We introduce an emulator-based method to model the cross-correlation between cosmological voids and galaxies. This allows us to model the effect of cosmology on void finding and on the shape of the void-galaxy cross-correlation function, improving on previous template-based methods. We train a neural network using the AbacusSummit simulation suite and fit to data from the Sloan Digital Sky Survey Baryon Oscillation Spectroscopic Survey sample. We recover information on the growth of structure through redshift-space distortions (RSD), and the geometry of the Universe through the Alcock-Paczyński (AP) effect, measuring $Ω_{\rm m} = 0.330\pm 0.020$ and $σ_8 = 0.777^{+0.047}_{-0.062}$ for a $Λ\rm{CDM}$ cosmology. Comparing to results from a template-based method, we find that fitting the shape of the void-galaxy cross-correlation function provides more information and leads to an improvement in constraining power. In contrast, we find that errors on the AP measurements were previously underestimated if void centres were assumed to have the same response to the AP effect as galaxies - a common simplification. Overall, we recover a $28\%$ reduction in errors for $Ω_{\rm{m}}$ and similar errors on $σ_8$ with our new, more comprehensive, method. Given the statistical power of future surveys including DESI and Euclid, we expect the method presented to become the new baseline for the analysis of voids in these data.
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$…
Precision cosmology with voids in the final BOSS data
我们报告了从最终BOSS DR 12数据集的宇宙空洞中获得的新宇宙学约束。它们源于对平均空隙形状的几何和动态变形的联合分析(即,堆叠的空星系互相关函数)。我们的模型使用层析解投影来推断真实空间的空洞轮廓和自洽帐户的Alcock-Paczynski(AP)的效果和红移空间扭曲(RSD)没有任何事先假设的宇宙学或结构形成。它来自第一物理原理,并提供了一个非常好的描述的数据在线性微扰秩序。我们验证了这个模型的帮助下,模拟目录,并将其应用到最终的BOSS数据约束RSD和AP参数$f/b$和$D_AH/c$,其中$f$是线性增长率,$b$线性星系偏差,$D_A$的同向角直径距离,$H$哈勃率,和$c$光速。此外,我们在分析中包括两个讨厌的参数,以边缘化潜在的系统。在平均红移为$z=0.51$时,我们从全空样品中获得了$f/b=0.540\pm0.091$和$D_AH/c=0.588\pm0.004$。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学中,这意味着$Ω_\mathrm{m}=0.312\pm0.020$是现今的物质密度参数。当我们使用调查模拟中的其他信息来校准模型时,这些约束将改进为$f/b=0.347\pm0.023$、$D_AH/c=0.588\pm0.003$和$Ω_\mathrm{m}=0.310\pm0.017$。然而,我们强调,校准依赖于特定的宇宙学模型和结构形成假设的模拟,所以校准…
Measuring Baryon Acoustic Oscillations from the clustering of voids
我们调查必要的方法来最佳测量的重子声学振荡(BAO)信号,从星系红移目录的基础上的空隙。为此,我们研究的依赖性的BAO信号的人口的空隙按其大小分类。我们第一次发现的关联函数的空洞,包括第一个强大的检测模拟星系目录中的BAO的特性。这些示出了在对应于样品中的空隙的最小尺寸的尺度周围的反相关性(空隙排除效应),以及在BAO峰的两侧的下降,其可以用于确定BAO信号的显著性而无需任何先验模型。此外,我们的分析表明,有一个规模依赖于偏见的不同人口的空隙取决于半径,具有特殊的属性,即具有最大的BAO意义的空隙人口对应于示踪剂的最大规模上的偏差约为零。我们进一步研究的方法上的一个额外的一套1,000现实模拟星系目录复制SDSS-III/BOSS CMASS DR 11数据,以控制天空遮罩和径向选择功能的影响。我们的解决方案是基于从随机生成的空洞,包括相同的测量几何形状和完整性,以及在孔和测量边界处的后处理清洁程序。在这项工作中验证的空隙人口的方法和最佳选择已被用来执行第一个BAO检测从观察中的空隙,在配套文件。
Improving baryon acoustic oscillation measurement with the combination of cosmic voids and galaxies
我们开发了一种方法来优化测量的重子声学振荡(BAO)从一个给定的星系样本。在我们以前的工作中,我们证明了可以从低密度区域(空隙)的示踪剂中测量BAO。在这项研究中,我们结合过密和欠密示踪剂(星系和空隙),以获得更好的约束BAO规模。为此,我们修改了去摆动BAO模型与一个额外的参数来描述的BAO峰值和潜在的排斥模式的空隙2PCF。我们表明,应用BAO重建星系后,BAO峰值尺度的星系和空洞是无偏的使用修改后的模型。此外,我们使用一个新的2PCF估计的多示踪剂分析与星系和空隙。在模拟中,联合样本改善了约10%的约束后重建BAO峰值位置相比,从星系单独的结果,这相当于扩大了20%的调查量。将此方法应用于BOSS DR 12数据,我们对低z样本(0.2<z<0.5)有18%的改进,但对高z样本(0.5<z<0.75)有更差的约束,这与当前调查量的统计波动一致。未来更大的样本将提供更强大的改进,由于更少的统计波动。
Lensing the darkness: The matter density profile in cosmic voids from UNIONS
University of Waterloo(滑铁卢大学);Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢大学水天体物理中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);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);Institute for Astronomy, University of Hawaii(夏威夷大学天文学研究所)
Multivariate analysis of cosmic void characteristics
这项研究的目的是区分真正的宇宙空洞,发现在星系目录中的空洞发现ZOBOV-VIDE,从密度不足的地区的泊松分布的对象。为了这个目的,我们进行了两个多变量分析,使用以下的物理空洞特性:体积,红移,密度对比度,最小密度,对比度的意义和数量的成员星系的空白。的多变量分析的训练上获得的一个目录的空洞从一个随机的泊松分布的点,用作背景,和一个目录的空洞中确定的一个模拟星系目录,用作信号。然后将分类应用于从斯隆数字巡天重子振荡光谱巡天(SDSS BOSS DR 12 CMASS)的红移范围为0.45 $\leq$ z $\leq$ 0.7的发光红星系数据发布12样本中提取的空洞。我们的研究结果表明,由此产生的空隙目录几乎没有泊松噪声的污染。我们还研究了示踪剂的稀疏性和偏差对分类效率的影响。
Constraining Neutrino Mass with the Void Weak Lensing Effect
Tsinghua University(清华大学);Shanghai Astronomical Observatory (SHAO)(上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
Joint analysis of small-scale galaxy clustering and galaxy--galaxy lensing from BOSS galaxies
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(上海粒子物理与宇宙学重点实验室);University of Waterloo(滑铁卢大学);Waterloo Center for Astrophysics(滑铁卢天体物理学中心);New York University(纽约大学);Center for Cosmology and Particle Physics, Department of Physics, New York University(纽约大学物理系宇宙学与粒子物理中心);Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
The completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Cosmological implications from multi-tracer BAO analysis with galaxies and voids
我们使用DIVE void finder在SDSS BOSS DR 12和eBOSS DR 16星系样本上构建了宇宙空洞目录,并应用BAO重建,并使用不同类型的星系和相应的空洞进行联合BAO分析。BAO峰值对于所有数据集的星系-星系、星系-空洞和空洞-空洞关联函数都是明显的,包括那些互相关联的亮红色星系和发射线星系样本。两个多示踪剂BAO拟合方案,然后测试,一个结合的星系和空关联函数的权重适用于空隙,和其他使用一个单一的BAO膨胀参数的所有聚类测量不同的示踪剂。这两种方法产生一致的结果与模拟目录,平均约10%的改善的BAO统计不确定性观察到的所有样本相比,从星系单独的结果。通过结合星系和空洞的聚类,SDSS数据中BAO测量的不确定性降低了5%至15%,在有效红移分别为0.38、0.51、0.70、0.77和0.85时,距离$D_{_{\rm V}}(z)$的约束分别为0.9%、0.8%、1.1%、2.3%和2.9%。当与来自SDSS MGS、类星体和Ly $α$样本的BAO测量以及BBN结果相结合时,我们在平坦的$Λ$ CDM框架中获得了$H_0 = 67.58 \pm 0.91\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$、$Ω_{\rm m} = 0.290 \pm 0.015$和$Ω_Λh^2 = 0.3241 \pm 0.0079$,其中…
Signatures of the Primordial Universe from Its Emptiness: Measurement of Baryon Acoustic Oscillations from Minima of the Density Field
来自宇宙原始波动的声波印刻在大尺度结构中,称为重子声学振荡(BAO),可以用作测量宇宙尺度的标准标尺。这些振荡已经在星系的分布中被探测到。在这里,我们建议从密度场的波谷(最小值)测量BAO。基于两组准确的模拟晕目录,在种子初始条件下,有和没有BAO,我们证明了BAO信号不能从经典的不相交的空隙的聚类,但可以清楚地检测到重叠的空隙。后者表示密度场的所有波谷的估计。我们使用Delaunay三角剖分从四面体约束的空外接球中心计算它们。我们的理论模型是基于一个前所未有的大套详细的模拟空目录非常好地证实了观测数据。我们使用最大的最近公开可用的样本从SDSS-III BOSS DR 11的明亮的红色星系首次揭开了一个>3 $σ$ BAO检测从观测的空隙。由于空洞是近各向同性膨胀的区域,它们的中心代表了宇宙中最安静的地方,记住宇宙的起源,并提供了一个新的有希望的窗口,在分析宇宙学大尺度结构从星系调查。
First full-shape joint analysis of the two- and three-point correlation functions on real data: $Λ$CDM cosmological constraints from BOSS DR12
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF–Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文物理与空间科学观测站);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INFN-Sezione di Genova(意大利国家核物理学院热那亚分部);Università di Genova(热那亚大学)
CSST large-scale structure analysis pipeline: IV. Cosmic Voids Identified from Galaxy Group Samples as Probes of the Large-scale Structure
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学)
Impact of galaxy intrinsic alignments on non-Gaussian weak lensing statistics for modified gravity
LMU Faculty of Physics(慕尼黑大学物理学院);Birla Institute of Technology and Science Pilani, Hyderabad Campus(比拉尔理工学院皮拉尼校区海得拉巴分校);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Durham University(杜伦大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Indian Institute of Science Education and Research - Kolkata(印度科学教育与研究学院-加尔各答)