Bi-galileon theory II: phenomenology
我们继续介绍双伽利略理论,概括的单伽利略模型介绍了Nicolis等人。该理论包含两个耦合的标量场,并描述了拉格朗日是不变的伽利略移位下,在这些领域。本文是两篇论文的第二篇,重点研究了现象学的理论。我们特别感兴趣的模型,承认的解决方案是渐近自加速或渐近自调整。在对比单一的伽利略理论,我们发现的例子,自加速模型,同时免费的鬼,快子和蝌蚪,能够通过太阳系的约束通过Vainshtein筛选,并没有遭受的问题与超发光,切伦科夫发射或强耦合。我们还发现自调模型,并讨论如何温伯格的不去定理是逃避破庞加莱不变性的标量部门。虽然伽利略描述是有效的所有方式下降到太阳系尺度的自加速模型,不幸的是,同样不能说自校正模型由于标量强烈的反作用的几何形状。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is $Λ$CDM an effective CCDM cosmology?
我们表明,在目前的宇宙中存在的所有非相对论性物种的引力诱导粒子生产驱动的宇宙学完全模仿所观察到的平坦加速$Λ$ CDM宇宙学只有一个动力学自由参数。这种情况包括创造冷暗物质(CCDM)模型[Lima,Jesus & Oliveira,JCAP 011(2010)027]作为一个特殊情况,并且还提供了暗扇区的自然减少,因为真空分量不需要加速宇宙。新的宇宙方案在背景和微扰水平上都等价于$Λ$ CDM,其产生过程也符合引力相互作用的普适性和等效原理。这也意味着,目前的天文观测不能被认为是宇宙真空效应在演化宇宙中的最终证明,因为$Λ$ CDM可能只是一个有效的宇宙学。
2016-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Mimicking the $Λ$CDM Universe through inhomogeneous space-time
从一个非均匀的宇宙时空模型出发,我们可以重新创造一个由暗能量类型的流体主导的最近时间加速宇宙的场景。这种宇宙的背景物质成分被认为是由各向异性流体、正压流体和无压冷暗物质的组合组成。人们发现,在这样的宇宙中,不均匀性表现为曲率项。我们证实了我们的模型与最近的超新星Ia-JLA数据连同$H_{0}$数据和BAO数据。对动力学变量的宇宙学分析进一步表明,该模型可以非常接近地模拟$Λ$ CDM宇宙学。
2021-08-25 gr-qc
Ghost-free $F(R)$ bigravity and accelerating cosmology
我们提出了一个双重力类似的$F(R)$重力。我们的构造是基于最近的无鬼质量双引力,其中添加了额外的标量场,并实现了相应的保角变换。事实证明,$F(R)$双引力更容易制定的辅助标量作为显式表示的$F(R)$是相当麻烦。详细地发展了$F(R)$双引力的相容宇宙学重建方案,显示了用第二度规的相容解实现几乎任意物理宇宙演化的可能性。详细计算了加速宇宙的实例,包括幻影、精粹和$Λ$ CDM加速,并简要讨论了它们的物理性质。
2012-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimally Modified Gravity fitting Planck data better than $Λ$CDM
研究了一类称为$f(\mathcal{H})$理论的最小修正引力理论的唯象性,在这种理论中,通常的广义相对论哈密顿约束被它的自由函数所取代.在回顾了理论的构造和相容的物质耦合之后,我们分析了背景和微扰两个层次上的宇宙动力学,并提出了一个具体的例子,该理论与$3$参数家庭的功能$f$。最后,我们比较这个例子模型的普朗克数据,以及一些后来的时间探针,表明这种实现的$f(\mathcal{H})$理论符合数据显着优于标准的$Λ$ CDM模型,特别是通过修改重力在中等红移,$z\simeq743$。
2020-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bimetric gravity and dark matter
我们回顾了最近在双度规引力背景下关于暗物质的相对论模型的一些建议。目的是解决银河系尺度下冷暗物质(CDM)的问题,再现修正牛顿动力学(MOND)的现象,同时在大尺度下仍与标准宇宙学模型$Λ$ -CDM保持一致。在这种情况下,一个有希望的替代方案是偶极暗物质(DDM),其中两种不同种类的暗物质粒子分别耦合到两个度量的双引力,并通过内部矢量场连接在一起。MOND的现象学是由引力极化机制产生的。也许最好的公式化的模型是在最近开发的大规模双引力理论的框架内。那么模型的引力部分通过构造是安全的,但是在暗物质部分仍然存在一个在退耦极限中的幽灵般的自由度。未来的工作应分析模型的宇宙学解,并检查太阳系中的后牛顿参数。
2015-07-10 astro-ph.CO gr-qc
An Ignored Assumption of $Λ$CDM Cosmology and An Old Question: Do We Live On The "Center" of The Universe?
指出$Λ$ CDM宇宙学有一个被忽略的假设。也就是说,宇宙的$Λ$成分在哈勃尺度上与普通物质同步运动。如果宇宙学常数是真空能,这个假设可能很难被理解。然后,我们提出了一个新的机制,可以解释加速衰退的超新星。也就是说,考虑到源自星系团和星系的随机运动(包括哈勃衰退)的压力。本文给出了一个新的爱因斯坦方程的解析解,该方程可以描述宇宙,其压力来源于星系团和星系的随机运动。
2005-05-31 gr-qc
Geometric Inflation and Dark Energy with Axion $F(R)$ Gravity
我们提出了一个$F(R)$引力模型,在存在弦理论驱动的错位类轴子粒子的情况下,根据与引力最小耦合的正则标量场来实现,我们研究了该模型的宇宙学现象,重点放在晚时间时代。本文的主要结果是,暴胀和暗能量时代可以通过$F(R)$引力以几何方式实现,而轴子是宇宙的暗物质组成部分。$F(R)$引力模型由一个$R^2$项和一个幂律项组成,正如我们所展示的,$R^2$项在早期主导着演化,从而产生了一个可行的暴胀现象,$δ\ll 1 $和正的$\sim R^δ$项最终控制了晚期时代。在暴胀时期,轴子场保持冻结状态,这是一种以未对准轴子而闻名的效应,但随着宇宙膨胀,轴子开始振荡,其能量密度最终如我们所示的那样缩放为$ρ_a\sim a^{-3}$。在适当地用红移$z$重写引力方程后,我们详细研究了该模型的晚时现象,并将结果与$Λ$ CDM模型和最新的Planck 2018数据进行了比较。结果表明,小红移时$0<z<5$模型与$Λ$ CDM模型在现象学上相似,但在大红移和物质支配时代,由于暗能量振荡的存在,结果与$Λ$ CDM模型不同.对于后期的研究,我们调查了几个著名的statefinder量的行为,如减速参数,jerk和$Om(z)$,我们证明,statefinders包含较低的衍生物的哈勃率有类似的行为的$Λ$ CDM和轴子$F(R)$重力模型。
2020-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutralino Dark Matter Elastic Scattering in a Flat and Accelerating Universe
在SUGRA启发的超对称模型与软质量的通用边界条件下,中性伴子-核子弹性散射的标量截面$σ_{scalar}$一般低于目前实验的灵敏度几个数量级。对于大的$\tan β$和低的$M_{1/2}, m_0$值,理论上预测的$σ_{scalar}$可以接近这些实验的灵敏度($\approx 10^{-6} pb$),同时与最近的宇宙学数据,这对CDM遗迹密度施加了严格的限制,并与加速器实验,把s粒子和希格斯玻色子质量的下限。进一步提高DAMA和CDMS实验的灵敏度,将探测电荷和希格斯搜索所允许的参数空间边界附近的参数空间的大$\tan β$区域。
2001-05-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Integrated Sachs-Wolfe-galaxy cross-correlation bounds on the two branches of the minimal theory of massive gravity
最小质量引力理论(MTMG)有两个稳定宇宙学解的分支:一个是自加速分支,除了张量模的质量外,它具有与广义相对论(GR)中的$Λ$ CDM完全相同的线性微扰行为;另一个是具有非平凡行为的正常分支。我们探讨的综合萨克斯-沃尔夫星系的相关性约束的影响正常分支MTMG,其中,在其最简单的实现,有一个自由参数比$Λ$ CDM GR(或自加速分支MTMG):$θ$。这个参数与引力子质量有关,只影响宇宙学线性微扰动力学的行为。使用2d-mass和SDSS数据,我们检查哪些$θ$值导致正或负交叉相关。我们发现,实现了一个大的参数空间间隔的正互相关。在这个允许的参数空间区域内,我们根据参数$θ$进行$χ^2$分析,同时保持其他背景参数固定为普朗克的最佳拟合值。然后,我们推断,正常的分支MTMG适合在参数空间的非平凡部分的数据,和未来的实验应该能够区分这样的模型从$Λ$ CDM GR(或自加速分支MTMG)。
2018-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Accelerating Cosmology Without Dark Energy
伴随引力诱导粒子产生的负压可以导致冷暗物质(CDM)占主导地位,加速宇宙(Lima et al. 1996),而不需要暗能量或宇宙学常数的存在。在最近的一项研究中,Lima等人(2008,LSS)证明了粒子创造驱动的宇宙学模型能够解释最近从减速到加速宇宙转变的SNIa观测。在这里,我们测试这样的模型在高红移的约束z_eq,物质辐射平等的时代的红移,提供了早期的综合萨克斯-沃尔夫效应的WMAP约束的演变。由于重子和辐射的贡献在LSS的工作中被忽略了,我们把它们包括在这类模型的研究中。这些更现实的模型与连续创建的CDM的参数进行了测试和约束在广泛分离的时代(z = z_eq和z = 0)在宇宙的演化。这种比较揭示了高红移CMB约束z_eq和低红移SNIa数据之间的紧张关系,挑战这类模型的可行性。
2008-12-19 astro-ph gr-qc hep-th
Time and distance constraints on accelerating cosmological models
由于缺乏基础物理学对宇宙加速背后机制的指导,产生了许多替代的宇宙学场景。这些都是基于广义相对论引力理论在大尺度上的修正,或者基于自然界中新领域的存在。本文根据32个被动演化星系的年龄测量结果以及最近对宇宙微波背景声学尺度和重子声学振荡峰值尺度乘积的估计,研究了某些加速宇宙学模型的观测可行性。通过使用信息标准模型选择,我们选择最适合的模型和排名的替代方案。我们发现,这些模型中的一些可能提供一个更好的拟合的数据比目前的标准宇宙学常数主导($Λ$ CDM)模型。
2011-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB acoustic scale in the entropic-like accelerating universe
我们考虑了文献[4,5]中最近提出的熵加速宇宙的推广,并证明了它们的背景方程可以等价于一个具有常态参数$w_{X} = -1 + 2\, γ/3$的暗能量分量的模型,其中$γ$与Friedman方程中新项的系数有关。在讨论了任意$γ$的所有弗里德曼方程之后,我们展示了如何恢复尘埃和辐射的标准标度。与宇宙微波背景辐射各向异性的角功率谱图中的峰位置有关的声学尺度$\ell_A$也被计算出来,并得到严格的边界$|γ|\ll 1$。然后,我们认为,未来的数据可能能够区分这种模式从纯$Λ$ CDM(对应于$γ=0$)。
2011-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field models for an accelerating universe
我描述了一类新的quintessence+CDM模型,其中晚时间的标量场振荡可以引起quintessence和冷暗物质。此外,一个多功能的光度距离的测量被用来重建的国粹状态方程在一个模型独立的方式从高红移超新星的观测。
2001-01-02 astro-ph gr-qc hep-ph
New Cosmic Accelerating Scenario without Dark Energy
我们提出了一个替代的,非奇异的,基于引力诱导粒子产生的宇宙场景。该模型试图回避标准模型($Λ$ CDM)的符合和宇宙学常数问题,并将宇宙的早期和晚期时间加速阶段联系起来。我们的时空从一个纯粹的初始德西特阶段出现,从而为视界问题提供了一个自然的解决方案。随后,由于无质量粒子的产生引起的不稳定性,宇宙平稳地演化到标准辐射主导的时代,从而结束了共形不变性所要求的辐射的产生。接下来,随着宇宙进入冷暗物质主导的时代,辐射变得次主导。最后,与冷暗物质(CCDM模型)粒子的产生相关的负压加速了膨胀,并将宇宙推向最后的德西特阶段。CCDM模型的晚期宇宙膨胀历史与标准的$Λ$ CDM模型完全相同,但是没有暗能量。这个完整的场景完全由两个极端的能量密度决定,或者等价地,由$ρ_I/ρ_f=(H_I/H_f)^{2} \sim 10^{122}$连接的相关的德西特哈勃尺度,一个与宇宙学常数问题无关的结果。我们还研究了在最后加速阶段物质扰动的线性增长。发现CCDM生长指数可以写成$Λ$生长指数$γ_Λ \simeq 6/11$的函数。在这个框架中,我们还比较了观察到的集群的增长率与当前CCDM模型预测的增长率。执行一个$χ^{2}$统计检验,我们表明,CCDM模型提供的增长率,以及与所观察到的增长率的结构相匹配。
2012-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependence in $Λ$CDM parameters inferred from the CMB: a possible sign of Early Dark Energy
本文发现若真实宇宙由早期暗能量模型描述,用ΛCDM模型拟合CMB功率谱会导致参数随尺度变化,并通过CMB-S4模拟数据分析证实了显著参数偏移,为探测早期暗能量提供了新途径。
2025-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effect of Dynamical Cosmological Constant in presence of Modified Chaplygin Gas for Accelerating Universe
在本文中,我们考虑宇宙中充满修正气体,而宇宙学常数$Λ$与时间有关,无论引力常量$G$是否与时间有关。我们已经考虑了$Λ$的各种唯象模型,即,$Λ\proptoρ, Λ\propto\frac{\dot{a}^{2}}{a^{2}}$和$Λ\propto\frac{\ddot{a}}{a}$。利用这些模型,我们可以显示宇宙在当前时期的加速膨胀。我们还展示了$G$和$Λ$在宇宙总年龄上的性质。利用状态探测器参数给出了宇宙从辐射时代到$Λ$ CDM模型演化的数学表示。
2007-05-29 gr-qc
Self-Accelerating Universe in Galileon Cosmology
我们提出了一个宇宙学模型的解决方案,自加速在后期没有鬼不稳定性的小尺度上的迹象。该模型是Brans-Dicke(BD)理论的自然延伸,包括非线性导数相互作用,它出现在具有伽利略位移对称性的理论中。自加速宇宙的存在需要一个负的BD参数,但由于非线性项,解周围的小波动在小尺度上是稳定的。广义相对论在早期和小尺度上通过这种经由万施泰因机制的非线性相互作用得以恢复。在后期,引力被强烈地修改,背景宇宙学表现出类似幻影的行为,结构形成的增长速度加快。因此,这个模型在宇宙学观测中留下了不同的特征,它可以与标准的$Λ$ CDM宇宙学区分开来。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Little Rip, $Λ$CDM and singular dark energy cosmology from Born-Infeld-$f(R)$ gravity
我们用简化的共形方法研究了Born-Infeld- $f(R)$引力场的晚期宇宙加速动力学。我们发现,在有限时间未来奇点的情况下,可能会出现小撕裂、$Λ$ CDM宇宙和暗能量宇宙等多种宇宙效应。与方便的玻恩-因费尔德引力不同,在没有物质的情况下,只有德西特膨胀可能出现,显然任何FRW宇宙学都可以从玻恩-因费尔德- $f(R)$理论的共形版本中重建。尽管$f(R)$的显式形式是由共形近似确定的,但在这种方法中,两个度量之间的关系可以改变,以产生任何所需的FRW宇宙学。
2014-05-13 gr-qc hep-th
Accelerating Universe scenario in anisotropic $f\left( Q\right) $ cosmology
本文研究了在$f(Q)$引力下各向异性时空的精确解,其中$f\left( Q\right) $是非度规标量$Q$的任意函数.这里,我们考虑一个特定的幂律形式$f\left( Q\right) =αQ^{n+1}+β$,其中$α$、$β$和$n$是自由模型参数。利用幂律宇宙学($a\left( t\right) \propto t^{m}$),分析了能量密度、压强、EoS参数、偏度参数等宇宙学参数的物理行为。进一步,我们用能量条件对模型进行了验证,发现我们的$f\left( Q\right) $ \宇宙学模型在当前和未来的行为类似于经典模型和$% Λ$ CDM.
2022-08-28 gr-qc
Do supernovae indicate an accelerating universe?
在20世纪90年代后期,在FLRW宇宙学的框架内分析了93颗Ia型超新星的观测结果,假设它们是“标准(可)蜡烛”。由此推断,哈勃的膨胀速率正在加速,就好像是由一个正的宇宙学常数$Λ$驱动的。这仍然是唯一的直接证据,为“暗能量”,是占主导地位的组成部分,标准$Λ$ CDM宇宙学模型。其他数据,如BAO,CMB各向异性,恒星年龄,结构增长率等都与这个模型“一致”,但不提供独立的证据加速膨胀。对740个超新星Ia的更大样本的分析表明,这些并不是标准的蜡烛,并强调了在FLRW框架中分析数据所应用的“修正”。后者在CMB各向同性的参考系中成立,而观测是在CMB具有大的偶极各向异性的日心坐标系中进行的。这被认为是运动学的起源,即由于我们的非哈勃运动由物质分布的局部不均匀性驱动。$Λ$ CDM模型预测,随着平均尺度的提高和宇宙变得明显均匀,这种特殊的速度应该如何下降。然而,对当地“整体流量”的观测结果与这一预期不一致,没有看到与CMB框架的收敛。此外,运动学解释意味着在天空中的高红移类星体分布,这是拒绝在4.9 $σ$的观测相应的偶极子。哈勃膨胀率的加速也是各向异性的,在3.9 $σ$,并与整体流对齐。因此,暗能量可能是分析数据的假象,假设我们是FLRW宇宙中理想化的观察者,而实际上,真实的宇宙是不均匀和各向异性的,距离大到足以影响宇宙学分析。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A new parametrization for dark energy density and future deceleration
在这项工作中,我们提出了一个通用的暗能量密度参数化来研究宇宙的演化。我们还使用Ia型超新星(SNIa),重子声振荡(BAO),宇宙微波背景辐射(CMB)和观测$H(z)$数据集的组合约束模型参数。对于$H(z)$数据集,我们使用了哈勃速率的直接观测,来自径向BAO大小和宇宙计时器方法。我们的结果表明,SNIa+ $H(z)$ +BAO/CMB数据集不赞成$Λ$ CDM模型在超过$2σ$的置信水平。此外,我们还测量了本模型与$Λ$ CDM模型相比,归一化哈勃参数演化的百分比偏差,并且发现相应的偏差在低红移($z\sim 0.5$)时为$4-5\%$。最后,我们还研究了减速参数$q$在宇宙演化过程中是否可能有一个以上的跃迁。目前的模型显示了一个短暂的加速阶段,在这个阶段中,宇宙在过去减速,现在正在加速,但在不久的将来会回到减速阶段。这一结果与$Λ$ CDM方案形成了巨大的对比,后者预测宇宙加速必须永远保持下去。
2018-05-23 gr-qc
Probing the matter and dark energy sources in a viable Big Rip model of the Universe
暗能量状态方程的Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化在文献中经常被研究。在这项研究中,我们考虑基于宇宙时间的CPL参数化的状态方程参数的有效宇宙流体,填充结构的空间平坦和均匀的罗伯逊-沃克时空在广义相对论。该模型具有两个值得注意的特点:(1)它适合最新的$H(z)$和Union 2.1 SN Ia汇编的观测数据,与$Λ$ CDM模型的成功相匹配。(ii)它描述了宇宙从物质主导阶段到最近的加速阶段的演化,类似于$Λ$ CDM模型,但导致宇宙的大撕裂结束,与$Λ$ CDM模型中永恒的de Sitter膨胀相反。我们研究了模型中的物质和暗能量源,特别是导致宇宙大撕裂的动力学暗能量的行为。
2014-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy and accelerating cosmological evolution in a Universe with a Weylian boundary
Babeş-Bolyai University(博拜什-鲍约伊大学);Damghan University(达姆甘大学)
本文研究了引力场理论中边界项的影响,通过考虑爱因斯坦-希伯特作用量中的边界可由非度量Weyl型几何描述,推导出包含Weyl向量及其协变导数的广义场方程,应用于平坦FLRW几何,得到包含额外项的广义弗里德曼方程,描述时间依赖的暗能量,并与ΛCDM模型进行比较。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating expansion or inhomogeneity? Part 2: Mimicking acceleration with the energy function in the Lema\^ıtre-Tolman model
这是发表在{ \it Phys. Rev.}上的论文的延续。{ \bf D89},023520(2014)。本文研究了$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系$D_L(z)$如何在Lema\^ıtre- Tolman(L-T)模型中复制,该模型具有$Λ= 0$、常数爆炸时间函数$t_B$和模拟观测者过去光锥上加速膨胀的能量函数$E(r)$($r$是唯一定义的共动径向坐标).数值实验表明,$E > 0$是必要的.函数$z(r)$和$E(r)$从观测者位置的初始点开始数值计算,然后从视地平线(AH)的初始点向后计算。将两次计算的结果进行比较,可以确定$r = 0$和AH处的$E/r^2$值。详细讨论并解决了通过AH继续计算的有关问题。然后,$z(r)$和$E(r)$在AH之外继续,直到发出光锥与大爆炸接触的信号的数字崩溃。同样,从两个初始点出发计算了L-T模型的光锥,并与$Λ$ CDM光锥进行了比较。这里构建的模型包含壳层交叉,但它们可以通过将L-T区域与弗里德曼背景相匹配来去除,而不会与Ia型超新星的观测结果产生任何冲突。以描述的方式解释了$E(r)$函数模拟加速膨胀的机制。
2014-07-17 gr-qc
Accelerating Cosmological Models in $f(T, B)$ Gravitational Theory
本文在各项同性且均匀时空中扩展了 f(T, B) 远平行引力理论,通过引入幂律和指数尺度因子构建了符合观测的晚期加速宇宙学模型,验证了其稳定性并确立了强能量条件的违背。
2023-06-10 gr-qc
Discrimination between Lambda-CDM, quintessence, and modified gravity models using wide area surveys
在过去十年左右的时间里,对超新星、大尺度结构(LSS)和宇宙微波背景(CMB)的观测已经证实了所谓的暗能量的存在--这是宇宙加速膨胀的原因。他们还测量了它的密度以及其他宇宙学参数的值,根据协和$Λ$ CDM模型与百分之几的不确定性。下一代的调查应该允许约束这个模型更好的精度,或区分LCDM和替代模型,如修改后的重力和(相互作用)-quintessence模型。在这项工作中,我们参数化均匀和各向异性组件的物质密度的背景下,相互作用的暗能量模型的目标之间的区别f(R)修改的重力和它的概括,和相互作用的暗能量模型,我们还提出了一个唯象描述的能量动量守恒方程的粒子物理学的启发。它基于粒子/场之间最简单的相互作用是弹性散射和衰变的事实。这里提出的参数化的增长率仍然是一般的,可以用来约束其他相互作用。作为应用的一个例子,我们提出了一个数量级估计的精度测量这些参数使用欧几里得和普朗克调查数据,并留下一个更好的估计,以专门的工作。
2012-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of the generalized cubic covariant Galileon model and cosmological bounds
我们研究广义立方协变伽利略模型,动力学驱动的暗能量模型内的Horndeski类理论。该模型扩展了立方协变Galileon,包括在K-本质和立方项,仍然允许跟踪器的解决方案的字段衍生物的幂律。我们研究了可行的参数空间的形状强制执行的稳定性条件,其中包括没有鬼,梯度和快子不稳定性和避免在早期的强耦合。本文研究了该模型引起的修正对宇宙微波背景(CMB)、透镜势自相关和物质功率谱等宇宙学观测量的影响。为了实现这一目标,我们使用CMB温度和极化,重子声学振荡(BAO),红移空间畸变(RSD),超新星Ia型(SNIa)和造父变星的数据进行参数估计。仅用宇宙微波背景辐射的数据分析就发现,今天的哈勃参数$H_0$与造父变星在$1σ$的测定结果一致,解决了宇宙学标准模型的著名张力。对CMB、BAO、RSD和SNIa的联合分析,除了通常的上限外,还为中微子质量之和设定了一个下限,即在1 $σ$处的$Σm_ν>0.11$ eV。基于有效$χ_\text{eff}^2$和偏差信息准则的模型选择分析不能清楚地识别出$Λ$ CDM和广义三次协变Galileon之间的统计优势模型,由此得出后者值得进一步研究的结论。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Three-form dark energy: constraints and multi-probe comparison with $Λ$CDM
IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(IKERBASQUE 巴斯克科学基金会);University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Donostia International Physics Center(多诺西亚国际物理中心)
本文研究具有高斯势的三形式暗能量模型,利用多种宇宙学观测数据(CMB、DESI BAO、超新星等)进行参数约束和模型比较,发现该模型能很好地描述宇宙膨胀历史,并在某些数据组合中略优于ΛCDM,但未能显著缓解哈勃张力。
2026-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Classical, quantum, and phenomenological aspects of dark energy models
宇宙加速膨胀的起源是基础物理学最大的难题之一。在本文中,我们回顾真空能量问题的起源加速膨胀-通常称为暗能量-并给出了一个概述的替代品,其中大量的可以归类为相互作用的标量场模型。在非平衡量子场论的框架下,我们回顾了这些模型作为经典场和量子凝聚体的性质。最后,我们回顾了现象学的模型,目的是区分它们。
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar-field-dominated cosmology with a transient accelerating phase
讨论了一种新的由慢滚动均匀标量场驱动的宇宙学方案,该场的指数势$V(Φ)$除了标准线性项外,还与场$Φ$有二次关系.导出的状态方程的字段预测一个短暂的加速阶段,宇宙在过去减速,开始加速红移$z \sim 1$,目前正在加速,但最终,将返回到减速阶段在未来。这种整体的动力学行为与标准的$Λ$ CDM演化有着深刻的不同,并且可能会在调和暗能量主导宇宙的想法与弦论/M理论中的可观测性时产生一些冲突。目前的瞬态标量场加暗物质占主导地位的阶段的理论预测面临的宇宙学观测,以测试的可行性的情况。
2006-08-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Modeling of accelerating Universe with bulk viscous fluid in Bianchi V space-time
在本文中,我们研究了一个大的粘性各向异性宇宙和约束其模型参数与最近的$H(z)$和Pantheon汇编数据。利用宇宙测年技术,将我们的模型分别与最近的$H(z)$数据、Pantheon数据以及联合的$H(z)$和Pantheon数据相结合,估计哈勃常数的现值为$H_{0} = 69.39 \pm 1.54~km~s^{-1}Mpc^{-1}$、$70.016 \pm 1.65~km~s^{-1}Mpc^{-1}$和$69.36 \pm 1.42~km~s^{-1}Mpc^{-1}$。宇宙现在的年龄被指定为$t_0= 0.9796H_0^{-1}\sim 13.79$陀螺。该模型倾向于一个跃迁宇宙,其跃迁红移为$z_{t} = 0.73$。我们已经重建了jerk参数使用的观测数据集。从对急动参数的分析中可以看出,我们的模型与协调性$Λ$ CDM模型有一定的偏差。
2021-02-22 gr-qc
Modelling the Accelerating Universe with $f(Q)$ Gravity: Observational Consistency
提出对称远平行 $f(Q)$ 引力宇宙学模型,利用观测数据约束参数,验证晚期加速并收敛至 $Λ$CDM,且强能量条件违反。
2024-08-08 gr-qc hep-th
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是,我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型,但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明,如果$Λ$ CDM是正确的模型,DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移(这是源红移$z$的时间演化)在3- 5年的引力波(GW)观测的中子星双星,这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行,而不需要任何电磁观测的参考,并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Gravitationally influenced particle creation models and late-time cosmic acceleration
在这项工作中,我们专注于引力影响的绝热粒子的创建过程,一个机制,不需要任何暗能量或修改的引力模型来解释当前的加速阶段的宇宙。介绍了一些粒子产生模型,概括了一些以前的模型在文献中,我们约束的宇宙学的情况下使用的最新汇编的Ia型超新星的数据,加速宇宙的第一个指标。除了对模型的观测约束,我们使用两个模型独立的诊断,即宇宙学和$Om$检查模型。此外,我们建立了一般条件来测试任何粒子产生模型的热力学可行性。我们的分析表明,在后期,这些模型与$Λ$ CDM宇宙学的模型非常相似,并且在一定条件下,这些模型总是满足广义热力学第二定律。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating cosmological models in $f(Q)$ gravity and the phase space analysis
本文在$f(Q)$引力中考察对数-平方根与指数两种模型,推导暗能量EoS参数并通过动力系统、临界点和相图分析其加速演化与稳定性。
2023-07-17 gr-qc
Accelerating Universe with binary mixture of bulk viscous fluid and dark energy
本文提出了一个由体粘流体和暗能量组成的二元混合物加速宇宙模型。并结合最近的OHD以及超新星Ia数据与OHD的联合Pantheon汇编,探讨了模型参数:哈勃常数$H_{0}$的当前值、暗能量$ω_{de}$的状态方程和暗能量密度参数$(Ω_{de})_{0}$。利用宇宙计时技术,我们分别用最近的OHD和联合Pantheon汇编的SN Ia数据和OHD来限制我们导出的模型,得到了$H_{0} = 69.80 \pm 1.64~km~s^{-1}Mpc^{-1}$和$70.0258 \pm 1.72~km~s^{-1}Mpc^{-1}$。导出模型中宇宙的年龄估计为$t_{0} = 13.82 \pm 0.33\; Gyrs$。我们还观察到,导出的模型代表了一个具有跃迁红移$z_{t} = 0.7286$的跃迁宇宙模型.我们用OHD和Pantheon联合数据将加加速度参数的当前值约束为$j_{0} = 0.969 \pm 0.0075$。从这个分析中,我们观察到,本文提出的宇宙模型显示出与$Λ$ CDM模型的边际偏离。
2021-07-06 gr-qc
The Phenomenology of Dvali-Gabadadze-Porrati Cosmologies
今天的宇宙学家面临着一个令人困惑的现实,即宇宙目前正在加速膨胀。然而,驱动今天宇宙加速的燃料的性质是一个开放和诱人的谜。存在一种有趣的可能性,即加速并不是宇宙气体罐中另一种神秘成分(暗能量)的表现,而是我们第一次真正缺乏对引力本身的理解,甚至可能是一个信号,表明可能存在超越我们目前观察到的维度。Dvali,Gabadadze和Porrati(DGP)的膜世界模型是一个理论,在这个理论中,引力在巨大的距离上被我们的三维宇宙中极其缓慢的引力泄漏所改变,作为一个修正的引力理论,开创了这一研究路线。我回顾了DGP引力的基本结构,以及对这个有趣模型的教学处理感兴趣的宇宙学家相关的唯象学发展。
2005-10-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Kinetic Coupling Corrected Einstein-Gauss-Bonnet Gravity Late-Time Phenomenology
在这篇短文中,我们提出了一般标量张量模型的动力学,特别是一个标量爱因斯坦-高斯-邦纳模型与引力和标量场的动力学项之间的非最小耦合。为了简单起见,两个$f(R)$模型分别进行了研究,指数和幂律,伴随着指数或四次标量势和严格指数高斯-邦纳标量耦合函数被称为是一个合适的候选人描述的早期和晚期的时间。通过介绍任意标量-张量模型的后期研究的一般框架,我们发现,当张量扰动速度等于自然单位1时,上述模型能够产生与普朗克数据观测相容的红移值,并且与$Λ$ CDM模型和GW 170817事件有较好的一致性,如果某些参数都是正确指定的。对幂律$f(R)$模型中暗能量振荡的出现和模型的整体可行性作了简要的评论。
2021-10-01 gr-qc hep-th
Density perturbations in decaying holographic dark energy models
本文研究了在相互作用的暗能量模型中的宇宙学扰动,其中具有红外截止的全息暗能量衰变为冷的暗物质(CDM)。为此,我们引入了哈勃视界、粒子视界和未来事件视界的三个红外截止点。在这里,我们提出的情况下,有效的状态方程(EOS:$ω^{\rm eff}$)的全息能量密度被确定为相同的负常数的CDM。这种新物质的产生往往会稀释CDM(物质对比度)的密度扰动。对于一个减速的宇宙$ω^{\rm eff}>-1/3$,物质对比度随着宇宙的演化而增加,而对于一个加速的宇宙$ω^{\rm eff}<-1/3$,物质对比度是衰减的,不管选择的IR截止。这清楚地表明,加速抑制了早期宇宙密度扰动的增长。
2008-08-12 gr-qc hep-th
Late-Time Cosmological Constraints on Kaniadakis Holographic Dark Energy
本文利用PantheonPlus、Union3超新星、宇宙计时器和DESI DR2重子声学振荡数据,通过贝叶斯MCMC方法约束Kaniadakis全息暗能量模型,发现其在部分数据组合下拟合更优,但总体上$Λ$CDM仍略占统计优势,表明该模型是标准宇宙学的有力竞争替代方案。
2025-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on nonlinear matter extensions of general relativity: Separable trace power models
现代基础宇宙学的一个令人信服的目标是寻找现代宇宙加速的观测证据背后的物理机制。在这里,我们定量地研究了一类均匀和各向同性的宇宙模型,其中爱因斯坦方程的物质侧包括,除了正则项,一项成比例的能量动量张量,$T=ρ-3p$的痕迹,并限制这些模型使用低红移背景宇宙学数据。人们可以把这些模型看作是广义相对论的扩展和非线性物质拉格朗日量,它们可以作为标准$Λ$ CDM模型的唯象扩展来研究,其中既包含物质又包含一个宇宙学常数,或者作为它的直接替代,其中没有宇宙学常数,但附加项必须负责加速宇宙。总的来说,我们的主要发现是,$Λ$ CDM的参数扩展受到严格限制,额外的模型参数被限制在一个标准差内的规范行为,而在这一类的替代模型(没有$Λ$ CDM限制)被排除在外。这提供了一些洞察力的$Λ$ CDM模型的鲁棒性水平和参数空间仍然可用于现象学的替代品和扩展。
2022-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the Inhomogeneous Universe with Gravitational Wave Cosmology
如果我们假设我们生活在一个球形非均匀宇宙的中心,我们就可以解释宇宙的明显加速膨胀,而无需引入未知的暗能量或修改引力理论。宇宙加速度的直接测量是区分$Λ$ CDM和非均匀模型的有力工具。如果$Λ$ CDM是正确的模型,我们通过对中子星双星引力波的5-10年观测,证明了DECIGO/BBO有足够的能力探测到源的正红移漂移。这使我们能够排除任何具有单调增加的密度分布的Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)空隙模型。此外,通过检测$z\sim 0$的正红移漂移,我们甚至可以排除一般的LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$不切实际的陡峭密度梯度。我们还表明,当我们考虑DECIGO/BBO和第三代爱因斯坦望远镜的联合搜索时,测量精度略有提高。该测试可单独使用GW观测结果进行,而无需参考电磁观测结果。
2012-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating behavior from dynamical system analysis parameters
本研究针对二阶$f(Q)$引力模型,通过动力系统分析、MCMC数值求解结合CC与Pantheon$^+$数据集约束参数,发现模型当前呈类精质行为、晚期趋同于ΛCDM模型,且稳定德西特吸引子证实其存在宇宙加速行为。
2025-10-28 gr-qc hep-th
A divergence free parametrization of deceleration parameter for scalar field dark energy
在本文中,我们考虑了一个充满无压物质和暗能量的空间平坦FRW宇宙。我们考虑了减速参数$q(z)$的唯象参数化,并由此重建了暗能量$ω_ϕ(z)$的状态方程。减速参数的这种发散自由参数化的灵感来自于Barboza和Alcaniz给出的暗能量状态方程的最流行的参数化之一。使用组合的数据集(SN Ia $+$ Hubble $+$ BAO/CMB),我们已经限制了跃迁红移$z_{t}$(宇宙从减速阶段切换到加速阶段),并找到了$z_{t}$的最佳拟合值。我们还比较了$q(z)$和$ω_ϕ(z)$的重建结果,发现如果我们考虑SN Ia $+$ Hubble数据,则结果与$Λ$ CDM宇宙相容,但包含BAO/CMB数据使得$q(z)$和$ω_ϕ(z)$与$Λ$ CDM模型不相容。本玩具模型的潜在长期被发现是功能类似的希格斯势。
2015-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Newtonian Perturbations on Models with Matter Creation
冷暗物质(CCDM)的产生可以宏观地用负压来描述,因此,该机制能够加速宇宙,而不需要额外的暗能量成分。在这个框架中,我们讨论的扰动的演变,考虑新牛顿的方法,其中,与标准的牛顿宇宙学,流体压力考虑,甚至在均匀和各向同性的背景方程(利马,Zanchin和Brandenberger,MNRAS { \bf 291},L1,1997)。密度对比度的演变计算的线性近似和比较预测的$Λ$ CDM模型。CCDM和$Λ$ CDM预测在扰动水平之间的差异进行量化,通过使用三种不同的统计方法,即:一个简单的$χ^{2}$ -分析在相关的空间参数,贝叶斯统计推断,最后,一个Kolmogorov-Smirnov检验。我们发现,在某些情况下,这里分析的CCDM方案预测的整体动力学(包括哈勃流和物质波动场),完全恢复了传统的宇宙和谐模型。我们的基本结论是,这样一个减少的黑暗部门提供了一个可行的替代描述加速$Λ$ CDM宇宙学。
2011-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A response to Rubin & Heitlauf: "Is the expansion of the universe accelerating? All signs still point to yes"
我们已经证明(Colin等人,2019),从Ia型超新星(SNe Ia)推断的哈勃膨胀率的加速度,在$3.9σ$意义上,是一个近似与CMB偶极子对齐的偶极子,而它的π分量,可以解释为由于宇宙学常数或暗能量,在$1.4σ$处与零一致。Rubin & Heitlauf(2019)对此提出了质疑,他们断言偶极子的出现是因为我们对超新星Ia的光变曲线参数做出了错误的假设(即将它们视为独立于样本和红移),并且没有考虑太阳系的运动(w.r.t.)。其中CMB偶极子假定消失的“CMB帧”)。事实上,对我们的发现有更大影响的是,我们颠倒了对超新星Ia宿主星系的特殊速度在CMB坐标系中所做的不一致的“修正”,这实际上有助于使哈勃图的杠杆臂偏向更高的推断值。我们证明,即使所有此类修正都是一致的,并且在超新星光变曲线的标准化中允许样本和红移依赖性,各向同性加速度的证据也仅上升到$2.8\,σ$。因此,Rubin & Heitlauf的批评只是强调了必须对假定标准$Λ$ CDM模型的Ia超新星数据进行“修正”,以便从数据中恢复它。
2020-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the Phenomenology of Dissipative Cosmological Memory from BAO (BOSS + DESI 2024) and Pantheon+ Data
National Technical University of Ukraine(乌克兰国立技术大学)
提出引力场中“耗散记忆”现象学模型,通过BAO、Pantheon+和H0数据联合贝叶斯分析,发现最佳拟合与ΛCDM一致,将记忆振幅上限约束为ε<0.05(z*<2,95%置信水平)。
2026-05-29 gr-qc
Accelerating Universe in Higher Dimensional Space Time : an alternative approach
我们在这里讨论了一个更高维的宇宙学模型,并解释了最近的加速与Chaubergin类型的气体。在这种情况下,额外空间的维数减少是可能的。我们的解决方案是一般性的,因为所有众所周知的结果,4D Chaubergin驱动的宇宙学恢复时,$d = 0$。我们已经绘制了最佳拟合图使用的数据得到的微分年龄法(CC),它是看到,该图有利于只有一个额外的维度。这意味着Chaobergin气体显然是由一个5D世界主导的。需要指出的是,在这种情况下,最终方程本质上是高度非线性的。自然,不可能获得随时间的4D比例因子的显式解。为了克服这个困难,我们考虑一个一阶近似的关键方程,这使得它有可能得到时间显式的精确形式的4D标度因子的解决方案,以及额外的维度的表达。可以指出,对于大的四维标度因子,该解模拟了$Λ$ CDM模型。翻转时间的分析也研究了一些详细的分析和图形。它清楚地表明,早期的\emph{flip}发生在更高的维度。还可以看出,维数越高,降维的速率越快。因此,我们可以得出结论,额外的维紧化的效果有助于加速。
2021-07-25 gr-qc
Effects of Matter Lagrangian in f(Q,T) Gravity: The Accelerating Cosmological Model
本研究探讨了 f(Q,T) 引力对数模型在两种物质拉格朗日量选择下的表现,利用 CC、DES-SN5YR 和 Pantheon$^+$ 数据约束参数,证实该模型能成功再现晚期宇宙加速膨胀。
2025-09-16 gr-qc
Dark energy cosmology: the equivalent description via different theoretical models and cosmography tests
我们回顾了不同的暗能量宇宙学。特别是,我们提出了$Λ$ CDM宇宙学,小撕裂和伪撕裂宇宙,幻影和精华宇宙与I,II,III和IV型有限时间未来奇点和非奇异暗能量宇宙。在第一部分中,我们解释了$Λ$ CDM模型和完善的观测测试,限制了目前的宇宙加速。之后,我们研究了暗流体宇宙,其中流体具有相当一般的状态方程(EoS)[包括不均匀或不完美的EoS]。所有这些暗能量宇宙学都被明确地实现了,并探讨了它们的性质。结果表明,上述所有的暗能量宇宙都可以模拟目前的$Λ$ CDM模型,与最近的观测数据相一致。此外,特别注意不同的暗能量模型的等效性。我们考虑单标量场和多标量场理论,快子标量理论和全息暗能量作为模型的电流加速度的精髓/幻影宇宙学的功能,并证明其等价于相应的流体描述。第二部分研究了另一类等价的暗能量模型,包括$F(R)$引力、$F(R)$ Hoenava-Lifshitz引力和遥平行$f(T)$引力。描述了代表$Λ$类CDM宇宙或具有精华/幻影性质的加速膨胀的模型的宇宙学。最后,我们探讨了用宇宙学检验暗能量和广义相对论的替代引力模型的问题。通过对大样本数据的精确数据分析,可以消除参数间的退化,并给出了实例。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Paramerization of deceleration parameter in $f(Q)$ gravity
本文研究了修正的对称远程平行引力或$f(Q)$引力,其中$Q$是非度规,通过考虑$f(Q)=αQ^n$的函数形式来研究宇宙的演化历史,其中$α$和$n$是常数.这里,我们考虑减速参数的参数化形式为$q=q_0+\frac{q_1\,z}{(1+z)^2}$,其提供了从减速阶段到加速阶段的符号翻转的期望属性。通过考察上述的$q$的参数形式,我们得到了哈勃参数的解,然后将解代入弗里德曼方程。采用贝叶斯分析的观测哈勃数据(OHD),我们估计了相关的自由参数$(H_0,q_0,q_1)$的约束,以确定该模型是否可能挑战$Λ$ CDM的限制。此外,减速参数$q_0=-0.832^{+0.091}_{-0.091}$的约束电流值表明,目前的宇宙正在加速。我们还研究了能量密度,压力和EoS参数的演化轨迹,以得出宇宙的加速行为。最后,我们试图证明所考虑的参数形式的减速参数是兼容的$f(Q)$重力。
2022-12-13 gr-qc
Curvature dominance DE-model in $f(R)$-gravity
本研究在$f(R)$引力框架下提出标量曲率$R$的三次曲率主导暗能量模型,经观测数据验证其晚期演化与$\Lambda$CDM模型一致,可解释宇宙加速膨胀。
2022-04-15 gr-qc
Observational constraints on vector-like dark energy
本文对矢量场驱动的宇宙三元组暗能量模型进行观测约束,发现其偏离ΛCDM的程度很小,物质密度和暗能量状态方程与标准模型一致,且势能选择影响不大。
2025-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph