Observational Evidence Against Birefringence Over Cosmological Distances
我们表明,最近的无线电和光学观测偏振辐射的高分辨率的高红移类星体和射电星系排除了宇宙学旋转的偏振平面最近声称的Nodland和Ralston。无线电数据的最小二乘拟合的斜率只有他们声称的效果的2%。
1997-07-15 astro-ph
Observational constraints on a decaying cosmological term
我们研究了宇宙的演化与衰减的宇宙学项(真空能量),这是假设是一个函数的标度因子。在这个模型中,虽然宇宙学项增加到早期宇宙,但辐射能量密度低于具有宇宙学“常数”的模型。我们发现,在红移z<2处,衰减宇宙学项对膨胀率的影响可以忽略。然而,辐射密度的降低会影响宇宙的热历史;例如,与标准ΛCDM模型的情况相比,光子去耦发生在更高的$z$。结果,衰减的宇宙学项影响宇宙微波背景各向异性。给出了DΛCDM模型的角功率谱,并与Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP)的数据进行了比较。
2007-03-12 astro-ph
Solving Einstein Field Equations in Observational Coordinates with Cosmological Data Functions: Spherically Symmetric Universes with Cosmological Constant
扩展了Araújo和Stoeger [1]提出并在Araújo { \it et al} [2]中改进的方法,我们已经展示了如何从我们过去光锥上的FLRW宇宙学数据构建充满灰尘的$Λ\neq 0$ Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙学模型。除了在其本身的权利感兴趣-演示如何这样的数据完全确定的模型-它也说明了在平面的情况下如何更一般的球对称(SS)爱因斯坦场方程可以集成在观测坐标与数据适合FLRW形式排列在我们过去的光锥,从而显示了这些数据如何确定FLRW宇宙--这不是{ \it先验}明显的。它还示出了如何整合这些精确的SS方程,在数据不是FLRW的情况下,时空是不知道是平坦的。无论是平坦的还是非平坦的情况,都必须有观测者区域(角直径)距离的最大值的数据,以及发生这种情况时的红移$z_{max}$。这使得能够确定真空能量密度$μ_Λ$,否则其将保持未确定。
2008-07-25 astro-ph
Observational biases in Lagrangian reconstructions of cosmic velocity fields
大尺度奇异速度场的拉格朗日重建会受到观测偏差的强烈影响。我们开发了一个彻底的分析,这些系统的影响,依靠特别选择的模拟目录。为了本文的目的,我们使用MAK重建方法,尽管任何其他拉格朗日重建方法应该对相同的问题敏感。我们广泛地研究了由于光度的不完全性,以及质量和光度之间的关系不确定的质量到光分配的不确定性。红移失真校正的影响进行了分析的上下文中的MAK和我们检查的重要性,边缘和有限体积效应的重建速度。利用三个平均密度不同的模拟星表,我们还研究了宇宙方差的影响。特别是,其中一个提出了相同的全球功能中发现的观测目录,扩展到80 Mpc/h的规模。我们给食谱,检查使用上述模拟目录,以处理这些特殊的观测效果后,将它们引入模拟目录,以便定量地模仿最密集的采样目前可用的星系目录附近的宇宙。一旦已经考虑到偏差,重建速度中的典型结果误差通常为总体速度分散的大约四分之一,并且没有显著的偏差。最后,我们对重建误差进行建模,提出了一种改进的贝叶斯方法,通过将重建的速度与距离空间中的测量速度进行比较,以无偏的方式测量Omega_m,即使它们可能受到大误差的困扰。我们表明,在观测数据的背景下,一个几乎无偏估计Omega_m可以建立使用MAK重建。
2007-10-12 astro-ph
Observational constraints on the cosmological evolution of dual-population radio sources
在本文中,我们显示归一化差分源计数n(S)在408 MHz和1.4 GHz的无线电源分别为FRI和FRII类扩展和紧凑的形态。FIRST、NVSS和WENSS调查的地图用于定义源形态和通量密度。这些计数提供了直接检验的基础,也限制了双粒子数模型(Jackson & Wall 1999)中强大的河外射电源的宇宙学演化,其中Fanaroff-Riley(1974)I型和II型射电源被视为两种物理上独立的活动星系核(AGN)。预测的计数值与观测数据进行比较,以找到最适合的演变和光束参数,并进一步完善模型。
2004-04-03 astro-ph
Cosmological constraints combining H(z), CMB shift and SNIa observational data
近年来,由星系微分年龄获得的H(z)数据被提出作为一种新的暗能量几何探测方法。在本文中,我们使用这些数据,结合其他背景测试(CMB位移和SNIa数据),以约束一组广义相对论性的暗能量模型与其他一些额外的维度激发的模型。我们的分析主要依赖于贝叶斯统计,我们的结论是,LCDM至少在很大程度上是有利的,而膜世界模型不如广义相对论模型有利。
2007-07-27 astro-ph
FACTS AND IDEAS IN MODERN COSMOLOGY
本文回顾了宇宙学理论的观测检验原理,特别强调了观测事实和理论假设之间的区别。现代宇宙学理论的分类和可能的观测测试这些理论。主要竞争对手的宇宙学模型进行了分析,从观测检验的角度来看,他们的初始假设。现代观测数据与理论预测的比较。特别是,我们详细讨论了现代宇宙学的两个基本假设,即宇宙学原理和扩展空间范式的有效性。它发现,经典的范式需要重新分析,这是必要的,以发展关键的宇宙学测试,以区别替代理论。
1995-03-20 astro-ph
Amplitude of Primeval Fluctuations from Cosmological Mass Density Reconstructions
我们利用POTENT重建的质量密度场来估计各种宇宙学模型的密度涨落功率谱的振幅。我们发现σ_8 Ω_m^{0.6}= 1.3^{+0.4}_{-0.3},几乎与功率谱无关。该值与标准CDM模型的COBE归一化一致,而一些替代模型预测与COBE相比振幅过大。平坦的低Ω_m模型和谱指数n<0.8的倾斜模型尤其不协调。
1993-11-29 astro-ph
Cosmological Parameters, Dark Energy and Large Scale Structure
本文从理论和观测的角度综述了宇宙学参数、暗能量和大尺度结构的研究现状。我们首先介绍了基本的宇宙学参数,并讨论了它们是如何测量不同的观测技术。然后,我们描述了最近的证据,暗能量从Ia型超新星。动力学模型的暗能量,精髓,然后描述,以及他们如何与理论的引力和粒子物理学。然后回顾了通过引力不稳定性形成结构的基本理论。最后,我们描述了新的观测探测宇宙的大结构,以及它们如何约束宇宙学参数。
2002-07-13 astro-ph
Reconstruction of Five-dimensional Bounce cosmological Models From Deceleration Factor
本文考虑一类五维Ricci平坦真空解,它包含两个任意函数$μ(t)$和$ν(t)$ .结果表明,$μ(t)$可以根据红移$z$改写为一个新的任意函数$f(z)$,而$f(z)$可以通过选择特定的减速参数$q(z)$来确定,该减速参数给出了早期减速和晚期加速.这样就可以重建$5D$宇宙学模型,并确定宇宙的演化。
2006-01-20 astro-ph
The fine-structure constant: a new observational limit on its cosmological variation and some theoretical consequences
努力统一的四个基本相互作用的发展导致了理论的宇宙学的解决方案,其中的基本物理常数的低能量限制随时间而变化。这种理论模型的有效性应检查的理论预测与观测和实验的基本常数可能的时间依赖性的界限进行比较。基于类星体光谱的高分辨率测量,我们获得了精细结构常数α的宇宙学时间变化平均速率的以下直接限制:|\dot α/α| < 1.9 \times 10^{-14}年^{-1}是最可能的限度,|\dot α/α| < 3.1 \times 10^{-14}年^{-1}是最保守的限值。类似的估计发表以前,以及其他当代测试的α可能的变化(那些基于“欧克陆现象”,原始核合成模型,和其他)进行了讨论,并与目前的上限。我们认为,目前的结果是最保守的。
1998-10-10 astro-ph
Reconstruction of $5D$ Cosmological Models From Equation of State of Dark Energy
考虑一类含有两个任意函数$μ(t)$和$ν(t)$的五维宇宙学解.我们发现解中的任意函数$μ(t)$可以用红移$z$重写为一个新的任意函数$f(z)$。我们进一步证明了这个新的任意函数$f(z)$可以求解出四个已知的参数化暗能量状态方程。然后重建$5D$模型,确定宇宙密度和减速参数的演化。
2005-10-24 astro-ph
Observational Tests of One-Bubble Open Inflationary Cosmological Models
最近的研究的一个泡沫暴胀的情况下,简单的开放冷暗物质模型的宇宙学观测的一致性进行了测试。初始扰动谱是通过求解开放暴胀阶段的涨落演化而得到的。利用两年COBE DMR数据并考虑基于Bunch-Davies真空和共形真空的模型,对宇宙微波背景各向异性进行了似然分析。在对微扰谱进行归一化处理后,我们从宇宙结构形成的角度重新考虑了开放模型的有效性。开放模型可能会受到COBE似然分析的严重限制。特别是,$Ω_0$的小值被排除在Bunch-Davies的情况下:我们发现,$Ω_0\ge 0.34$在95\%的置信度为该模型。
1995-08-19 astro-ph
Cosmological parameters from observational data on the large scale structure of the Universe
利用宇宙大尺度结构(LSS)的观测数据,确定绝热暴胀模型中的宇宙学参数。我们证明了具有宇宙常数的混合暗物质模型($Λ$ MDM模型)和参数$Ω_m=0.37^{+0.25}_{-0.15}$、$Ω_Λ=0.69^{+0.15}_{-0.20}$、$Ω_ν=0.03^{+0.07}_{-0.03}$、$N_ν=1$、$Ω_b=0.037^{+0.033}_{-0.018}$、$n_s=1.02^{+0.09}_{-0.10}$、$h=0.71^{+0.22}_{-0.19}$、$b_{cl}=2.4^{+0.7}_{-0.7}$(1 $σ$置信限)匹配LSS的观测数据,核合成约束,哈勃常数的直接测量,Ia型高红移超新星的结果和CMB各向异性功率谱中第一声峰的位置和振幅的最新测量结果。最好的模型是$Λ$占主导地位(总能量密度的65%),并具有轻微的正曲率,$Ω=1.06$。聚集的物质包括8%的大质量中微子,10%的重子和82%的冷暗物质(CDM)。结果表明,在大于$2σ$的置信水平下,LSS观测值与第一声峰上的Boomerang(+MAXIMA-1)数据一起排除了零$Λ$模型。
2000-09-29 astro-ph
Can Conformal Weyl Gravity be Considered a Viable Cosmological Theory?
我们提出了共形外尔引力宇宙学方程的精确解析解,该方程适用于物质和辐射主导的时代。原始核合成过程也进行了详尽的研究。我们工作的主要结论是,从这一理论导出的宇宙学模型不太可能再现我们宇宙的观测性质。它们不能同时满足对当前宇宙学参数和原始轻元素丰度的观测约束。
1993-12-29 astro-ph
Curvature quintessence matched with observational data
将高阶曲率不变量引入到引力场的有效作用中,可以解决经典问题。这种方法自然与量子引力的基本理论有关,后者预言了弯曲时空中量子场的圈展开中的高阶项。在这个框架下,我们得到了一类宇宙学解,这些解与宇宙学数据相拟合。我们重现令人鼓舞的结果能够适合高红移超新星和WMAP观测。在此背景下讨论了宇宙的年龄和其他宇宙学参数。
2003-07-01 astro-ph
Reconstruction of cosmological initial conditions from galaxy redshift catalogues
我们提出并测试了一种新的方法重建宇宙学的初始条件,从一个完整的天空星系目录。这种方法,称为ZTRACE,是基于根据Zel'dovich近似和拉格朗日微扰理论中的高阶的引力不稳定性的增长模式的自洽解。给定演化的红移空间密度场,在一定尺度上进行平滑,ZTRACE通过迭代程序发现,对于任何给定的宇宙学参数集,初始密度场的近似值;真实空间密度和特殊速度也被重建。该方法进行测试,将其应用到N体模拟的爱因斯坦-德西特和一个开放的冷暗物质宇宙。结果表明,密度对比度的估计误差占主导地位的重建噪声。因此,使用非线性算法重建真实空间密度和特殊速度场与基于线性理论的算法相比没有什么改进。质量保持自适应平滑的使用,相当于拉格朗日空间中的平滑,允许初始条件的无偏(虽然有噪声)重建,只要(线性外推)密度对比度不超过1。初始条件的概率分布函数恢复到高精度,即使高斯平滑尺度为~ 5 Mpc/h,除了在delta >~ 1的尾部。这个结果对背景宇宙学的假设不敏感。
1999-04-21 astro-ph
Reconstruction of 5D Cosmological Model From Recent Observations
我们将参数化的暗能量状态方程应用于五维Ricci平坦宇宙学解,并假设宇宙包含两个主要成分:暗物质和暗能量.利用最新的182颗Ia型超新星的Gold观测数据、3年WMAP CMB位移参数和SDSS重子声峰,得到了物态方程和两个主要分量演化的最佳拟合值。我们发现最近的最佳拟合EOS穿越-1的时间为$z\simeq 0.07$,当前的最佳拟合值为$w_x(0)<-1$,对于这个模型宇宙经历了大约$z\simeq 0.5$的加速.
2007-06-11 astro-ph
A cosmological "probability event horizon" and its observational implications
假设一个天文学家配备了一个能够探测辐射的设备--无论是电磁辐射、引力辐射还是中微子辐射--这些辐射来自于分布在整个宇宙中的瞬变源。由于源率密度的演化和宇宙学体积元的变化,当机器启动时首先探测到的源很可能是高红移宇宙中的源;随着观测时间的增加,会发现更罕见、更局部的事件。我们用“概率事件视界“来描述观测者对事件的演化记录,它从很远的地方以极快的速度向观测者会聚,并通过模拟分布在整个宇宙中的中子星诞生事件来说明它。作为这一概念的初步应用,我们通过对红移数据的拟合,确定了伽马射线暴(GRB)的视界的接近程度。拟合模型所需的事件率与核心坍缩超新星和大量未被发现的微弱伽玛暴之间的联系是一致的。
2005-05-10 astro-ph
CMB Anisotropies, Cosmological Parameters and Fundamental Physics: Current Status & Perspectives
我简要地介绍了宇宙微波背景(以下简称CMB)的物理解释了为什么高精度的观测其空间结构是一个独特的观测工具,无论是确定全球宇宙学参数和观测约束的早期宇宙的物理。我还简要地回顾了许多测量CMB各向异性的实验,这些实验导致了观测宇宙学的重大进展。这一系列有点疯狂的新结果最近以WMAP卫星的结果而达到高潮,该卫星证实了早期的结果,设定了新的准确性标准,并表明宇宙可能比预期更早地重新电离。更多的CMB实验目前正在获取数据或正在计划中,2007年地平线上的普朗克卫星准备提取温度各向异性中的所有宇宙学信息,并深入探索偏振。
2004-01-08 astro-ph
Branes: cosmological surprise and observational deception
使用一些超新星和CMB数据,我们约束Cardassian,Randall-Sundrum和Dvali-Gabadadze-Porrati膜启发的宇宙学模型。我们表明,瞬态加速度和早期游荡期间通常被排除的数据。此外,这三个模型是等效的一些常见的quintessence/鬼暗能量模型定义的正压指数$γ_ϕ$取决于红移。我们为每个模型计算这个指数,并表明它们模拟了一个接近当今$ΛCDM$模型的宇宙。
2006-06-18 astro-ph gr-qc
Observational constraints and cosmological parameters
我讨论了宇宙学参数的约束,从最近的WMAP 3年的数据,无论是在自己的和与其他数据相结合的提取。第一年数据中的大简并可以在很大程度上被第三年的数据打破,单独从WMAP得到更好的参数约束。对光学厚度的偏振约束是获得主要结果的关键,包括基本六参数模型中的ns < 1。几乎相同的约束条件也可以获得只使用温度数据与光学深度的先验。我讨论的建模时,提取参数的限制,并显示CMB透镜的效果是一样重要的SZ和稍微增加的推断值的光谱指数。对相关物质等曲率模式的约束并没有从根本上比以前更好,并且数据与纯绝热光谱一致。结合WMAP 3年的数据与莱曼α森林的数据表明,sigma_8的值比单独从WMAP。
2006-04-02 astro-ph
Improving Cosmological Distance Measurements by Reconstruction of the Baryon Acoustic Peak
重子声学振荡是精确测量宇宙学距离尺度的一条很有前途的途径,因此也是测量暗能量时间演化的一条途径。我们表明,在低红移星系的相关性的声学签名的非线性退化是一个可校正的过程。通过线性密度场的适当重建,可以锐化关联函数中的声峰,或者等效地恢复功率谱中振荡的高次谐波。这样,可以更好地测量给定勘测体积的声学尺度。重建在低红移时特别有效,那里的非线性更差,但暗能量密度最高。在z=0.3时,我们发现可以将声学标度上的样本方差误差条减少至少2倍,原则上减少近4倍。我们讨论了显着的影响,我们的研究结果的设计,旨在测量的距离尺度,通过声峰的星系调查。
2006-04-17 astro-ph
Two-body problem with the cosmological constant and observational constraints
讨论了宇宙学常数对任意质量物体引力运动方程的影响,并最终解决了两体问题。观测限制来自恒星系统,特别是双星和太阳系的近星点推进的测量。到目前为止,地球和火星的数据给出了最好的限制,λ < 10^{-36} km^{-2};来自双星的边界可能与来自行星际测量的限制竞争。如果适当地考虑重力-磁场效应,由于计划中或已经运行的太空任务的新数据,$Λ$的上限在不久的将来可能会大大提高。
2006-01-26 astro-ph gr-qc
Observational Constraints on Accelerating Brane Cosmology with Exchange between the Bulk and Brane
我们探索宇宙学膜世界的情况下,大部分是不空的观测约束。相反,允许大块物质和祸根之间的质能交换。由于描述这种交换的能量动量张量中的新项,物质场到膜上观察者的演化被修改。我们调查的约束条件,从各种宇宙学观测的物质流从散装到膜。有趣的是,我们表明,这是可能的,有一个$Λ= 0$宇宙学的观察者在膜满足标准的宇宙学约束,包括CMB温度波动,Ia型超新星在高红移,和物质的功率谱。这个模型甚至占所观察到的抑制CMB功率谱在低多极。在这种宇宙学中,观测到的宇宙加速是由于物质从体块流向膜。这种宇宙学的一个特殊方面是,目前宇宙中的暗物质含量可能比$Λ$ CDM宇宙学中的暗物质含量大得多。然而,它的影响被暗辐射项抵消了。这种新的宇宙学范式的可能的额外的观测测试的建议。
2006-04-05 astro-ph
Cosmological models: theory and observations
本文综述了理论宇宙学和观测宇宙学的现状。
2000-12-01 astro-ph
Observational $H(z)$ Data and Cosmological Models
在这项工作中,我们面对十个宇宙模型的观测$H(z)$数据。在这些模型中的一些模型中,暗能量和尘埃物质之间可能的相互作用是允许的。此外,我们考虑(有效)状态方程参数(EoS)跨越-1的可能性。我们发现,最好的模型都有一个振荡的功能$H(z)$和EoS,与EoS交叉周围的红移$z\sim 1.5$-1。
2006-12-10 astro-ph gr-qc hep-th
Three-dimensional reconstruction of the intra-cluster medium
我们提出并测试了一种基于Richardson-Lucy反卷积的新方法,该方法利用Sunyaev-Zel'dovich的X射线和热观测数据重建了星系团中的三维气体密度和温度分布。集群被假定为轴对称和任意倾斜的视线。除了局部热平衡外,不需要任何平衡假设。我们测试的算法与分析建模和数值模拟的星系团的综合观测和讨论的质量的密度和温度重建在理想的情况下,在存在观测噪声,偏离轴对称和集群子结构。我们发现,分析和数值气体密度和温度分布可以准确地重建在三维空间中,即使观测噪声存在。我们还讨论了从数据中确定倾斜角的方法,并表明它可以使用X射线温度图进行约束。对于一个现实的集群,包括观测噪声的三维重建达到约15%的精度水平。
2005-12-16 astro-ph
On "Observational Constraints on Power-Law Cosmologies"
“幂律宇宙学”的定义是宇宙学尺度因子的增长为$ t^α$,与物质含量或宇宙学时代无关。来自宇宙当前年龄和高红移超新星数据的约束需要“大”$α$($\approx 1$)。我们通过最新的观察结果加强了这一点。如此大的$α$也与重子熵比$\approx 8.1\times 10^{-9}$模型中氦的正确数量和宇宙中观测到的最低金属丰度相一致。
1999-03-05 astro-ph
Critical Test of the Self-Similar Cosmological Paradigm: Anomalously Few Planets Orbiting Low-Mass Red Dwarf Stars
围绕质量小于0.4太阳质量的红矮星运行的行星系统的发生率为自相似宇宙学范式提供了一个重要的观测测试。与传统的天体物理学假设相反,离散自相似的范式要求预测与这些最低质量红矮星相关的行星系统非常少。正在进行的观测项目正在迅速收集测试这一预测所需的数据,初步结果非常令人鼓舞。在不久的将来,应该会对这一预测作出明确的结论。
2012-04-02 astro-ph
The Static Universe Hypothesis: Theoretical Basis and Observational Tests of the Hypothesis
从所有实验的可重复性不受限制这一公理出发,邦迪和戈尔德认为宇宙处于一种稳定的、自我延续的平衡态。这个概念将通常的宇宙学原理推广到完美的宇宙学原理,其中宇宙在任何时间从任何位置看起来都是一样的。因此,我假设宇宙是静态的,处于平衡态(非演化)。新物理学是基于宇宙是一个纯波动系统的概念而提出的。基于新物理学,假设宇宙是静态的,导出了哈勃红移和宇宙背景辐射场的过程。然后,遵循科学的方法,我使用精确的观测数据,主要是从哈勃太空望远镜测试的静态宇宙假说的推论。应用四种不同的时空度规的全球测试,我发现观测数据始终符合静态宇宙模型。观测数据还表明,一级椭圆星系的平均绝对星等和物理半径在过去50亿至150亿年间没有变化。由于静态宇宙假说是从完美宇宙学原理出发的逻辑推论,并且该假说得到了观测数据的证实,所以我得出宇宙是静态的,处于平衡态。
2001-09-07 astro-ph
Cosmological Simulations of Galaxy Formation II: Matching the Observational Properties of Disk Galaxies
我们使用完全宇宙学的,高分辨率的N体+ SPH模拟遵循的形成盘星系的旋转速度在140和280公里/秒之间的Lambda CDM宇宙。这些模拟包括气体冷却、恒星形成、均匀紫外背景的影响以及对超新星反馈的物理动机描述。根据最近的大规模N体模拟测量,宿主暗物质晕具有典型的星系大小晕的旋转和最后一次重大合并红移。Galerkin形成了具有实际指数尺度长度的旋转支撑盘,并落在I带和重子Tully Fisher关系上。紫外背景和SN反馈的结合大大减少了在银河系大小的光环内轨道运行的可见卫星的数量,使其与观测结果相当一致。反馈延迟SF在小星系和更大的包含老恒星星族的大星系。目前的恒星形成率作为星系恒星质量的函数与SDSS测量的结果非常一致。
2005-10-31 astro-ph
Reconstruction of scalar potentials in two-field cosmological models
本文研究了在双场宇宙学模型中重建幻影-标量场势的过程。它表明,而在一个字段的情况下,所选择的宇宙演化定义唯一的标量势的形式,在两个字段的情况下,有无限多的可能性。分类的一大类可能的潜力和依赖的宇宙动力学的初始条件的选择进行了研究定性和数值计算两个特定的模型。
2008-02-06 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological Models and Latest Observational Data
本文利用307颗Ia型超新星(SNIa)、$z>1.4$的32个伽马射线暴(GRB)、WMAP 5年观测资料中更新的位移参数$R$、和测量重子声学振荡(BAO)的距离参数$A$ SDSS明亮红色星系分布的峰值,其标量光谱指数$n_s$来自WMAP 5。这里获得的更严格的约束更新以前在文献中获得的。
2009-03-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Matching the observational value of the cosmological constant
介绍了一个简单的模型,其中的宇宙学常数被解释为一个真正的卡西米尔效应的标量场填充宇宙(例如$\mathbf{R} \times \mathbf{T}^p\times \mathbf{T}^q$,$\mathbf{R} \times \mathbf{T}^p\times \mathbf{S}^q, ...$)。这种效应是由施加在一些坐标上的紧化边界条件驱动的,这些坐标与大尺度和小尺度都相关。从最近的天体物理学观测中得到的宇宙学常数非常小,但不是零,它可以与模型的结果完美地匹配,只要在$l_{Pl}$是普朗克长度的$(1-10^3) l_{Pl}$范围内,使用(实际上是紧致化的)普通维和微小维的数量,并将紧致化半径(最后一个)作为紧化半径。在某种程度上,这相当于解决了温伯格所称的{ \it new}宇宙学常数问题。此外,一个边缘封闭的宇宙是模型所青睐的,这也与对观测结果的独立分析相吻合。
2001-05-15 astro-ph gr-qc hep-ph
A small non-vanishing cosmological constant from vacuum energy: physically and observationally desirable
在独立测定哈勃常数和宇宙年龄方面取得的进步现在似乎表明,我们需要一个小的非零宇宙学常数来使这两个独立的观测结果相互一致。宇宙学常数可以物理地解释为量子化场的真空能量。为了使宇宙学观测相互一致,我们需要一个真空能量密度,即今天的$ ρ_v \sim (10^{-3} eV)^4 $(宇宙学单位为$ \hbar=c=k=1 $)。本文认为,在与大质量中微子相关的相变背景下,这样的真空能量密度是自然的。事实上,提供正确的真空能量标度以消除年龄与哈勃常数的差异所需的中微子质量与MSW机制解决太阳中微子问题所需的中微子质量是一致的。
1995-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Interacting Dark Energy and Dark Matter: observational Constraints from Cosmological Parameters
在暗能量和暗物质的相互作用全息模型上施加了几个观测约束。首先,我们使用今天的年龄参数,如WMAP结果所示。随后,我们解释了为什么像最近观察到的那样,在宇宙的早期阶段可以观察到一个古老的类星体。我们讨论了这个问题的年龄参数的演变,以及在结构的形成。最后,我们给出了一个详细的讨论所观察到的CMB低$\ell$抑制隐含的约束。结果表明,相互作用全息模型是鲁棒的,并在合理的范围内预测了暗能量和暗物质的非零相互作用。
2007-05-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Observational constraints on late-time Lambda(t) cosmology
宇宙学常数,即,宇宙中所有存在场的真实真空状态中储存的能量密度,是描述当前宇宙加速的最简单和最自然的可能性。然而,尽管它的观测成功,这种可能性加剧了众所周知的宇宙学常数问题,需要一个自然的解释,它的小,但非零,值。在本文中,我们研究了由一个变化的宇宙学项驱动的场景的宇宙学后果,其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减。我们测试的可行性,这种情况下,研究一种可能的方法来区分它从目前的标准宇宙模型,使用最近的观察Ia型超新星(超新星遗产调查合作),测量重子声振荡从斯隆数字巡天和位置的宇宙微波背景角谱的第一个峰值从三年威尔金森微波各向异性探测。
2008-02-12 astro-ph gr-qc hep-th
On the Observational Characteristics of Inhomogeneous Cosmologies: Undermining the Cosmological Principle
本论文关注非均匀宇宙学与我们目前对宇宙的理解的兼容性。这是一个令人感兴趣的问题,以找到类的所有相对论宇宙学模型,能够提供一个合理的“适合"的宇宙。从某种意义上说,本论文就是这一过程的一部分。我们考虑Stephani模型,这是一个推广的标准弗里德曼-Lemaitre-罗伯逊-沃克(FLRW)模型,可以被认为是FLRW模型加速度和压力梯度。因此,这些模型概括了标准宇宙学的“尘埃”假设。这项工作的关键方面是保留哥白尼原理-一个被许多人认为对宇宙学至关重要的假设。它表明我们并不在宇宙中的一个特殊位置。这是一个重要方面的原始工作在这篇论文中:考虑一个不均匀的模型,同时保留哥白尼的原则,据作者所知,没有被详细考虑过。我们首先推广的埃勒斯-格伦-萨克斯定理,以确定类的非均匀时空,允许一个各向同性的辐射场的所有观察员在时空。然后,我们从所有观察者的位置调查这些模型的观测和物理方面。我们的结论是,对于时空中的任何位置,都存在符合当前观测约束(特别是各向异性约束)的时空,同时又显着不均匀;即,不是“几乎FLRW”。
2000-08-04 astro-ph gr-qc
Observational signatures of f(R) dark energy models that satisfy cosmological and local gravity constraints
我们讨论的观测结果f(R)暗能量的情况下,满足当地的引力约束(LGC)以及宇宙学的可行性条件。我们所研究的模型由m(r)=C(-r-1)^p(C>0,p>1)给出,其中m= Rf_{,RR} / f_{,R},r=- Rf_{,R} /f,它涵盖了迄今为止在高曲率区域提出的可行的f(R)模型,这些模型被设计成与LGC兼容。暗能量的状态方程在满足宇宙微波背景(CMB)的声视界约束下,在红移z_c处表现出接近几倍的发散。我们详细研究了宇宙微波背景辐射和星系团的物质密度扰动的演化过程,并利用能量谱的谱指数的差异对模型参数进行了约束。当p>5时,模型能与观测约束和LGC相一致。我们还讨论了扰动的Ricci标量R的演变,并表明,振荡模式(标量)可以很容易地占主导地位的物质诱导的模式,因为我们回到过去。这违反了宇宙学解的稳定性,因此提出了一个问题,即如何在早期宇宙中避免标量子的过度产生。
2007-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Delicate f(R) gravity models with disappearing cosmological constant and observational constraints on the model parameters
本文用度规方法研究了引力的$f(R)$理论。特别是,我们调查最近提出的模型由胡Sawicki,Appleby $-$ Battye和Starobinsky。在这个模型中,宇宙学常数在平坦时空中为零。该模型通过了太阳系和实验室测试。但是,模型参数需要微调,以避免最近在文献中指出的有限时间奇异。我们用$H(z)$和重子声学振荡数据检验了这个模型的一致性。我们发现在高红移下,该模型类似于$Λ$ CDM。然而,对于某些参数值,在低红移时宇宙的膨胀历史会发生变化。
2008-09-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Gravity Resolution to the Cosmological Constant Problem
利用有限量子引力理论解决了宇宙学常数问题。引入了一个基本量子引力标度Λ_PDMATHABMM 10^{-3} eV,在此标度以上,引力子顶点形状因子指数地抑制了对真空能量密度的量子修正,从而得到了一个观测上可接受的粒子物理对宇宙学常数的贡献值.经典爱因斯坦引力保留了它的因果行为以及与观测数据的标准一致性。
2002-04-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Averaging and Cosmological Observations
通过对广义相对论的爱因斯坦场方程进行平均,得到了宇宙尺度上的引力场方程。通过假设最大尺度上的空间均匀性和各向同性,局部不均匀性通过校正(反反应)项影响动力学,这可能导致定性和定量不同于弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型的行为。平均宇宙观测的影响进行了讨论。有人认为,根据观测数据的估计,反作用(特别是平均空间曲率)可以对宇宙的演化产生非常重要的动力学影响,必须在观测宇宙学中加以考虑。
2007-04-13 astro-ph gr-qc hep-th
f(R) gravity theories in Palatini formalism: cosmological dynamics and observational constraints
本文系统地研究了Palatini形式下几种f(R)引力理论的宇宙动力学。我们发现了一些有趣的结果:(i)基于(a)f(R)=R-beta R^n和(b)f(R)=R+alpha ln R -beta类型理论的模型,与度量形式主义不同,能够产生辐射主导、物质主导和de-Sitter周期的序列,以及(ii)基于(c)f(R)=R+alpha R^m -beta R^n类型理论的模型可以产生早期和晚期加速阶段。然而,对于这里考虑的模型类别,我们一直无法找到所有四个动力学时期的序列,以说明完整的宇宙动力学,即使四个阶段中的三个是可能的。我们还将这些模型使用最近发布的超新星数据(SNLS),以及重子声学振荡峰和CMB位移参数的观测约束。对于基于(a)的模型,发现最佳拟合值为n=0.027,α =4.63,对于基于(b)的模型,发现最佳拟合值为α =0.11,β =4.62,这两个值均不显著优于LCDM模型。基于(c)的模型在适当选择参数的情况下也与数据一致。
2007-01-17 astro-ph gr-qc hep-th
Observational Tests of Instanton Cosmology
一个新的宇宙学模型导致了可检验的预言,这些预言不同于标准宇宙学和具有宇宙学常数的模型。q_0=0的预言与其他“滑行宇宙”模型中的预言是一样的,但不需要任何奇异的物质形式或其他特别的假设。
1998-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Observational constraints on the spectral index of the cosmological curvature perturbation
我们评估的观测约束的光谱指数$n$,在$Λ$ CDM假设的背景下,这是最简单的可行的宇宙学。我们首先假设$n$实际上与尺度无关。忽略再电离,我们发现在标称2- $σ$水平$n\simeq 1.0 \pm 0.1$。如果我们做一个更实在的假设,即当物质的$f\sim 10^{-5}$比1的分数坍缩时,再电离发生,2- $σ$的下限不变,而1- $σ$的下限略有上升。这些约束条件与各种通货膨胀模型的预测进行了比较。然后,我们调查的两个参数的尺度依赖的谱指数,预测的运行质量膨胀模型,并发现,目前的数据允许显着的尺度依赖的$n$,这发生在一个物理上合理的制度的参数空间。
2000-06-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Observational Implications of Cosmological Event Horizons
在一个由小宇宙学常数或状态方程w < -1/3的永恒暗能量所主导的宇宙中,观察者被事件视界所包围。视界限制了观测者能够进入宇宙的范围。我们认为,这意味着,如果今天的暗能量的尺度为~(10^{-3} eV)^[4],那么在我们的宇宙中观测到的暴胀e倍的数量有一个N~60的界限。这个界限与暴胀持续了多久,或者我们继续观察天空的时间长短无关。这个界限的出现是因为在宇宙加速的后期,暴胀微扰的印记热化了。它们就像普通暴胀过程中的初始不均匀性一样“暴胀消失”。因此,目前的CMB数据可能会尽可能地追溯到宇宙的历史,使我们的时代成为研究宇宙学的最佳时机。
2004-09-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Observational Cosmology
我讨论了经典的宇宙学测试-角大小红移,通量红移,和星系数计数-根据宇宙学规定的解释CMB各向异性。这篇讨论对物理学家来说有点像入门读物,重点是观测及其解释中可能存在的系统不确定性。考虑到新出现的宇宙学模型中固有的奇特的宇宙构成,我强调寻找不一致性而不是一致性的价值,并认为宇宙学中盛行的必胜主义情绪还为时过早。
2004-02-03 astro-ph gr-qc hep-th
Testing dark energy beyond the cosmological constant barrier
虽然从理论上得到了很好的启发,但宇宙学常数\emph{barrier},即,暗能量的状态方程参数($ω_x \equiv p_x/ρ_x$)是$\geq -1$的强加似乎在从观测数据的统计分析确定参数中引入偏差。在这方面,已经提出了\emph{phantom}暗能量或\emph{superquintessence},其中放松了通常的强加$ω\geq -1$。在这里,我们研究可能的观测极限\emph{phantom}行为的暗能量从最近的距离估计的星系团的干涉测量的Sunyaev-Zel'dovich效应/X射线观测,Ia型超新星的数据和CMB测量。我们发现,有很多\emph{observationally}可接受的参数空间以外的$Λ$ \emph{barrier},从而打开的可能性,存在更多的奇异形式的能量在宇宙中。
2004-01-08 astro-ph gr-qc hep-th
Observational Evidence for Cosmological-Scale Extra Dimensions
我们提出的情况下,目前的观测可能已经表明新的引力物理宇宙尺度。在莱曼α森林和小规模CMB实验中看到的功率过剩,在特殊速度调查和动力学SZ中看到的异常大的整体流量,以及较高的ISW互相关都表明结构可能比LCDM预期的更进化。我们认为,这些观测结果在具有无限体积(或者至少是宇宙尺寸)额外维度的模型中找到了一个自然的解释,其中引力子是一种具有微小宽度的共振。引力子的纵模介导了一种额外的标量力,它加速了后期结构的形成,从而解释了上述异常。所需的引力子康普顿波长与目前的哈勃半径相比相对较小,约为300-600 Mpc。此外,与某些假设的行为的纵向模式的超哈勃尺度上,我们修改后的重力框架也可以减轻紧张与低四极和奇特的消失的CMB关联函数在大角度尺度上,看到在COBE和WMAP。这依赖于一种新的机制,该机制取消了晚时间ISW对原始Sachs-Wolfe振幅的贡献。
2009-01-17 astro-ph gr-qc hep-ph