Cosmological constraints on dark energy parametrizations after DESI 2024: Persistent deviation from standard $Λ$CDM cosmology
本研究基于DESI 2024 BAO、CMB及多种SNIa数据，验证了超越CPL的BA和Padé暗能量参数化，发现标准ΛCDM模型中wΛ=-1.0的偏离在这些参数化中持续存在。
2025-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on deviations from $Λ$CDM within Horndeski gravity
最近在宇宙学数据集中发现的异常，例如宇宙微波背景的低多极或低红移幅度和集群的增长，丰富的星系团和星系巡天中的红移空间扭曲，激发了对标准$Λ$ CDM之外的模型的探索。特别令人感兴趣的是广义相对论（GR）在大宇宙尺度上被修改的模型。在这里，我们考虑偏离$Λ$ CDM+GR的Horndeski重力，这是最一般的重力理论与二阶导数的运动方程的背景下。我们采用了一个参数化，其中四个额外的Horndeski函数的时间$α_i(t)$是成比例的宇宙学密度的暗能量$Ω_{DE}(t)$。约束这个扩展的参数空间使用一套国家的最先进的宇宙学观测首次提出。虽然该理论能够适应低多极的宇宙微波背景和低振幅的波动从红移空间扭曲，当对最近的宇宙学数据进行全局拟合时，我们发现$Λ$ CDM+GR没有明显的张力，因此没有证据反对$Λ$ CDM+尽管引入了额外的参数，但从分析修正重力模型相对于$Λ$ CDM的贝叶斯证据比的值中得出的GR。这些额外的参数，我们得到返回强约束的背景下，从$Λ$ CDM+GR的任何可能的偏差Horndeski重力的后验分布。我们说明了我们的结果可以应用到一个更一般的框架修改后的重力模型。
2016-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
ISiTGR: Testing deviations from GR at cosmological scales including dynamical dark energy, massive neutrinos, functional or binned parametrizations, and spatial curvature
介绍了一个新版本的集成软件测试广义相对论（ISiTGR），它是一个补丁的软件CAMB和CosmoMC。ISiTGR旨在使用宇宙学数据集在宇宙学尺度上测试与GR的偏差。在这样做的同时，它允许对标准平面$Λ$ CDM模型进行各种扩展。在这个新版本中，我们支持以下内容：1）具有常数或时间依赖状态方程的动力学暗能量参数化; 2）在整个完整形式体系中一致实现各向异性剪切来模拟大质量中微子; 3）修改的生长（MG）参数的多种常用参数化; 4）所有MG参数的函数，分箱和混合时间和尺度依赖性; 5）空间平坦或弯曲的背景。ISiTGR的目的是让宇宙学分析充分利用正在进行的和未来的调查，同时或单独测试各种扩展到标准模型。我们在这里描述的形式主义及其实施的CMB代码，集成的萨克斯-沃尔夫（ISW）的效果，和3x 2点统计。接下来，我们将ISiTGR应用于来自普朗克-2018，普朗克-2015，暗能量调查YR 1发布的当前数据集，重子声振荡（BAO），来自BOSS数据发布12的红移空间畸变（BAO/RSD），6DF星系调查和SDSS数据发布7主要星系样本，以及来自万神殿汇编，联合SNLS/SDSS数据分析和哈勃太空望远镜的超新星。我们推导出上述五个特征的各种组合对MG参数的约束，发现GR在所有情况下都与当前数据集一致。该代码可在\url{https://github.com/mishakb/ISiTGR}…
2019-12-06 astro-ph.CO gr-qc
How to optimally parametrize deviations from General Relativity in the evolution of cosmological perturbations
下一代弱透镜巡天将通过一系列的时期追踪大尺度扰动的增长，为在宇宙尺度上检验广义相对论（GR）提供了机会。我们详细回顾了MGCAMB中使用的参数化来描述替代引力理论和广义暗能量模型中预期的修改后的增长。我们强调了它的优势并研究了几个理论方面。特别是，我们表明，同一组方程可以始终使用超地平线和地平线下的线性尺度。我们还强调数据的敏感性，规模依赖的功能的增长模式，并建议使用主成分分析收敛到一个实际的参数集，这是最有可能检测偏离GR。与其他参数化的连接也进行了讨论。
2011-06-13 astro-ph.CO
The Observational Future of Cosmological Scalar-Tensor Theories
下一代的巡天将大大提高我们对宇宙引力的认识。在本文中，我们专注于如何第四阶段光度红移调查，包括弱透镜和多示踪剂的物质分布和无线电实验结合测量的宇宙微波背景将导致精确的限制偏离广义相对论。我们使用一个广泛的Horndeski标量张量理论的子类来预测的准确性，我们将能够确定这些偏差和它们的退化与其他宇宙学参数。我们的分析包括相对论效应，不依赖于准静态演化，并对小尺度上的屏蔽效应做了保守的假设。我们定义了一个宇宙学引力测试的品质因数，并展示了如何结合不同类型的调查，探测不同的长度尺度和红移，可以用来确定引力物理的约束，以优于百分之几，大约一个数量级优于目前的探测。未来的宇宙学实验将能够将Brans-Dicke参数限制在与太阳系和天体物理学测试相当的水平上
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the equivalence principle on cosmological scales
等效原理是广义相对论的主要支柱之一，在太阳系中得到了很好的检验;然而，它的有效性在宇宙学尺度上，或者当涉及到暗物质时，就更加不确定了。本文指出，利用大尺度结构中的相对论效应，可以直接检验暗物质是否满足欧拉方程，即它的自由降落是否象重子和光一样具有测地线运动的特征。在提出了一个一般的参数化欧拉方程的偏差，我们进行费舍尔矩阵预测未来的调查，如DESI和SKA，并表明，这样的偏差可以约束的精度为10%。偏离欧拉方程不能直接用标准方法如红移空间畸变和引力透镜来测试，因为这些观测量对度规的时间分量不敏感。因此，我们的分析表明，相对论效应为引力的替代理论带来了新的补充约束。
2018-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Interpreting deviations between AR-VTG and GR
研究比较 AR-VTG 与标准 GR 宇宙学模型的 CMB 各向异性差异，指出其源于晚期积分 Sachs–Wolfe 效应，并提出可用 CMB 与暗物质示踪物的互相关区分模型。
2024-01-18 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the deviation of cosmological constant by a generalized pressure dark energy model
提出了一个广义压力暗能量（GPDE）模型来研究宇宙的演化.该模型涵盖了三种常见的压力参数化类型，并可分别重建为精华和幻影标量场。我们采用宇宙天文台（CC）的数据集来约束参数。结果表明，在$1σ$范围内，GPDE模型的晚宇宙参数为：哈勃常数的现值$H_{0}=(72.30^{+1.26}_{-1.37})$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，物质密度参数$Ω_{\text{m0}}=0.302^{+0.046}_{-0.047}$，宇宙向精粹方向的偏置.而当我们结合CC数据和来自普朗克的$H_0$数据时，约束意味着我们的模型很好地匹配$Λ$ CDM模型。然后对GPDE模型进行动力学分析，发现在不同的参数值下，系统存在吸引子或鞍点。最后，我们讨论了GPDE模型中幻影场景下宇宙的最终命运。证明了伪裂缝、小裂缝和大裂缝三种情况都是可能的。
2019-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological effects of coupled dark matter
人们已经研究了许多包含不止一种暗物质的模型，其中一些模型将冷暗物质（CDM）耦合到光标量场。在这样做的时候，我们引入了额外的长程力，如果不适当地解释，这反过来又会显著影响我们对宇宙学参数的估计。因此，研究这些模型及其产生的宇宙学意义是很重要的。我们提出了一个模型，其中一小部分的总冷暗物质密度耦合到一个标量场。我们研究了背景和微扰的演化，并计算了由此产生的宇宙微波背景各向异性谱。耦合到标量场的暗物质的比例越大，耦合强度越强，背景演化与LCDM的偏差越大。以前的工作，与一个单一的耦合暗物质物种，发现了一个上限的耦合强度为O（0.1）。我们发现，与此幅度的耦合超过一半的暗物质可以耦合到一个标量场，而不会产生任何显着偏离LCDM。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spatial curvature and cosmological tests of general relativity
众所周知，考虑空间曲率会影响宇宙学参数的约束，例如暗能量状态方程参数。在这里，我们研究了曲率对用于在宇宙尺度上测试广义相对论（GR）的参数约束的影响，这些参数通常称为修改的生长（MG）参数，因为虽然在$Λ$ CDM模型背景下获取的当前数据指向一个宇宙是平坦的或非常接近它，但这种约束在修改的引力理论中可能不成立。使用最新的宇宙学数据集，我们发现，MG参数与曲率参数$Ω_k$和MG参数的约束被削弱相比，当$Ω_k$不包括在参数分析。接下来，我们使用各种未来的模拟数据集，包括宇宙微波背景，弱透镜，和综合萨克斯-沃尔夫-星系互相关，其中的基准模型是空间弯曲的，但我们假设一个平面模型时，拟合MG参数。我们发现，在空间弯曲的宇宙上的空间平坦模型的假设确实会导致MG参数的约束的人为变化，在某些情况下，甚至会产生明显的偏离GR的MG参数空间。对于我们的模拟数据，对于具有$\abs{Ω_k} \geq 0.02$的基准模型，与GR的张力开始显现，并且对于$\abs{Ω_k} \geq 0.05$出现明显的偏差。我们发现，负弯曲模型的明显偏差是更显着的。由于上述空间平坦性的假设，这种明显偏离GR的表现导致人们得出结论，当使用未来的高精度数据进行这些测试时，空间曲率必须与其他核心宇宙学参数和MG参数一起包括在参数分析中。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological simulations with hydrodynamics of screened scalar-tensor gravity with non-universal coupling
在本文中，我们研究的影响，让暗物质和气体在宇宙中的耦合到标量场的介子模型，一个修改的引力理论，具有不同的耦合强度。我们还寻找一种方法来区分普遍和非普遍的观察耦合。该研究利用一系列流体动力学，宇宙学N体模拟进行，研究由此产生的功率谱和星系晕特性，如密度和温度分布。结果表明，在万有耦合的情况下，重子分数与$Λ$ CDM的偏差小于在整个晕中的非万有耦合的情况。同样的情况也出现在重子功率谱偏置中，重子功率谱偏置定义为气体与暗物质功率谱的比值。密度分布和功率谱与$Λ$ CDM参考值的偏差在暗物质和气体之间可以显著不同，因为暗物质的偏差大多大于气体中的偏差。
2015-10-23 astro-ph.CO
Systematics of Adiabatic Modes: Flat Universes
绝热模是一种宇宙学扰动，它在局部无法与坐标的（大）变化区分开来。在经典层次上，它们提供了模型独立的解决方案。在量子层面上，它们导致了宇宙学的软定理。我们提出了一个系统的推导绝热模式在空间平坦的宇宙学背景与渐近完美的流体。我们发现了几种新的绝热模，包括矢量模、含时张量模和含时标量模。新的矢量和张量模式在标准宇宙学中随时间衰减，但在收缩宇宙中是主要模式。我们提出了一个初步的推导相关的软定理。顺便讨论了经典绝热模和量子绝热模之间的区别，阐明了温伯格第二绝热模的微妙本质，并指出微扰的绝热本质是一种规范依赖性陈述。
2019-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An approach to cold dark matter deviation and the $H_{0}$ tension problem by using machine learning
在这项工作中，两个不同的模型，一个与宇宙学常数$Λ$，重子和暗物质（与$ω_{dm} \neq 0$），和另一个与$X$暗能量（与$ω_{de} \neq -1$），重子和暗物质（与$ω_{dm} \neq 0$），进行了研究和比较。使用贝叶斯机器学习分析，两个模型的自由参数的约束条件，获得三个红移范围：$z\in [0,2]$，$z\in [0,2.5]$，和$z\in [0,5]$，分别。对于前两个红移范围，已经存在膨胀率$H(z)$的高质量观测，它们被用于验证拟合结果。此外，扩展范围的$z\in [0,5]$提供了模型参数的预测，验证时，可靠的更高的红移$H(z)$数据。这个学习过程，基于从每个模型的背景动力学产生的膨胀率数据，表明，在宇宙学尺度上，有一个偏离冷暗物质范式，$ω_{dm} \neq 0$，所有三个红移范围。结果表明，这种方法可能有资格作为解决$H_{0}$张力问题。事实上，它暗示了如何在具有相互作用暗能量的宇宙学模型中有效地解决（或至少缓解）这个问题。
2021-04-02 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmological Flow: A Systematic Approach to Primordial Correlators
本文提出自动化求解普适时间微分方程的宇宙学流框架，以从第一性原理精确计算多自由度、任意质量与含时相互作用理论中的树级原初关联子，并揭示宇宙学对撞机信号及软极限探测价值。
2023-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Monge Ampère gravity: from the large deviation principle to cosmological simulations through optimal transport
本研究基于最优输运理论探究Monge-Ampère引力的宇宙结构形成效应，推导其从布朗粒子系统大偏差原理的涌现过程，开发半离散最优输运N体模拟方法，验证其大、小尺度的结构形成特性，算法可推广至同类修正引力模拟。
2024-09-12 astro-ph.CO
Gravitational Wave Distances in Horndeski Cosmology
引力波传播在修正引力中遇到来自运行的普朗克质量的时空摩擦，导致光度距离偏离广义相对论（或由光子到源的光度距离给出），因此使其成为有价值的宇宙学探测器。本文给出了Horndeski引力中宇宙学距离偏差的精确表达式，包括具有$G_5$项但以光速传播的理论。一个特别简单的结果是对耦合高斯-博内引力的解释，我们用它来说明它不能给出一个可行的宇宙学。我们还推广了这种耦合，并回顾了引力波宇宙学距离偏差与红移空间畸变测量的宇宙结构增长的重要联系。
2021-08-31 astro-ph.CO gr-qc
How to Falsify the GR+LambdaCDM Model with Galaxy Redshift Surveys
已经提出了一系列广泛的模型来描述对广义相对论的修改，但是没有基本的参数集来描述它们。类似地，也没有基本的理论可以用来描述暗能量与宇宙学常数的潜在偏差。这激发了一个独立于模型的搜索偏离和谐GR+LambdaCDM宇宙学模型在大星系红移调查。我们描述了两个模型独立的宇宙结构的增长测试，在数量的形式，必须等于一，如果GR+LambdaCDM是正确的。第一个，ESTA，以前作为一个规模无关的一致性检查之间的膨胀历史和结构的增长。第二，uppermance，这里介绍的物质密度扰动的线性演化的尺度依赖性的测试。我们表明，正在进行的和不久的将来的星系红移调查WiggleZ，BOSS和HETDEX将这些数量限制在5-10%的水平，代表了一个严格的测试在不同的红移一致宇宙学。当红移空间扭曲被用来探测宇宙结构的增长，星系在较高的红移与较低的偏差被发现是最强大的检测偏离GR+LambdaCDM模型。
2010-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraining gravity with synergies between radio and optical cosmological surveys
在这项工作中，我们提出了最新的预测参数化的修改重力，可以捕获偏差的宇宙学密度扰动的行为超出$Λ$ CDM。对于这些预测，我们采用SKA天文台（SKAO）作为未来宇宙学调查在射频的基准，结合连续调查弱透镜和角星系聚类与HI星系调查光谱星系聚类，可以检测到重子声学振荡和红移空间扭曲。此外，我们还增加了21厘米HI强度映射，它提供了宝贵的信息，在较高的红移，并可以补充层析成像的分辨率，从而使我们能够探测红移相关的偏差修改后的重力模型。对于其中的一些情况，我们将探测器与其他光学调查相结合，例如暗能量光谱仪（DESI）和Vera C。鲁宾天文台（VRO）。我们表明，这种协同作用是强大的工具，以消除系统的影响和退化的非线性和小规模的可观测量建模。总的来说，我们发现，所有SKAO无线电探头的组合将有能力约束的现值的功能参数化偏离$Λ$ CDM（$μ$和$Σ$）的精确度分别为$2.7\%$和$1.8\%$，竞争力与预期的约束从光学调查和约束，我们有引力相互作用的标准模型。探索的无线电-光学的协同作用，我们发现，VRO与SKAO的组合可以产生非常严格的约束$μ$和$Σ$（$0.9\%$和$0.7\%$分别），这是进一步改善时，强度映射和DESI星系之间的交叉相关。
2022-10-11 astro-ph.CO gr-qc
A minimal set of invariants as a systematic approach to higher order gravity models: Physical and Cosmological Constraints
我们比较高阶重力模型的观测约束，从星等红移超新星数据，距离的最后散射表面的CMB，和重子声学振荡。我们遵循最近提出的系统方法，高阶重力模型的基础上最小集的曲率不变，并选择模型，通过一些物理可接受的条件（无鬼不稳定性，真实和积极的传播速度，和免费的separatrices）。满足这些物理和观测约束的模型在本分析中被发现，并提供了非常接近LCDM和谐模型的数据拟合。然而，我们发现，这里考虑的模型的局限性来自于超光速模式传播的模型的约束参数空间的存在。
2009-12-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing the cosmological principle on gigaparsec scales
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,Sun Yat-sen University（中山大学粤港澳大湾区空间站科学中心）
本文通过随机框架检验宇宙学原理，利用Ia型超新星、强引力透镜时间延迟和引力波标准 sirens 等数据，在巨 parsec 尺度上验证统计同质性和各向同性。
2026-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
(Lack of) Cosmological evidence for dark radiation after Planck
我们使用贝叶斯模型比较，以确定是否扩展标准模型中微子物理-主要是额外的有效数量的中微子和/或大质量中微子-值得最新的宇宙学数据。鉴于普朗克数据所代表的宇宙微波背景（CMB）观测的重大进展，我们研究普朗克温度和CMB透镜数据，结合较低的红移数据，是否加强（或削弱）以前的发现。我们的结论是，最先进的宇宙学数据没有显示出偏离标准宇宙学模型（有三个无质量中微子家族）的证据。这并不意味着模型一定是正确的--事实上我们知道它是不完整的，因为中微子不是无质量的--但它确实意味着偏离标准模型（例如，非零中微子质量）与目前的实验不确定性相比太小，无法单独从宇宙学数据推断。
2013-09-10 astro-ph.CO
Inverting Fisher biases for fast systematics exploration
Leiden University（莱顿大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高等能源物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学技术研究院）；Utrecht University（乌得勒支大学）
本文提出通过反转Fisher矩阵方法，研究系统性效应如何解释不同探测器间的张力，探讨了银河系固有对齐和恒星反馈等系统性效应的案例，展示了该方法在小偏移量下的有效性及在更广泛场景中的应用潜力。
2026-04-17 astro-ph.CO
Constraints on prospective deviations from the cold dark matter model using a Gaussian Process
本文使用高斯过程和 $H(z)$ 数据验证冷暗物质模型在宇宙学尺度上的预期偏差，考察了三种暗物质状态方程场景，发现该偏差具有动态性质，并重建了暗能量动力学以探讨 $H_{0}$ 张力问题。
2024-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Notes on diffeomorphisms symmetry of $f(R)$ gravity in the cosmological context
本文在限制$f(R)$引力的背景下研究了度规扰动，其中引入了一个偏离时空全同态的参数。我们证明，可以选择的参数，以消除诱导的各向异性应力，这是目前在通常的$f(R)$重力。此外，为了防止矢量和张量度量扰动的不稳定性，对模型进行了约束。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc
A null test of the Cosmological Principle with BAO measurements
Friedmann-Lemathtre-Roberton-Walker（FLRW）宇宙的假设是现代宇宙学的基本支柱之一。为了证实（或排除）$Λ$ CDM范式的有效性，将它与宇宙学观测进行对抗是至关重要的。我们进行了一致性测试的FLRW度量使用测量的径向和横向模式的重子声振荡在一个模型独立的方式，使用高斯过程。不同的先验假设的声音地平线尺度和哈勃常数的影响也进行了探讨。我们发现FLRW假设（$\gtrsim 3σ$置信水平）在较低的红移范围（$0.1<z<0.3$）下的假设SH0 ES $H_0$先验，这不会发生在$H_0$先验普朗克。我们还发现，不同的重建内核减少了这种偏差的统计意义。在较高的重置范围内，无论先验如何，空值检验都能够在$3σ$置信水平内确认FLRW假设。
2022-01-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints and comparison of viable $f(R)$ models
在本文中，我们提出了几个著名的$f(R)$模型的宇宙学约束，但也对一类新的模型，是形式之一$f(R)=R-\frac{2Λ}{1+b\;y(R,Λ)}$的胡-萨维奇的变种，宇宙学常数模型和物质主导的宇宙之间的插值参数$b$的不同值，对于可行的模型，通常期望其很小，并且在实践中测量与广义相对论的偏差。我们使用最新的增长率，宇宙微波背景，重子声振荡，超新星类型Ia和哈勃参数的数据，把严格的约束模型，并比较它们的宇宙常数模型，但也有其他可行的$f(R)$模型，如Starobinsky或退化超几何模型。我们发现，这些类型的胡-Sawicki变量参数化一般与目前可用的数据兼容，可以提供有用的玩具模型，以探索可用的功能空间的$f(R)$模型，一些非常有用的与当前和即将到来的调查，将测试偏离广义相对论。
2018-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A tomographic test of cosmological principle using the JLA compilation of type Ia supernovae
我们测试的宇宙学原理，通过拟合偶极调制的距离模和宇宙学红移方面的这种调制的演变搜索。基于红移层析方法，我们将Ia型超新星的联合光变曲线分析汇编划分为不同的红移区间，并采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来推断每个红移区间内的各向异性振幅和方向。然而，我们没有发现任何显着偏离宇宙学原理，和各向异性振幅严格限制在$95\%$的置信水平小于千分之几。
2018-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics of extended chameleons
我们研究了最近提出的扩展变色龙模型在背景和线性微扰水平下的宇宙动力学。动力系统技术被用来充分描述宇宙在最大距离的演化，而结构的形成是在准静态近似下在亚视界尺度上分析的。几乎所有的扩展变色龙模型都能很好地描述从暗物质到暗能量主导的晚时间动力学跃迁，在背景和微扰水平上与$Λ$ CDM结果没有偏差。在这项工作中获得的结果证实了宇宙学的可行性扩展变色龙作为替代暗能量模型。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
A dynamical systems approach to studying the equivalence principle in dilaton gravity
Center for Astrophysics and Cosmology of the Espírito Santo Federal University (UFES)（圣埃斯皮里图联邦大学天体物理学与宇宙学中心）
本文通过动力系统方法研究稀顿引力中的等效原理等价性，揭示了宇宙学演化中如何通过相空间技术减少等效原理偏差。
2026-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Probing late-time deviations from $Λ$CDM with a quadratic dark energy expansion
Plaksha University（普拉克斯哈大学）；Universidade Federal do Paraná（巴拉那联邦大学）；Federal University of Latin American Integration (UNILA)（拉丁美洲联邦大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais（国家空间研究所）
本文研究了二次暗能量展开模型在扩展标准ΛCDM宇宙框架中的观测可行性，通过结合多种宇宙学数据集，发现该模型在不违背早期宇宙行为的情况下，使哈勃常数的推断值向更高值偏移，部分缓解了与本地测量的矛盾。
2026-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Interpretation of twisting type N vacuum solutions with cosmological constant
通过研究特权径向类时测地线上的测地偏差方程，研究了一类新的具有非零（正）宇宙学常数λ的扭曲N型真空解，推广了J. Bicak和J. Podolsky关于非扭曲N型真空解的结果.结果表明，这些扭曲的辐射时空可以解释为de-Sitter宇宙中传播的精确横向引力波，其显著特征是所有波的振幅都与λ（暗能量/物质源耦合）成正比.移动，我们证明了宇宙无毛猜想在这些时空，并讨论他们的杀戮视界。
2013-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Semi-Analytic Galaxy Formation in Massive Neutrino Cosmologies
对中微子质量的限制导致了对它们的宇宙学作用的修正，因为宇宙学中微子背景的存在是标准宇宙学模型的明确预测。在本文中，我们研究的影响，暗物质（DM）和星系的空间分布，耦合$N$体数值模拟与半解析模型（SAM）的星系形成。包括大质量中微子的宇宙学模拟预测DM扰动相对于具有相同初始条件的$Λ$ CDM运行的较慢演化，并且在小和中等尺度上抑制物质功率谱，从而影响星系种群的预测属性。我们明确地表明，这些偏差的大部分是由不同的$σ_8$预测宇宙学，包括一个大规模的中微子背景驱动。我们的结论是，独立的估计$σ_8$是必要的，为了明确地解释这种背景的影响的增长结构。相对于$Λ$ CDM运行，星系性质本身是一个弱的偏差示踪剂，但它们与所有尺度的整体物质分布相结合，可以在不同的宇宙学模型之间解开纠缠。此外，这些偏差相对于修正引力等竞争模型而言是相反的方向，从而削弱了任何可检测到的宇宙学信号。鉴于中微子背景的普遍存在，在未来旨在限制宇宙“黑暗”成分属性的任务中必须考虑到这些影响。
2014-12-18 astro-ph.CO
Thermodynamic constraints on a varying cosmological-constant-like term from the holographic equipartition law with a power-law corrected entropy
基于量子纠缠的幂律修正熵被认为是一种可行的黑洞熵。在这项研究中，作为一种替代的Bekenstein-Hawking熵，一个幂律修正的熵被应用到Padmanabhan的全息均分定律，以验证在宇宙学方程中的一个额外的驱动项，一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙在后期。与贝肯斯坦-霍金熵的偏差会在加速度方程中产生一个额外的驱动项（与哈勃参数的$α$次方成比例，其中$α$是幂律修正的无量纲常数），这可以从全息均分定律中推导出来。有趣的是，本模型中额外驱动项的值受到热力学第二定律的约束。从热力学约束出发，发现驱动项的阶数与观测到的宇宙学常数的阶数是一致的。另外，当$α$小时，即，当与贝肯斯坦-霍金熵的偏差很小时。
2017-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological tests of gravity with latest observations
我们使用最新的天文观测，包括测量本地哈勃常数，宇宙微波背景，重子声学振荡和红移空间扭曲来自星系巡天，包括SDSS BOSS和eBOSS，以及弱透镜观测CFHTLenS团队进行的宇宙尺度上的模型依赖和模型无关的方法进行观测测试的修改的重力。使用所有的数据相结合，我们发现偏离广义相对论的预测，在有效的牛顿常数，$μ(a,k)$，并在引力滑移，$η(a,k)$。使用$μ$和$η$的双参数现象学模型，该偏差在关节$\{μ(a,k),η(a,k)\}$空间中处于$3.1σ$水平，如果使用一般参数化，则达到$3.7σ$水平。这个信号可能是未知的观测系统，或者是新物理学的标志，值得在即将到来的观测中进一步研究。
2018-12-12 astro-ph.CO
Hints of dark energy anisotropic stress using Machine Learning
最近对普朗克数据和高红移类星体的分析表明，它可能偏离平坦的$Λ$冷暗物质模型（$Λ$ CDM），其中$Λ$是宇宙学常数。在这里，我们使用机器学习的方法来调查任何可能的偏离$Λ$ CDM在低和高的红移，通过使用最新的宇宙学数据。具体来说，我们应用遗传算法来探索暗能量（DE）的性质，在一个独立的模式，通过重建其状态方程$w(z)$，物质密度扰动的增长指数$γ(z)$，线性DE各向异性应力$η_\textrm{DE}(z)$和DE扰动的绝热声速$c_\textrm{s,DE}^2(z)$。我们发现在高红移处$\sim2σ$偏离-1，在$z=0.1$处绝热声速在$\sim2.5σ$水平为负，在低红移处各向异性应力偏离1，在高红移处各向异性应力偏离$\sim2σ$。这些结果暗示了在DE声速中存在非绝热分量或存在DE各向异性应力，从而暗示了可能偏离$Λ$ CDM模型。
2020-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Binning is Sinning (Supernova Version): The Impact of Self-Calibration in Cosmological Analyses with Type Ia Supernovae
最近的宇宙学分析（例如，JLA，Pantheon）将系统不确定性传播到协方差矩阵中，并在红移空间中对系统向量进行了分组或平滑处理。我们证明，这些分析的系统误差预算可以提高一个因素的$\sim1.5\times$与使用未合并和未平滑的协方差矩阵。为了理解这一点，我们采用了一种单独的方法，同时适合宇宙学参数和额外的自校准尺度参数，约束每个系统的大小。我们发现，协方差矩阵的方法和尺度参数的方法产生等效的结果，这意味着在这两种情况下的数据可以自我校准某些系统的不确定性，但这种能力受到阻碍时，在红移空间的信息是分箱或平滑。我们回顾了当前分析中的顶级系统不确定性，发现在未分组的情况下，系统不确定性的减少取决于系统是否与不同的宇宙学模型一致，以及系统是否可以通过SN属性和光度之间的额外相关性来描述。此外，我们表明，自校准的能力随着数据集的大小而增加，这为即将到来的光度分类样本分析提供了巨大的机会，如传统空间和时间调查（LSST）和Nancy Grace Roman望远镜（NGSTO）。然而，利用自校准在大型，光度分类的样品，我们必须首先解决的问题，分箱是需要在目前使用的光度方法。
2020-12-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
Modified gravity with disappearing cosmological constant
新的广义相对论的修正被认为是在修改后的$f(R)$重力的背景下，满足宇宙学和局部重力约束。所提出的模型在大曲率下表现为$R-2Λ$的渐近行为，并在平坦时空极限下表现为宇宙学常数的消失。分析了局域系统的变色龙机制和薄壳限制，发现了模型的边界，并利用偏离参数$m$在后期的陡度，在物质微扰中产生了标量-张量区域的可测量信号，从而可以检测出对$Λ$ CDM模型的偏离.从所提出的模型，加权增长率$fσ_8(z)$的演变的理论结果进行了分析。
2022-01-12 astro-ph.CO gr-qc
New cosmological constraints on the evolution of dark matter energy density
本文利用多种观测数据集严格约束了暗物质能量密度随时间的演化，发现偏离参数 $\varepsilon$ 偏离标准模型约 $2.4σ$，为暗物质与真空暗能量存在相互作用提供了确证证据。
2025-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Black hole and cosmological analysis of BF sequestered gravity
我们研究了最近提出的广义相对论修正的最小扩展，该修正借鉴了拓扑场论的概念来解决宇宙学常数问题。在原模型中，广义相对论的场内容被扩充为包括一个规范场和一个伴随值二形式，而不修改经典引力动力学。在这里，我们包括一个动力学项的规范场的来源波动的宇宙学常数。然后，我们研究球对称的黑洞和一个简单的均匀，各向同性宇宙学模型的扩展理论预测。对于黑洞的情况下，我们观察到的偏差附近的事件视界，以及一个"收费”的行为引起的规范场。在宇宙学的情况下，$\dot{H}$总是正的，并且某些解渐近于常数$H$。
2021-10-18 astro-ph.CO gr-qc
Angular systematics-free cosmological analysis of galaxy clustering in configuration space
由于光谱观测固有的各种限制，星系红移巡天受到不完整性和不均匀采样的影响。这可能会在感兴趣的汇总统计上引入系统误差，这需要在宇宙学分析中减轻以实现高精度。标准做法是根据整个调查足迹的完整性估计数采用加权方案，可能还辅之以考虑密度依赖效应的其他加权方案。在这项工作中，我们专注于纯角度系统学，并描述了另一种方法，包括在分析星系的两点关联函数的角度模式为零。通过构造，这个过程删除了所有可能的已知和未知的角观测系统的来源，但也有一部分的宇宙学signals.We使用一个修改后的Landy-Szalay估计的两点关联函数，依赖于一个额外的随机目录的角位置是随机抽取的星系目录，并提供了一个分析模型来描述这个修改后的统计。我们通过分析发光红色和发射线星系在0.43 < z < 1.1的模拟目录中的完全各向异性聚类来测试模型。我们发现，该模型充分考虑了红移空间中的修正关联函数，没有引入新的讨厌的参数。从重子声学振荡和红移空间畸变的分析导出的宇宙学参数显示出稍大的统计不确定性，主要是结构参数fs 8的增长率，表现出50%的统计误差增加，但没有角系统误差。
2021-10-19 astro-ph.CO
Matter Power Spectrum Emulator for f(R) Modified Gravity Cosmologies
测试一个超越广义相对论（GR）的可行宇宙学模型子集，以及与之相关的宇宙加速和暗能量的含义，是鲁宾天文台时空遗产调查（LSST）的范围之内，也是其努力的一部分。偏离GR-w（z）CDM模型可以表现在结构和透镜的增长率，以及在非线性尺度上的屏蔽效应。我们通过COLA（COmoving Lagrangian Acceleration）模拟来模拟该模型，探索了f（R）Hu-Sawicki修正重力（MG）候选模型预测的小尺度偏差的约束能力。我们提出的实验设计，数据生成，和宇宙学参数的插值方案和跨越红移的功率谱的提升，由于修改重力效应的仿真。模拟器的三个初步应用突出了对宇宙学参数的敏感性，Fisher预测和马尔可夫链蒙特卡罗推断的基准宇宙学。这个模拟器将在未来的宇宙学分析中发挥重要作用，处理鲁宾天文台LSST预期的大量数据。
2020-10-01 astro-ph.CO gr-qc
The power spectrum of systematics in cosmic shear tomography and the bias on cosmological parameters
宇宙剪切层析成像已经成为研究暗能量本质和区分广义相对论和修正引力理论的最有前途的工具之一。为了成功地实现这些目标，剪切测量的系统学必须考虑到，它们对弱透镜功率谱的影响必须仔细研究，以估计推断的宇宙学参数上引起的偏差。为此，我们在这里开发了一个有效的工具来计算系统学的功率谱传播，在一个现实的方式，剪切测量，源属性和调查设置的不确定性。从未加权矩的分析结果和测量和实际剪切之间的关系的一般假设，我们推导出的乘法和加法偏差的解析表达式，显示这些条款不仅取决于形状测量误差，但也对源星系的属性（即，大小，幅度和光谱能量分布）。然后，我们能够计算系统功率谱的振幅和它的标度与红移，而我们提出了一个多高斯展开模型在一个非参数的方式，其角度尺度的依赖。我们的方法允许自洽传播的系统不确定性，最终观察到的剪切功率谱，从而使我们能够量化偏离实际频谱。我们表明，即使是适度的系统学水平可以引起不可忽略的偏差，从而导致恢复的宇宙学参数的显着偏差。
2013-07-18 astro-ph.CO
Breaking the cosmological invariance of the dark matter halos shape as a new probe of modified gravity
本文发现 Hu & Sawicki 修改引力模型中暗物质晕形状会打破 GR/$w$CDM 的宇宙学不变性，并将其归因于标量场屏蔽，提出以偏离质量尺度约束 $f_{R0}$。
2024-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic shear nulling as a geometrical cosmological probe: Methodology and sensitivity to cosmological parameters and systematics
Université Paris-Saclay, IPHT, DRF-INP, UMR 3681, CEA（巴黎萨克雷大学）；Sorbonne Université, CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris（索邦大学）；Université Paris-Cité, DAP, UMR 7158, CEA（巴黎西岱大学）
本文提出层析宇宙剪切归零检验，利用弱透镜数据中的几何对称性约束宇宙学参数，并评估其对天体物理效应和观测系统误差的敏感性。
2026-06-12 astro-ph.CO
Anomalous parity asymmetry of WMAP power spectrum data at low multpoles: is it cosmological or systematics?
我们已经调查了WMAP 7年功率谱的奇宇称偏好。与模拟结果的比较表明，WMAP数据的奇校验偏好（2<= 1 <=22）在千分之四的水平上是反常的。我们研究了它的起源，排除了一些非宇宙学的起源，如非对称光束、噪声和切天效应。我们还发现原始起源需要|Re[Φ（\mathbf k）]| \ll| Im[Φ（\mathbf k）]|对于k \lesssim 22/η_0，其中η_0是当前共形时间。与奇宇称偏好相关的多极现象恰好与其他一些CMB异常现象相吻合。因此，可能存在一个共同的起源，无论是否是宇宙学的。此外，我们发现低四极幂可能是奇宇称偏好反常的一部分，而不是孤立的。普朗克探测器拥有广泛的频率覆盖范围和不同于WMAP的系统学，它可能使我们能够解决异常奇宇称偏好之谜。
2010-09-02 astro-ph.CO
Cosmological constraints on the neutrino mass including systematic uncertainties
当结合宇宙学和振荡的结果来约束中微子扇区时，经常会提出系统不确定性传播的问题。我们解决这个问题的上下文中的中微子质量（$Σm_ν$）与最近的宇宙学数据的总和上界的推导。这项工作是在${\mathrm{Λ{CDM}}}$模型扩展到$Σm_ν$，我们主张使用三个质量简并中微子。我们专注于与CMB数据分析中的前景建模相关的系统不确定性的研究，以及再电离光学深度的现有知识的影响。这是通过使用从普朗克数据构建的不同可能性来完成的。对$Σm_ν$的限制是由各种数据组合得出的，包括最新的重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星（SN）的结果。我们还讨论了当前CMB数据的引力透镜扭曲幅度高于预期的${\mathrm{Λ{CDM}}}$模型中的偏好的影响，并添加普朗克CMB透镜。然后，我们推导出一个强大的上限：$Σm_ν< 0.17\hbox{ eV at }95\% \hbox{CL}$，包括0.01 eV的前景系统。我们还讨论了中微子的质量再分配，并表明，今天的数据不允许一个解开正常从倒置的层次。对其他宇宙学参数的影响也报道，中微子质量再分配的不同假设，和不同的高，低多极CMB的可能性。
2017-08-11 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
On the Systematic Errors of Cosmological-Scale Gravity Tests using Redshift Space Distortion: Non-linear Effects and the Halo Bias
星系红移巡天观测到的红移空间畸变（RSD）是检验宇宙学尺度引力理论的有力工具，但在未来的大规模巡天观测中必须仔细研究其系统不确定性。在这里，我们采用各种解析模型的RSD和估计的系统误差测量的结构增长率参数，$fσ_8$，引起的非线性效应和晕偏差相对于暗物质分布，使用晕目录从40个实现的$3.4 \times 10^8$共动$h^{-3}$ Mpc $^3$宇宙学N体模拟。我们考虑假设的红移调查在红移z=0.5，1.35和2，和不同的最小晕质量阈值的范围内的$5.0 \times 10^{11}$ - $2.0 \times 10^{13} h^{-1} M_\odot$。我们发现，$fσ_8$的系统误差大大降低到~ 5%的水平，当最近提出的RSD的解析公式，考虑到更高阶的密度和速度场之间的耦合，采用与尺度相关的参数偏差模型。讨论了系统误差与晕质量、红移和最大波数的关系。我们还发现，威尔逊-希尔夫蒂变换是有用的，以提高似然分析的准确性时，只有少量的模式是可用的功率谱测量。
2014-07-09 astro-ph.CO
Impact of systematics on cosmological parameters from future Galaxy Clusters surveys
星系团是最近的宇宙学探测器。从这些天体推断出的宇宙学参数的精确度和准确度受到星团物理学知识的影响，通过质量可观测的标度关系进入分析，以及通过质量函数建模的质量和红移分布的理论描述。在这项工作中，我们预测的影响，这些成分的不同建模的集群检测到未来的光学和近红外调查。我们考虑了标准宇宙学的情况下，与时间相关的状态方程的暗能量。我们分析的标度关系校准的精度增加的效果，发现改进的宇宙学参数的约束。这种更高的准确性暴露了质量函数评估的影响，这是当前数据的系统性的一个次要来源。我们比较了两种不同的质量函数的评价。在这两种宇宙学场景中，使用不同的质量函数会导致参数约束的偏差。对于$Λ$ CDM模型，我们发现在$(Ω_m,σ_8)$参数平面上有一个$1.6 \, σ$位移，并且标度关系的离散度在红移演化上有一个$\sim 7 \, σ$的偏差.对于具有随时间演化的暗能量状态方程的情形，不同质量函数的假设导致$w_0$参数中的$\sim 8 \, σ$张力。这些结果表明的影响，以及精确建模的必要性，红移之间的相互作用的质量函数的演化和宇宙学分析的星系团的标度关系。
2020-05-20 astro-ph.CO
Detecting hidden uncertainties in standard candles and clocks via improved hypothesis test
由宇宙学假说引起的微小的系统不确定性很难被发现，这不仅是因为目前的观测误差相对较大，而且还因为假说引起的不确定性与其他来源的系统误差难以区分。我们介绍了一种有效的和敏感的方法来检测微小的系统误差，其中包括宇宙假设引起的不确定性和其他二次系统误差，隐藏在卡方分析的残差。在本文中，我们应用我们的分析，JLA汇编的超新星Ia观测和最新的宇宙计时器数据集。在目前系统不确定度控制下，将JLA样本与标准宇宙学模型相结合，我们发现卡方分析的残差有轻微但明显的演化特征。同时，宇宙计时观测与各种宇宙学模型没有明显的相似性，这可能被较大的观测不确定性所掩盖。由于宇宙学假设引起的误差在所有相关数据集中无偏地出现，因此当观测精度高的独立观测样本可用时，我们的方法是有用的。
2015-08-19 astro-ph.CO
CMB Polarization Systematics Due to Beam Asymmetry: Impact on Cosmological Birefringence
标准宇宙学模型被假定为尊重宇称对称性。在这种假设下，CMB的温度各向异性和“梯度”状偏振的互相关，与“卷曲”状偏振相同地消失在整个天空。然而，扩展的标准模型，允许光标量场或轴子耦合到电磁场，或耦合到黎曼重力场强度，以及其他修改的场论，可能会导致旋转的宇宙学尺度上的CMB偏振平面，并表现为非零TB和EB互相关。最近，宇称违反的程度（反映在偏振旋转）的限制使用的数据从BOOMERANG，WMAP和QUAD。预测已经作出了不久的将来的实验（如普朗克），以进一步限制宇称和洛伦兹违反条款的基本相互作用的性质。在这里，我们考虑一个现实世界的影响引起的一类望远镜光束系统，可以模仿偏振平面的旋转或以其他方式诱导非零TB和EB相关。特别是，采用的观点，即未来实验的主要目标将是通货膨胀的B模式信号，我们假设即将到来的普朗克和POLARBEAR实验的光束系统学朝着这个目标进行了优化，并探讨了光束系统学的允许水平对偏振旋转测量的精度的影响。
2009-05-07 astro-ph.CO
Impact of Large-Scale Structure Systematics on Cosmological Parameter Estimation
本文通过端到端模拟推断，系统研究了photo-z、尘埃、观测策略及协方差矩阵等系统误差对LSST宇宙学参数估计的影响，发现photo-z系统误差尤其是光谱校准偏差影响最大，而观测系统误差和不完整协方差矩阵的影响相对次要。
2025-09-28 astro-ph.CO
Exploring the Systematic Uncertainties of Type Ia Supernovae as Cosmological Probes
我们探讨了使用Ia型超新星（SNe Ia）作为宇宙学探测器的系统不确定性，使用超新星遗产巡天三年数据（SNLS 3）。通过将$α$和$β$作为红移$z$的函数，我们着重研究了拉伸光度参数$α$和色光度参数$β$的可能演化.我们没有发现$α$红移演化的证据。我们发现，没有通量平均SNe，$β$是一致的，是一个常数时，只有统计不确定性，但它与$z$显着增加时，系统的不确定性也包括在内。当所有SNe都是通量平均时，$β$的演变变得微不足道，并且当仅$z\ge 0.04$处的SNe是通量平均时，$β$与恒定一致。我们的结果是不敏感的光变曲线拟合用于推导SNLS 3样品，或功能形式的$α(z)$和$β(z)$假设。没有通量平均的SNe的$β$与$z$的明显演化很可能是未知系统效应的结果;通量平均通过在每个红移仓内平均它们来减少这些效应的影响。假设$α$和$β$为常数，我们发现SNe的通量平均对距离-红移关系有显著的影响。
2013-07-26 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the redshift dependence of the Alcock-Paczynski effect: Possibility of estimateing the non-linear systematics using fast simulations
层析AP方法是迄今为止在分离Alcock-Paczynski（AP）信号和红移空间畸变（RSD）效应以及利用$\lesssim40h^{-1}\ \rm Mpc$聚类区域导出对宇宙学参数的强约束方面最好的方法。为了保证该方法可以很容易地应用于未来的大尺度结构（LSS）的调查，我们研究了使用快速模拟方法来估计该方法的系统性的可能性。系统学的主要贡献来自于RSD效应的非零红移演化，在我们的分析中，这是量化的$\hatξ_{Δs}(μ,z)$，并估计使用BigMultidark精确N体模拟和近似COLA模拟样本。当将测量为$z=0.5$ / $z=1$的$\hatξ_{Δs}(μ,z)$与$z=0$的测量值进行比较时，我们发现约5/10%的变化。我们检查了使用COLA计算的2 pCFs的不准确性，发现它比层析AP方法的内在系统学小5-10倍，表明使用COLA估计系统学是足够好的。最后，我们测试了晕偏差的影响，发现当在$2\times 10^{12}$到$10^{14}$ $M_{\odot}$的范围内改变晕质量时，$\lesssim$在$\hatξ_{Δs}$中的变化为1.5%。我们将进行更多的研究，以实现一个准确和有效的估计系统的红移范围内的$z=0-1.5$。
2020-06-10 astro-ph.CO
