Halo clustering and g_{NL}-type primordial non-Gaussianity
许多多场暴胀模型都产生非高斯的初始条件,其中初始绝热涨落的形式为(zeta_G + g_{NL} zeta_G ^3)。我们研究晕聚类在这些模型中使用两种不同的分析方法:峰值背景分裂框架,和蛮力计算的障碍交叉模型,获得两者之间的协议。我们找到了一个简单的,理论上的动机表示晕偏置同意N体模拟,并可以用来约束g_{NL}从观察。我们讨论了实际的警告,以约束g_{NL}仅使用可观察到的属性的示踪人口,并认为,从人口的观测偏差是<~ 2.5的约束一般不强大的不确定性建模的晕占据分布的人口。
2011-06-02 astro-ph.CO
Enhancing the Detection Sensitivity of Primordial Parity Violation using Galaxy Spins
Chungnam National University(忠南国立大学);Pusan National University(釜山国立大学);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics(中央研究院天文及天文物理研究所)
通过优化暗晕选择策略(基于质量和局部密度),利用N体模拟证明该策略可提高原初宇称破缺信号的探测灵敏度,并评估未来巡天观测的可行性。
2026-06-19 astro-ph.CO
Nonlinear clustering in models with primordial non-Gaussianity: the halo model approach
我们发展了大尺度结构的晕模型,作为探索原始非高斯性的精确工具。在这项研究中,我们专注于了解在几个红移的物质集群。原始非高斯性被建模为对局部高斯势的二次修正,并由参数fNL表征。在我们制定的晕模型,我们特别注意晕排斥的影响,并表明,这可以潜在地解决长期存在的问题,在这个模型中的大尺度上的多余的权力。该模型依赖于质量函数,集群和密度分布的晕。我们使用高分辨率高斯和非高斯数值模拟的大型合奏测试这些成分。特别是,我们提供了第一次探索如何密度分布图的变化存在的原始非高斯性。我们发现,对于f_NL正/负的大质量晕,核密度增加/减少,因此比高斯情况下更集中/更不集中。我们还研究了晕偏置,并表明,如果晕模型是正确的,那么有一个小的不对称的尺度依赖的偏差非常大的尺度,这是因为高斯偏置必须重整化。我们表明,修改的物质功率谱的~2.5%和~3.5%的标度k~1.0 h/Mpc在z=0和z=1,分别。我们的晕轮模型计算再现的绝对振幅在10%以内,非高斯的高斯光谱的比例在1%以内。我们还测量了物质的关联函数,发现模型和数据之间同样吻合得很好。我们预计,这种建模将是有用的约束f_NL的剪切关联函数在未来的弱透镜调查,如欧几里得测量。
2011-08-08 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity in the Bispectrum of the Halo Density Field
对于线性高斯场,双谱为零,因此是宇宙密度场中非线性和非高斯性的灵敏探针。因此,在晕密度场中检测到双谱将使早期宇宙中的非高斯过程受到严格约束,并允许推断驱动膨胀的动力学。我们提出了一个树级推导的晕双谱所产生的非线性聚类,非线性偏置和原始非高斯。一个图形描述的开发提供了一个直观的理解的贡献条款和它们的依赖规模,形状和非高斯参数fNL。我们计算的条款的基础上的多元偏差扩展和峰值背景分裂方法,并表明非高斯修改的偏差参数导致放大的树级双谱,在以前的研究中被忽略。我们的结果是在一个很好的协议与出版的模拟测量晕双谱。最后,我们估计预期的信号噪声fNL和显示,可从双谱分析的约束显着超过一个可从功率谱分析。
2011-08-17 astro-ph.CO
Ultradense dark matter haloes accompany primordial black holes
本文解析建模原初黑洞形成时伴随产生的超致密暗物质微晕,揭示少量PBH可对应大量高密度晕,从而为PBH情景提供新观测检验。
2023-01-31 astro-ph.CO
The Formation of Spiral Galaxies: Adiabatic Compression with Young's Algorithm and the Relation of Dark Matter Haloes to Their Primordial Antecedents
我们利用杨氏算法来模拟绝热压缩的暗物质晕的星系的东西调查,以确定之间的关系的晕适合的旋转曲线和相应的原始晕压缩前。杨氏算法保留了径向作用和角动量,导致比更广泛使用的近似更少的晕压缩。我们发现,估计的NFW晕适合目前的暗物质分布的参数系统高估的浓度和低估的维里速度相应的原始晕。暗物质模拟预测的正是后者;因此,解释压缩是评估大质量星系是否与仅含暗物质的模拟一致的必要步骤。推断的原始晕大致遵循LCDM宇宙演化中预期的c-V200关系,但往往分散到较低的浓度。对于那些用NFW形式描述其当前暗物质晕很差的星系,我们根本无法得到拟合。因此,我们发现一个混合的袋子:有些星系可以用原始NFW晕内的绝热压缩来合理地描述,而另一些星系则需要额外的机制来将暗物质的密度降低到原始初始条件之下。
2014-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
MultiDark simulations: the story of dark matter halo concentrations and density profiles
准确预测暗物质晕的结构性质是现代宇宙学的基本目标之一。我们使用新的MultiDark宇宙学模拟套件来研究暗物质晕密度分布、浓度和速度各向异性的演化。MultiDark模拟涵盖了1e10 - 1e15Msun的大范围质量和高达50Gpc ** 3的体积。所有模拟中的暗物质晕总数超过600亿。我们发现,为了了解暗物质晕的结构,并作出~1%的密度分布准确的预测,需要认识到,晕浓度是比传统的维里半径的NFW配置文件中的核心半径的比率更复杂。对于质量晕,平均密度分布远离NFW形状,浓度由核半径和Einasto近似中的形状参数α定义。结合不同的红移,质量和宇宙学的结果,我们表明,通过三个阶段的演化晕的进展。(1)它们开始是罕见的密度峰值,经历非常快和几乎径向的下降。这种径向下沉使质量更接近中心,产生高度集中的晕。在这里,晕浓度随着晕质量的增加而增加,并且浓度由具有几乎恒定的核心半径的α参数定义。后来的晕滑入(2)高原区,在那里吸积变得不那么径向,但频繁的合并仍然影响甚至中心区域。现在浓度不依赖于晕质量。(3)一旦吸积速度减慢,晕就会进入浓度-质量关系下降的区域,因为新的吸积堆积了接近维里半径的质量,而核心半径保持不变。我们提供准确的分析适合晕密度分布和浓度的数值结果。
2016-02-03 astro-ph.CO
On the abundance of primordial bound states of superheavy magnetic monopoles
有人提出,超重带电粒子可能是在宇宙暴胀结束时以原始束缚对的形式诞生的。这样的电子对被认为是超高能宇宙射线(UHECR)的来源。我们发现,原始绑定对大于$10^{-9}$厘米的磁单极子迅速热分解,由于与原始电子-正电子等离子体的相互作用,任何这样的初始原始浓度被冲洗掉。因此,最终浓度将由其平衡丰度定义。
2013-06-06 astro-ph.CO
Dynamical friction in the primordial neutrino sea
标准的大爆炸宇宙学预言宇宙中微子的背景温度为$T_ν\simeq 1.95~$ K。根据目前的中微子振荡测量,我们知道大多数中微子以大的但非相对论的速度运动。因此,暗物质晕在原始中微子的海洋中移动,在它们后面形成中微子尾流,由于{ \it动力学摩擦}的影响,这会使它们慢下来。在本文中,我们量化这种效果为现实的晕,在结构形成的晕模型的背景下,并表明它的规模为$m_ν^4$ $\times$相对速度,并单调增长的晕质量。星系红移巡天可以通过不同星系群的红移空间扭曲(RSD)对这种效应敏感(在$>3σ$置信水平上,取决于巡天性质、中微子质量和等级)。
2017-04-28 astro-ph.CO
Quantifying and controlling biases in dark matter halo concentration estimates
我们使用自助法来估计N体暗物质晕的浓度估计作为粒子数的函数的偏差。我们发现,算法的基础上的最大径向速度和径向粒子分箱往往高估浓度的15%-20%的晕采样200个粒子和7% - 10%的晕采样500个粒子。为了控制这种偏差在低粒子数,我们提出了一种新的算法,估计晕浓度的基础上的综合质量档案。该方法使用完整的粒子信息,没有任何装箱,使其可靠的情况下,低数值分辨率成为其他方法的限制。对于200-500个粒子的晕圈采样,该方法将偏差降低到小于3%。速度和密度方法必须使用至少4000个粒子的光晕,以保持偏差降低到相同的低水平。我们还表明,一旦考虑到不同浓度测量的偏差,质量浓度关系可能比预期的要浅。这些结果表明,自举和基于积分质量剖面的浓度估计是探测暗物质晕内部结构的有效工具。
2016-09-26 astro-ph.CO
The connection between halo concentrations and assembly histories: a probe of gravity?
我们使用两个高分辨率的N体模拟,一个假设广义相对论,另一个假设$f\left(R\right)$引力的Hu-Sawicki形式和$\vert \bar{f}_{R} \vert = 10^{-6}$,研究了暗物质晕的浓度-形成时间关系.我们堆叠晕在crummically间隔的质量箱,以适应中值密度分布和提取中值形成时间。在固定的质量,在修改后的重力晕更集中比那些在GR,特别是在低质量和低红移,并不遵循的浓度-形成时间的关系中看到GR。我们评估的灵敏度的关系如何定义的浓度和形成时间,以及隔离的晕人口的量的重力筛选。我们发现一个明显的差异晕浓度和组装的历史显示在修改后的重力和GR。现有的模型的质量-浓度-红移关系,已取得成功的冷,暖暗物质模型需要修订$f\left(R\right)$重力。
2019-03-18 astro-ph.CO
Pushing down the low-mass halo concentration frontier with the Lomonosov cosmological simulations
我们介绍了罗蒙诺索夫套件的高分辨率N体宇宙学模拟,涵盖了一个完整的盒子大小为32 $h^{-1}$ Mpc与低质量分辨率粒子($2\times10^7$ $h^{-1}\,M_\odot$)和三个放大模拟过密,欠密和平均密度区域在更高的粒子分辨率($4\times10^4$ $h^{-1}\,M_\odot$)。这个模拟套件的主要目的是将暗物质晕的浓度-质量关系扩展到大型宇宙学模拟中通常可用的质量以下。三个不同的密度区域可在更高的分辨率提供了一个更好的了解当地环境对晕浓度的影响,已知是潜在的重要的小模拟箱和小晕群众。然而,我们发现的校正是小的相比,晕浓度的分散。我们的结论是,变焦模拟,尽管其有限的宇宙体积的代表性,可以有效地用于测量晕浓度至少在晕质量探测我们的模拟。在任何情况下,在对这种效应进行精确表征之后,我们开发了一种强大的技术,可以将变焦模拟中发现的浓度值外推到更大的体积,具有更高的准确性。总之,罗蒙诺索夫提供了一个测量晕质量范围$10^7-10^{10}$ $h^{-1}\,M_\odot$的浓度-质量关系的极好的晕统计。这项工作代表了测量晕浓度的第一个重要步骤,但在中间,尚未广泛探索晕质量尺度,下降到最小的。所有罗蒙诺索夫的数据和文件都是公开的,供社区使用。
2017-09-06 astro-ph.CO
The accretion of dark matter subhaloes within the cosmic web: primordial anisotropic distribution and its universality
星系的分布在不同的尺度上表现出各向异性,通常被称为星系排列。要了解小尺度上星系排列的起源,必须研究星系在早期宇宙中是如何吸积的,并量化它们在吸积时的原始各向异性。在本文中,我们使用N体模拟研究吸积的暗物质subhaloes,集中在他们的主机晕的形状和方向的质量分布在大规模上,定义使用海森矩阵的密度场。海森矩阵的大/小(e1/e3)特征值定义了大尺度上暗物质的快/慢坍缩方向。我们发现:1)晕长轴与e3(慢塌缩)方向一致,质量晕的e3方向较强; 2)次晕主要沿主晕长轴增生,且随主晕质量增大,e3方向一致性增强。最重要的是,这种排列是普遍的; 3)相对于e3方向的subhaloes的吸积不是普遍的。在大质量的晕中,次晕是沿着e3方向吸积的(甚至比与晕主轴的排列更强),但在小质量的晕中,次晕是垂直于e3方向吸积的。在高红移时,凌日质量较低。最后一个结果很好地解释了令人困惑的相关性(在最近的观测和模拟中),即大质量星系/晕的自旋垂直于暗条,而低质量星系/晕的自旋与暗条稍微对齐,假设暗条的轨道角动量转换为晕自旋。
2015-09-22 astro-ph.CO
Prediction of Individual Halo Concentrations Across Cosmic Time Using Neural Networks
本研究利用大型宇宙学N体模拟的暗物质晕质量吸积历史训练神经网络,以预测给定红移下单个暗物质晕的浓度,其预测精度显著优于现有模型,为大型模拟提供了快速预测工具。
2025-01-28 astro-ph.CO
Testing Inflation with Dark Matter Halos
宇宙暴胀提供了一种机制来产生早期的密度扰动,而这些扰动孕育了我们今天看到的大尺度结构。原始非高斯性是这个时代为数不多的物理学观测测试中最有希望的一个。目前,非高斯性最好地受到宇宙微波背景的约束,但在短期内,大尺度结构数据可能是有竞争力的,只要原始非高斯性的影响可以通过结构形成的非线性过程来模拟。我们讨论了最近的工作模拟的几种类型的原始非高斯性的大规模晕集群和晕质量函数的影响。更具体地说,我们比较分析和N-体结果的两个变种的曲率模型的通货膨胀:(i)一个“tauNL”的情况下,曲率和通货膨胀同样有助于原始曲率扰动和(ii)一个“gNL”模型,通常的二次fNL项的潜力取消,但一个大的立方项仍然存在。
2011-10-07 astro-ph.CO
The odd primordial halo of the Milky Way implied by Gaia. A shallow core, but a steep decline
通过Gaia数据发现银河系原始暗物质晕的异常特征,其浓度和质量与预测差异显著,密度分布不符合冷暗物质理论。
2025-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The initial shear field in models with primordial local non-Gaussianity and implications for halo and void abundances
本文将Doroshkevich关于高斯统计的初始剪切场本征值的著名公式推广到局部非高斯f_{nl}模型。这是可能的,因为对于f_{nl}中的至少二阶,固定过密度处的分布与f_{nl} =0的情况相比没有变化。我们使用这种概括来估计f_{nl} \ne 0对维里化晕丰度的影响。晕丰度预计是相关的概率,在初始波动场中的某个量超过阈值,我们研究了这个变量的两个选择:它可以是初始变形张量(初始过密度)的特征值的总和,或其最小的特征值。基于临界过密度的方法产生的结果与数值测量结果非常吻合。然后,我们使用这些相同的方法来开发近似描述f_{nl}上的空隙丰度的敏感性。虽然正的f_{nl}会产生更多质量极大的晕,但它会产生更少的超大空洞。因此,它的效果与密度涨落场σ_8的归一化的简单重新标度有质的不同。因此,空洞丰度提供了补充信息,集群丰度,和两者的联合比较可能会提供有趣的限制原始非高斯。
2009-08-01 astro-ph.CO
The Mass-Concentration-Redshift Relation of Cold and Warm Dark Matter Halos
我们利用一套宇宙学模拟来研究暗物质晕的质量-浓度-红移关系$c({\rm M},z)$。我们的模拟包括标准的$Λ$ -冷暗物质(CDM)模型,以及与热暖暗物质(WDM)方案一致的截断功率谱的额外运行。我们发现,CDM和WDM晕的质量分布是自相似的,以及近似的Einasto配置文件。CDM晕的$c({\rm M},z)$关系是单调的:在红移不变的情况下,浓度随维里质量的增加而减小;在红移不变的情况下,浓度随维里质量的增加而减小。CDM晕的质量吸积历史(MAH)也是无标度的,可以用来直接推断浓度。这些结果并不适用于WDM晕:他们的MAH不是无标度的,因为功率谱抑制所施加的特征尺度。此外,WDM $c({\rm M},z)$关系是非单调的:浓度在截断尺度决定的质量尺度处达到峰值,并在更高和更低的质量处降低。我们表明,组装历史的晕仍然可以用来推断其浓度,只要被认为是其祖先的总质量(“崩溃的质量历史”; CMH),而不仅仅是它的主要祖先。这利用CMH的无标度性质,导出一个简单的标度,再现质量浓度红移关系的CDM和WDM晕的质量和红移的巨大范围内。因此,我们的模型提供了一个强大的帐户的质量,红移,宇宙学和功率谱依赖的暗物质晕浓度。
2016-05-10 astro-ph.CO
From inflation to dark matter halo profiles: the impact of primordial non-Gaussianities on the central density cusp
本研究通过无碰撞模拟和稀疏度分析考察小尺度强局域PNG对暗物质晕轮廓的影响,发现负$f_{\rm NL}$下NFW不再是稳定吸引子,而$z=1$晕最能保留PNG信息。
2024-04-07 astro-ph.CO
Verifying the consistency relation for the scale-dependent bias from local primordial non-Gaussianity
我们测量的大规模的偏差的暗物质晕在模拟与非高斯初始条件的本地类型,并比较这种偏差的质量函数的波动的原始振幅的变化的响应。这两个被发现是一致的,预期从物理参数,使用不同的球面过密(SO)和朋友圈(FoF)的方法的三个光晕取景器算法。另一方面,我们发现,普遍使用的预测的质量函数,尺度依赖的偏差是成比例的一阶高斯拉格朗日偏差,不产生一个很好的协议与测量。对于所有的晕发现者,高质量晕显示出相对于通用质量函数预测的10-15%的非高斯偏差。对于SO晕,这种偏差在低质量时改变了符号,其中非高斯偏差变得大于普遍预测。
2017-05-15 astro-ph.CO
A universal model for halo concentrations
本文对$Λ$ CDM和自相似宇宙学中的暗物质晕浓度进行了数值研究。我们表明,浓度之间的关系,$c$,和峰高,$ν$,表现出最小的偏差,从普遍性,如果晕质量定义相对于临界密度的宇宙。这些偏差可以解释的残余依赖的物质功率谱,$n$,影响的归一化和形状的$c$ - $ν$关系的局部斜率的浓度。特别是,在浓度值中没有明确定义的下限。相反,最小浓度取决于红移:在固定的$ν$下,$z$越高的晕经历更陡的斜率$n$,因此具有更低的最小浓度。我们表明,在我们的模拟中的浓度可以准确地描述由一个通用的七参数函数只有$ν$和$n$。该模型将我们的$Λ$ CDM结果与$\lesssim 5\%$精确度匹配到$z = 6$,并将无标度$Ω_{\rm m} = 1$模型与$\lesssim 15\%$匹配。该模型还再现了低浓度值的地球质量晕在$z \approx 30$,从而正确地推断出超过$16$数量级的晕质量。我们的模型的预测显着不同,从以前在文献中提出的所有模型在高质量和红移。我们的模型是在最近的集群浓度的透镜测量非常一致。
2015-01-20 astro-ph.CO
Primordial physics from large-scale structure beyond the power spectrum
我们从物质和晕的功率谱、压缩极限双谱和坍缩三谱出发,研究了原初模耦合的约束条件。我们描述这些统计数据的长波$2$点函数涉及的物质/晕密度和位置相关的功率谱。这使我们能够推导出简单的,解析表达式的信息内容,治疗的限制,从规模依赖的偏见在晕功率谱的同一立足点,那些从高阶统计。特别是,我们包括非高斯协方差由于长短模耦合的非线性演化,这表现为长模宇宙方差的位置相关的功率谱。我们发现,双谱预测,忽略了这个宇宙的变化可能会低估$σ(f_{\rm NL})$的一个因素$\sim 3$的物质密度(在$z=1$),通常是一个因素$\sim 2$的晕双谱。来自双谱的约束可以通过将其与功率谱和三谱相结合来改进。原因是,在位置相关的功率谱图,双谱和三谱固有地纳入多示踪剂宇宙方差消除,这是优化的联合分析。对于晕统计,我们讨论了尺度相关的偏见,物质模式耦合,非线性,非高斯偏置($b_{11}^{(h)}$)的作用。虽然晕圈功率谱中的尺度依赖性偏差已经非常有限,但高阶晕圈统计在位置依赖性晕圈功率谱中的随机噪声足够低以使宇宙方差抵消有效的情况下具有竞争力,即对于大的晕圈数密度和大的$k_{\rm max}$。这激发了对这一机制的观察探索。
2018-02-19 astro-ph.CO
Primordial Bispectrum and Trispectrum Contributions to the Non-Gaussian Excursion Set Halo Mass Function with Diffusive Drifting Barrier
晕质量函数的高质量端是原始非高斯性(NG)的敏感探针。在最近的一项研究[9]中,我们在漂移集理论的背景下计算了NG晕质量函数,并表明原始NG印记与由暗物质晕的非线性坍缩引起的印记相耦合。我们还发现了一个很好的协议与N体模拟结果。在这里,我们进行了一个更准确的计算占的间隔有效性的双谱扩展到下一个领先的顺序,并延长计算的情况下,一个非零的原始三谱。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Mass-Concentration-Redshift Relation of Cold Dark Matter Halos
我们使用千禧年模拟系列研究平衡态冷暗物质(CDM)晕的质量和红移浓度的依赖关系。我们扩展了早期关于晕质量分布和组装历史之间关系的工作,以展示后者如何用于预测所有质量和任何红移的晕的浓度。我们的结果澄清了浓度和晕的"坍缩红移“之间的联系,以及为什么浓度仅通过无量纲的"峰高”质量参数$ν(M,z)=δ_{\rm crit}(z)/σ(M,z)$依赖于质量和红移。我们结合这些结果与分析质量吸积的历史外推的$c(M,z)$关系,难以达到通过直接模拟的质量制度。我们的模型预测,在给定的$z$,$c(M)$应系统地偏离一个简单的幂律在高质量,其中浓度接近一个恒定值,并在低质量,其中浓度大大低于预期从外推公布的经验拟合。这种校正可以将子结构的预期自湮灭增强因子降低约一个数量级。该模型还再现了$c(M,z)$依赖于宇宙学参数的早期工作中报道,从而提供了一个简单而强大的帐户之间的关系,宇宙学和质量浓度红移关系的CDM晕。
2013-12-03 astro-ph.CO
Universal Fitting Formulae for the Peak Concentration of Dark Matter Halos
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area(中国空间站科学中心粤港澳大湾区分中心)
利用N体模拟套件,基于修正的峰值高度参数,推导出暗物质晕浓度与峰值高度之间的普适关系,该关系不依赖于红移、宇宙学参数等,并趋于渐近值2.54。
2026-08-13 astro-ph.CO
An emulator-based halo model in modified gravity -- I. The halo concentration-mass relation and density profile
在这一系列的论文中,我们提出了一个基于模拟器的晕模型的非线性星系团在修改后的重力宇宙学。在第一篇论文中,我们提出了以下晕性质的仿真器:晕质量函数,浓度-质量关系和晕物质交叉关联函数。仿真器的训练数据提取的\textsc{FORGE}和\textsc{BRIDGE}套件的$N$体模拟,分别为两个修改的重力(MG)理论:$f(R)$重力和DGP模型,改变三个标准的宇宙学参数$Ω_{\mathrm{m0}}, H_0, σ_8$,和一个MG参数,无论是$\bar{f}_{R0}$或$r_{\mathrm{c}}$。我们的光环属性仿真器在独立的测试数据集上实现了$\lesssim 1\%$的精度。我们表明,仿真器可以结合星系晕连接处方准确地预测星系星系和星系的物质关联函数使用晕模型框架。
2023-01-08 astro-ph.CO
CMB bounds on primordial black holes with dark matter mini-halos: the role of radiative feedback
本文重新考察了CMB对原初黑洞的约束,发现考虑黑洞周围气体辐射反馈后,含暗物质迷你晕的约束被大幅放宽,表明此前分析高估了迷你晕对吸积率的提升作用。
2024-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Non-local bias in the halo bispectrum with primordial non-Gaussianity
原始的非高斯性会导致坍缩晕的密度相对于底层物质密度的尺度依赖性偏差。星系的功率谱已经提供了本地型原始非高斯互补的限制,从宇宙微波背景(CMB),而双谱包含额外的形状信息,并有可能在未来超越CMB的限制。我们开发的偏差模型的晕密度对比度存在的本地型原始非高斯性,推导出一个二元扩展到二阶的本地线性物质密度对比度和本地引力势在拉格朗日坐标。物质密度的非线性演化在晕模型中引入了非定域潮汐项。此外,在拉格朗日框架中的局部型非高斯性的存在导致一个新的非局部对流项在欧拉框架中,这是成比例的位移场时,超越球坍缩近似。我们使用一个扩展的Press-Schechter方法来评估晕质量函数,从而晕双谱。我们发现,包括这些非本地项的晕双谱可以导致高达$25\%$的某些配置,在大尺度上或在高红移的校正。
2015-06-10 astro-ph.CO hep-th
The mass-concentration relationship of virialized halos and its impact on cosmological observables
在冷暗物质宇宙起源中,尖形模拟的维里化晕的一个一般性质是它们的浓度与质量成反比。这种行为也在观测中得到了证实,尽管这种所谓的质量-浓度关系的确切形式和分散性存在差异。一些对大质量晕的观测研究表明,相对于Lambda CDM的预期,它们在统计上过于集中。在这里,我们调查的影响,各种已公布的质量浓度关系,无论是从模拟和来自观测,将对其他宇宙学观测,特别是考虑到即将到来的调查。我们发现,透镜剪切的积分测量,如从晕峰计数,是非常敏感的质量和浓度之间的关系,在固定的sigma-8,和一些报告的拟合之间的差距是远远大于在sigma-8本身的不确定性的影响。我们还简要地评估了重子物理学对集群规模可观的影响,使用国家的最先进的模拟,得出的结论是,它是不太可能引起的高浓度报告的一些集群。
2011-05-16 astro-ph.CO
Halo/Galaxy Bispectrum with Equilateral-type Primordial Trispectrum
我们研究了等边型原始三谱对晕/星系双谱的影响。我们考虑了三种类型的等边原始三谱,它们是由暴胀有效场论中自然出现的四次算符产生的,可以用三个非线性参数$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$,$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$来表征.最近,这些参数的约束条件进行了研究,从CMB观测使用WMAP 9数据。为了考虑晕/星系双谱与等边型原始三谱,我们采用积分微扰理论(iPT),其中原始非高斯性的影响被完全封装在线性原始多谱中,用于评估有偏多谱。用等边型原始三谱描述了晕/星系双谱的形状,发现用$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$描述的原始三谱与引力诱导的晕/星系双谱具有相同的尺度依赖性.因此,很难从晕/星系双谱的观测中获得对$g_{\rm NL} ^{\dotσ^4}$的约束。另一方面,以$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$为特征的原始三谱提供了与引力诱导晕/星系双谱不同的共同尺度依赖性。因此,未来的观测晕/星系双谱的非线性参数,$g_{\rm NL} ^{\dotσ^2 (\partial σ)^2}$和$g_{\rm NL} ^{(\partial σ)^4}$独立于C…
2015-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on primordial non-Gaussianity from halo bias measured through CMB lensing cross-correlations
由$f_{\rm NL}$参数化的宇宙初始条件中的局部非高斯性,在宇宙晚期的晕的大尺度偏差中引起尺度依赖性。这种效应是一个有前途的路径,以约束多场膨胀理论,预测非零$f_{\rm NL}$。虽然大多数现有的限制从晕偏差涉及星系分布的自相关性,交叉相关性与探针的物质密度提供了一个替代渠道较少的系统。我们提出了最强的大规模结构约束本地原始非高斯性,单独使用互相关。我们使用宇宙红外背景(CIB)组成的尘埃星系作为晕示踪剂和宇宙微波背景(CMB)透镜作为探针的底层物质分布,无论是从\textit{Planck}数据。银河系尘埃是使用CIB大尺度模式的一个关键挑战。重要的是,与CIB自光谱相比,CIB与CMB透镜的互相关受银河尘埃的影响要小得多,CIB自光谱从银河尘埃中获得了附加偏差。我们没有发现原始的非高斯性的证据,并发现$-87<f_{\rm NL}<19$与高斯$σ(f_{\rm NL})\approx 41$,假设普遍性的晕质量函数。我们发现未来来自Simons天文台和CMB-S4的CMB透镜数据可以分别达到$σ(f_{\rm NL})$ 23和20。这种分析的约束力受到当前银河尘埃清洁技术的限制,要求我们使用最小的$\ell=70$多极。如果通过改进的分析技术或外部数据克服了这一挑战,则可以通过互相关技术实现与$σ(f_{\rm NL})=4$一样严格的约束。更乐观地说,如果CIB…
2022-10-03 astro-ph.CO
Stellar mass-gap as a probe of halo assembly history and concentration: youth hidden among old fossils
我们调查使用的晕质量差距统计-定义为主机晕和它的最大的卫星subhalo之间的质量的对数差-作为探针的晕年龄和浓度。用宇宙学N体模拟研究了N ~25,000个质量范围为10^12.5 < M_halo/M_sol < 10^14.5的团簇晕。与以前的工作一致,我们发现晕的质量间隙与晕的形成时间和浓度有关。平均而言,年龄较大和浓度较高的晕有较大的晕质量差距,这种趋势是强于在类似的动态范围内的质量浓度关系。然而,由于卫星晕下总体的短暂性质,存在大量的散射,这限制了在逐个物体的基础上使用晕质量间隙统计。例如,我们发现20%的非常大的晕质量间隙系统(类似于“化石群”)是年轻的,并且可能经历了一个巨大的卫星次晕和中央次晕之间的合并。我们通过丰度匹配将晕质量隙与可观测的恒星质量隙联系起来。利用Sloan数字巡天数据Release 7构建的星系群星表,我们发现固定质量星系的恒星形成和结构性质不随恒星质量差的变化而变化。这是尽管变化的晕年龄~2.5 Gyr超过~1.2 dex的恒星质量差距。因此,我们没有发现证据表明,晕形成的历史显着影响星系的性质。
2013-09-02 astro-ph.CO
The Immitigable Nature of Assembly Bias: The Impact of Halo Definition on Assembly Bias
暗物质晕成簇不仅取决于晕质量,还取决于其他性质,如浓度和形状。这种现象被广泛地称为装配偏差。我们探讨了组装偏差对晕定义的依赖性,参数化的球形过密度参数,$Δ$。我们总结了浓度,形状和自旋依赖的晕集群作为晕质量和晕定义的函数的强度。浓度依赖性聚类强烈依赖于所有$Δ$的质量。对于常规晕定义($Δ\sim 200\mathrm{m}-600\mathrm{m}$),低质量下的浓度依赖性聚类由通过与相邻晕相互作用而改变的晕群驱动。通过使用$Δ\sim 20\mathrm{m}-40\mathrm{m}$对使用$M_{200\mathrm{m}} \lesssim 10^{12}\, h^{-1}\mathrm{M}_{\odot}$的晕进行质量相关晕定义,可以大大减少浓度相关的聚类。较小的$Δ$意味着较大的半径,并通过将改变的所谓后溅晕归入现在较大的宿主晕来减轻低质量下的组装偏差。在更高质量($M_{200\mathrm{m}} \gtrsim 10^{13}\, h^{-1}\mathrm{M}_{\odot}$)时,需要更大的超密度$Δ\gtrsim 600\mathrm{m}$。形状和自旋相关的集群是显着的所有晕的定义,我们探索和表现出相对较弱的质量依赖。一般来说,组装偏差的强度和感觉都取决于晕圈定义,即使在常见的定义中也会有很大的变化。我们确定没有光环的定义,减轻组装偏见的所有表现…
2017-09-16 astro-ph.CO
A revisited Correction to the Halo Mass Function for local-type Primordial non-Gaussianity
本文研究了局部型原初非高斯性对晕数计数的影响,发现晕内部紧密度随 $f_{\rm NL}^{\rm loc}$ 变化导致现有模型失效,提出修正因子 $\kappa$ 重新参数化坍缩阈值,有效消除系统误差并避免有偏约束。
2025-06-27 astro-ph.CO
Effects of Varying the Three-Body Molecular Hydrogen Formation Rate in Primordial Star Formation
通过三体反应将原子氢转化为分子氢是原始无金属晕崩溃的关键阶段,宇宙中第一代恒星(第三星族恒星)形成于此。然而,在已发表的文献中,该反应的速率系数是不确定的近一个数量级。我们报告的结果,自适应网格细化(AMR)和平滑粒子流体动力学(SPH)模拟的崩溃的无金属晕作为该速率系数的值的函数。对于每种模拟方法,我们模拟了一个单一的光环三次,使用三个不同的值的速率系数。我们发现,虽然晕实现之间的变化可能大于所造成的三体速率系数正在使用,吸积物理到人口III原恒星以及长期稳定的磁盘和任何潜在的碎片可能强烈依赖于这个速率系数。
2010-11-08 astro-ph.CO
Probing Dark Low-mass Halos and Primordial Black Holes with Frequency-dependent Gravitational Lensing Dispersions of Gravitational Waves
我们探讨了利用引力透镜引起的引力波振幅和相位涨落作为小尺度物质功率谱探测器的可能性。小尺度物质功率谱的直接测量是可能的,通过利用这种引力透镜色散的频率依赖性起源于引力波传播的波动光学性质。我们首先采用包含重子和次晕效应的晕模型方法详细研究了物质功率谱的小尺度行为。我们发现,在波数$k\sim 10^6h{\rm Mpc}^{-1}$处的物质功率谱主要由质量为$1h^{-1}M_\odot \lesssim M \lesssim 10^4h^{-1}M_\odot$的暗低质量晕的丰度决定,对重子效应相对不敏感。用预测信号为$\mathcal{O}(10^{-3})$的$f\sim 0.1-1$ ~Hz引力波的引力透镜色散探测了该波数下的物质功率谱。我们还发现,原始黑洞(PBH)与$M_{\rm PBH} \gtrsim 0.1~M_\odot$可以显着增强物质的功率谱在$k \gtrsim 10^5h{\rm Mpc}^{-1}$由于增强的晕形成和散粒噪声从PBH。我们发现,在$f\sim 10-100$ ~Hz的引力透镜色散是特别敏感的PBH,并可以增强超过一个数量级,这取决于质量和丰度的PBH。
2020-09-04 astro-ph.CO
An upper limit on primordial magnetic fields from ultra-faint dwarf galaxies
原始磁场的存在增加了在高红移下可能形成恒星的最小晕质量。对超暗矮星系(UFD)在其半光半径内的动力学质量的估计限制了它们在进入银河系之前的维里化晕质量。推断的晕质量和形成红移的UFD放置上界的原始共动磁场,$B_0$。假设UFD主晕的平均形成红移为$z_{\rm form}=$ 10(20),我们分别推导了$B_0~$上的$0.50\pm 0.086$($0.31\pm 0.04$)nG的上限。
2019-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Localized Enhancements of the Primordial Power Spectrum and the Abundance of Early Bright Galaxies
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学);Federal University of Paraíba(帕拉伊巴联邦大学)
研究局域高斯增强的原初功率谱对早期亮星系丰度的影响,通过Sheth-Tormen质量函数和半解析光度映射,发现小尺度凸起可增强高红移稀有晕并解释JWST观测,但受小尺度约束限制,仅为部分贡献。
2026-09-29 astro-ph.CO
Dependency of halo concentration on mass, redshift and fossilness in Magneticum hydrodynamic simulations
我们研究的依赖性的质量和红移的浓度使用三个大N体宇宙流体动力学模拟由Magneticum项目进行。我们约束的质量浓度的关系与一个前所未有的质量范围内的流体动力学模拟的斜率,并发现一个负面的趋势上的质量浓度平面和一个轻微的负红移的依赖关系,与观测和其他数值工作。我们还展示了浓度与化石参数的相关性,化石参数定义为中央星系与最大质量卫星之间的恒星质量比,与观测结果一致。我们发现,具有高化石参数的晕具有系统的高浓度,并从两个不同的方面探讨了其原因。首先,我们研究了长时间不受干扰的晕的演化,我们发现随着化石参数的增加和尺度半径的减小(这增加了浓度),内部区域不断增加卫星。我们还研究了浓度对维里比的依赖性和表面压力$E_s$的能量项。我们的结论是,化石物体具有较高的浓度,因为它们是动态放松的,没有输入/输出的材料,并有时间增生他们的卫星。
2019-05-07 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
The Non-Gaussian Halo Mass Function with fNL, gNL and tauNL
原始非高斯性已经成为暴胀时代最有希望的探索之一。虽然宇宙微波背景和大规模的晕偏置目前提供了最严格的约束非高斯参数fNL,丰富的暗物质晕是一个互补的探针,可以允许测试的高斯性是独立的非高斯初始条件的精确形式。我们研究了在一系列非高斯初始条件下N体模拟中的晕质量函数。除了通常的fNL模型之外,我们还考虑了gNL Phi^3型非高斯性和4点振幅τ NL为独立参数的模型。我们引入了一个新的分析形式的晕质量函数的存在下,原始的非高斯性,“对数埃奇沃思”质量函数,并找到良好的协议与N体模拟。log-Edgeworth质量函数没有引入自由参数,并且可以从第一原理为任何原始非高斯模型构造。
2011-08-31 astro-ph.CO
The Redshift Evolution of LCDM Halo Parameters: Concentration, Spin, and Shape
本文详细研究了LambdaCDM宇宙学中暗物质晕结构参数的红移演化。我们在Nbody模拟中研究了质量从10^{10} Msun/h到10^{15} Msun/h,红移从0到2的浓度,形状和自旋参数对质量和红移的依赖性。我们提出了一系列的拟合公式,准确地描述了自z=2的浓度-质量关系的时间演变。使用参数的基础上的球形塌陷模型,我们研究的行为的规模长度的密度分布在组装历史的晕,获得物理见解的起源所观察到的时间演化的浓度质量关系。我们还研究了暗物质晕形状随红移的演化及其对质量的依赖性。在所研究的红移范围内,晕的形状与质量之间的关系可以很好地用幂律拟合。最后,我们表明,虽然对于z=0的自旋参数实际上是质量无关的,在增加红移,它表现出越来越多的相关性与质量。
2010-09-14 astro-ph.CO
Decaying Dark Matter in Halos of Primordial Black Holes
我们研究了原初黑洞晕中一般衰变暗物质粒子的光子特征。我们推导出这些组合的暗物质的情况下的晕轮廓密度和总衰变率。对于类轴子粒子的质量低于$\mathcal{O}( 1 )\,$千电子伏的情况下,我们发现强的衰减常数是几个数量级强于现有的最强的界限,所有晕质量以上$\mathcal{O}( 10^{-5} )$太阳质量的界限。利用未来的X射线测量,将有可能进一步推动这些结合暗物质的情况。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
N-body simulations with generic non-Gaussian initial conditions II: Halo bias
我们提出了N体模拟通用非高斯初始条件的目的是探索和建模的尺度依赖性晕偏差。这种效应在需要大型模拟箱的非常大的尺度上是明显的。此外,以前可用的处方,以实现通用的非高斯初始条件进行了改进,以保持在控制下的高阶项,破坏了大尺度上的功率谱。我们特别注意物理,通货膨胀驱动的原始双谱和它们的可因子化模板之间的差异,以及非高斯晕偏置的操作定义(它具有尺度依赖和近似尺度独立的贡献)。我们发现,分析预测的非高斯晕质量函数和晕偏差的工作以及校准因子(这是之前介绍的)校准模拟。因此,晕偏置仍然是一个非常有前途的工具,以探测原始的非高斯性,从而深入了解产生原始扰动的物理机制。模拟输出和分析预测表将通过非高斯比较项目网站http://icc.ub.edu/~liciaverde/NGSCP.html公开提供
2011-11-30 astro-ph.CO
The flattening of the concentration-mass relation towards low halo masses and its implications for the annihilation signal boost
在理解宇宙结构形成的标准冷暗物质(CDM)理论中,暗物质(DM)晕的性质与其形成时代之间存在着紧密的联系。这种关系可以用一个关键参数来表示,即晕圈浓度。在这项工作中,我们研究了目前超过20个数量级的晕质量的中位浓度-质量关系c(M),即,从微小的地球质量的微晕到星系团。Prada等人(2012)提出的c(M)模型将晕圈浓度与r.m.s.物质线性波动的振幅,非常好地描述了所有可用的N体模拟数据,直到~10^(-6)Msun微晕。一个明确的肥的晕浓度-质量关系向更小的质量被观察到,排除了常用的幂律c(M)模型,并作为一个自然的预测CDM范例。我们提供了一个参数化的c(M)的关系,准确地为所有晕质量。在低质量下c(M)关系中的这一特征具有决定性的后果,例如对于伽马射线DM搜索,因为它意味着由于子结构,即,星系团约为35,像我们这样的星系约为15,与文献中依赖于幂律c(M)外推的巨大值相比。我们提供了一个参数化的助推器,可以安全地用于矮星星系团大小的晕。
2014-06-06 astro-ph.CO
The influence of primordial magnetic fields on the spherical collapse model in cosmology
尽管大尺度磁场存在的观测证据越来越多,但它们的起源和演化仍不完全清楚。如果磁场是原始起源的,它们会导致次级物质密度扰动的产生,并且先前的研究表明这种密度扰动会增加暗物质晕的数量。我们扩展了传统的球形坍缩模型,包括洛伦兹力,这在以前的分析中没有实现,研究的原始磁场产生的密度扰动的演变。对于仅由引力演化的扰动,表征晕质量函数的临界过密度$δ_{\rm c}$比传统的$δ_{\rm c}\simeq 1.69$大$δ_{\rm c}\simeq 1.78$.我们的模型和完全物质主导的宇宙学模型之间的$δ_{\rm c}$的差异在低红移处很小,因此,只有质量函数的高质量尾部受到磁场的影响。另一方面,在高红移时,$δ_{\rm c}$的差异变得足够大,从而在很宽的质量尺度范围内抑制晕的丰度。晕圈丰度例如以与$z=9$处的$\sim10^5$一样大的因子降低。
2014-02-11 astro-ph.CO
Constraint of Void Bias on Primordial non-Gaussianity
我们研究了具有局域型原始非高斯初始条件的宇宙空洞的大尺度偏置参数。在这种情况下,暗物质晕偏置表现出的特征尺度依赖于大尺度,这已被公认为是最有前途的探针之一的本地PNG。使用一套$N$体模拟与高斯和非高斯初始条件下,我们发现,空偏置功能的尺度相关的大尺度上的修正,类似于其晕对应。我们发现PNG空隙偏差的数值测量和一般的峰值背景分裂预测之间非常吻合。与晕相反,大空洞与暗物质密度场反相关,大尺度高斯空洞偏置的范围从正值到负值取决于空洞的大小和红移。因此,在空洞的聚类信息可以补充的晕。使用Fisher矩阵形式主义的多个示踪剂,我们证明,包括规模依赖的偏差信息从空隙,PNG参数$f_{\rm NL}$的约束可以收紧了两个因素相比,仅从晕的可访问的信息,当示踪剂的采样密度达到$4 \times 10^{-3} \, h^3 \mathrm{Mpc}^{-3} $。
2019-06-20 astro-ph.CO
Halo/Galaxy Bispectrum with Primordial non-Gaussianity from integrated Perturbation Theory (iPT)
本文基于积分微扰理论(iPT)导出了晕/星系双谱的计算公式。除了引力引起的非高斯性外,我们还考虑了原初曲率扰动的非高斯性,并详细研究了这种原初非高斯性对大尺度晕/星系双谱的影响.在iPT中,原始非高斯性的影响完全封装在线性(原始)多谱,我们系统地计算了三种类型的原始双谱(本地,等边,和正交型),和本地型非高斯性的原始三谱所产生的大尺度行为的贡献。我们发现,等边型和正交型非高斯性表现出明显的尺度依赖行为,在非常大的尺度下,这种行为可以主导引力诱导的非高斯性。对于本地型非高斯性,高阶环路校正被发现给一个显着的大贡献的压缩形状的晕/星系双谱,并最终在大尺度上的其他贡献占主导地位。一个图解的方法的基础上的iPT帮助我们系统地调查的影响,这种高阶的贡献,大规模的晕/星系双谱。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Assembly bias in the local PNG halo bias and its implication for $f_{\rm NL}$ constraints
我们使用$N$体模拟来研究晕组装偏差(即,晕簇对总质量以外的性质的依赖性)的密度和原始非高斯(PNG)线性偏置参数$b_1$和$b_ϕ$。我们认为浓度,自旋和球度作为次要的晕属性,我们发现一个明确的检测$b_1$和$b_ϕ$的组装偏差。在固定的总质量,晕自旋和球形影响$b_1$和$b_ϕ$以类似的方式,大致保持的线性$b_ϕ(b_1)$关系的形状满足全球晕人口。然而,Halo浓度以相反的方向驱动$b_1$和$b_ϕ$。这引起$b_ϕ(b_1)$关系的显著变化,浓度越高的晕圈具有越高的$b_ϕ(b_1)$振幅。特别是对于$z=0.5$和$b_1 \approx 2$,包含所有晕圈、具有最低$33\%$浓度的那些或具有最高$33\%$浓度的那些的群体分别具有$b_ϕ\approx 3$、$b_ϕ\approx -1$和$b_ϕ\approx 9$的PNG偏倚。改变晕的浓度可以使$b_ϕ$变得非常小,甚至改变它的符号。这些结果有重要的影响,星系集群的本地PNG参数$f_{\rm NL}$,假设固定形式的$b_ϕ(b_1)$关系的约束。我们说明了显着的影响晕组装偏差在实际数据中使用的BOSS DR 12星系功率谱:假设BOSS星系是所有晕的代表,$33\%$最低或$33\%$最高浓度晕产量$σ_{f_{\rm NL}} = 44, 165, 19$,分别。我们的研究结果表明,在星系选择策略…
2023-01-19 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the covariance of galaxy cluster counts
最近有人提出,暗物质晕的大尺度偏差敏感地依赖于局部形式的原始非高斯性。在本文中,我们指出,强规模依赖的非高斯晕偏差印记一个独特的签名的协方差簇计数。我们发现,使用集群计数的全协方差的结果在三(一)个数量级的非高斯参数f_NL相对于集群计数(计数+集群方差)约束单独的约束上的改进。我们预测的f_NL约束下,即将到来的暗能量调查中存在的不确定性的质量可观测的关系,晕偏差,测光红移。我们发现,DES可以产生的非高斯sigma(f_NL)~ 1-5的约束,即使相对保守的系统学假设。在数百兆秒差距的尺度上,集群计数的过度相关性将代表局部类型的原始非高斯性的确凿证据。
2010-06-11 astro-ph.CO
Primordial dark matter halos from fifth forces
我们认为,原始暗物质晕可能是在辐射支配期间由比重力更强的远程吸引力产生的。在本文中,我们推导出的条件下,这些结构可以支配宇宙的暗物质的内容,同时通过微透镜的约束和宇宙微波背景能量注入的界限。暗物质粒子会聚集在太阳质量范围内的物体中,其典型尺寸相当于太阳系的数量级。直接寻找暗物质的结果是重要的。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The accretion history of dark matter halos III: A physical model for the concentration-mass relation
我们提出了一个半解析的,物理动机模型的暗物质晕浓度作为晕质量和红移的函数。半解析模型结合了分析模型的晕质量吸积的历史(MAH),扩展的Press Schechter(EPS)理论的基础上,与浓度和形成时间之间的经验关系,通过拟合数值模拟的结果。由于半解析模型是建立在EPS理论基础上的,因此它可以适用于更宽的质量、红移和宇宙学范围。由此产生的浓度-质量(c-M)的关系被认为是同意的模拟,因为该模型只适用于放松晕,他们没有表现出在高质量或高红移的一些最近的作品发现的向上。我们预测在质量尺度为$10^{11}\rm{M}_{\odot}$时z=0 c-M关系的斜率会发生变化。我们发现,这是由于晕MAH的功能形式的变化,这从占主导地位的指数(高质量晕)的幂律(低质量晕)。在后一阶段,核心半径保持近似恒定,并且浓度由于背景密度的下降而增长。我们还分析了这项工作预测的c-M关系如何影响暗物质湮灭产生的功率,发现在z = 0时,功率比外推最佳拟合的c-M关系低两个数量级。我们提供适合的c-M关系以及数值例程来计算浓度和MAH。
2015-08-03 astro-ph.CO
The Impact of Lyman alpha Trapping on the Formation of Primordial Objects
为了研究第一个天体的形成,已经进行了许多宇宙学模拟。我们提出的高分辨率的原始物体形成的三维宇宙学模拟的结果,使用自适应网格加密代码FLASH包括在一个近似的方式莱曼α光子的辐射转移的影响。我们比较了气体云中莱曼α俘获与氢原子和分子冷却的结果,研究的主要目的是用有效的状态方程跟踪零金属丰度晕的坍缩(这解释了陷阱的原因),并探讨了三种情况下光环的命运,特别是,热力学对晕碎裂的影响。我们的结果表明,在莱曼α捕获的情况下,碎裂停止,并在晕的中心形成一个大质量的物体。气体的温度仍然远高于$10^{4}$ K,并且晕不能分裂成恒星质量。在原子冷却的情况下,气体坍缩成一个或两个大质量的团块,这与莱曼α捕获的情况相反。在氢分子冷却的情况下,气体有效地冷却并碎裂,因此大质量原始物体的形成强烈地依赖于气体的热力学。我们的研究结果的一个显着特点是,对于大质量物体的形成,例如中等质量黑洞,反馈效应是不需要抑制$H_{2}$冷却,作为分子氢碰撞解离温度高于$10^{4}$ K作为莱曼α捕获的结果。
2010-09-30 astro-ph.CO
The Impact of Non-Gaussian Primordial Tails on Cosmological Observables
本研究通过唯象模型生成带非高斯尾部的原初势并数值演化,分析其对CMB和大尺度结构的影响,发现尾部增强会带来CMB热点冷点局域增强、大质量暗晕质量函数提升及尺度依赖偏置,指出后者需结合其他统计量探测原初过程,无法单独排除单场暴胀。
2024-06-21 astro-ph.CO