Doubling Strong Lensing as a Cosmological Probe
强引力透镜以一种独特的方式通过涉及源和透镜的距离比提供了宇宙学的几何探测。这是众所周知的时间延迟距离来自测量的光变曲线之间的可变源，如类星体的图像延迟。最近，双源平面透镜系统，包括两个恒定的源透镜相同的前景透镜已被提出作为另一种探头，涉及从图像位置测量的距离的不同比率，相当不敏感的透镜建模。在这里，我们表明，这两套不同的强透镜距离比有很强的互补性，在宇宙学杠杆。与其他探测器不同，对于低红移透镜，双源距离比实际上对暗能量状态方程参数$w_0$和$w_a$比对物质密度$Ω_m$更敏感。增加双源距离比测量可以提高暗能量品质因数的40%的样本少于100个低红移系统，甚至更好的最佳红移分布，我们得出。
2016-05-16 astro-ph.CO
Time drift of subtended angles as a new cosmological probe
本文提出对向角时间漂移作为一种新的宇宙学探测方法。特别是，随着微弧秒天体测量时代的到来，我们的建议可以用来直接测量我们宇宙的哈勃膨胀率。
2009-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Testing string theory with combined cosmological probes: a case study for dark matter gravitons
Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）
研究利用组合宇宙学探测器约束暗维度情景下暗物质由衰变大质量引力子构成的模型，结合CMB和BAO数据给出约束，对四阶段层析成像调查预测并概述策略，展现了如欧几里得和LSST等调查对检验弦理论模型的潜力。
2026-07-16 astro-ph.CO
Cosmological Probes of Dark Matter Interactions: The Next Decade
宇宙学观测为探索暗物质粒子的基本性质提供了独特而强大的途径它们广泛地测试了一系列令人信服的理论场景，通常超过或补充了陆地和其他实验的范围。我们讨论了观测和理论的进展，将发挥关键作用，在实现一个强大的程序宇宙学搜索的身份暗物质在未来十年。具体来说，我们专注于测量的宇宙微波背景各向异性和光谱失真，和示踪剂的结构（如莱曼- $α$森林，星系，和宇宙学的21厘米信号）。
2019-03-12 astro-ph.CO
Information Gains from Cosmological Probes
鉴于宇宙学观测的数量不断增加，重要的是要开发通用的工具来量化宇宙学探测器的约束能力和一致性。最初从信息理论出发，我们使用相对熵来计算贝叶斯更新以比特为单位获得的信息。这一措施既量化了精度的提高，也量化了“偏差”，即中心值偏移引起的紧张。我们的出发点是WMAP 9先验，我们用距离阶梯，超新星（SNe），重子声学振荡（BAO）和弱透镜以及2015年普朗克发布的观测进行更新。我们考虑了平坦的$Λ$ CDM协调模型及其一些扩展模型的参数，包括曲率和暗能量状态方程参数$w$。我们发现，相对于WMAP 9和这些模型空间内，提供最大增益的探测器是普朗克（10位），其次是BAO调查（5.1位）和SNe实验（3.1位）。其他宇宙学探测器，包括弱透镜（1.7比特）和{ $\rm H_0$ }测量（1.7比特），也提供了信息，但水平较低。此外，我们在用任何其他实验更新WMAP 9的约束时没有发现任何显著的惊喜，这意味着它们与WMAP 9一致。然而，当我们选择普朗克15作为先验时，我们发现，考虑到参数空间的全部多维性，CFHTLenS的弱透镜测量产生了4.4位的大惊喜，这在8 $σ$水平上是统计学上显著的。我们讨论了如何相对熵提供了一个通用的和强大的框架来比较宇宙学探测器在当前和未来的调查。
2016-04-19 astro-ph.CO
The Nodal Line of the Galaxy Correlation Function as a Geometric Cosmological Probe
Kansas State University（堪萨斯州立大学）；Georgian National Astrophysical Observatory（格鲁吉亚国家天文台）
研究提出以星系相关函数的节点线作为几何宇宙学探针，该探针信息独立且互补于BAO。通过DESI DR1星系的分析，节点线能在不同条件下约束Ω_m h^{3/2}，与BAO结合可对H_0产生无声视界约束。
2026-07-28 astro-ph.CO
Primordial Nucleosynthesis: A Cosmological Probe
在早期的演化过程中，宇宙提供了一个实验室来探索高能的基础物理。早期时代的遗迹，例如宇宙诞生仅几分钟时在原始核合成过程中合成的轻元素，以及大约40万年后质子（和α粒子）和电子（重新）结合时最后散射的宇宙背景光子，可能被用来探测宇宙学和粒子物理学的标准模型。通过比较轻元素丰度的预测值和观测值，检验了原初核合成的内在一致性;通过比较原初核合成的宇宙学参数值和宇宙背景辐射的宇宙学参数值，探讨了标准模型的一致性。
2010-04-29 astro-ph.CO
Background cosmological dynamics in $f(R)$ gravity and observational constraints
本文研究了$f(R)$ -引力背景下可行的宇宙学模型。我们使用可观察到的参数，如$Ω$和$γ$，形成自治系统的方程，并表明，所考虑的模型表现出两种不同的制度，在其时间演化，即，幻影阶段，其次是一个典型的行为。我们采用statefinder参数强调这些模型的特征判别签名。
2010-02-12 astro-ph.CO
Using the cosmological recombination radiation to probe early dark energy and fundamental constant variations
宇宙复合辐射（CRR）是来自早期宇宙的光谱畸变信号之一。来自氢和氦的CRR光子早于最后的散射过程，因此允许探测前复合时代的物理现象。在这里，我们计算由早期的暗能量模型和不同的基本常数所引起的CRR的修改。这些新的物理学例子最近与哈勃张力有关的活动有所增加，激发了这里提出的探索性研究。相关的CRR响应频谱丰富，但信号电平很小。我们预测了未来光谱仪对这些效应的可能灵敏度。我们的估计表明，CRR直接取决于在前重组时代的膨胀历史和重组物理的变化。然而，未来的灵敏度需要光谱仪的限制，与其他宇宙学探测器的竞争。尽管如此，CRR的测量可以直接进入否则无法进入的阶段，突出了这些类型的观测可能作为早期宇宙的探测器的潜力。与${\it Planck}$数据的组合进一步表明，协同方法非常有前途。
2022-09-25 astro-ph.CO
Integrated Cosmological Probes: Extended Analysis
宇宙学的最新进展依赖于结合不同的宇宙学探测器。在早期的工作中，我们实现了一个综合的方法，宇宙学的探针结合到一个共同的框架在地图上。这样做的好处是充分考虑了不同探测器之间的相关性，为系统学和宇宙学模型的有效性提供了严格的检验。我们扩展这种分析，不仅包括CMB温度，星系团，弱透镜从SDSS，但也CMB透镜，弱透镜从DES SV调查，Ia型SNe和$H_{0}$测量。这产生12个自功率谱和互功率谱以及背景探针。此外，我们扩展了系统不确定性的处理。对于$Λ$ CDM，我们发现的结果与我们以前的工作是一致的。鉴于我们扩大的数据集和系统化处理，这证实了我们的分析和结果的稳健性。此外，我们发现，我们的最佳拟合宇宙学模型给出了一个很好的适合我们考虑的数据，在我们的分析中没有紧张的迹象。我们还发现，我们的限制是一致的WMAP9，SPT和ACT和KiDS弱透镜调查。与普朗克合作组的结果相比，我们看到了一个广泛的协议，但有迹象表明，在大多数对宇宙学参数的边缘约束的张力。由于我们的分析包括了$10 < \ell < 610$的CMB温度普朗克数据，因此在普朗克高$-\ell$和其他测量之间似乎出现了张力。此外，我们发现探针校准参数的约束与预期一致，表明数据集是相互一致的。特别是，这产生了一个确认的振幅校准弱透镜测量SDSS，DES SV和普朗克CMB透镜从我们的综合分析。[删节]
2017-04-12 astro-ph.CO
Unveiling the Universe with Emerging Cosmological Probes
对宇宙加速膨胀的探测是现代宇宙学的重大突破之一。几个宇宙学探测器（CMB，SNe Ia，BAO）已经被深入研究，以更好地理解驱动这种加速的机制的性质，它们目前正在被推向极限，获得显着的限制，使我们能够塑造标准的宇宙学模型。然而，与此同时，最近实现的精确度百分比显示了不同方法获得的测量结果之间的明显紧张关系。这些要么表明了一些未被考虑的系统效应，要么指向了新的物理学。随着CMB、SNe和BAO宇宙学的发展，扩展我们的宇宙学探测器的选择是至关重要的。新型探针可用于验证结果，控制或减轻系统效应，最重要的是，提高结果的准确性和鲁棒性。这篇评论的目的是提供一个国家的最新进展，新兴的超越标准的宇宙学探测器的最新进展的最先进的基准。我们介绍了几种不同的方法如何成为观测宇宙学的关键资源。特别是，我们审查宇宙计时器，类星体，伽马射线暴，标准警报器，透镜时间延迟与星系和星系团，宇宙空洞，中性氢强度映射，表面亮度波动，恒星年龄的最古老的对象，长期红移漂移，和集群的标准蜡烛。该评论描述了方法，系统学，和结果，每个探头在一个同质的方式，给读者一个清晰的画面，可用的创新方法，近年来已经推出，以及如何应用它们。该评论还讨论了各种探测器之间的潜在协同作用和互补性，探索它们将如何为现代宇宙学的未来做出贡献。
2022-12-19 astro-ph.CO
CMB Polarization Systematics, Cosmological Birefringence and the Gravitational Waves Background
宇宙微波背景实验必须对它们的偏振参考系进行非常精确的校准，以避免对宇宙学参数产生偏差。特别是，错误或不准确的校准可能会模拟引力波背景的存在，或来自宇宙学双折射的信号，这是几种非标准的电动力学对称破缺理论的特征现象，如果光子的偏振方向允许\textit{in vacuo}旋转。值得注意的是，一些作者声称BOOMERanG 2003（B2K）公布的CMB偏振功率谱可能暗示宇宙学双折射。然而，这样的分析没有考虑到BOOMERanG焦平面的校准不确定性。我们开发了一种形式主义，包括这种效果，并将其应用到BOOMERANG数据集，找到一个宇宙学旋转角$α=-4.3^\circ\pm4.1^\circ$。我们还调查了未来的空间实验的预期性能，发现一个整体的错误校准大于$1^\circ$的普朗克和$0.2\circ$的EPIC，如果不适当地考虑，将产生偏差的宇宙学参数的约束，并可能误导建议存在的GW背景。
2009-05-19 astro-ph.CO
The radio SZ effect as a probe of the cosmological radio background
如果有一个相当大的宇宙学射电背景，那么应该有一个射电Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应伴随着它。射电背景康普顿化导致在所有波长上都有轻微的光子过剩，而CMB在低频的康普顿化导致光子衰减。对于与观测一致的无线电背景水平，这些效应在$ν\simeq 735~$ MHz附近相互抵消，在较低频率处过量，在较高频率处减少。假设观测到的ARCADE射电过剩是一个纯粹的宇宙学起源，在$ν\lesssim 20\,{\rm GHz}$，信号与频率和星系团的康普顿- $y$参数成$ΔT / T_{\rm CMB}\simeq 2\,y\left[ (ν/735\,{\rm MHz})^{-2.59}-1\right]$的比例。对于典型的集群，总的无线电SZ信号处于零附近的$ΔT\simeq 1\,{\rm mK}$的水平，具有朝向射频的急剧缩放。这超过了目前许多无线电设施在这些波长下的原始灵敏度极限，提供了一种独特的方法来确认ARCADE过量的宇宙起源并探测其属性（例如，红移依赖性和各向同性）。我们还给出了一个表达式来计算运动学SZ效应的射电模拟，强调这可能提供一个新的工具来探测大尺度速度场和宇宙演化的无线电背景。
2021-10-15 astro-ph.CO
Non-screening of the Cosmological Background in K-mouflage modified gravity
我们描述了宇宙学背景对天体物理结构的K-模量屏蔽特性的影响。我们表明，K-mouflage屏蔽的空间梯度的标量场，即屏蔽的第五力，发生在一个动态生成的屏蔽半径。该半径小于准静态近似的位置，即空间梯度超过时间导数的位置。即使这个准静态半径比物质过密度的大小小得多，空间梯度仍然可以用准静态近似很好地描述到视界。在宇宙学上，我们发现当宇宙网增长更快时，时间导数在红移$z\gtrsim 2$处仍然占主导地位。尽管存在的K-mouflage屏蔽，我们确认的标量场本身的值仍然是由宇宙学背景的主导，下降到中心的物质过密度，例如牛顿常数的时间漂移，由于大规模的宇宙学演化高度约束K-mouflage模型。
2018-10-09 astro-ph.CO
Conditions for the Absence of Infrared Sensitivity in Cosmological Probes in Any Gravity Theories
本研究针对宇宙学探针对初始条件长波涨落的红外敏感性问题，在不依赖广义相对论的情况下推导了该敏感性不存在的最普适条件，为研究超越广义相对论的引力理论提供了参考。
2023-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Structure formation simulations with momentum exchange: alleviating tensions between high-redshift and low-redshift cosmological probes
来自低红移探测器的宇宙学约束和从宇宙微波背景的温度和偏振各向异性获得的宇宙学约束之间持续存在的紧张关系--尽管还没有提供令人信服的证据来反对$Λ$ CDM模型--似乎一致地表明，与标准宇宙学情景的预测相比，密度扰动的增长较慢。这种行为不容易被广义相对论最简单的扩展所适应，比如f（R）模型，它一般预测增长率的增加。在目前的工作中，我们提出了一套大型N体模拟的结果进行的背景下的宇宙模型具有非零散射截面之间的暗物质和暗能量字段，两个不同的参数化的暗能量状态方程。我们的研究结果表明，这些暗散射模型对许多与大尺度结构形成和演化有关的观测量有非常温和的影响，同时提供了一个显着的抑制线性密度扰动的幅度和大量的集群。因此，我们的模拟证实，这些模型提供了一个有前途的路线，以减轻现有的紧张关系之间的低红移测量和CMB。
2016-05-18 astro-ph.CO
The redshifted HI 21 cm signal from the post-reionization epoch: Cross-correlations with other cosmological probes
利用红移21 cm观测数据对HI进行层析成像，为我们理解宇宙学背景演化和结构形成打开了一扇新的窗口。这是包括平方公里阵列（SKA）在内的几个即将到来的射电望远镜的关键科学目标。在这篇文章中，我们专注于再电离后的信号，并研究了21厘米信号与其他示踪剂的大尺度结构的互相关。我们认为，交叉相关的后再电离21厘米信号与莱曼α森林，莱曼破裂星系和晚时间各向异性的CMBR地图，如弱透镜和集成的萨克斯沃尔夫效应。我们研究了探测信号的可行性，并探讨了使用它获得宇宙学模型约束的可能性。
2016-10-26 astro-ph.CO
A new method to probe the mass density and the cosmological constant using configuration entropy
研究了在平坦$Λ$ CDM宇宙中不同$Ω_{m0}$和$Ω_{\Lambda0}$组合的组态熵的演化，发现宇宙学常数对组态熵的耗散起着决定性的作用. $Ω_{\Lambda0}$值越大，构型熵的耗散速率越慢.我们发现，熵率衰减到一个最小值，然后随着时间的推移而增加。最小熵率出现在$Ω_{\Lambda0}$值较高的时间。我们确定了一个显着的峰值的熵率的衍生物，其位置密切吻合的比例因子对应的过渡到$Λ$统治。我们发现，峰的位置是不敏感的初始条件，只取决于$Ω_{m0}$和$Ω_{\Lambda0}$的值。我们认为，测量宇宙中组态熵的演化并确定其二阶导数峰值的位置将提供一种新的和鲁棒的方法来探测质量密度和宇宙学常数。
2019-02-26 astro-ph.CO
CosmoLike - Cosmological Likelihood Analyses for Photometric Galaxy Surveys
我们探索的战略，以提取宇宙学的约束，从宇宙剪切，星系-星系透镜，星系团，集群数量计数和集群弱透镜的联合分析。我们利用CosmoLike软件模拟LSST数据集的结果，具体来说，我们1）比较不同探测器的单独和联合分析，2）改变透镜和源星系的选择标准，3）调查混合的影响，4）调查假设的宇宙学模型在多探测器协方差中的影响，6）量化作为尺度函数的信息内容，和7）探索在多探测器背景下内在星系排列的影响。我们的分析考虑了探针内和探针间的所有互相关，并包括多探针协方差矩阵中的高阶（非高斯）项。我们同时模型的宇宙学参数和各种系统学，例如剪切和photo-z校准，集群质量可观测的关系，星系的内在排列，和星系偏差（共54个参数）所产生的不确定性。我们强调两个结果：首先，将源星系的数量密度增加约30%，这相当于解决LSST的混合，只能获得很少的信息。其次，通过利用HOD，将小尺度纳入集群和星系-星系透镜中，可以大大增强宇宙学约束力。本文中用于计算结果的CosmoLike模块将在https://github.com/elikrause/CosmoLike_Forecasts上公开提供。
2016-01-21 astro-ph.CO
Infrared Sensitivity of Cosmological Probes in Horndeski Theory
本文研究了Horndeski理论中宇宙学探针对红外涨落的敏感性，发现标量场额外自由度会引发红外敏感性，而广义绝热条件可消除该敏感性并对应Weinberg式绝热模式。
2024-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Integrated cosmological probes: Concordance quantified
评价不同宇宙学探测器得出的参数约束的一致性是检验宇宙学模型有效性的一个重要途径。在早期的工作中[Nicola等人，2017]，我们计算了$Λ$ CDM的宇宙学参数的约束条件，这些约束条件来自普朗克的CMB温度各向异性和CMB透镜，SDSS的星系聚类和弱透镜，DES SV的弱透镜以及Ia型超新星和哈勃参数测量。在这项工作中，我们扩展了这种分析和量化的一致性之间的派生约束和普朗克协作以及WMAP9，SPT和ACT派生。作为一致性的度量，我们使用Surprise统计[Seehars et al.，2014]，其基于相对熵。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型的框架中，我们发现所有的数据集是一致的，彼此在小于1 $σ$的水平。我们强调，相对熵对分析不同部分使用的模型中的不一致性很敏感。特别是，中微子质量的不一致假设打破了参数选择的不变性。当使用一致的模型假设时，在这项工作中考虑的数据集都与彼此和$Λ$ CDM一致，没有证据表明存在张力。
2017-10-16 astro-ph.CO
Cosmological background solutions and cosmological backreactions
宇宙学的反反应提议，试图解释在应力-能量张量中没有主要暗能量源的观测，已经通过不同的方法发展和讨论。在这里，我们专注于宇宙学背景解决方案的概念，以开发一个框架来研究不同的反反应建议。
2009-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Cross-correlating Astrophysical and Cosmological Gravitational Wave Backgrounds with the Cosmic Microwave Background
广义相对论为我们提供了一个非常强大的工具，从随机引力波背景（SGWB）中同时提取天体物理和宇宙学信息：与其他宇宙示踪剂的互相关，因为它们的各向异性具有共同的起源和相同的扰动测地线。在这封信中，我们探讨了宇宙学和天体物理学SGWB与宇宙微波背景（CMB）各向异性的互相关，表明未来的GW探测器，如LISA或BBO，有能力测量这样的互相关信号。我们还提出，作为一个新的工具，在这种情况下，约束实现地图的SGWBs提取的高分辨率CMB { \it普朗克}地图。这种技术允许，在低噪声制度，忠实地重建预期的SGWB地图开始从CMB测量。
2021-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Perturbation Theory With Background Anisotropic Curvature
将宇宙学扰动理论推广到各向同性膨胀但曲率各向异性的时空。在一般规范下导出了有质量粒子和无质量粒子的微扰爱因斯坦方程和玻尔兹曼方程，并提出了微扰的简谐模和矩的分解。推广的情况下，各向异性膨胀也存在于背景中进行了讨论。
2014-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Backgrounds of Gravitational Waves and eLISA
我们审查宇宙学背景的引力波，特别注意的科学潜力的eLISA/非政府组织的使命。在概述了宇宙学背景和探测器之后，我们考虑了可能导致可观测信号的不同宇宙学源。然后，我们研究一级相变和宇宙弦网络产生的背景，评估它们的检测前景。
2012-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Age Estimates of Universe: from Globular Clusters to Cosmological Models and Probes
我们对M2和M92球状星团在SLOAN测光系统的g和r波段进行了光度分析。我们将这些g和r波段转换成Johnson-Barnins光度系统的BV波段，并建立了色星等图（CMD）。我们估计的年龄，和两个集群的金属丰度，通过拟合帕多瓦等时线不同的年龄和金属丰度的CMD。我们研究了Einstein和de Sitter模型、Benchmark模型、WMAP和Planck巡天的宇宙学参数。最后，我们将估算的球状星团年龄与WMAP和Planck巡天宇宙学模型和宇宙学参数值进行了比较。
2016-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
On A Cosmological Invariant as an Observational Probe in the Early Universe
k-本质标量场模型通常被认为具有${\mathcal L}=-V(ϕ)F(X)$形式的拉格朗日量，其中$F$是$X=\nabla_μϕ\nabla^μϕ$的某个一般函数。在某些条件下，这个拉格朗日量在早期宇宙的背景下可以采取振荡器的形式，其频率依赖于时间。在宇宙学的情况下，依赖于时间的振荡器的Ermakov不变量，然后导致一个不变的二次形式，涉及哈勃参数和对数的比例因子。原则上，这个不变量可以导致对早期宇宙的进一步观测探测。此外，如果这样一个不变量可以被观测证实，那么暗能量的存在也将被间接证实。
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Supernovae as cosmological probes
宇宙学的标准模型目前被广泛接受，因为它主要包含我们不理解的东西。特别是宇宙学常数或暗能量的出现，令人困惑。这首先是从哈勃图中的少量Ia型超新星推断出来的，后来又被互补的宇宙学探测器证实。今天，有更多的超新星数据可供使用，在这里，我对这个数据集进行了严格的统计分析。考虑到超新星是如何被校准为标准烛光的，我们在分析中遇到了一些微妙之处。令我们惊讶的是，这个新的数据集-比原始数据集的大小大大约一个数量级-在标准假设下，只显示了加速宇宙的轻微证据。
2015-08-31 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Standard Model Background of the Cosmological Collider
暴胀宇宙可以被看作是一个具有哈勃尺度能量的“宇宙对撞机”，产生非常大质量的粒子，并以原始的非高斯性记录它们的特征信号。要利用这台对撞机在极高尺度上探索任何新的物理，首先要了解粒子物理标准模型的背景信号。本文描述了宇宙对撞机的标准模型背景。
2017-06-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stochastic background of relic gravitons in a bouncing quantum cosmological model
本文计算了在跳跃宇宙中产生的残余引力子的随机背景谱和振幅。该模型的物质内容由尘埃和辐射流体组成，当宇宙在收缩阶段接近经典奇点时，由于量子宇宙学效应而发生反弹。由此产生的振幅非常小，目前和不久的将来任何引力波探测器都无法观测到。因此，就像在ekpyrotic模型中一样，对这些残余引力子的任何观测都将排除这种类型的量子宇宙学反弹模型。
2012-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Gamma-ray bursts as cosmological probes: LambdaCDM vs. conformal gravity
LambdaCDM，对于当前首选的宇宙学密度Ω_0和宇宙学常数Ω_Lambda，预测宇宙膨胀从早期到红移z~0.9减速，并在后期加速。相反，基于共形引力的宇宙学模型预测宇宙膨胀一直在加速。为了区分这两种截然不同的宇宙学，我们求助于伽马射线暴（GRB），它被建议用来探测z>1时的宇宙膨胀历史，在z>1时，Ia型超新星（SNe）是罕见的。我们使用完整的贝叶斯方法来推断宇宙学参数和额外的参数来描述文献中的伽玛暴数据。这是第一次，我们使用伽玛暴作为宇宙学探针，没有任何先验信息的其他数据。此外，当我们将GRB样本与SNe相结合时，我们的方法巧妙地避免了受所谓的循环问题困扰的大多数先前方法的所有不一致性。事实上，当正确分析时，目前的数据与GRB和SNe的距离模量是一致的，在保形重力的变体中，它们分别比LambdaCDM弱约15和约3个星等。我们的研究结果表明，目前可用的SN和GRB样品同样很好地容纳两个LambdaCDM和共形重力，并不排除一个连续的加速膨胀。我们的结论是，伽玛射线暴目前还远远不是有效的宇宙学探测器，因为他们无法区分这两个非常不同的膨胀历史。
2011-10-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Probes for Supersymmetry
超对称暗物质模型的多参数特征意味着它们的实验研究与天体物理学和宇宙学探测相结合。早期宇宙的物理学提供了非平衡粒子和原始宇宙学结构的非平凡效应。原始黑洞（PBH）是这种结构的一个深刻的签名，可能会出现作为超对称（SUSY）模型的宇宙学后果。基于超对称性的重子合成机制可能导致在重子不对称宇宙中存在反物质域。在宇宙粒子物理学的背景下，它研究微观和宏观世界的基本关系，超对称性的发展说明了这种方法的主要原则，因为现代宇宙学的物理基础提供了物理和天文学研究的跨学科测试。
2015-05-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stochastic background of gravitational waves from cosmological sources
引力波（GW）可以构成对原始宇宙的独特探测。在许多情况下，所发射的GW的特征频率与GW源在早期宇宙中操作的能量尺度直接相关。因此，不同的GW探测器可以探测宇宙演化中不同的能量尺度。在对原初起源的GW随机背景的性质作了一般性的介绍之后，给出了一些可能产生可观测GW信号的宇宙学源的例子。
2015-01-23 astro-ph.CO gr-qc
A new cosmological probe using super-massive black hole shadows
研究了利用低红移和高红移黑洞阴影作为新的宇宙学标准标尺测量宇宙学参数的前景。利用M87 $^\star$的黑洞阴影的低红移观测，可以独立地确定哈勃常数，其精度约为$13\%$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ .超大质量黑洞阴影的高红移观测可以精确地确定参数$H_0$和${Ω_{\rm m}}$的组合，我们通过一个简单的模拟表明，将它们与Ia型超新星观测相结合将给出宇宙学参数的精确测量。
2020-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave stochastic background from cosmological particle decay
我们假设宇宙学上的暗物质是由大量的中性标量粒子组成，这些粒子衰变为两个无质量的粒子。衰变通过“记忆效应”机制产生随机的引力波背景。我们计算所得背景的频谱振幅和斜率，其与频率无关（平坦）。我们讨论了它的潜在的可观测性，并表明，由此产生的背景可能占主导地位的宇宙学GW背景在频率约10 GHz以上。彭罗斯提出了一个宇宙学模型，其中暗物质粒子具有普朗克质量并衰变为两个引力子。对于这些，光谱有一个额外的“直接”贡献的衰变产物，我们也计算。在低频率下，这种直接贡献也具有平坦的频谱，但具有比记忆部分小得多的幅度。
2020-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological Backgrounds of Gravitational Waves and eLISA/NGO: Phase Transitions, Cosmic Strings and Other Sources
我们回顾了几个宇宙学背景的引力波可直接检测实验，特别强调这些背景由于一阶相变和网络的宇宙（超）弦。对于这两个特殊的源，我们详细地回顾了引力波背景的计算，并改进了文献中以前工作的结果。我们应用我们的研究结果，以确定欧空局的非政府组织/eLISA任务的宇宙学背景的可探测性的科学潜力。
2012-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Which is a better cosmological probe: Number counts or cosmic magnification?
本文对比了星系红移数密度计数与宇宙放大在相互作用暗能量宇宙中作为探针的表现，发现低红移下宇宙放大探测相对论效应更优，而高红移下数密度计数探测IDE印记更优。
2023-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Measurement of Hubble Constant: Do Different Cosmological Probes Provide Different Values?
对哈勃常数（$H_{0}$）的不同测量并不一致，并且已经观察到基于CMB的方法和基于宇宙距离阶梯的方法之间的张力。各种基于距离的方法的测量也不一致。更严重的是，同一个宇宙学探测器（如Ia型SNe）用不同的方法标定，得到的$H_{0}$值也不一样。我们比较各种距离阶梯的方法，通过已经获得的独特的数据从哈勃太空望远镜（HST）。我们的分析是基于参数（T检验）以及非参数统计方法，如Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验。我们的研究结果表明，不同的方法提供不同的值的$H_0$和差异有统计学意义。校准中的偏差不能解释这些差异，因为数据是从具有共同校准方案的单个望远镜中获取的。来自不同探头的距离测量的经验关系的未知物理效应或问题可能引起这些差异。
2020-06-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmological probes of helium reionization
本研究提出联合宇宙红外背景、高红移星系与CMB数据，通过运动学苏尼亚耶夫-泽尔多维奇层析成像探测氦再电离时期，预计未来结合多设备数据可达8-10σ探测显著性，助力理解早期天体物理过程。
2023-08-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Primordial Anisotropies in the Gravitational Wave Background from Cosmological Phase Transitions
早期宇宙中的相变很容易产生可观测的随机引力波背景。我们表明，这样的背景必然包含类似于光子的宇宙微波背景（CMB）的各向异性，这些也可能是拟议的引力波探测器的范围内。引力波各向异性的相关性及其与CMB的互相关性可以为原始波动的机制提供新的见解，例如多场暴胀，并揭示早期粒子物理学中存在非标准的"隐藏部门”。
2019-08-04 astro-ph.CO hep-ph
Propagation of UHECRs in cosmological backgrounds: some results from SimProp
超高能宇宙射线（UHECR）核在宇宙辐射背景中传播，产生在地球上可探测到的次级粒子。SimProp是UHECR核的河外传播的一维代码，灵感来自Aloisio等人的动力学方法。在这种方法中，只有一个子集的核和核通道被用作代表。我们讨论了验证的代码和目前的应用程序UHECR的实验结果。特别是，我们提出了预期的中微子通量产生的一些天体物理的情况。
2013-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The detectability of cosmological gravitational-wave backgrounds: a rule of thumb
BICEP 2最近声称，暴胀产生了原始引力波的证据，这使人们对利用引力波的观测来研究早期宇宙学的可能性产生了兴趣。除了宇宙微波背景探测器之外，还在努力在广泛的频率范围内进行引力波天文学研究，包括脉冲星定时阵列（nHz）、天基探测器（mHz）和地面探测器（$\sim$ 10-2000 Hz）。这种多波段的努力将探测早期宇宙中的大范围时间（每个时间对应于不同的能量尺度），在此期间，引力波背景可能已经通过相变或预热等过程产生。在这封信中，我们导出了一个经验法则（不像上限那么强），它支配着宇宙学背景的最大能量密度。对于大多数宇宙学场景，我们期望能量密度谱在$Ω_\text{gw}(f)\lesssim10^{-12\pm2}$处达到峰值。我们讨论了这一经验法则的适用性和引力波天文学的影响。
2014-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Testing nonstandard cosmological models with SNLS3 supernova data and other cosmological probes
我们调查的影响，一些非标准的宇宙学模型使用的数据从第一个三年的超新星遗产调查（SNLS 3），假设一个空间平坦的宇宙。从SNLS 3和其他SN Ia样本，如ESSENCE，Union 2，SDSS-II和宪法样本的约束之间的比较，并考虑不同的光变曲线拟合的影响。我们发现，SNIa与SALT 2或SALT或SIFTO可以得到一致的结果，不同的数据集和不同的光变曲线拟合之间的紧张关系是显而易见的少自由参数模型。同时，我们还研究了SNLS 3的约束条件，以及来自宇宙微波背景和重子声学振荡（CMB/BAO）的数据，以及最新的哈勃参数与红移（H（z））的关系。使用模型选择标准，如$χ^2$ /dof，GoF，AIC和BIC，我们发现，在所有的宇宙学模型考虑在这里（$Λ$ CDM，常数$w$，变化的$w$，DGP，修改多变Cardassian，和广义Chaubergin气体），平坦的DGP是由SNLS 3单独青睐。然而，当包括额外的CMB/BAO或H（z）约束时，情况不再如此，并且平坦的$Λ$ CDM变为优选的。
2011-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Point mass Cosmological Black Holes
宇宙中真正的黑洞位于膨胀的加速背景中，称为宇宙学黑洞。因此，有必要在暗能量占主导地位的宇宙学背景下对这些黑洞进行建模。在本文中，我们认为大多数的动力学宇宙学黑洞可以用质点宇宙学黑洞来模拟。考虑加速宇宙的de Sitter背景，我们给出了宇宙学de Sitter时空中的质点宇宙学背景。我们的工作还包括具有电荷和角动量的质点黑洞。我们研究了这些黑洞的质量、视界、红移结构和测地线性质。
2017-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
SNe Ia as a cosmological probe
Ia型超新星的光度可以被修正，使它们可以作为标准烛光来探测宇宙的膨胀历史。这种技术被成功地应用于发现宇宙的当前加速。随着在高红移处观测到的Ia超新星的数量增加和分析技术的完善，人们希望利用这一技术来探索暗能量的状态方程。尽管如此，Ia超新星祖先的性质仍然存在争议，人们仍然担心可能的进化效应，这些效应可能比更明显的统计不确定性更大，更难描述。
2015-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Coincident Massless, Minimally Coupled Scalar Correlators on General Cosmological Backgrounds
本文在经历暴胀的一般宇宙学背景上，利用维度正规化推导了无质量、最小耦合标量传播子及其前两阶导数重合极限的解析近似，为求和暴胀引力子圈主导对数项提供关键工具。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Elastic Scattering of Cosmological Gravitational Wave Backgrounds: Primordial Black Holes and Stellar Objects
本文研究原初黑洞对宇宙学引力波背景的弹性散射效应，发现小行星质量原初黑洞可在相关频率上产生0.3%至5%的谱畸变，显著高于恒星天体的贡献，为暗物质探测提供了新途径。
2024-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileons on Cosmological Backgrounds
我们构造了广义DBI伽利略场的四维有效场论，其动力学性质自然发生在Friedmann-Robertson-Walker时空中。这些理论在非线性对称变换下是不变的，这可以被认为是通过探测膜技术从五维体基灵对称继承而来的。由此产生的模型提供了一个框架，在其中探索伽利略可能发挥的宇宙学作用，随着宇宙的演变。
2011-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutrino oscillations in gravitational and cosmological backgrounds
我们利用程函近似计算了两个中微子质量本征态在引力波或标量扰动背景下传播时的附加相移。我们评论的依赖性的结果的扰动的特性，给出一些数量级的估计，并发现，虽然小，所产生的相位差持续大红移，我们的近似的有效性。
2020-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Energy budget of cosmological first-order phase transition in FLRW background
研究了在探测极限下Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）背景下宇宙学一级相变中气泡膨胀的流体动力学.与以往对平坦背景下快速一级相变的研究不同，我们发现，对于FLRW背景下的慢速一级相变，当气泡壁速度给定时，能量转化为热流体体运动的效率因子显著降低，从而降低了先前认为的声波对随机引力波背景的主导贡献.
2018-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino coupling to cosmological background: A review on gravitational Baryo/Leptogenesis
在这项工作中，我们回顾了宇宙中物质-反物质不对称性的起源理论。在CPT守恒场论中实现重子发生和轻子发生的一般条件已由萨哈罗夫规定。在这篇评论中，我们讨论的情况下，背景标量或引力场自发地打破CPT对称性和分裂粒子和反粒子之间的能级。在这种背景下，在热平衡条件下进行的重子或轻子数破坏过程会导致重子或轻子数不对称。
2013-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How can gravitational-wave standard sirens and 21 cm intensity mapping jointly provide a precise late-universe cosmological probe?
引力波（GW）标准塞壬观测和中性氢21厘米强度测绘（IM）巡天是未来几十年内两个有希望的宇宙学探测项目，将在精确测量宇宙学参数方面发挥重要作用。在这项工作中，我们提出了一个预测的宇宙学参数估计之间的协同作用的GW标准塞壬观测和21厘米的IM调查。我们选择爱因斯坦望远镜（ET）和太极天文台作为GW探测项目的代表，选择平方公里阵列（SKA）第一阶段中频阵列作为21-cm IM实验的代表。在21厘米IM数据的模拟中，我们假设完美的前景去除和校准。我们发现，GW的标准警笛观测和21厘米IM调查的协同作用，可以打破宇宙学参数简并。联合ET+Taiji+SKA数据给出了$Λ$ CDM模型中的$σ(H_0)=0.28\ {\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$、$w$ CDM模型中的$σ(w)=0.028$，优于$Planck$ +BAO+SNe的结果; CPL模型中的$σ(w_0)=0.077$和$σ(w_a)=0.295$，与$Planck$ +BAO+SNe的结果相当。在$Λ$ CDM模型中，$H_0$和$Ω_{\rm m}$的约束精度小于或接近1%，表明这两个有前途的宇宙学探测器在精密宇宙学方面的宏伟前景值得期待。
2021-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropies and non-Gaussianity of the Cosmological Gravitational Wave Background
随机引力波背景（SGWB）是引力波（GW）干涉测量的重要观测对象。它的发现将为早期宇宙学和致密天体的天体物理学打开一扇新的窗口。使用玻尔兹曼方法，我们研究了角各向异性的GW能量密度，这是一个重要的工具，解开不同的宇宙学和天体物理学的贡献SGWB。宇宙学背景中的各向异性在其产生时，以及通过宇宙的大尺度标量和张量扰动的GW传播时都留下了印记。第一个贡献不存在于宇宙微波背景（CMB）辐射（因为宇宙在复合之前对光子是不透明的），导致各向异性对频率的一阶依赖性。此外，我们提供了一种新的方法来表征宇宙学SGWB通过其可能的偏离高斯统计。特别是SGWB将成为研究大尺度宇宙学扰动的原始非高斯性的新的探索。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reheating as a variational probe of cosmological observables
Ewha Womans University（梨花女子大学）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics（亚太理论物理中心）
本文将再加热问题表述为状态方程历史空间中的约束变分问题，通过正则化泛函框架识别在最小物理假设下极值化给定宇宙学可观测量（如引力波和原初黑洞）的再加热历史，发现不同可观测量选择定性不同的再加热历史区域。
2026-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
