Dynamical Masses in Modified Gravity
从动力学（如速度色散或X射线）推断的质量差异，以及从透镜效应推断的质量差异，是修正引力理论的一般预测。然而，可行的模型必须包括一些非线性机制，以恢复广义相对论（GR）在密集的环境中，这是必要的，以通过太阳系的限制，正是这些偏差。在本文中，我们研究了在两个修改的重力模型，f（R）重力和DGP的维里化结构的动力学。恢复GR的非线性机制，f（R）和DGP以非常不同的方式实现，对束缚物体的动力学有很强的影响;它们在动力学质量-透镜质量关系中留下了独特的签名，作为质量和半径的函数。我们提出了测量N体模拟的f（R）和DGP，以及半解析模型，在这两种情况下，匹配的模拟结果令人惊讶的准确性。半分析模型对于与观测结果建立联系非常有用。我们的研究结果证实，环境和尺度依赖的修改后的重力效应时，必须考虑到面对重力理论与星系和星系团的动态观测。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A general framework to test gravity using galaxy clusters IV: Cluster and halo properties in DGP gravity
我们研究和模拟的正常分支Dvali-Gabadadze-Porrati（nDGP）模型的引力，这是一个广泛的类理论表现出Vainshtein屏蔽机制的代表性的星系团的属性。使用第一个包含完整重子物理和nDGP的宇宙学模拟，我们发现，尽管在星系团内被有效地屏蔽，第五种力可以提高星系团内气体的温度，影响星系团质量和三个可观测质量代理之间的标度关系：气体温度、Sunyaev-Zel'dovich效应的康普顿$Y$参数和$Y$参数的X射线模拟。因此，除非适当地解释，否则这可能导致在使用集群观测（如集群数量计数）来探测重力的测试中对集群质量的偏差测量。使用一套仅暗物质的模拟，其中跨越了宽范围的盒子大小和分辨率，并且具有非常不同的第五力强度，我们还校准了通用拟合公式，该公式可以在$0\leq z\leq1$的百分比精度下再现nDGP晕浓度，并且在$0\leq z\leq1$的$\lesssim3\%$精度下再现晕质量函数（对于$1\leq z\leq 2$增加到$\lesssim5\%$），在跨越四个数量级的晕质量范围内。我们的浓度模型可用于晕质量超密度之间的转换和预测统计，如非线性物质功率谱。这项工作的结果将构成一个框架的一部分，利用正在进行和即将进行的聚类调查的数据，对重力进行无偏见的限制。
2021-09-27 astro-ph.CO
Large-scale redshift space distortions in modified gravity theories
红移空间畸变（RSD）的测量提供了一种在大尺度上检验引力模型的手段。我们使用模拟星系星表构建的大型N体模拟的标准和修改后的重力模型来测量星系团在红移空间。我们的注意力集中在两个最具代表性和流行的家庭修改的重力模型：Hu \& Sawicki $f(R)$重力和正常分支的DGP模型。星系星表的建立使用晕占据分布（HOD）处方与HOD参数的修改后的重力模型调整，以匹配的数密度和实空间聚类的{ \sc boss-cmass}星系。我们采用两种方法来模型RSD：第一种是基于线性微扰理论和第二个模型的非线性效应的小尺度上，通过假设标准重力，包括偏置和RSD的影响。我们测量的实空间关联函数比率，四极子的比率，聚类楔和多极子的关联函数，并使用这些统计数据来找到约束的失真参数，$β$。我们发现，线性模型未能再现N体模拟结果和真实值的$β$尺度$s < 40\Mpch$，而非线性建模的RSD恢复值的$β$的所有模型的感兴趣的尺度。大尺度（$s\gtrsim20$ - $40\Mpch$）的RSD与DGP模型中标准重力的预测值有很大的偏差。然而，使用RSD来约束$f(R)$模型的可能性不大，因为该模型中的筛选机制不同。
2018-11-22 astro-ph.CO
Non-local massive gravity
我们提出了一个广义协变作用量的大质量引力合并在一起的一类“非多项式”和超重整化或有限的引力理论与非局部引力理论最近提出的Jaccard，Maggiore和Mitsou（物理Rev.D88（2013）044033）。我们的同胚不变作用量产生的运动方程出现在非局部的大质量的大质量的重力加二次曲率条款。不仅有质量引力子传播子光滑地约化为无质量引力子传播子，而且在Minkowski背景下，我们的有限引力理论在树水平上是幺正的。我们还表明，只要引力子质量$m$是小得多的今天的哈勃参数$H_0$，后期的宇宙加速可以实现没有暗能量组件由于标量自由度的增长。在宇宙学常数$Λ$存在的情况下，非定域质量项的优势导致了$Λ$在宇宙学晚期的一种“退化”.
2013-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Screenings in Modified Gravity: a perturbative approach
我们提出了一种形式主义，研究屏蔽机制的修改后的引力理论通过微扰方法在不同的宇宙学场景。我们认为爱因斯坦框架构成的理论，被改写为约旦框架理论，其中一个已知的形式主义，虽然由此产生的非线性的克莱因-戈登方程获得明确的耦合之间的物质和标量场，这是不存在于约旦框架理论。然后将获得的生长函数分离为筛选和非筛选贡献以便于其分析。这使我们能够比较几种理论模型，并识别可用于区分模型及其筛选机制的模式。特别是，我们发现在对称模型的反屏蔽功能。相反，变色龙类型的理论，无论是在约旦和爱因斯坦框架，总是呈现出屏蔽行为。到三阶微扰，我们发现没有反屏蔽行为的理论与Vainshtein机制，如DGP和立方Galileon。
2018-12-01 astro-ph.CO
Classifying Modified Gravity and Dark Energy Theories with Bayesian Neural Networks: Massive Neutrinos, Baryonic Feedback, and the Theoretical Error
本研究扩展贝叶斯宇宙学网络BaCoN纳入有质量中微子与重子反馈效应，优化理论误差处理，在EuclidEmulator2功率谱上训练的BNN分类器达约95%准确率，助力第四阶段星系巡天的宇宙学信息提取。
2024-11-04 astro-ph.CO
Fast production of cosmological emulators in modified gravity: the matter power spectrum
本文基于COLA方法测试快速模拟的收敛性，以DGP理论为测试用例，开发并训练了用于预测修改引力下物质功率谱增强因子的神经网络模拟器，在 $k=5 \\, h {\rm Mpc}^{-1}$ 时精度达约3%。
2023-11-20 astro-ph.CO gr-qc
A non-local theory of massive gravity
我们构造了一个完全协变的大质量引力理论，它不需要引入外部参考度规，并克服了大质量引力理论的常见问题（致命的鬼不稳定性，非因果性和/或vDVZ不连续性）。该理论的运动方程是非局部的，但尊重因果关系。出发点是在退化思想的背景下提出的二次作用。我们表明，这是可能的，它扩展到一个完全非线性协变理论。这个理论描述了一个大质量引力子加上一个标量鬼的五个自由度。然而，与菲尔茨-泡利大质量引力的一般非线性扩展相反，鬼粒子与大质量引力子具有相同的质量m，与背景无关，并且当m-> 0时平滑地进入无辐射自由度。因此，对$m\sim H_0$来说，鬼引起的真空不稳定性甚至在宇宙学时间尺度上也是无关紧要的。我们最后表明，该模型的扩展degravitates一个真空能量密度的顺序$M_{Planck}^4$下降到一个值的顺序$M_{Planck}^2 m^2$，这对于$m \sim H_0$的真空能量密度的观测值的顺序。
2013-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing modified gravity theories with the Sandage-Loeb test
在本文中，我们量化了未来测量来自类似宇宙动力学实验的光谱仪的Sandage-Loeb测试信号的能力，以约束一些流行的修改重力理论，包括DGP膜世界场景、$f(R)$修改重力和$f(T)$重力理论。我们发现，Sandage-Loeb检验测量能够打破模型参数之间的简并显着，从而大大改善宇宙学约束的所有有关修改的引力理论时，结合最新的观测CMB-位移参数。然而，它们产生的模型参数之间的简并方向几乎相同的距离比数据来自最新观测的宇宙微波背景和重子声学振荡（CMB/BAO）。此外，对于$f(R)$修正重力，Sandage-Loeb检验可以提供与CMB/BAO完全不同的模型参数空间有界区域，从而补充了强互补约束。
2013-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Modified Gravity and Cosmology
在这篇评论中，我们提出了一个彻底全面的调查最近的工作修改引力理论及其宇宙学后果。除此之外，我们涵盖了广义相对论，标量张量，爱因斯坦-以太和双度规理论，以及TeVeS，f（R），一般高阶理论，Horava-Lifschitz引力，Galileons，Ghost Condensates和额外维度的模型，包括Kaluza-Klein，Randall-Sundrum，DGP和更高的co-dimension braneworlds。我们还回顾了试图构建一个参数化后弗里德曼形式主义，可用于约束宇宙学中的广义相对论的偏差，这是适合于与最大尺度上的数据进行比较。这些主题在过去十年中得到了深入的研究，主要是由于观测宇宙学领域的快速进展，现在首次允许在可观测宇宙的尺度上对基础物理进行精确测试。这篇评论的目的是为宇宙学和引力物理学的研究人员和学生提供一个参考工具，以及对整个主题的独立，全面和最新的介绍。
2012-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Integrated Bispectrum in Modified Gravity Theories
引力诱导的非高斯性可以为修正引力理论提供重要的线索。最近的一些研究建议使用{ \it积分双谱}（IB）作为双谱压缩位形的探针。扩展以前的研究IB，我们包括红移空间扭曲研究一类（参数化）MG理论，包括字符串启发Dvali，Gabadadze \& Porrati（DGP）模型。来自红移空间扭曲的各种贡献是在一个透明的方式，并从这些条款的压缩贡献分别来自。使用Zel'dovich近似（ZA）获得结果。结果还提出了预测调查（2D）。我们使用Press-Schechter（PS）和Sheth-Torman（ST）质量函数来计算IB的塌陷对象，可以很容易地扩展到峰值理论为基础的方法。{ \em累积量变换器}（CC）推广了普通的{ \em累积量}，并且已知用于探测高阶关联函数的塌陷配置。我们概括的概念，CC晕不同的质量。我们还介绍了一种基于生成函数的方法来分析更一般的非局部偏置模型。在此背景下，讨论了CC的傅立叶表示、斜谱或峰谱。这些结果对于研究红移空间中坍缩示踪剂的Minkowski泛函（MF）具有重要意义。\keywords {宇宙学、大尺度结构、修正的引力理论
2016-10-10 astro-ph.CO
Geometric acceleration in $f(Q,C)$ theories
University of the Basque Country（巴斯克大学）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；University of Szczecin（谢德茨大学）
本文提出了一种通用的 $f(Q,C)$ 理论框架，用于研究暗能量模型，并展示了其在宇宙学中的应用及与 $Λ$CDM 的比较。
2025-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Vainshtein mechanism on adaptively refined meshes
有很多研究兴趣在修正的引力理论，利用Vainshtein机制恢复标准的广义相对论在高物质密度的区域，如Dvali-Gabadadze-Porrati和Galileon模型。这些理论的场方程的强非线性意味着精确的理论预测只能使用高分辨率的宇宙学模拟。以前，这种模拟通常是在规则网格上进行的，这限制了它们的性能和准确性。在本文中，我们报告了一个新的算法和代码的发展，ECOSMOG的基础上，使用自适应网格细化，以提高效率和精度模拟模型与Vainshtein机制。我们已经对数值的可靠性进行了各种代码测试，并发现与以前的模拟一致。我们还研究了DGP模型自加速分支中的速度场。该代码，并行使用MPI，是适合于大型宇宙学模拟的伽利略型修正引力理论。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing modified gravity scenarios with direct peculiar velocities
暗能量的理论基础仍然未知，这可能意味着需要在宇宙尺度上修改引力定律。在这项研究中，我们调查如何集群和运动的星系可以用来作为探针的修改引力理论，使用星系和直接特有的速度自动和交叉关联函数。我们测量和拟合这些关联函数的模拟$Λ$ CDM，DGP和$f(R)$宇宙学，并通过提取每个模型的特征参数，我们表明，这些理论可以区分从广义相对论使用这些测量。我们目前的预测显示，有足够大的数据样本，这种分析技术是一个有竞争力的探针，可以帮助限制允许的偏离GR。例如，一个特殊的速度调查达到$z=0.5$与$20\%$距离精度将约束模型参数3- $σ$的置信限$\log_{10}|f_{R0}| < -6.45$ $f(R)$重力和$r_c > 2.88 \, c/H_0$ nDGP，假设一个基准GR模型。
2023-01-09 astro-ph.CO
Some Adventures in the Search for a Modified Gravity Explanation for Cosmic Acceleration
宇宙加速的发现提出了一个有趣的可能性，即我们正在目睹广义相对论在宇宙学尺度上的首次崩溃。在这篇文章中，我将简要回顾目前试图构建一个理论上一致的和观测上可行的引力修正，能够描述加速宇宙。我将讨论f（R）模型及其明显的扩展，并将DGP模型作为额外维实现的一个例子。然后，我将简要描述伽利略模型及其最近的多场和弯曲空间扩展--一类四维有效场论，它对引力进行了额外的维修正。这篇文章是献给我的朋友和前同事，约书亚戈德堡的职业生涯，并写在他的festschrift出现。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc
Universality of the halo mass function in screened gravity theories
我们研究了晕质量函数作为$f(R)$、DGP和DGP引力探针的有效性。我们开发了一个扩展集的方法来概括一系列流行的HMF拟合函数从GR筛选MG，考虑HMF依赖于临界密度参数$δ_{c}$。特别是，我们提出了各种新的方法来解释变色龙筛选的环境依赖性，并通过$N$体数据将其准确性与现有方法进行比较。最后，使用嵌套抽样例程MultiNest，我们检查MG $N$体结果的两种可能的解释：它们是否可以被解释为$Λ$ CDM HMF和MG HMF是否显示任何普遍性。我们发现，MG的影响可以被解释为在$Λ$ CDM HMF-即可以被误认为GR-的最佳拟合参数的变化的拟合函数。或者，也可以颠倒这种关系来判断HMF的普适性--不是根据它对GR中的$z$、$H_{0}$、$Ω_{m}$、$Ω_Λ$的所谓不变性，而是根据它对引力基础理论的独立性。虽然我们没有发现完全通用的HMF，但参数值确实根据筛选机制的类型而聚类。结果表明，一个单一的，最适合的HMF可能会被用于每种类型的筛选，独立于MG模型中的参数。这表明，额外的复杂性的引力坍缩在屏蔽MG理论不能总是占使用GR中开发的技术。然而，变化是足够小的，它是不必要的开发新的拟合函数和校准他们在个案的基础上。
2018-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Parametrizing growth in dark energy and modified gravity models
众所周知，在$Λ$ CDM宇宙学中，物质密度扰动的增长函数的一个非常精确的参数化，其误差低于$0.25 \%$，由$f(a)=Ω_{m}^γ \,(a)$与$γ\simeq 0.55$给出。在这项工作中，我们表明，这个表达式的一个简单的修改也提供了一个很好的描述增长的修改后的引力理论。我们认为模型无关的方法修改重力的有效牛顿常数写为$μ(a,k)=G_{eff}/G$和显示，$f(a)=β(a)Ω_{m}^γ \,(a)$提供了适合的数值解与类似的精度$Λ$ CDM。在与时间无关的情况下，与$μ=μ(k)$，简单的解析表达式为$β(μ)$和$γ(μ)$。在时间依赖（但尺度无关）的情况下，$μ=μ(a)$，我们表明，$β(a)$具有相同的时间依赖$μ(a)$。作为一个例子，在DGP模型中提供了显式形式。在一般情况下，对于具有$μ(a,k)$的理论，我们获得了在广义相对论情形$μ=1$周围的$β(μ)$的微扰展开，对于$f(R)$理论，它达到了低于$1 \%$的精度。最后，作为一个例子，我们应用得到的拟合函数，以预测未来的星系调查将能够测量$μ$参数的精度。
2018-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Theoretical Accuracy in Cosmological Growth Estimation
我们阐明的重要性，一致的治疗重力模型特定的非线性估计宇宙结构的增长时，从红移空间扭曲（RSD）。在标准微扰理论（SPT）的框架下，利用DGP引力正规分支（nDGP）和广义相对论（GR）的COLA（COmoving Lagrangian Acceleration）模拟得到的红移空间数据，比较了两种理论模板的预测结果.使用COLA进行这些比较是使用一套完整的N体模拟相同的理论进行验证。这两个理论模板对应于标准的广义相对论微扰方程和在nDGP中建模的相同方程。引力聚集的非线性效应占建模的功率谱的一个循环的顺序和红移空间聚类各向异性建模使用樽谷，西道和斋藤（TNS）RSD模型。使用这种方法，我们试图恢复模拟的置信对数增长参数$f$。通过分配模拟数据与误差代表一个理想化的调查与体积的$10\mbox{Gpc}^3/h^3$，我们发现，GR模板是无法恢复基准$f$在$z=1$在1 $σ$内，当我们匹配的数据高达$k_{\rm max}=0.195h$ /Mpc。另一方面，DGP模板恢复$1σ$内的基准值。此外，我们进行相同的分析，模拟数据集生成的广义模型的修改重力使用SPT，在那里我们再次分析GR模板的能力，以恢复基准值。我们发现，增强重力非线性的模型，GR模板的理论偏差变得显着的第四阶段调查。因此，我们表明，对于未来的大数据量星系调查，非GR重力场景的自洽建模将是至关重要的约束理论参数。
2017-06-02 astro-ph.CO
On the road to percent accuracy IV: ReACT -- computing the non-linear power spectrum beyond $Λ$CDM
为了有效地利用大尺度结构调查，我们依赖于非线性宇宙结构形成的准确和可靠的预测。因此，有效和全面的计算建模工具是必不可少的宇宙学参数推断分析。我们介绍了公共软件包ReACT，展示了其快速准确计算非标准物理非线性功率谱的能力。我们通过对DGP和$f(R)$重力模型的一系列分析来展示ReACT，采用类似LSST的宇宙剪切功率谱。与仅限于准线性状态的分析相比，使用ReACT的精确非线性建模有可能使LSST对$f(R)$参数的约束力增加一倍以上。我们发现，ReACT对于当前和正在进行的调查的$Λ$ CDM之外的理论的一致约束的推断是足够稳健的。随着进一步的改进，特别是在非线性$Λ$ CDM功率谱的精度方面，ReACT原则上可以满足未来测量（如Euclid和LSST）的精度要求。
2020-09-02 astro-ph.CO
EFT-Ramses: a code to simulate the effective field theory of dark energy
Durham University（杜伦大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
为应对宇宙常数理论挑战，探索动态暗能量和修正引力模型，介绍EFT-RAMSES代码，它将暗能量有效场论框架嵌入数值管道，整合多种理论到单一方程，通过N体模拟验证，为暗能量和修正引力精确宇宙学测试提供强大通用计算工具。
2026-10-28 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
The matter density PDF for modified gravity and dark energy with Large Deviations Theory
本文给出了修正引力和暗能量作用下光滑三维物质密度场的概率分布函数的解析描述。我们的方法，基于大偏差理论的原则，适用于标准$Λ$ CDM宇宙学的一般扩展。我们表明，晚时间的变化，重力定律和背景膨胀可以包括通过爱因斯坦-德西特球形塌陷动力学结合线性理论计算和校准测量的非线性方差的平滑密度场从一个简单的数值模拟。在比较$N$ -体模拟$f(R)$，DGP和不断发展的暗能量理论，我们发现百分比水平的准确性周围的峰值分布的预测在轻度非线性制度。一个理想化的实验与欧几里德一样的调查量的费舍尔预测演示了结合测量的3D物质PDF与3D物质功率谱的力量。这种组合被证明是减半的不确定性参数的一个不断发展的暗能量模型，相对于功率谱分析本身。PDF也被发现大大增加了检测意义的小偏离广义相对论，与功率谱单独相比，提高了6倍。因此，这种分析是非常有前途的未来研究，包括非高斯统计，因为它有可能减轻这些分析昂贵的高分辨率模拟和仿真器的依赖。
2022-04-04 astro-ph.CO
