Avoiding the cosmological constant issue in a class of phenomenologically viable $F(R,{\cal G})$ theories
在本文中,我们研究了一类唯象可行的$F(R,{\cal G})$理论,能够避免宇宙学常数的问题。虽然没有鬼和其他类型的不稳定性问题是最重要的,其他合理的要求,如消失的有效(低曲率)宇宙学常数,包括平坦的空间作为一个稳定的真空解决方案,也强加在可行的模型。由于以下突出的功能:德西特空间是渐近宇宙动力学的吸引子,由此产生的常数哈勃速率与真空的能量密度和低曲率有效宇宙学常数都无关。
2021-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is exponential gravity a viable description for the whole cosmological history?
在这里,我们分析了一种特殊类型的$F(R)$重力,所谓的指数重力,其中包括一个指数函数的里奇标量的行动。这一项代表了对通常的希尔伯特-爱因斯坦作用量的修正。利用Ia超新星、钡离子声振荡、宇宙微波背景辐射和$H(z)$资料,对模型的自由参数进行了较好的约束。结果表明,这种对广义相对论的修正在宇宙学尺度和后期变得重要,为暗能量问题提供了另一种选择。此外,拟合未确定与$Λ$ CDM模型相关的任何统计学显著差异。最后,将该模型推广到在同一引力拉氏量中包含暴胀时期。如本文所示,附加项可以再现暴胀时代,并满足普朗克数据的约束。
2017-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable cosmological solutions in massive bimetric gravity
我们找到了双引力模型背景水平上可行宇宙学解的一般条件。此外,我们通过与Union 2.1超新星目录进行比较来约束参数,并在某些情况下通过分析确定最佳拟合参数或参数对之间的简并曲线。我们指出,一个双度规模型与一个单一的自由参数预测状态方程和密度参数之间的简单关系,很好地拟合超新星的数据,是一个有效的和可测试的替代$Λ$ CDM。此外,我们确定了一个幻影行为的条件,并表明可行的双度量宇宙学不能跨越幻影鸿沟。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Viable Cosmological Models of Disformal Theories of Gravity
利用动力系统方法研究了非形式引力的晚期宇宙动力学。结果表明,在一般情况下,没有稳定的吸引子,屏幕第五力本地和同时描述一个暗能量占主导地位的宇宙。可行的场景具有独立于非正式参数的后期属性,并且与等效的共形精髓模型相同。我们的分析表明,只有在无限的未来达到的配置,约旦帧度量变得奇异,从而解释了自然病理阻力观察到的数值上的几个以前的作品。模型的可行性,这可能发生的宇宙动力学和局部现象进行了讨论。我们确定了一个特殊的参数调整,使有一个新的固定点,可以匹配目前观察到的暗能量密度和状态方程。这个模型是不可行的标量耦合时,可见部门,但可能提供一个很好的候选模型的理论,只有暗物质是非正式耦合。
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological evolution, future singularities, Little Rip and Pseudo-Rip in viable f(R) theories and their scalar-tensor counterpart
修正的f(R)引力是暗能量的最有希望的候选者之一,甚至是整个宇宙演化的统一,包括暴胀阶段。在这类理论中,所谓的可行修正引力代表了能够再现后期加速度的现实理论,并满足局部尺度的强约束,其中广义相对论被恢复。本文对其中一些模型的宇宙学演化进行了分析,指出演化可能进入幻影阶段,但其行为可能是渐近稳定的。此外,还考虑了f(R)引力的标量张量等价性,它提供了关于未来奇点发生可能性的有用信息。在这类修正引力的框架下,我们还研究了所谓的小Rip和伪Rip。
2013-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological evolution of viable models in the generalized scalar-tensor theory
我们研究了GW170817之后的常规尘埃物质的可行广义标量张量理论的参数分布。我们通过计算标量场的时间演化来数值构建模型,这导致了一个正定的二阶哈密顿量,并与观测到的哈勃参数一致。我们展示了简并高阶标量张量(DHOST)理论及其流行子类中的模型参数分布,例如,Horndeski和GLPV理论等。我们发现:1)普朗克质量运行率$α_M$对区分理论不敏感。2)动力学编织参数$α_B$清楚地将这些模型与Horndeski理论的模型区分开,3)高阶理论的参数$α_H$和$β_1$在量值上相对小于$α_M$和$α_B$(几个因子),但是仍然可以用于区分除GLPV理论之外的理论。基于上述三个事实,我们提出了一个最小的参数集,合理区分DHOST理论的子类,($α_M$,$α_B-α_M/2$,$β_1$)。
2020-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmologically viable gauge mediation
规范介导为我们提供了超对称破缺及其在有效场论中的介导的完整图景,从而使我们能够与低能粒子物理和宇宙学观测一起讨论超对称破缺。我们详细研究了超对称破缺扇区中赝模场的宇宙学演化以及在一个简单的(但完整的)规范中介模型中早期宇宙中引力子的产生。在相当合理的假设下,我们发现存在一个参数区,在这个参数区中,宇宙的暗物质可以用热产生和非热产生的引力子来解释,而宇宙的重子不对称性则是由热稀薄生成产生的.
2012-09-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological dynamics of magnetic Bianchi I in viable $f(R)$ models of gravity
本文研究了$f(R)$理论中爱因斯坦-麦克斯韦方程的标准动力系统分析。本文利用可行的引力$f(R)$模型研究了正交空间均匀(OSH)Bianchi I型宇宙中均匀磁场的宇宙动力学。在这项工作中,$f(R) = R -αR^n$和$f(R) = \left( R^b - Λ\right)^c$模型进行检查,通过使用我们的动力系统分析。我们的结果表明,这两个$f(R)$模型都有一个可行的宇宙学的结果与文献\cite{Amendola:2007nt}中对FLRW背景的分析相同。与文献\cite{Amendola:2007nt}相反,我们发现在我们的模型中,在标准物质历元出现之前,存在一个额外的各向异性的非零宇宙学磁场不动点。这意味着宇宙具有初始各向同性阶段,中间时期为各向异性背景,最终以各向同性晚期加速度结束。原始磁场在这两个模型的剪切演化中起着至关重要的作用,这两个模型的宇宙时间标度与$σ\sim t^{-\frac13}$相同,而不是$σ\sim t^{-1}$。
2017-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics of viable f(R) theories of gravity
对广义相对论的Hu-Sawicki修正的动力学进行了完整的分析。特别是,完整的相空间的情况下,模型参数取为n=1,c1=1,几个稳定的deSitter平衡点连同一个不稳定的“类物质”点被确定。我们发现,如果宇宙学参数被选择采取他们的Lambda CDM值今天,这将导致在宇宙中,直到非常低的红移,是由一个状态方程参数等于t1/3,导致膨胀历史非常不同的Lambda CDM。我们证明,这个问题可以通过选择在高红移的λ CDM初始条件和积分方程到目前的一天来解决。
2015-10-31 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
Comment on "Viable singularity-free f(R) gravity without a cosmological constant" [arXiv:0905.1941]
最近在Phys.Rev.Lett中提出了一个修正的f(R)引力模型。102,221101(2009)[arXiv:0905.1941]其宇宙学行为与LCDM明显不同。与以前认为不同于LCDM的自洽f(R)引力模型几乎被排除的观点相反,作者声称所提出的模型在宇宙学上是可行的。在这里,我们表明,虽然该模型满足一些一致性条件,正是因为它离开LCDM行为,它不满足当地的重力约束,此外,预测的物质功率谱与SDSS数据冲突。
2009-10-08 astro-ph.CO
Nonconservative unimodular gravity: a viable cosmological scenario
在这项工作中,我们回顾的问题,施加的能量动量张量守恒作为恢复之间的等价性的单模引力和广义相对论(GR)配备一个宇宙学常数的必要条件。这个过程通常被解释为对幺模理论结构的{ \it ad hoc}强加。虽然避免总能量-动量张量守恒的后果已经在文献中介绍过,但迄今为止还没有得到广泛的探讨。我们研究一个膨胀的宇宙起源于一个单一的有效的完美流体,使其能量动量张量的零发散不强加。正如我们将要说明的,在这个方案中,幺模理论有它自己的守恒方程,它是从比安基恒等式得到的。我们探讨了均匀和各向同性膨胀背景的演化,并表明存在一个可行的宇宙学方案。此外,我们考虑标量扰动,特别注意规范的问题。我们表明,与传统的么模理论中不允许宇宙学扰动的同步和纵向(牛顿)规范相反,如果放松能量动量守恒,则在同步条件下的标量扰动仍然存在,并呈现出增长模式行为。因此,我们研究了一个新的宇宙学的情况下,宇宙的动力学从辐射阶段直接过渡到加速,但允许结构的形成。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmologically Viable Solutions in Geometric Modified Gravity
本文研究基于挠率或非度量性的远平行引力扩展模型,发现部分模型虽能复现宇宙晚期加速,但常因爱丁顿参数偏差违反太阳系约束,强调需在宇宙学与局域尺度统一检验修正引力理论。
2025-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Viable f(T) models are practically indistinguishable from LCDM
我们调查的宇宙学预言的几个$f(T)$模型,多达两个参数,在背景和微扰水平。使用当前的宇宙学观测(几何超新星类型Ia,宇宙微波背景和重子声振荡和动力学增长数据),我们施加约束的失真参数,量化这些模型的偏差从和谐$Λ$宇宙学在背景水平。此外,我们约束的增长指数$γ$预测的上下文中,这些模型使用最新的扰动增长数据的上下文中的$γ$参数化。结合$f(T)$ -重力效应的最佳拟合有效牛顿常数的演化,也得到了相应的$1σ$误差区域。我们表明,所有可行的参数部门的$f(T)$重力模型考虑实际减少这些模型的$Λ$ CDM。因此,在$f(T)$重力模型的背景下,开放给$Λ$ CDM的自由度没有被宇宙学数据利用,导致这些模型的总体不利。
2013-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable cosmology in bimetric theory
本文研究了双度规理论中的宇宙学扰动,其中两种流体分别耦合到两个度规中的一个。我们着眼于背景解的一个健康分支,阐明了宇宙学扰动的稳定性。为了这个目的,我们延长了所谓的Higuchi鬼的情况下的条件,并表明,该条件是保证满足健康的分支。我们还计算了扰动的平方传播速度,并推导出梯度不稳定性的条件。为了避免梯度不稳定性,我们发现模型参数是弱约束的。
2014-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmologically viable non-polynomial quasi-topological gravity: explicit models, $Λ$CDM limit and observational constraints
Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing, National Observatory of Athens(雅典国家天文台天文学、天体物理学、空间应用与遥感研究所);Departamento de Matemáticas, Universidad Católica del Norte(北天主教学院数学系);CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学院星系与宇宙学重点实验室,中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文研究了非多项式准拓扑引力在宇宙学中的影响,通过构建多项式、四次方、幂律等模型,展示不同函数形式导致的膨胀历史差异,并通过观测数据验证模型与ΛCDM的兼容性。
2026-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable Inflationary Models in a Ghost-free Gauss-Bonnet Theory of Gravity
在这项工作中,我们研究了最近发展的无幽灵高斯-邦纳引力理论的暴胀现象学的影响。由此产生的理论可以被看作是一个标量爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论,因此,通过采用宇宙学扰动的形式主义为后者的理论,我们计算的慢卷指数和观测指数,我们比较这些与最新的观测数据。由于在模型中存在一个自由选择的函数,原则上任何宇宙学演化都可以实现,因此我们指定哈勃速率和自由选择的函数,并检查模型的现象学。具体来说,我们专注于德西特,准德西特和宇宙学的演变,其中哈勃率呈指数级演变,最后两个是更现实的选择来描述通货膨胀。正如我们所证明的,无幽灵模型可以产生与观测数据相一致的暴胀现象。我们还简要地解决了一阶标量和张量宇宙学扰动的稳定性,指数哈勃率,正如我们所证明的,稳定性是实现了相同范围的自由参数值,保证模型的现象学可行性。
2019-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in massive bigravity
本文全面分析了无鬼大质量双引力中的经典标量、矢量和张量宇宙学扰动。特别是,我们找到了完整的演化方程和解析解在广泛的制度。我们发现,有可行的宇宙学背景,但在文献中已经发现,这些模型一般具有指数不稳定性的线性微扰理论。然而,对于非常特殊的参数选择,找到稳定的标量宇宙学扰动是可能的。对于这个稳定的子类模型,我们发现,矢量和张量扰动有增长的解决方案。我们认为,张量模式需要特殊的初始条件,以便有一个可行的模型。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Stephani Cosmology: Entropically Viable But Observationally Challenged
非均匀宇宙学模型,如斯蒂芬尼宇宙,原则上可以为观察到的宇宙加速膨胀提供解释。通过研究Stephani宇宙学的一个具体的、流行的模型--Stephani-Dabrowski模型,我们发现它在熵上是可行的。我们还评论的能量条件和两层几何的时空。然而,类似于LTB模型,尽管满足全息原理,Stephani宇宙学很难满足观测的所有约束。
2018-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(R) Gravity and its Cosmological Implications
我们研究了均匀各向同性背景下的宇宙和非均匀的物质密度扰动在可行的$f(R)$模型的暗能量和宇宙加速的演化分析和数字。结果发现,可行的$f(R)$模型一般表现出最近跨越体模边界$w_{\rm DE}=-1$。此外,它表明,扰动的增长指数依赖于时间和波数。这种异常增长可以解释SDSS数据中观测到的物质功率谱的性质,也可以部分抵消大质量中微子对谱的抑制,从而使中微子静止质量的总和更大。
2011-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularity phenomena in viable f(R) gravity
研究了在背景密度稠密的情况下,可行的f(R)引力模型的曲率奇异性.这种奇异性可以通过在拉格朗日量中加入$R^{2}$项来消除。一些宇宙学的后果,特别是引力波的标量模式的源,进行了讨论。
2012-06-25 astro-ph.CO gr-qc
Non-local gravity with a Weyl-square term
最近的工作表明,广义相对论的修正是基于在作用量中加入一个非定域项$R\,\Box^{-2}R$,或者在运动方程中加入一个涉及$(g_{μν}\Box^{-1} R)$的项,产生了暗能量的动力学模型,这些模型在背景水平和宇宙学扰动水平上都是宇宙学上可行的。我们探讨了一个更一般的一类模型的基础上,除了行动的条款成比例的$R_{μν}\,\Box^{-2}R^{μν}$和$C_{μνρσ}\, \Box^{-2}C^{μνρσ}$,其中$C_{μνρσ}$是外尔张量。我们发现,术语$R_{μν}\,\Box^{-2}R^{μν}$并没有给出一个可行的背景演变。与此相反,非局部的Weyl平方项对背景演化没有贡献,但我们发现,在宇宙学扰动的水平上,它在张量扇区中产生了不稳定性。因此,只有那些只依赖于里奇标量$R$的非定域项在宇宙学上是可行的。我们将讨论如何这些结果可以提供一个提示的机制,可能会产生这些有效的非本地条款从一个基本的本地理论。
2016-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological dynamics and observational constraints on a viable $f(Q)$ non-metric gravity model
本文提出一种可视为ΛCDM微扰的新型可行$f(Q)$引力模型,推导了相关宇宙学参数的解析近似式并分析其晚期演化行为,结合观测数据通过统计分析给出参数约束,验证了其描述宇宙晚期背景演化的合理性。
2024-01-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gamma Rays Bursts: A Viable Cosmological Probe?
本文利用哈勃参数数据以模型无关方式校准GRB的Amati关系并发现其随红移演化,进一步通过GRB与Ia型超新星联合分析证明当前GRB数据单独不足以严格约束宇宙学参数,但联合数据可显著提升约束能力。
2023-06-27 astro-ph.CO
Cosmological viability of massive gravity with generalized matter coupling
有一个不去定理禁止平坦和封闭的FLRW解决方案,在大规模的引力在平坦的参考度规,而开放的解决方案是不稳定的。最近的研究表明,如果至少有一些物质耦合到由动力学和固定参考度规组成的混合度规上,这个不可行定理就可以克服。我们表明,这是不兼容的标准描述的宇宙学来源的有效的完美流体,和理论的预测变得敏感,无论是详细的场论模型的物质内容或存在额外的黑暗自由度。这是一个严重的实际问题。此外,我们证明了可行的宇宙学背景演化与完美的流体似乎需要存在的领域具有高度人为的属性。如果通过只将某些场耦合到复合度规来打破等效原理,这可以得到改善,但仅由于大质量引力子而难以获得可行的自加速解。
2015-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Time of flight of ultra-relativistic particles in a realistic Universe: a viable tool for fundamental physics?
包括一个现实的宇宙学几何的度量波动,我们重新考虑较早的建议,测量超相对论粒子的相对飞行时间可以提供有趣的基本宇宙学和/或粒子参数的约束。利用大地光锥坐标的方便性质,我们首先计算,在洛伦兹因子和一般的(非均匀的,各向异性的)时空,两个超相对论粒子的相对到达时间作为其质量和能量的函数,以及大尺度几何的细节。值得注意的是,这个结果可以写成局部非均匀红移的简单函数在未微扰视线上的积分。然后,我们评估的不可约散射的预期的数据点,由于一阶度规扰动,并讨论,超相对论粒子的理想源,由此获得的精度上的不同的物理参数的测定。
2016-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenological Reconstruction of $f(T)$ Teleparallel Gravity
我们提出了一种新的重建方法的$f(T)$遥平行引力的减速参数的唯象参数化或其他替代品。这可以被用作一个工具包,以产生可行的修改后的重力场景直接相关的宇宙学观测。我们测试两个参数化的减速参数考虑在最近的文献中,除了一个参数化的有效(总)状态方程(EOS)的宇宙。我们使用的物质密度参数的渐近行为作为一个额外的约束,以确定模型参数的可行范围。其中一个测试模型表明,微小的修改可以产生可行的宇宙场景定量类似于$Λ$ CDM,但定性不同,而暗能量(DE)部门成为动态的,并充分解释了修改后的重力,而不是由宇宙学常数。
2019-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the Pre-Big Bang scenario from a cosmological interpretation of the NANOGrav data
该研究通过分析NANOGrav 15年数据的原始引力子遗留背景解释,发现其与弦宇宙学大爆炸前情景的最小版本矛盾,但允许非最小版本,还讨论了S对偶对称性及对曲率扰动功率谱的影响。
2025-02-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viable massive gravity without nonlinear screening
我们研究了在大质量引力投影下的宇宙学背景扰动的非线性效应,它允许在一个开放的FLRW宇宙中的自加速解。利用零曲率标度极限,我们导出了包含所有相关项的非线性方程组。我们发现标量引力子的解在所有尺度下都完全为零,这与先前研究中的线性微扰分析相一致。此外,由于下一级微扰对引力势的影响在视界内被强烈抑制。因此,在预测的大质量引力中,不再需要筛选机制来与太阳系实验保持一致。
2023-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Possible existence of viable models of bi-gravity with detectable graviton oscillations by gravitational wave detectors
我们在无鬼双引力理论的基础上讨论了引力子振荡。我们指出,这个理论具有一个自然的宇宙学背景解,它非常接近于广义相对论的情况。此外,引力子质量的有趣的参数范围,这可以通过引力波的观测来探索,并没有被太阳系测试的约束所排除。因此,引力子振荡与可能的反啁啾信号将是一个有趣的科学目标的KAGRA,先进的LIGO,先进的Virgo和GEO。
2013-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-extremal primordial black holes are a viable dark matter candidate
提出轻准极值原初黑洞作为暗物质成分的现象学模型,证明合理准极值程度下宇宙学与天体物理学约束消失,为未来特定模型分析提供原理证明。
2023-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bimetric gravity doubly coupled to matter: theory and cosmological implications
一个幽灵的重力理论与两个动力学度量都耦合到物质是一致的和可行的。它的宇宙学意义进行了研究,和模型,特别是在部分无质量的重力的情况下,被发现可以解释宇宙加速,而不诉诸暗能量。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theoretical and observational constraints of viable f(R) theories of gravity
在过去的几年里,修正引力吸引了很多关注,并且仍然是暗能量的潜在候选者。特别是所谓的可行f(R)引力理论,它既能恢复广义相对论(GR),又能产生晚期宇宙加速,在最近的文献中得到了广泛的研究。然而,扩展的引力理论有几个缺点,这些缺点损害了它们提供标准宇宙学Lambda CDM和谐模型的现实替代品的能力。我们解决宇宙学奇点的存在和条件,保证后期的加速,假设合理的能量条件下的标准物质在所谓的胡-Sawicki f(R)模型,目前最广泛研究的修改广义相对论。然后利用超新星Ia联盟2.1星表,进一步约束了模型的自由参数。理论和观测约束的综合分析揭示了这些模型的可行参数空间和潜在的有效引力理论的形式。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on viable $f(R)$ models using weak lensing
Universidad Nacional de Colombia(哥伦比亚国立大学)
本文利用弱引力透镜数据,对可行的f(R)引力模型进行约束,分析其对物质功率谱及收敛和宇宙 shear 功率谱的影响,采用贝叶斯框架进行理论预测与观测数据的比较。
2026-01-07 astro-ph.CO
Viable Mimetic $F(R)$ Gravity Compatible with Planck Observations
利用Mukhanov-Chamseddine模拟方法,研究了具有标量位和Lagrange乘子约束的$F(R)$引力.正如我们所证明的,对于给定的$F(R)$引力和适当选择的模拟势,有可能实现与普朗克观测一致的暴胀宇宙学。我们还研究了模拟$F(R)$理论的de Sitter解,并研究了解的稳定性,当这些解存在时,对线性扰动,不稳定的解,这可以提供一个优雅的退出通货膨胀的机制。最后,我们描述了一种重建方法,它可以产生$F(R)$引力,可以产生现实的暴胀宇宙学演化,给定的模拟势和哈勃率。
2015-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints on extended Galileon models
扩展的Galileon模型具有带de Sitter吸引子的跟踪解,在物质主导时期,沿该吸引子,暗能量状态方程为常数,即w_DE = -1-s,其中s为正常数。即使有了这个幻象状态方程,也有可行的参数空间,其中没有鬼和拉普拉斯不稳定性。利用Ia型超新星、宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡的观测数据,我们在背景水平上对追踪器解进行了约束,发现在平坦宇宙中,参数s被约束为s=0.034(-0.034,+0.327)(95%CL)。为了打破模型间的简并性,我们还研究了与宇宙微波背景中的大尺度结构(LSS)和积分Sachs Wolfe(ISW)效应有关的宇宙学密度扰动的演化。我们发现,根据模型参数,LSS和ISW效应是正相关或负相关。然后,可以进一步从ISW-LSS互相关的观测数据以及从物质功率谱来约束可行的参数空间。
2011-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological implications of a viable non-analytical f(R) model
对爱因斯坦-希尔伯特作用量的幂律修正(指数严格在2和3之间)产生了一个扩展的引力理论,它与太阳系实验一致,并正确地再现了宇宙热历史的主要阶段。我们发现两个不同的限制模型的特征长度尺度:从太阳系测试的下限和上限,需要存在的物质主导的时代。我们还展示了如何扩展的框架可以容纳早期德西特阶段的存在。在特征长度尺度的允许范围内,膨胀率和暴胀能量尺度之间的关系被修正,得到的膨胀率值比标准图像小几个数量级。这一事实的观测含义是,在扩展框架中,张量与标量之比的值很小。原始张量模的抑制也意味着暴胀尺度可以根据当前的极限任意接近普朗克尺度。最后,讨论了引力波在Robertson-Walker背景下的传播。
2013-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An interacting model for the cosmological dark sector
本文讨论了一个新的宇宙学暗区相互作用模型,其中冷暗物质的衰减稀释率为$a^{-3}f(a)$,其中f(a)是宇宙尺度因子$a$的任意函数.从热力学的角度,我们证明了f(a)与粒子产生过程的熵源成正比。为了研究这类相互作用模型的宇宙学结果,我们将f(a)展开成幂级数,得到了可行的宇宙学解。最后,我们使用当前的观测数据对相互作用函数f(a)进行约束。
2012-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter Power Spectra in Viable $f(R)$ Gravity Models with Dynamical Background
利用CosmoMC软件包,结合动力学背景演化和线性微扰理论,研究了可行的$f(R)$引力模型中的物质功率谱。我们发现,这些可行的$f(R)$模型普遍缩短宇宙的年龄和抑制物质密度波动。我们从现有的观测数据中考察了模型参数的允许范围和宇宙学变量的约束条件,发现$ρ_{DE}(z)$的动力学演化对中微子质量的约束起着重要的作用.
2019-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Tomography from the Next Generation of Cosmic Shear Experiments for Viable f(R) Models
我们在修正作用量f(R)理论的框架下给出了两个可行的宇宙学模型所预言的宇宙剪切信号。我们使用f(R)模型,其中宇宙当前的加速膨胀是修正的引力拉格朗日量而不是暗能量(DE)的直接结果,无论是真空能量/宇宙学常数的形式,还是动态标量场(例如quintessence)的形式。我们选择Starobinsky(St)和Hu & Sawicki(HS)f(R)模型,它们经过精心设计,可以通过太阳系重力测试。为了进一步支持--或者排除-- f(R)理论作为DE假说的替代候选者,我们利用了弱引力透镜的力量,特别是宇宙剪切。我们计算断层剪切矩阵,因为它将由即将到来的欧空局宇宙视觉欧几里得卫星测量。我们发现在St模型中宇宙剪切信号几乎完全退化为LCDM,而在HS模型中很容易区分。此外,我们计算相应的Fisher矩阵的St和HS模型,从而获得其宇宙学参数的预测。最后,我们表明,宇宙剪切的贝叶斯因子将肯定有利于HS模型LCDM,如果欧几里得测量值大于~0.02的额外HS参数n_HS。
2011-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Non-Local Curvature Gravity Cosmology via Noether Symmetries
我们考虑广义相对论的扩展基于非局部函数$f(R, \Box^{-1} R)$,其中$R$是Ricci曲率标量和非局部性是由于项$\Box^{-1} R$。我们专注于宇宙学minisuperspaces和选择可行的模型的Noether对称性方法。然后,我们找到可行的精确解,指出在宇宙学中的非局部性的作用。
2021-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong constraints on cosmological gravity from GW170817 and GRB 170817A
探测到来自两颗中子星合并的引力波信号(GW 170817)的电磁对应物(GRB 170817 A)为检验引力理论开辟了一个全新的舞台。我们表明,这种测量使我们能够把严格的约束一般标量张量和矢量张量理论,同时允许我们把一个独立的约束引力子质量的双度规引力理论。这些限制严重减少了宇宙学模型的可行范围,这些模型被提议作为广义相对论宇宙学的替代方案。
2017-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The viable f(G) gravity models via reconstruction from the observations
我们从观测数据中重建了可行的f(G)引力模型,并给出了很好地描述我们数值结果的解析解。为了避免在数值重构过程中出现的非物理挑战,我们将f(G)模型推广为f(GA),它是f(G)模型的简单扩展,并引入了一个常数A参数。我们使用几个观测数据和稳定性条件,即d2 f/dG 2> 0,并且在宇宙的后期演化中必须满足,以给出适当的初始条件来求解微扰方程。其结果是,我们得到的解析函数匹配的数值解。此外,如果人们能找到这些解析解的物理起源及其宇宙学含义,那可能会很有趣。
2020-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Unification of a Bounce with a Viable Dark Energy Era in Gauss-Bonnet Gravity
在这项工作中,我们将证明,这是可能的,在一个统一的方式来描述一个原始的反弹与暗能量时代,在高斯-邦纳修改重力的背景下。特别是,早期反弹具有原始标量曲率扰动的近尺度不变功率谱,而暗能量时代是可行的,这意味着它模仿了$Λ$ -冷暗物质模型,并且与普朗克2018年宇宙学参数数据兼容。此外,我们的分析表明,暗能量时代是免费的暗能量振荡,这发生在$f(R)$重力的背景下。我们通过研究高斯-邦纳模型的$f(R)$扩展进一步解决了后一个问题,我们表明,$f(R)$引力部分的行动实际上产生了暗能量振荡的红移$z\sim 4$。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic acceleration in asymptotically Ricci flat Universe
我们在$f(R)$度规引力的框架下,利用指数模型分析了Friedmann-Robertson-Walker时空的演化。我们表明,$f(R)$引力可能会导致消失的有效宇宙学常数在遥远的未来(即$R\rightarrow 0$),但产生一个短暂的加速膨胀在目前的时间与一个潜在的可行的宇宙学历史。这与几个$f(R)$模型形成对比,后者虽然可行,但通常会产生一个非零的有效宇宙学常数($R\rightarrow 4Λ_{\rm eff}$)。我们还表明,在渐近平坦时空中的相对论性{星可以支持在这个框架内,而不会遇到任何奇点,特别是在里奇标量$R$。
2017-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Viable Gauge Choices in Cosmologies with Non-Linear Structures
在宇宙学扰动理论中使用了各种各样的规范。这些通常被选择以将物理性质归因于坐标的特定选择,或者以其他方式简化所得方程的形式。然后进行计算,理解它们可以在任何量规中完成,并且可以随意进行不同量规之间的转换。我们表明,这种逻辑可以扩展到域的大密度对比度,不同类型的微扰膨胀是必需的,但在这种结构的存在下,可以选择的方式是严重的限制。特别是,在宇宙学文献中通常认为的大多数量规在非线性结构的存在下是不可行的。这包括空间平坦规范、同步规范、共动正交规范、总物质规范、N体规范和均匀密度规范。相比之下,我们发现,纵向规范和牛顿运动规范都是可行的选择在这两个标准的宇宙学扰动理论,并在后牛顿微扰膨胀,为了模拟非线性结构。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological analysis of a viable $f(R)$ gravity model
Liaoning Normal University(辽宁师范大学)
本文研究了一种可行的$ f(R) $引力模型,通过分析其在宇宙演化过程中的行为,验证了该模型与Ia型超新星数据的一致性,并展示了其在解释宇宙晚期加速方面的有效性。
2026-02-28 astro-ph.CO
Viable tensor-to-scalar ratio in a symmetric matter bounce
物质反弹指的是宇宙在早期收缩的场景,就像在物质主导的时代一样,直到尺度因子达到最小值,之后它开始膨胀。虽然这种情况下,已知会导致反弹后的原始扰动的尺度不变的频谱,挑战一直是构建完全对称的反弹,导致张量标量比是足够小,以符合最近的宇宙学数据。在这项工作中,我们构建了一个包含两个标量场(一个正则场和一个非正则鬼场)的模型来驱动对称物质的反弹,并研究了模型中标量扰动的演化。如果我们认为与反弹相关的尺度是普朗克尺度的量级,那么模型就完全可以用一个参数来描述,即反弹时的尺度因子值。我们发展的标量扰动数值反弹和评估反弹后的标量功率谱。我们表明,虽然标量和张量扰动谱的尺度不变的宇宙学的利益尺度,张量-标量比证明是远远小于目前的上限从观测的宇宙微波背景各向异性的普朗克任务。我们还通过分析论证来支持我们的数值分析。
2017-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(T,B)$ cosmography for high redshifts
根据宇宙学观测的统计特性,本文提出了$f(T,B)$引力下的宇宙学。在这种情况下,我们发现了一个宇宙学可行的标准情况下,允许减少几个$f(T,B)$模型之间的简并已经在文献中提出。此外,我们约束这个模型使用万神殿SNeIa编译,宇宙计时器和一个新的伽玛射线暴校准的数据样本。我们发现,通过适当的策略,包括宇宙学参数,我们确实产生了一个可行的宇宙学与我们的模型在$f(T,B)$重力。
2021-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological inviability of $f(R,T)$ gravity
在众多的广义相对论的引力理论中,$f(R,T)$引力理论(其中$R$是Ricci标量,$T$是能量动量张量的迹)最近得到了广泛的研究。通过在引力拉氏量中加入物质贡献,$f(R,T)$理论已经成为GR的一个有趣的扩展,在天体物理学和宇宙学中展示了广泛的现象学。然而,在本文中,我们讨论的困难出现在解释一个可行的和现实的宇宙学的$f(R,T)$类理论。我们的研究结果挑战了$f(R,T)$作为重力的替代修改的可行性。
2017-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does Bulk Viscosity Create a Viable Unified Dark Matter Model?
我们详细调查的可能性,一个单一的不完美的流体与体积粘度可以取代单独的暗物质和暗能量在宇宙学模型的需要。通过选择合适的模型参数,我们证明了该模型中的背景宇宙学可以高精度地模拟LCDM宇宙。然而,随着宇宙膨胀经历减速-加速过渡,这种流体中的密度扰动迅速衰减。我们表明,虽然这并没有显着影响重子物质的结构形成,它使引力势衰减迅速在后期,导致修改宇宙学观测量的预测,如CMB功率谱和弱透镜。因此,这种统一的暗物质模型很难与天文观测相一致。我们还澄清了与其他统一的暗物质模型的差异,其中流体是正压,即,p=p(rho),如(推广的)Chaubergin气体模型,并指出它们的观测困难。我们还总结了没有引入新的动力学自由度的暗扇区模型的现状,并讨论了它们存在的问题。
2009-05-11 astro-ph.CO gr-qc
$γ$ gravity: Steepness control
我们调查了一个简单的推广的度量指数$f(R)$引力理论,宇宙学上可行的和兼容的太阳系引力测试。我们发现,相比其他可行的$f(R)$理论,其急剧依赖于里奇标量$R$有利于协议的结构约束,打开的可能性$f(R)$模型的状态方程参数,可以区分从宇宙学常数($w_{de}=-1$)与未来的调查在背景和微扰水平。
2013-09-10 astro-ph.CO
Linear cosmological perturbations in Scalar-tensor-vector gravity
我们研究的宇宙学扰动的标量-张量-矢量引力理论的背景下,在文献中称为MOG。最近的研究表明,MOG再现了一个可行的背景宇宙学演化的$Λ$ CDM。然而,物质主导的时代略有不同。本文研究了线性物质扰动,并估计了相应的修正重力参数。我们发现,MOG降低了扰动的增长率,并与RSD数据比较表明,MOG表明$σ_8$的值更高,相比$Λ$ CDM。这一点对MOG的宇宙学可行性构成了强有力的挑战。
2020-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Solar system constraints on f(G) gravity models
讨论了太阳系对f(G)引力模型的约束,其中f是Gauss-Bonnet项G的函数。我们专注于宇宙学上可行的f(G)模型,可以负责后期的宇宙加速。这些模型通常会对真空史瓦西解进行修正,修正形式为ψ *(r/rs)^p,其中ψ = H^2 rs^2 << 1,rs是太阳的史瓦西半径,H是今天的哈勃参数。我们通常估计修改广义相对论的强度,以便用一些实验来对抗模型,如光的偏转和近日点移动。我们证明了宇宙学上可行的f(G)模型在很宽的模型参数范围内可以与太阳系约束相一致。
2009-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph