系团的中心区域充满了磁场和相对论电子。当团簇合并时，磁场被放大，相对论电子被团簇内介质中的湍流重新加速。这些电子达到1 - 10 GeV的能量，并在磁场的存在下，产生弥漫的无线电晕，通常覆盖面积约1平方兆秒差距。在这里，我们报告了四个星系团的观测结果，它们的射电晕嵌入在更广泛的、弥散的射电辐射中，其体积比射电晕大30倍。这些较大特征的发射率比射电晕的发射率低约20倍。我们的结论是，相对论电子和磁场远远超出了无线电晕，在星系团的外部区域的物理条件是相当不同的无线电晕。
2022-09-27 astro-ph.CO
A case study for measuring the relativistic dipole of a galaxy cross-correlation with the Dark Energy Spectroscopic Instrument
本研究利用 DESI 的 Bright Galaxy Survey 数据，通过相对论 N-body 模拟合成星系目录，评估了星系交叉相关中相对论偶极子的可探测性，发现不均等划分星系群可显著提升探测信号至 19 σ。
2024-02-16 astro-ph.CO
Detecting Relativistic Doppler by Multi-Tracing a Single Galaxy Population
本文提出一种通过将单一星系族群按光度分为两个子样本的多示踪方法，以克服宇宙方差并优化样本选择，从而最大化探测相对论性多普勒效应，并预测了DESI和Euclid巡天的探测显著性。
2025-04-22 astro-ph.CO
Wide-angle and relativistic effects in Fourier-space clustering statistics
本文提出快速计算星系功率谱与双谱广角修正及相对论线性演化的微扰方法，量化其对 fNL 的污染，并给出双谱偶极估计量。
2023-04-26 astro-ph.CO
Galaxy Power Spectrum in General Relativity
本文给出了广义相对论中的星系功率谱。使用一种新的方法，我们得到的星系功率谱考虑到所有的相对论效应的观测。特别是，我们独立的调查几何，相对论效应不产生发散项（比例$k^{-4}P_m(k)$或$k^{-2}P_m(k)$在所有尺度），将模仿原始非高斯信号。这种对发散项的消除确实是等效原理所期望的，这意味着任何在实验尺度上作为均匀引力的扰动都无法测量。我们发现，在以前的计算中得到的非物理红外发散只发生由于没有考虑所有的广义相对论的贡献一致。尽管没有发散项，广义相对论效应代表的非发散项改变星系的功率谱在大尺度（小于视界尺度）。在我们的数值计算的完整的星系功率谱，我们显示了偏离标准的红移空间功率谱，由于这些非发散的修正。我们的结论是，相对论效应显着改变星系的功率谱在$k\lesssim k_{eq}$，他们需要考虑到在大尺度数据的分析。
2020-10-15 astro-ph.CO
Vector perturbations of galaxy number counts
在线性微扰理论中，我们导出了矢量微扰和张量扰动对相对论性星系数涨落的贡献。我们的结果与标量微扰引起的相对论修正是一致的，其中Barnes-potential被替换为矢量和张量的视线投影。由于矢量和张量扰动不会导致密度涨落，所以在计数中没有标准密度项。我们将我们的结果应用于矢量扰动，这是诱导标量扰动在二阶和数值估计的相对论性星系数计数的功率谱的贡献。
2016-07-21 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity -- the effects of relativistic and wide-angle corrections to the power spectrum
本文研究宽角和相对论修正对SKAO2与MegaMapper测量原初非高斯性参数$f_{\mathrm{NL}}$的影响，发现四极矩可显著提高测量精度，而忽略修正会导致不同程度的参数偏移。
2025-06-23 astro-ph.CO
Shock acceleration of relativistic particles in galaxy-galaxy collisions
所有没有射电强活动星系核的星系都遵循它们的全球FIR和射电同步辐射光度之间的紧密相关性，这被认为是大质量恒星形成的最终结果。两对碰撞的星系UGC 12914/5和UGC 813/6偏离了这种相关性，并显示出过量的无线电发射，在这两种情况下，在很大程度上起源于连接两个星系盘的气体桥。我们的目标是澄清从桥的无线电连续辐射的起源。假设在各自的星际介质（ISM）的主要气体动力学相互作用中释放的动能产生了冲击波，有效地加速原子核和电子的相对论能量，预计从桥区域的无线电同步辐射计算。我们提出了一个模型，这种加速，并计算由此产生的无线电发射，其光谱指数和预期的高能伽马射线发射。结果表明，碰撞过程中产生的非热能足以解释两个星系之间桥的射电辐射。目前计算的光谱指数也与观测值一致。这两个相互作用的星系系统偏离标准的FIR无线电相关性与额外的电子加速是一致的。这个过程与恒星的形成无关，因此预计这些系统不会遵循FIR-无线电相关。相对论性电子在ISM碰撞引起的冲击波中的加速，与这里描述的方式相同，也可能发生在其他系统中，如星系团和星系群或高红移系统中。
2010-09-08 astro-ph.CO
Identifying dynamically young galaxy groups via wide-angle tail galaxies: A case study in the COSMOS field at z=0.53
我们提出了一个广角尾（WAT）射电星系位于宇宙领域的星系群中的红移z=0.53（以下简称CWAT-02）的分析。我们发现CWAT-02的宿主星系是该星系群中最亮的星系，尽管它与系统的质心并不重合。估计a）CWAT-02相对于星系团内介质（ICM）的速度，和b）CWAT-02的宿主星系相对于星系团平均速度的视线特有速度，我们发现这两个值都高于松弛系统中主导星系的预期值。这表明，CWAT-02的主机组是动态的年轻和可能的过程中正在进行的集团合并。我们的研究结果与以前的研究结果一致，表明在星系群或星系团中存在广角尾星系可以作为动态年轻非松弛系统的指标。考虑到CWAT-02主星系群的非弛豫状态，我们讨论了CWAT-02射电活动星系核加热对其周围环境的影响，并结合星系群中重子缺失问题进行了讨论。我们的分析加强了最近的结果表明，射电AGN加热可能是强大到足以驱逐星系群的重子。
2010-03-02 astro-ph.CO
Constraining cosmology using galaxy position angle-only cosmic shear
我们调查宇宙学参数推断从现实的模拟弱透镜图像数据，只使用星系的位置角，而不是全椭圆信息。我们表明，输入剪切场可以准确地重建源星系位置角的统计数据，从这些剪切场，我们可以成功地恢复功率谱和推断输入宇宙学。本文建立在以前的工作角度只有弱透镜估计的方法来处理变量和各向异性PSF卷积和可变剪切场。以前的工作采用了加权方案来降低与PSF对齐的源对剪切估计的贡献。这项工作消除了通过将它们与由$90^{\circ}$旋转的PSF图像进行卷积来降低源权重的需要。假设我们有可靠的PSF图像，我们证明了这成功地消除了PSF卷积引起的旋转。我们发现，我们可以准确地恢复输入剪切信号从一个模拟的第三阶段弱透镜数据集，只使用的位置角内的整体比例因子，和比例因子可以确定使用宇宙学独立的模拟与噪声，星系，和PSF属性相匹配的观察到的数据集。然后，我们证明，我们可以约束宇宙学参数，使用角度剪切估计与约束力相比，使用当前最先进的形状测量技术，提供完整的椭圆度信息。
2019-10-29 astro-ph.CO
Doppler term in the galaxy two-point correlation function: wide-angle, velocity, Doppler lensing and cosmic acceleration effects
本文研究了线性星系两点关联函数的宇称奇项（我们称之为多普勒项），它是由广角效应、速度效应、多普勒透镜效应和宇宙加速效应引起的。由于多普勒项在低红移和大角距时很重要，因此在当前的星系巡天中通常被忽略。然而，对于未来的广角星系调查，如欧几里得，SPHEREx和SKA，我们表明，多普勒项必须包括在内。这些项的影响主要由相对论性像差效应引起的放大率和星系红移分布的斜率所决定，并且在有效非线性参数$f_{\rm NL}^{\rm eff}$为几个时，这些项的影响通常与局域型原始非高斯性的影响相似，我们指出这将影响对低红移下$f_{\rm NL}$测量的预测。我们的研究结果表明，一个调查在低红移与大的数密度在一个广阔的天空区域可以检测到的多普勒项的信噪比为$\sim 1-20$，这取决于调查规格。
2016-02-09 astro-ph.CO
Alcock-Paczynski effects on wide-angle galaxy statistics
Alcock-Paczynski（AP）效应是三维观测星系统计中的一种几何畸变。在预期的精密宇宙学的基础上正在进行的和即将到来的全天空星系调查，我们建立了一个有效的方法来计算AP扭曲的星系数密度和特殊的速度场的相关性，任何较大的角尺度不依赖于传统的平面平行（PP）近似。在这里，而不是通常的勒让德多项式的基础上，关联函数分解使用三极球谐基，因此，由于广角AP效应的特征角度依赖性可以严格捕获。通过这一点，我们证明了在各种尺度上的AP失真的相关性的计算。通过与PP极限结果的比较，证实了PP近似的误差随着目标星系间的分离视角$Θ$的增大而增大，特别是对于密度自相关，当$Θ\gtrsim 30^\circ$增大时，PP近似的误差超过$10\%$。这突出了PP近似之外的分析的重要性。
2021-06-16 astro-ph.CO
Shock acceleration of relativistic particles in galaxy-galaxy collisions
所有没有射电强活动星系核的星系都遵循它们的全球FIR和射电同步辐射光度之间的紧密相关性，这被认为是大质量恒星形成的最终结果。两个面对面碰撞的星系对，UGC 12914/5和UGC 813/6偏离了这种相关性，并显示出过量的无线电发射，在这两种情况下，在很大程度上起源于连接两个星系盘的气体桥。假设在各自的星际介质（ISM）的主要气体动力学相互作用中释放的动能产生了冲击波，有效地加速原子核和电子的相对论能量，预计从桥区域的无线电同步辐射计算。一个简单的模型，在这些冲击的相对论粒子的加速与由此产生的无线电发射，其光谱指数和预期的高能伽马射线发射的计算。这个过程与恒星的形成无关。结果表明，碰撞过程中产生的非热能足以解释两个星系之间桥的射电辐射。目前计算的光谱指数也与观测值一致。另一方面，预期的伽马射线发射太低，即使用CTA等可预见的仪器也无法检测到。
2011-04-05 astro-ph.CO
Wide-angle effects on galaxy ellipticity correlations
我们提出了一种有效的方法来计算三维位形空间中星系内禀排列的广角或全天统计。为此，我们使用一种新引入的自旋相关的三极球谐基展开两点关联函数。因此，指向每对对象的两个视线（LOS）方向上的角度依赖性，在小角度或平面平行（PP）近似下的常规分析中，这是相互退化的，被明确地分解。利用这一方法，我们首次计算了星系的内禀椭圆率、数密度和速度之间的广角自相关和广角互相关，并与PP极限的结果进行了比较。对于椭圆率-椭圆率和密度-椭圆率相关性，如果两个LOS方向之间的开度角超过$30^\circ - 50^\circ$，我们发现超过$10\%$偏离PP极限结果。它还表明，即使PP-极限的结果是严格为零，非零相关性得到了各种尺度上，纯粹从弯曲的天空效应。我们的研究结果表明，不依赖于PP近似的数据分析的重要性，以更精确地确定宇宙学参数和/或通过正在进行的和即将到来的广角星系调查发现新的物理。
2021-03-04 astro-ph.CO
General Relativistic Description of the Observed Galaxy Power Spectrum: Do We Understand What We Measure?
我们扩展了Yoo，Fitzpatrick和Zaldarriaga（2009）提出的星系团的广义相对论描述。我们首次对观测到的物质功率谱和观测到的星系功率谱给出了完全广义相对论的描述，并加入了线性偏置系数。它与大尺度上的标准牛顿描述有很大的不同，特别是它在大尺度上的测量可能被误解为原始非高斯性的检测，即使在没有原始非高斯性的情况下。观测到的星系功率谱的关键差异来自于实空间物质涨落，定义为观测到的红移超曲面上的物质涨落。与标准描述相反，观测到的星系功率谱的形状在红移中演变，提供了额外的宇宙学信息。在当前的星系低红移巡天观测中，标准牛顿描述的系统误差可以忽略不计，而正确的广义相对论描述对于理解未来红移深度z>3的大尺度星系功率谱测量是必不可少的。我们讨论了如何提高检测意义在当前的星系调查和评论我们的广义相对论形式主义在未来的调查中的应用。
2010-09-15 astro-ph.CO gr-qc
COFFE: a code for the full-sky relativistic galaxy correlation function
本文介绍公开代码 COFFE，用于在线性理论中计算含相对论性与宽角修正的全天星系两点相关函数、多极矩及协方差，并预测 Euclid 和 SKA 可探测透镜信号。
2018-06-28 astro-ph.CO
Going beyond the Kaiser redshift-space distortion formula: a full general relativistic account of the effects and their detectability in galaxy clustering
凯泽红移-空间畸变公式在小尺度上很好地描述了红移巡天中的星系团，但在大尺度上会产生许多附加项。其中一些术语可以用牛顿动力学来描述，并在文献中进行了讨论，而其他术语则需要最近才开发的适当的广义相对论描述。在星系团中解释这些术语是在视界尺度上检验广义相对论的第一步。这些影响可以分为两个方面，代表速度和重力位的贡献。它们的振幅是由体积、光度、距离涨落效应、星系数密度和哈勃参数的时间演化等因素决定的。我们比较了在红移空间畸变文献中常用的牛顿近似和完全广义相对论方程，发现牛顿近似可以解释大部分的速度效应。我们进行了Fisher矩阵分析，这些条款的可检测性，并表明，在一个单一的示踪剂调查，他们是完全无法检测到的。为了检测这些条款，必须诉诸最近开发的方法，以减少采样方差和散粒噪声。我们发现，在低红移的全天星系红移巡天中，如果可以利用质量M>10^12 Msun的晕（在一些更乐观的情况下，这可以增加到10-sigma或更高），速度项可以在几个sigma处测量，而引力势项本身只能勉强检测到。我们还表明，广义相对论效应是不退化的原始非高斯签名在星系的偏见，和检测原始非高斯的能力是妥协。
2012-09-17 astro-ph.CO
Imprints of local lightcone projection effects on the galaxy bispectrum. III Relativistic corrections from nonlinear dynamical evolution on large-scales
相对论观测效应对星系双谱的影响在等尺度及以上的线性和非线性量级。这些光锥效应包括多普勒和引力势项的局部贡献，以及像透镜效应这样的综合贡献，以及所有非线性阶的耦合。最近，我们提出了修正的星系双谱从所有本地光锥效应的二阶扰动，使用平面平行近似。在这里，我们更新我们以前的结果，包括相对论性非线性动力学演化的影响。我们表明，这些动力学效应的投影效果作出了显着的贡献。
2018-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic distortions in galaxy density-ellipticity correlations: gravitational redshift and peculiar velocity effects
本文建立星系位置与内禀形状GI关联的相对论解析模型，揭示多普勒与引力红移产生可探测的非零偶极信号，并通过协方差和信噪比分析论证其未来巡天观测价值。
2023-08-15 astro-ph.CO gr-qc
Multipoles of the galaxy bispectrum on a light cone: wide-separation and relativistic corrections
本文解析计算了光锥星系双谱的宽间距与相对论修正，首次包含径向贡献，发现一阶奇数多极矩修正可达双谱单极矩的10%，且二阶效应在挤压极限下可模拟量级为10的局部原初非高斯性参数。
2025-05-01 astro-ph.CO
Relativistic effects in galaxy clustering in a parametrized post-Friedmann universe
我们探讨的签名的精髓和修改后的引力理论在相对论描述的星系团在一个参数化后弗里德曼框架。为此，我们开发了一种校准方法，以始终占地平线尺度效应的线性参数化后弗里德曼扰动的最小和非最小耦合标量张量理论和测试它对完整的模型特定的波动。我们进一步研究了Dvali-Gabadadze-Porrati膜世界模型的正常分支和自加速分支以及引力的唯象修正在星系团簇中的相对论效应。我们通过计算速度-物质密度比F、速度贡献R和潜在贡献P来量化修改后的引力和暗能量模型对星系聚类的影响，并估计它们在未来星系调查中的可探测性。我们的研究结果表明，在一般情况下，相对论修正包含额外的信息重力和暗能量，这需要考虑在一致的地平线尺度的测试偏离LCDM使用星系密度场。
2013-10-26 astro-ph.CO gr-qc
A Measurement of Gas Temperatures in Galaxy Clusters using the Relativistic Sunyaev-Zeldovich Effect
星系团中的热气体通过Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在宇宙微波背景（CMB）中产生了独特的光谱畸变。到一阶，光谱畸变的形状是固定的，但相对论修正（rSZ）引入了对气体温度的依赖性。在本文中，我们从Planck映射中的47个星系团中提取了通量，并通过测量SZ振幅（代表星系团质量）与温度之间的标度关系，对rSZ效应进行了~5 $σ$探测。我们的测量不需要事先知道星系团的气体温度，因此是如何使用rSZ探测基本天体物理学的一个例子。我们发现我们的测量和X射线测量获得的温度之间非常吻合。
2019-03-12 astro-ph.CO
The influence of the jet opening angle on the appearance of relativistic jets
本文重新研究了考虑几何开口时相对论喷流的出现问题。我们提出了一个新的标准来定义视速度和多普勒因子，我们认为这是由最亮的射流区。利用不同的速度剖面，数值计算了非等速射流的表观速度和多普勒因子。我们认为，如果运动是相对论性的，高超光速速度beta_{app} ~ γ，预期的情况下的等速喷流，只有可能的几何准直小于相对论光束角1/γ。这相对独立于射流速度分布。对于大于1/gamma的喷流准直角，喷流的视在图像将总是由直接朝向观察者行进的喷流部分主导，其洛伦兹因子< gamma，导致最大视在速度小于gamma}。此外，摆脱了同动力学假设，得到了观测角和多普勒因子之间的复杂关系，导致重要后果的数值计算的活动星系核的人口和统一方案模型。
2011-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Mapping the temperature of the intra-cluster medium with the tSZ effect
团簇内介质中的超热电子对宇宙微波背景（CMB）黑体辐射产生光谱畸变，即热Sunyaev-Zel'dovich效应（tSZ）。这种光谱畸变的特征现在常被用来探测和表征星系团的性质。当电子达到相对论速度时，tSZ效应的光谱畸变不依赖于红移，并且仅通过相对论修正轻微地受星系团性质的影响。本工作提出了一种线性分量分离的方法来提取tSZ效应康普顿参数和相对论修正的下一代CMB实验。我们证明了相对论修正，如果忽略，将导致一个显着的偏差对星系团康普顿参数，tSZ标度关系斜率，和tSZ角功率谱形状的测量。我们表明，tSZ相对论修正映射可以实现在高信噪比与低水平的污染高达$\ell=3000$的下一代CMB实验。在较小的角度范围内，红外辐射产生的污染将是一个重要的偏差来源。这样的tSZ相对论修正映射使得星系团温度分布的研究仅通过tSZ效应。
2017-02-13 astro-ph.CO
Cosmological Measurements with General Relativistic Galaxy Correlations
我们研究了宇宙学的依赖性和大尺度星系相关性的约束力，包括所有的红移扭曲，广角，透镜和引力势效应的线性尺度。我们分析了宇宙学信息存在于透镜收敛和引力势项描述所谓的“相对论效应”，我们发现，虽然小于包含在固有星系团的信息，它是不可忽略的。我们调查如何忽略他们不偏宇宙学测量进行未来的光谱和光度大规模的调查，如SKA和欧几里得。我们使用CLASS代码进行Fisher分析，修改后包括尺度依赖的星系偏差和红移依赖的放大率和演化偏差。我们的研究结果表明，忽略相对论项引入误差的预测精度在测量宇宙学参数的百分之几十的顺序，特别是当测量宇宙的物质含量和原始的非高斯参数。因此，我们认为，径向相关性和综合相对论性条款时，需要考虑到预测未来的大规模星系调查的数量计数的约束力。
2015-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Proper-Time Hypersurface of Non-Relativistic Matter Flows: Galaxy Bias in General Relativity
计算了非相对论物质流真时超曲面中的二阶密度涨落，并将其与广义相对论中的星系数密度涨落联系起来。在线性级，它等价于同动同步规范中的密度涨落，其中两个独立的规范条件重合。然而，在二阶时，这些规范条件下的密度涨落是不同的，而这两种规范条件都代表了真时超曲面。与时间共动和空间C规范条件下的密度涨落相比，常用规范条件（$N=1$和$N^α=0$）下的密度涨落违反了质量守恒的二阶性质.通过求解测地线方程和非相对论物质的非线性演化方程，给出了它们在各种规范条件下的物理解释。我们将这一发现应用于广义相对论中的二级星系偏置，这补充了Yoo & Zaldarriaga（2014）中星系团的二级相对论描述。
2014-11-12 astro-ph.CO gr-qc
High significance detection of the tSZ effect relativistic corrections
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应是由宇宙微波背景（CMB）光子与星系团内沿视线方向积分的热（几keV）扩散电子气体相互作用产生的。这种效应使CMB黑体辐射定律发生畸变。这种畸变规律通过所谓的tSZ相对论修正依赖于团簇内热气体$T_{e}$的电子温度。在这项工作中，我们进行了统计分析的tSZ光谱畸变的大星系团样本。我们进行了堆叠分析的几个电子温度箱，使用光谱测量的X射线温度和X射线光度和电子温度之间的比例关系。我们报告的第一个高显着性检测的相对论tSZ的显着性为5.3 $σ$。我们还表明，所观察到的tSZ相对论修正与X射线推导的温度是一致的。对tSZ光谱定律的测量表明，tSZ效应的光谱畸变可以作为测量星系团温度的探针。
2017-01-31 astro-ph.CO
Weak lensing using only galaxy position angles
我们开发了一种方法，用于执行一个弱透镜分析，只使用测量星系的位置角。通过分析已知的固有椭圆率分布的星系取向的统计特性，我们表明，它是可能的，以获得最小化的$χ^2$统计的剪切的估计。该方法被证明使用模拟的组成部分的固有椭圆率被视为高斯分布。位置角测量的不确定性引入了剪切估计的偏差，通过在形式中引入校正项，该偏差可以降低到可以忽略的水平。我们推广我们的方法，通过开发一种算法，以获得任何方位对称的内在椭圆分布的直接剪切估计。我们介绍了一种方法测量的星系的位置角从嘈杂的像素化图像，并提出了一种方法来纠正由于像素化和测量误差和星系椭圆之间的相关性而产生的偏差。我们还开发了一种方法来约束用于获得估计的内在椭圆率分布的星系的样本，这样，在所得的剪切估计分数偏差低于给定的阈值。我们证明了角度的方法，通过将其应用到模拟的椭圆率采取遵循对数正态分布。我们比较的性能的位置角的唯一的方法与标准方法的基础上全椭圆度测量重建透镜收敛图从数值模拟和CFHTLenS数据。我们发现，使用这两种方法重建的收敛映射之间的差异是一致的噪声。
2014-09-25 astro-ph.CO
Generalisation of the Kaiser Rocket effect in general relativity in the wide-angle galaxy 2-point correlation function
本文研究了红移空间中星系功率谱的广角关联，包括广义相对论效应和广义相对论中的Kaiser Rocket效应。我们发现，凯泽火箭效应变得重要的大尺度和高红移，并导致新的贡献，在广角相关。我们相信这种效应对未来的大体积调查可能非常重要。
2020-08-25 astro-ph.CO gr-qc
A multi-simulation study of relativistic SZ temperature scalings in galaxy clusters and groups
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应是现代宇宙学中的一个强有力的工具。随着未来观测有望不断改进SZ测量，来自星系群和星系团的SZ信号的相对论修正越来越重要。因此，重要的是要了解三种温度测量之间的差异：（a）平均相对论SZ（rSZ）温度，（b）与热SZ（tSZ）效应相关的质量加权温度，以及（c）X射线光谱温度。在这项工作中，我们比较这些集群温度，预测的{ \sc巴哈马} \& { \sc Macsis}，{ \sc Illustris-TNG}，{ \sc Magneticum}，和{ \sc三百工程}模拟。尽管模拟参数范围很广，但我们发现SZ温度在整个模拟中是一致的。我们用$Y\simeq10^{-4}$ ~Mpc $^{-2}$估计了从rSZ到簇的$\simeq 10\%$能级校正。我们的分析证实了三个温度措施之间的系统偏移，与rSZ温度$\simeq 20\%$大于其他措施，并进一步在更高的红移发散。我们证明，这些措施从简单的自相似演化，并探讨它们如何与定义的半径晕。我们研究了不同的反馈处方和分辨率如何影响所观察到的温度，并发现SZ温度对这些细节相当不敏感。模拟之间的协议表明一个令人兴奋的途径，观测和理论探索，确定相对论SZ修正的程度。我们提供了多个模拟为基础的适合未来SZ建模中使用的缩放关系。
2022-09-26 astro-ph.CO
Simulating Redshift-Space Distortions for Galaxy Pairs with Wide Angular Separation
星系巡天中的红移空间畸变（RSD）分析提供了对结构生长引起的特殊速度振幅的限制，从而允许在极大尺度上测试广义相对论。下一代星系红移巡天，如重子振荡光谱巡天（BOSS）和欧几里得实验将巡天星系到z=2，超过10，000 - 20，000平方度。在这样的巡天中，具有大的共动距离的星系对将优先具有宽的角距离。在标准的平面平行理论中，由于RSD而导致的星系位置的位移被假设为对所有星系都是平行的，但这个假设在广角对中会被打破。Szapudi 2004和Papai & Szapudi 2008提供了一种基于三极球谐函数展开的方法，用于计算所有角星系对间距的红移空间关联函数。在本文中，我们介绍了一个新的程序分析广角效应的数值模拟。我们能够分离，证明，并适合由广角RSD理论所描述的每一个效果。我们的分析突出了处理广角对的一些细微差别，并表明即使对于相对较小的角度，影响也不可忽略。这种分析将有助于确保充分利用未来的调查RSD测量，目前仅限于对分离小于\sim 80 Mpc/h出z \simeq 0.5。
2010-06-08 astro-ph.CO
General Relativistic corrections in density-shear correlations
我们研究了相对论光锥计算引起的切向剪切与星系数的相关性的修正，也称为星系-星系透镜效应。星系-星系透镜效应的标准方法将前景仓中源的数量密度视为可观测的，而实际上由于相对论修正的存在，它是不可观测的。我们发现，已经在所涵盖的DES第一年的数据的红移范围内，这些目前被忽视的相对论性条款导致高达50%的系统校正的密度剪切关联函数的最高红移箱。这种校正主要是由这样一个事实，即一个红移箱的数量计数不仅透镜源在一个背景箱，但本身再次透镜的所有质量之间的观察者和计数的源人口。相对论修正目前在标准的星系-星系分析中被忽略了，而一个计数的源群的额外透镜效应只包括在误差预算中（通过协方差矩阵）。在越来越高的红移和更大的尺度上，这些相对论和透镜修正变得越来越重要，我们在这里认为，它是更有效的，也更干净，占这些修正的密度剪切相关。
2018-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Beyond the Linear-Order Relativistic Effect in Galaxy Clustering: Second-Order Gauge-Invariant Formalism
本文在宇宙学框架下对观测到的星系数密度进行了二阶广义相对论描述。观测到的星系数密度受体积效应和源效应的影响，这两种效应都是由于观测到的星系的红移、角位置、体积和光度等物理量和观测推断量之间的不匹配而产生的。这些影响的计算是在度量微扰的第二阶，而不选择规范条件或采取任何限制的矢量和张量扰动，扩展了以前的线性级计算。特别注意二阶规范变换，我们明确地隔离非物理规范模式和构造二阶规范不变变量。此外，通过在观测者的静止坐标系中构造二阶四分体，我们阐明了物理光子波矢和参数化光子波矢之间的关系。我们的二阶相对论性描述将提供一个重要的工具，在精确测量星系团的时代超越功率谱。我们讨论了星系团的二阶相对论描述的潜在应用和扩展。
2014-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Monitoring the Bi-Directional Relativistic Jets of the Radio Galaxy 1946+708
本文报道了利用VLBA和全球VLBI阵列对射电星系1946+708进行的多频、多历元甚长基线干涉测量观测。从这些高分辨率的观测，我们推断的运动学年龄的射电源是$\sim$ 4000年，与其他紧凑的对称对象（CSO）的年龄。喷流成分对的喷射似乎发生在10年的时间尺度上，喷流中的这些成分以0.6和0.9 c之间的固有速度向外传播。从喷流组分的内禀速度不能超过光速这一约束出发，我们从从核心发射的最快的一对组分中推导出H_0 > 57 km s^-1 Mpc^-1。我们提供了强有力的证据，在1997年的一对新的组件的喷射。从喷流分量的轨迹中，我们推断喷流最有可能是螺旋限制的，而不是本质上纯粹的弹道。
2009-04-12 astro-ph.CO
Higher order relativistic galaxy number counts: dominating terms
我们回顾了二阶的计数，集中在子视界尺度上占主导地位的条款。我们重新推导这些条款的结果，并将其与文献中发现的不同版本进行比较。我们将推导推广到高阶项，特别是计算1-循环对功率谱的贡献所需的三阶数计数。
2017-03-10 astro-ph.CO gr-qc
The relativistic galaxy number counts in the weak field approximation
本文提出了一种新的方法，在弱场近似下系统地计算微扰论中任意阶的相对论投影效应。在这个推导过程中，星系数的计算完全用红移微扰来表示。相对论效应打破了沿视线的对称性，与标准微扰理论相反，它们产生了物质功率谱或2点关联函数的奇多极子，为它们在大尺度结构测量中的检测提供了独特的特征。我们表明，我们的方法同意与以前的推导（三阶）的相对论效应，第一次，我们推导出一个模型的横向多普勒效应。此外，我们表明，在牛顿极限这种方法是一致的标准微扰理论在任何顺序。
2020-10-12 astro-ph.CO gr-qc
The full-sky relativistic correlation function and power spectrum of galaxy number counts: I. Theoretical aspects
我们导出了包含所有相对论贡献的红移壳层中关联函数的精确表达式。这个表达式不依赖于远距离观测者或平天近似，在所有尺度下都是有效的，包括局部相对论修正和积分贡献，如引力透镜。我们提出了两种方法来计算这个关联函数，一种是利用角功率谱C_ell（z1，z2），第二种方法避免了角功率谱的昂贵计算。然后使用关联函数将功率谱定义为其傅立叶变换。在这项工作中，这个过程的理论方面，连同定量的例子。特别是，我们表明，引力透镜修改多极的关联函数和功率谱的几个百分点，在红移z=1和高达30%，在z=2。我们还指出，大规模的相对论效应和广角修正产生的贡献相同的数量级，因此必须结合起来处理。这些修正在小红移（z=0.1）时特别重要，在那里它们可以达到10%。这特别意味着，平天相对论效应的处理，例如使用功率谱，是不一致的。
2018-04-03 astro-ph.CO
Using relativistic effects in large-scale structure to constrain astrophysical properties of galaxy populations
研究提出利用星系两点相关函数中的相对论奇数多极与牛顿偶数多极，通过交叉相关划分的亮暗样本来约束演化与放大偏置，该方法可在中等尺度提供不受污染的纯净测量。
2024-11-09 astro-ph.CO
A general relativistic signature in the galaxy bispectrum: the local effects of observing on the lightcone
下一代星系巡天将越来越依赖星系双谱来改善宇宙学约束，特别是对原始非高斯性的约束。一个关键的理论要求，仍然有待开发的是广义相对论效应的双谱，这是从观察过去的光锥星系，{以及从相对论修正的动力学}的分析。{As作为对星系双谱进行完全相对论分析的第一步，我们首次计算了来自多普勒和引力势贡献的局域相对论光锥对双谱的影响。对于星系双谱，问题比功率谱复杂得多，因为我们需要在二阶光锥校正。在二阶模式耦合的贡献意味着相对论修正可以是不可忽略的，在更小的尺度比的情况下的功率谱。在一个原始的高斯宇宙中，我们表明，在$z\sim1$压缩形状的本地光锥修正意味着双谱可以不同于牛顿的预测$\gtrsim 10\%$时，短模式是$k\lesssim (50\,{\rm Mpc})^{-1}$。这些相对论性的投影效应，如果在观测分析中被忽略，可能会被误认为是原始的非高斯性。对于即将到来的探测平等尺度和超越的调查，{所有相对论光锥效应和相对论动力学修正应包括在内}，以准确测量原始非高斯性。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Understanding the relativistic overdensity of galaxy surveys
星系巡天的主要目标是绘制星系的分布图，以了解这种分布的性质及其对宇宙的内容和演化的影响。然而，为了实现这些调查的全部潜力，我们需要确保我们使用正确的分析：最近被广泛研究的相对论分析。在这项工作中，已知的相对论性星系巡天过密度重新检查。与以前的作品不同，一个一致的方法，将相对论性的计数超密度和相对论性的宇宙放大超密度的总观测超密度的一般调查，提出。由于在实践中，分析往往是针对特定的样品类型（通量有限或体积有限）的方法，在这项工作中允许的总观察到的过密度可以很容易地减少到任何一个单独的过密度，通过应用相同的限制条件提取相应的数据样本。这是不明显的，或者在某些情况下是不可能的，与以前的作品的结果。因此，在这项工作中的计算有助于概括的总观察到的过密度的表达式。然而，必须注意适当地应用它：需要考虑所考虑的数据样本的类型。
2022-05-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing in plasma: Relativistic images at homogeneous plasma
我们研究了等离子体的存在对史瓦西黑洞透镜形成的相对论图像的影响。当引力体被等离子体包围时，由于折射性质，透镜角取决于电磁波的频率，以及光在等离子体中的引力场中传播的色散性质。最后一个效应导致了即使在均匀等离子体中，等离子体中的引力偏转角也与真空情况下的引力偏转角不同。这个角度取决于光子的频率，类似于折射棱镜光谱仪的特性。在这里，我们考虑的情况下，一个强大的偏转角的光，附近的史瓦西黑洞，周围的均匀等离子体。渐近公式的情况下，一个非常大的偏转角，超过$2π$。我们应用这些公式计算的位置和放大率的相对论图像在均匀的等离子体，这是由光子执行一个或几个旋转周围的中心对象。我们的结论是，均匀等离子体的存在增加了相对论环的角尺寸或从引力中心的点图像的角分离。均匀等离子体的存在也增加了相对论图像的放大率。当光子频率达到等离子体频率时，角间距和放大率明显大于真空情况。
2013-05-30 astro-ph.CO gr-qc
General relativistic effects in the galaxy bias at second order
局域星系偏置形式依赖于形成时的能量约束方程，将度规扰动与物质密度差联系起来。在牛顿近似中，这种关系是线性的，这使我们能够将初始星系密度指定为局部物理算子的函数。然而，在广义相对论中，这种关系本质上是非线性的，并且可能预期长波长模式对短波长模式的调制。我们详细描述了如何获得本地坐标的耦合的长到短波长模式被删除，通过坐标的变化（在原始的非高斯性的情况下）。我们推导了星系偏置膨胀的广义相对论修正。校正不来自调制的小规模集群的长波长模式，相反，它产生于扭曲的体积元素的长波长模式，它不会导致新的偏置参数。
2019-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Magnetic fields and relativistic electrons fill entire galaxy cluster
合并中的星系团中的热等离子体被预测充满了冲击和湍流，这些冲击和湍流可能会将它们的部分动能转化为相对论性电子和磁场，从而产生同步辐射。分析低频阵列（LOFAR）观测的星系团阿贝尔2255，我们发现的证据，无线电同步辐射分布在非常大的尺度上至少5兆秒差距。无孔不入的无线电辐射证明，激波和湍流有效地将动能转移到相对论粒子和磁场中，一直延伸到星系团的外围。发射的强度需要一个磁场能量密度，至少比简单压缩原始磁场所预期的高100倍，这大概意味着发电机在星系团外围也有效地运行。它还表明，非热成分可能有助于在集群外围的集群内介质的压力。
2022-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Beyond the plane-parallel and Newtonian approach: Wide-angle redshift distortions and convergence in general relativity
我们扩展了以前的分析，包括所有的广义相对论效应在红移空间的星系功率谱的广角相关。这些对标准方法的广义相对论修正在大尺度和高红移下变得重要，它们导致了广角关联中的新项。我们表明，在原则上，新的条款可以产生近10%的Gpc尺度上通常的牛顿近似的修正。广义相对论修正对于未来的大体积巡天（如SKA和欧几里得）将是重要的，尽管宇宙方差的问题将对观测这一点提出挑战。
2015-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Effects on Galaxy Redshift Samples due to Target Selection
在星系红移巡天中，光谱的目标是从光度观测的样本中选择的。通过相对论多普勒效应和相对论光束效应，在这个母体样本中观测到的星系的大小和颜色将受到它们特有的速度的影响。在本文中，我们计算由此产生的预期变化的星系测光。相对论效应的大小是红移、恒星质量、星系速度和速度方向的函数。我们重点研究了斯隆数字巡天（SDSS）和重子振荡光谱巡天（BOSS）中的CMASS样本，这些样本是根据颜色和星等选择的。我们发现，样品（$\sim 585$星系）的0.10%被相对论效应散射到色星等空间的目标区域，相反，样品（$\sim 532$星系）的0.09%被散射出去。这些效应的观测结果包括聚类统计的不对称性，我们将在一篇配套论文中对此进行探讨。在这里，我们计算一组权重，可用于消除从星系样本推断的密度场引入调制的影响。最后，我们调查这些相对论调制的星系样本的大规模集群的可能影响。
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Simple Fit of Data Relating Supermassive Black Hole Mass to Galaxy Pitch Angle
Seigar等人最近证明了星系中心超大质量黑洞（BH）质量与盘星系旋臂俯仰角之间的一种新的紧密相关性，他们将其归因于其他间接相关性。他们拟合了一个双幂定律，由五个参数控制，BH质量作为间距的函数。注意到他们的拟合曲线的功能，我们表明，一个简单的线性比例的BH质量的余切的俯仰角可以获得相同的拟合，误差范围内。这种直接、优雅的拟合可能有助于揭示相关性的本质。
2009-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
The dipole of the galaxy bispectrum
双谱将在未来的星系巡天中发挥重要作用。在大尺度上，它是测量原始非高斯性的关键探针，可以帮助区分不同的暴胀模型和早期宇宙的其他理论。在这些尺度上，一旦星系数的涨落投射到我们过去的光锥上，各种相对论效应就开始发挥作用。我们首次表明，领先的相对论校正从这些扭曲的星系双谱产生一个显着的偶极子，主要是从相对论红移空间扭曲。偶极的振幅甚至在等尺度上也可以超过10%。在红移空间双谱的牛顿近似中不存在这样的偶极，因此它提供了相对论效应对大尺度结构中宇宙尺度的明显特征。
2019-05-01 astro-ph.CO gr-qc
A Consistency Relation for the Observed Galaxy Bispectrum and the Local non-Gaussianity from Relativistic Corrections
我们得到了观测到的星系三点相关器的一致性关系。它包含了相对论效应，并且在压缩极限下是有效的。此外，该一致性关系是非微扰的，可以用于任意小尺度的短模式。我们的结果也是有用的，以计算非线性相对论性的修正，诱导信号的观察，可能会被误解为原始的非高斯与局部形状。我们从相对论修正中估计了有效的局部非高斯性参数。精确的值取决于红移和放大率偏差。在$ z = 1$的红移处，在没有放大偏差的情况下，我们得到$\,\, f^{\rm GR}_{\rm NL} \simeq - 3.7 $。
2015-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
