Constraining modified growth patterns with tomographic surveys
可行的模型修改重力设计,以产生宇宙加速在当前的时代,密切模仿$Λ$ CDM模型在背景宇宙学的水平。然而,这种简并性一般在线性扰动的水平上被打破,其中修改引起了一种特殊的尺度依赖模式。在耦合的暗能量模型中也可以看到类似的模式。我介绍了Pogosian和Silvestri [1]发表的关于f(R)引力理论中结构增长的主要结果,以及Zhao等人[2]发表的关于即将到来的和未来的断层扫描调查的潜力的主要结果,以检测偏离广义相对论中预期的宇宙结构增长的宇宙学常数。
2009-06-18 astro-ph.CO
CFHTLenS: Testing the Laws of Gravity with Tomographic Weak Lensing and Redshift Space Distortions
暗能量可能是宇宙中新的基础物理学的第一个迹象,要么采取物理形式,要么揭示对爱因斯坦引力的修正。弱的引力透镜和星系特有的速度为广义相对论提供了互补的探测,结合起来使我们能够以一种独特的方式测试修正的引力理论。我们进行这样的分析相结合的测量宇宙剪切断层扫描从加拿大-法国夏威夷望远镜透镜巡天(CFHTLenS)与增长的结构从WiggleZ暗能量调查和六度场星系调查(6dFGS),产生最强的现有联合约束的度量的潜力,描述一般的引力理论。对于尺度无关的修改与有效暗能量密度线性演化的度量势,我们发现目前的宇宙学偏差牛顿势和曲率势从广义相对论的预测是(Δ Psi)/Psi = 0.05 \pm 0.25和(Δ Phi)/Phi = -0.05 \pm 0.3分别(68% CL)。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Studies from HSC-SSP Tomographic Weak Lensing Peak Abundances
我们进行弱透镜层析峰值研究,使用第一年的剪切数据从超级Suprime-Cam斯巴鲁战略计划(HSC-SSP)的调查。在我们的分析中使用的字段选择,掩模和边界排除后的有效区域是$\sim 58 °^2$。源星系被分为低和高红移仓与$0.2\le z_p\le0.85$和$0.85\le z_p\le1.5$,分别。我们利用我们的晕为基础的理论峰值模型,包括大尺度结构的投影效应,从观测到的断层高峰值丰度的信噪比范围内的$ν_{\rm N}=[3.5,5.5]$宇宙学约束。这些高峰值与大质量星系团的透镜效应密切相关。因此,将它们的成员星系包含在切变目录中会导致显著的源聚集,并稀释它们的透镜信号。我们在我们的理论模型中考虑了这种系统性影响。此外,还分析了重子效应、星系内禀排列以及剪切和测光红移校准中的残余不确定性的影响。在平坦的$Λ$ CDM模型中,导出的约束是分别具有从两个星团目录CAMIRA和WZL测量的源聚类信息的$S_8=0.758_{-0.076}^{+0.033}$和$0.768_{-0.057}^{+0.030}$。不对称的不确定性是由于$(Ω_{\rm m}, σ_8)$在高峰值丰度下的简并方向与在宇宙剪切两点关联下的不同,从而近似地产生了幂指数$α=0.5$。拟合我们的约束,我们得到$α\approx 0.38$和$Σ_8=0.772_{-0.032}^{+0.028}$…
2022-10-14 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the tomographic cross-correlation of DESI Luminous Red Galaxies and Planck CMB lensing
我们使用明亮的红色星系从成像调查中选择,被用于由暗能量光谱仪(DESI)结合CMB透镜地图从普朗克合作探测$0.4\le z\le 1$的大尺度结构的振幅的目标。我们的星系样本,角数密度约为$500\,\mathrm{deg}^{-2}$超过18,000平方度,通过光度红移将其分为4个层析箱,并使用DESI的光谱学校准红移分布。我们适合的星系自谱和星系收敛交叉光谱使用模型的基础上宇宙学扰动理论,限制到大尺度,预计将很好地描述这样的模型。在$Λ$ CDM的背景下,结合所有4个样本,并使用超新星和重子声学振荡测量的背景宇宙学的先验知识,我们发现$S_8=σ_8(Ω_m/0.3)^{0.5}=0.73\pm 0.03$。这一结果低于以普朗克数据为条件的$Λ$ CDM模型的预测。我们的数据更倾向于在低红移下比模型预测的结构增长更慢,尽管只有适度的意义。
2022-01-18 astro-ph.CO
Cosmological parameter forecasts by a joint 2D tomographic approach to CMB and galaxy clustering
宇宙微波背景(CMB)场与物质示踪剂之间的互相关携带着重要的宇宙学信息。在本文中,我们预测的信噪比分析中包含的信息的互相关的CMB各向异性领域与源计数未来的宇宙学观测及其对宇宙学参数的不确定性的影响,使用联合层析分析。我们包括温度,偏振和透镜的CMB领域和星系数计数的物质示踪剂。通过限制自己的准线性尺度,我们预测的Fisher矩阵形式主义的交叉相关的源计数与CMB在几个宇宙学模型的参数的约束的相对重要性。我们得到的CMB数计数互相关可以改善暗能量品质因数(FoM)最多的一个因素$\sim 2$为LiteBIRD+CMB-S4 $\times$ SKA 1相比,两个探头的不相关组合,并将使欧几里德测光调查,以达到最高的FoM在这里考虑的。我们还预测如何CMB星系集群的互相关可以增加中微子部门的FoM,也使一个统计上显着的($\gtrsim$ 3 $σ$ LiteBIRD+CMB-S4 $\times$ SPHEREx)检测的最小中微子质量允许在正常的层次结构中只使用准线性尺度。类似地,我们发现,在当地的原始非高斯的不确定性可以低至$σ(f_{\rm NL}) \sim 1.5-2$通过使用两点统计只有CMB和无线电调查,如EMU和SKA 1的组合。我们的研究结果突出了额外的约束力的CMB和星系团之间的互相关性,从未来的调查,这主要是基于准线性尺度,因此足够强大的非线性效应。
2021-06-09 astro-ph.CO
CFHTLenS tomographic weak lensing cosmological parameter constraints: Mitigating the impact of intrinsic galaxy alignments
我们提出了一个精细的分箱层析弱透镜分析的加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查,CFHTLenS,减轻污染的信号从存在的内在星系排列通过同时适合的宇宙学模型和内在的对齐模型。CFHTLenS在五个光带中跨越154平方度,具有精确的剪切和光度红移,星系样本的中值红移为zm =0.70。我们估计了21组与6个红移仓相关的宇宙切变关联函数,每个红移仓的角度范围为1.5<θ <35弧分。我们将CFHTLenS数据与辅助宇宙学探测相结合:宇宙微波背景与WMAP 7数据,重子声学振荡与BOSS数据,以及HST距离阶梯的哈勃常数。这导致了对平坦的Lambda CDM宇宙学的物质功率谱sigma_8 = 0.799 +/- 0.015和物质密度参数Omega_m = 0.271 +/- 0.010的归一化的限制。对于平坦的wCDM宇宙学,我们约束暗能量状态方程参数w = -1.02 +/- 0.09。我们还提供了弯曲的Lambda CDM和wCDM宇宙学的约束。我们发现的内在的对齐污染是星系类型依赖于一个显着的内在的对齐信号发现早期类型的星系,在晚型星系样本的内在的对齐信号被发现是一致的零。
2013-03-07 astro-ph.CO
Tomographic Alcock-Paczynski Method with Redshift Errors
层析Alcock-Paczynski(AP)方法是一种利用红移空间中各向异性团簇的红移演化来校正宇宙学的方法。它将AP方法的适用范围扩展到实质上非线性的尺度,产生非常严格的宇宙学约束。对于未来的第四阶段无狭缝光谱调查,不可忽略的红移误差可能会降低层析AP方法的优势,抑制沿视线的非线性结构的分辨率。本文研究了在层析AP分析中红移误差如何传播到宇宙学参数中。我们使用一个公式$σ_z = σ(1+z)^α $来模拟红移误差,其中$σ$在0.001到0.006之间变化,而$α$在0.5到1.5之间变化。红移误差产生类似于强的上帝之指效应的各向异性聚集的信号,其涂抹出AP信号和由红移空间失真(RSD)引起的污染。对于中国空间站望远镜光学巡天($σ\lesssim 0.002$)的目标精度,暗能量状态方程的约束功率的降低是温和的($\lesssim 50\%$),RSD污染的抑制导致了更小的偏信比。我们的研究结果表明,层析AP方法将仍然是一个有用的和补充的工具,用于分析未来的无缝光谱调查。
2022-10-23 astro-ph.CO
On the tomographic cluster clustering as a cosmological probe
本研究利用Pinocchio模拟的暗物质晕,比较了3D与2D层析成团统计量作为宇宙学探针,发现2D方法在光度红移误差较大时能提供有竞争力的约束,适用于当前和未来的巡天数据。
2024-07-19 astro-ph.CO
Angpow: a software for the fast computation of accurate tomographic power spectra
星系的统计分布是约束宇宙学模型和引力的有力探针。特别是物质功率谱$P(k)$带来了宇宙学距离演化和星系聚类的信息。然而,从星系目录中建立$P(k)$需要一个宇宙学模型来将天空中的角度和红移转换为距离,这导致了将数据与其他宇宙学模型预测的$P(k)$进行比较时的困难,以及LSST等测光调查。位于红移$z_1$和$z_2$处的两个仓之间的角功率谱$C_\ell(z_1,z_2)$包含与物质功率谱相同的信息,不受任何宇宙学假设的影响,但是从$P(k)$预测$C_\ell(z_1,z_2)$在精确执行时是昂贵的计算。Angpow软件旨在快速准确地计算红移仓之间的自动($z_1=z_2$)和交叉($z_1 \neq z_2$)角功率谱。我们描述了开发的算法,基于Chebyshev多项式的基础上的发展和Clenshaw-Curtis求积方法。我们用其他代码验证了结果,并对性能进行基准测试。Angpow是灵活的,可以处理任何用户定义的功率谱,传递函数和红移选择窗口。该代码是足够快的程序中嵌入探索大的宇宙学参数空间,通过$C_\ell(z_1,z_2)$与数据的比较。我们强调,林伯的近似,经常用来加快计算,给出错误的$C_\ell$值的互相关。
2017-06-17 astro-ph.CO
Tomographic Constraints on Gravity from Angular Redshift Fluctuations in the Late Universe
星系红移的天空图中的波动,被称为角红移波动(ARF),包含有关宇宙结构增长率和引力性质的精确信息。具体来说,ARF约束宇宙学参数$H/H_0\,fσ_8(z)$的组合,同时是一个本质上的断层扫描探头,在很大程度上对许多观测系统误差不敏感,所有这一切都不需要假设任何红移距离关系在给定的基准宇宙学。利用BOSS LOWZ+CMASS DR 12星系样本,首次给出了ARF宇宙学约束,在$z \in [0.26,0.72]$范围内,在大于20个红移处获得了7%精度的$H/H_0 fσ_8(z)$宇宙学约束.我们的最佳拟合值是$10\%$更大,但在$1.4σ$水平上兼容,比由{ \it普朗克}观测宇宙微波背景辐射(CMB)设定的$Λ$ CDM期望值大。我们的层析测量,结合这些CMB数据,提供了一个最强的约束的重力指数$γ$,$γ=0.44^{+0.09}_{-0.07}$,它位于$2σ$从广义相对论($γ_{\rm GR}\simeq 0.55$)的预测。
2021-03-23 astro-ph.CO
Tomographic redshift dipole: Testing the cosmological principle
本文利用BOSS和eBOSS光谱数据的层析偶极子估计器检验宇宙学原理,发现eBOSS结果与CMB偶极子在2σ内一致,而BOSS数据存在未建模系统误差,揭示了进一步验证宇宙学原理所需解决的关键问题。
2024-09-26 astro-ph.CO
Non-parametric dark energy reconstruction using the tomographic Alcock-Paczynski test
层析Alcock-Paczynski(AP)方法利用星系分布的大尺度结构(LSS)的小、中等聚集尺度,可以得到严格的宇宙学约束。通过关注红移依赖性,可以将AP失真与由红移空间失真(RSD)产生的失真区分开。在这项工作中,我们结合断层AP方法与其他最近的观测数据SNIa+BAO+CMB+ $H_0$重建暗能量状态方程$w$的非参数形式。结果支持在$z\lesssim1$处的动态DE,并显示出在$z=0.5-0.7$处与$w=-1$的轻微偏差($\lesssim2σ$)。我们发现AP方法的加入改善了低红移($z\lesssim0.7$)的约束$\sim50\%$。
2019-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining cosmology with shear peak statistics: tomographic analysis
在弱引力透镜图中丰富的峰值是一个潜在的强大的宇宙学工具,补充剪切功率谱的测量。我们研究直接在剪切图中检测到的峰值,而不是收敛图,这种方法具有直接与可观测量,星系椭圆率目录工作的优势。使用大量的数值模拟来准确预测峰的丰度及其协方差,我们量化了通过类似于欧几里得任务的大面积调查所能达到的宇宙学约束,重点是密度参数Ωm和功率谱归一化σ8。我们提出了一种层析成像峰值计数方法,该方法将条件(边际)约束比来自二维(即,非层析成像)峰计数分析。我们发现,峰值统计提供的约束一个数量级的准确性比那些从集群样本在理想的情况下,一个完美的已知的可观测的质量关系;然而,当缩放关系是不知道的先验,剪切峰约束的两倍强,正交的集群约束,突出使用集群和剪切峰统计的价值。
2015-09-03 astro-ph.CO
KiDS-450: The tomographic weak lensing power spectrum and constraints on cosmological parameters
本文给出了基于$450$ sq的弱引力透镜剪切功率谱的测量结果。°的来自Kilo Degree Survey的成像数据。我们采用二次估计在两个和三个红移箱和提取带功率的红移自相关和互相关谱的多极范围$76 \leq \ell \leq 1310$。宇宙学解释的测量剪切功率谱进行贝叶斯框架假设一个$Λ$ CDM模型与空间平坦的几何形状,同时占剪切校准和红移分布以及边缘化的内在对齐,重子反馈和过度噪声功率模型的小残留的不确定性。此外,模型中还包括了大量的中微子。宇宙学的主要结果表示在参数组合$S_8 \equiv σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$产生$S_8 = \ 0.651 \pm 0.058$(3个z仓),证实了最近报道的张力在这个参数与普朗克在$3.2σ$(3个z仓)的限制。我们交叉检查的3 z-bin分析的结果与较弱的约束,从2 z-bin分析,并发现它们是一致的。该分析的高级数据产品,如波段功率测量、协方差矩阵、红移分布和似然评估链,可在http://kids.strw.leidenuniv.nl/上获得
2017-08-07 astro-ph.CO
The trouble with Hubble: Local versus global expansion rates in inhomogeneous cosmological simulations with numerical relativity
在一个完全非均匀的,各向异性的宇宙学模拟中,通过求解爱因斯坦方程与数值相对论,我们发现一个有效的哈勃参数的本地测量相差不到1%的全球价值相比。这种变化与牛顿引力的预测一致。我们分析了与1a型超新星调查相当的尺度上的平均局部膨胀率,发现局部方差无法解决\citet{riess2018b}和\citet{planck2018a}测量之间的紧张关系。
2018-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-tensor cosmologies with dust matter in the general relativity limit
本文在一般标量-张量引力理论的框架下,考虑了当普通尘埃物质的能量密度超过标量势的能量密度时,在Jordan标架中任意耦合函数的平坦Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker宇宙学模型.受宇宙学观测的启发,我们在接近所谓的广义相对论极限的范围内采用了一种近似方案。随后的标量场和哈勃参数的非线性近似方程可以在宇宙学时间内解析求解。这使我们能够区分渐近收敛于广义相对论的理论,并得出一些关于这个极限附近的宇宙动力学的含义。
2011-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbation of Unimodular Gravity and General Relativity are identical
单模引力(UG)是广义相对论(GR)的一个限制版本,其中度规的行列式是一个固定的函数,场方程由完整的爱因斯坦方程的无迹部分给出。UG和GR中的背景方程是相同的。最近有人提出,在UG中宇宙微波背景(CMB)温度涨落的一阶贡献与GR不同。本文计算了UG中的一阶微扰方程,证明了UG中的Sachs-Wolfe效应在规范不变变量意义下与GR完全相同,并证明了UG中Mukhnanov-Sasaki变量的二阶微扰方程,唯一的区别是由于对度规行列式的约束而导致的规范选择。因此,UG和GR在大尺度CMB数据中是相同的和不可区分的。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting General Relativity with Further Cosmological Data
偏离广义相对论,以解释宇宙加速一般都有时间和尺度依赖的签名在宇宙学数据。我们扩展了我们以前的工作,通过调查模型独立的引力偏差在箱的红移和长度尺度,结合进一步的宇宙学探测,如温度星系和星系星系的互相关,并通过检查偏差之间的相关性。用马尔可夫链蒙特卡罗似然法分析了模型独立参数对当前数据的拟合,结果表明,在低红移时,广义相对论在99%置信水平上偏离了最佳拟合。我们跟踪这两个不同的CFHTLS弱透镜数据集的属性,并证明COSMOS弱透镜数据不显示这样的偏差。即将到来的星系调查数据将大大提高测试时间和尺度相关的引力扩展的能力,我们计算了BigBOSS星系红移调查可能带来的限制。
2010-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing General Relativity with Current Cosmological Data
对广义相对论的偏离,例如可能导致宇宙加速的偏离,将影响大尺度结构的生长和光被该结构偏转。我们澄清了文献中出现的几种不同的模型无关的偏离广义相对论的方法之间的关系,设计了一个翻译表。我们研究目前的限制,这种偏差,使用弱引力透镜数据的CFHTLS和COSMOS调查,宇宙微波背景辐射数据的WMAP 5,和超新星距离数据的Union 2。马尔可夫链蒙特卡罗似然分析的参数在不同的红移范围内产生的一致性与广义相对论在95%的置信水平。
2010-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Testing General Relativity with Cosmological Large Scale Structure
本文探讨了用宇宙学大尺度结构的观测来检验爱因斯坦方程的可能性。我首先指出,我们还没有在只涉及均匀和各向同性宇宙的观测中检验方程。然后,我用几个例子来说明,当考虑能量动量张量和度规的涨落时,我们如何做得更好。这是说明与星系数计数,强度映射和宇宙剪切,三个例子,绝不是详尽无遗。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Lighting Dark Ages with Tomographic ISW Effect
本文利用 Planck CMB 温度、偏振和透镜数据进行红移层析 ISW 重建,在 z=500 发现 2σ 异常,并首次时空完整刻画该效应。
2024-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Probing dark energy with tomographic weak-lensing aperture mass statistics
我们预测和优化各种弱透镜孔径质量($M_{\rm ap}$)地图统计未来的宇宙剪切调查,包括峰值,空隙,和像素的完整分布(1D $M_{\rm ap}$)的宇宙学功率。这些替代方法探测物质分布的非高斯区域,在经典的两点估计中加入互补的宇宙学信息。基于SLICS和cosmo-SLICS $N$ -body模拟,我们建立了类似于欧几里得的模拟来探索$S_8 - Ω_{\rm m} - w_0$参数空间。我们开发了一种新的层析成像的形式主义,利用红移片(交叉- $M_{\rm ap}$)之间的交叉信息,除了从个别切片(自动- $M_{\rm ap}$)探测在标准的方法。我们的自动$M_{\rm ap}$预测精度与最近的文献中弱透镜峰统计,并提高了$\sim 50$ %时,包括交叉$M_{\rm ap}$。通过使用1D $M_{\rm ap}$,它的性能优于所有其他估计器,包括剪切两点相关函数($γ$-2 PCF),进一步提高了它的性能。当考虑所有的断层摄影方面,我们的不确定性范围的结构生长参数$S_8$的$\sim 45$ %(几乎两倍更好)时,结合1D $M_{\rm ap}$和$γ$-2 PCF相比,$γ$-2 PCF单独。我们还测量了暗能量状态方程$w_0$的第一个组合预测,发现与单独的$γ$-2 PCF相比,统计误差减少了三分之一。这表明,非高斯$M_{\rm ap}$地图统计探…
2021-01-13 astro-ph.CO
Testing General Relativity from Curvature & Energy contents at Cosmological scale
在这项工作中,我们研究什么是宇宙学的含义,允许几何曲率密度的行为独立于能量密度的内容。利用普朗克任务从CMB中提取的全部数据,结合BAO和SNIa测量,我们推导出,根据这种方法,宇宙学参数的新约束。特别是,我们确定的曲率暗能量简并的行为时,允许一个不同的状态方程为后者。我们还研究了这种方法是否可以弥合最近发现的哈勃参数值之间的差距,从CMB确定的和从本地宇宙测量
2017-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints with deep learning from KiDS-450 weak lensing maps
卷积神经网络(CNN)最近已被证明对合成数据,以提高宇宙学推理的精度。特别是,它们有可能产生更精确的宇宙学约束,从弱透镜质量映射比两点函数。我们提出了一个CNN从KiDS-450层析弱透镜数据集的宇宙学结果,约束总物质密度$Ω_m$,波动幅度$σ_8$,和内在的对齐幅度$A_{\rm{IA}}$。我们使用一个网格的N体模拟生成一个训练集的断层弱透镜映射。我们测试的鲁棒性的预期约束的各种影响,如重子反馈,模拟精度,不同的值的$H_0$,或光锥投影技术。我们训练了一组具有不同深度的基于ResNet的CNN,以分析划分为20个平坦区域的断层KiDS质量图集,并应用$σ=2.34$ arcmin的高斯平滑。剪切校准和$n(z)$误差的不确定性在似然管道中被边缘化。在盲法方案之后,我们用CNN分析和$A_{\rm{IA}}=1.398^{+0.779}_{-0.724}$推导出$S_8 = σ_8 (Ω_m/0.3)^{0.5} = 0.777^{+0.038}_{-0.036}$的约束。我们将此结果与相同映射和似然流水线上的功率谱分析进行比较,并发现CNN的$30\%$改进。我们讨论了我们的研究结果如何为深度学习在未来宇宙学数据分析中的应用提供了良好的前景。
2019-09-16 astro-ph.CO
Methodological refinement of the submillimeter galaxy magnification bias. II. Cosmological analysis with tomography
本文通过层析方法精化亚毫米星系放大偏差分析,优化红移分箱与CPU时间,发现排除GAMA15天区会降低互相关信号,扩展红移范围可提高稳健性并获得更紧的宇宙学约束。
2024-05-10 astro-ph.CO
KiDS-450: Cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing
我们目前的宇宙学参数的限制,从断层扫描弱引力透镜分析的~ 450度$^2$的成像数据从千度调查(KiDS)。对于一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学与$H_0$,包括最近的直接测量之前,我们发现$S_8\equivσ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}=0.745\pm0.039$。这一结果与其他大尺度结构的低红移探测,包括最近的宇宙剪切结果,以及前普朗克宇宙微波背景约束,是很好的协议。一个$2.3$ - $σ$张力在$S_8$和“实质性的不一致”,在整个参数空间被发现相对于普朗克2015年的结果。我们使用剪切测量近1500万个星系,确定了一个新的改进的“自校准”版本的$lens$适合使用一套广泛的图像模拟验证。四带$ugri$测光红移直接与深光谱测量校准。红移校准确认使用两个独立的技术的基础上的角度互相关和光度红移概率分布的属性。我们的协方差矩阵确定使用的分析方法,验证数值与大型模拟星系目录。我们占的不确定性建模的内在星系的路线和重子反馈的非线性物质功率谱的形状的影响,除了剪切和红移校准的小残留的不确定性。宇宙学分析是盲法进行的。我们的高级数据产品,包括剪切相关函数,协方差矩阵,红移分布和蒙特卡罗马尔可夫链,可在http://kids.strw.leidenuniv.nl上获得。
2016-10-28 astro-ph.CO
Reconstructing the Inflationary Landscape with Cosmological Data
我们表明,暴胀景观潜力的形状可能会受到限制,通过分析宇宙学数据。与暴胀轨迹正交的场的量子涨落可能探测了局部景观势的结构,在导致宇宙微波背景(CMB)各向异性和我们宇宙的曲率扰动的原始分布中引入了非高斯性(NG)。大尺度结构。由此产生的NG(层析NG)的类型是由景观潜力的形状,它不能完全由3或4点关联函数的特点。在这里,我们推导出一个表达式的轮廓的概率分布函数的景观潜力,我们展示了如何可以反转,以重建潜在的帮助下,CMB观测。虽然目前的观察不允许我们推断出显着水平的层析NG,未来的调查可能会提高约束这类原始签名的可能性。
2018-10-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Measuring the lensing potential with tomographic galaxy number counts
我们调查如何透镜潜力可以测量断层扫描与未来的星系调查,使用它们的数量计数。这样的测量是标准$Λ$ CDM框架的独立测试,并且可以用于辨别重力的修改理论。我们进行Fisher矩阵预测的基础上星系角红移功率谱,假设规格与未来的光度欧几里德像调查和光谱SKA像调查。对于欧几里德的调查,我们推导出一个拟合公式的放大偏差。我们的分析表明,不同的红移箱之间的互相关是非常敏感的透镜势,这样的调查可以测量在相同的精度水平的其他标准$Λ$ CDM宇宙学参数的透镜势的振幅。
2015-10-26 astro-ph.CO
Using cosmological perturbation theory to distinguish between General Relativity and Unimodular Gravity
幺模引力理论是替代广义相对论的最古老的几何引力理论之一。本质上,它是基于爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日与一个额外的限制行列式的度量。可以明确地表明,在存在宇宙学常数的情况下,单模引力可以被改写为广义相对论。这一事实导致了许多关于这两种理论在经典和量子水平上的等价性的讨论。在这里,我们提出了一个分析的重点是经典标量扰动周围的宇宙学背景。讨论的情况下,引入了一个非最小的耦合标量场。我们的结果表明,等价性在微扰水平上没有得到完全验证。
2023-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Einstein's Universe: Cosmological structure formation in numerical relativity
我们进行大规模的宇宙学模拟,直接通过数值相对论求解爱因斯坦方程。从宇宙微波背景采样的初始条件开始,我们跟踪宇宙网的出现,而不需要背景宇宙学。我们测量了物质主导宇宙中大尺度结构对平均量演化的反作用。虽然我们的结果是初步的,我们发现全球的逆反应能量密度是$10^{-8}$的顺序相比,在我们的模拟物质的能量密度,因此不太可能解释加速膨胀根据我们的假设。在我们选择的规范中,在宇宙均匀性尺度($100-180\,h^{-1}$ Mpc)以上的采样尺度,我们发现局部空间曲率的$2-3\%$变化。
2019-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Self-calibration and robust propagation of photometric redshift distribution uncertainties in weak gravitational lensing
我们提出了一种方法,准确地传播剩余的光度红移分布的宇宙学推论弱透镜测量的不确定性。层析红移箱的红移分布参数化使用灵活的修改高斯混合模型。我们适合这个模型预先校准的红移分布,并实现了分析边缘化的潜在的几百个红移滋扰参数在弱透镜似然,这被证明是准确地恢复宇宙学后验。通过迭代拟合红移分布模型中的宇宙学参数和干扰参数,我们通过层析宇宙剪切测量对红移分布进行了自校准。我们的方法被应用到第三次发布的数据结合VISTA千度红外星系巡天(KV 450)的千度调查。我们发现宇宙学参数的约束是非常好的协议与基准KV 450宇宙剪切分析和调查的影响,更灵活的模型上的自校准红移分布。我们观察到后移的中位数的五个层析红移分布的$Δz \approx 0.02$,这是然而退化与观察到的幅度减少约$10\%$的内在星系排列。
2021-05-07 astro-ph.CO
A Zero-Parameter Extension of General Relativity with Varying Cosmological Constant
本文给出了广义相对论的一个新的推广,它比广义相对论加上一个宇宙学常数具有更大的约束,并且少了一个自由参数。这是通过将宇宙学常数的动力学编码在挠率张量中,使其具有一致的时空变化来实现的。我们证明了这一机制,通过添加一个“准拓扑”项的爱因斯坦行动,自然实现了动态扭转与自动满足的比安奇身份。此外,相对于这个动力学$Λ$的作用量的变化将它固定在其他变量上,因此提供了一个比具有宇宙学常数的广义相对论更少自由度的场景。一旦引入物质,至少在均匀和各向同性的约化中,$Λ$由模型的场含量唯一地确定。我们使用Palatini制定GR明确的建设和描述这个新的理论的显着性能。我们还强调了一些可能的扩展理论。一篇配套论文[1]探讨了宇宙学中的弗里德曼-罗伯逊-沃克约化,未来的工作将研究太阳系对该理论的检验。
2019-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Controlling and leveraging small-scale information in tomographic galaxy-galaxy lensing
切向剪切信号接收来自星系物质关联函数中的物理尺度的贡献,该物理尺度远低于它被测量的横向尺度。由于小尺度很难建模,这种非定域性通常需要严格的尺度切割或新的宇宙学分析统计。利用这些贡献的不确定性对应于透镜周围的封闭投影质量的不确定性,我们提供了一个分析边缘化方案来解释这一点。我们的方法使测量包含在较小的尺度上,而不需要额外的自由参数的数值采样。我们扩展了分析边缘化形式主义,以保留宇宙学(“剪切比”)的信息,否则将被删除,由于建模的不确定性,小规模的测量,再次不需要增加额外的采样参数。我们测试的方法,使用模拟似然分析的DES年5类星系星系透镜和星系聚类datavector。我们证明,我们可以消除参数偏差,由于存在未建模的1-halo污染的星系-星系透镜信号,并使用剪切比信息的小尺度,以改善宇宙学参数的约束。
2019-03-17 astro-ph.CO
Probabilistic cosmological inference on HI tomographic data
本研究提出一种基于三维卷积编码器和掩码自回归流的无似然概率推断方法,可从中红移21厘米层析数据中高精度约束宇宙学参数,且对分布外数据具有较好鲁棒性。
2025-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the necessity of the revisions for the cosmological matter perturbations from the general relativity
用于物质微扰的微分方程通常是由膨胀宇宙中的牛顿引力和欧拉方程导出的。本文通过对$Λ$ CDM模型的度规微扰理论的显式计算,精确地导出了方程组的广义相对论修正,并证明了由牛顿引力和欧拉方程导出的微分方程组在非相对论物质占优时代以后的小尺度区域是成立的。但在辐射占优时期,改正量是不可忽略的。
2011-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Analytic marginalization of $N(z)$ uncertainties in tomographic galaxy surveys
我们提出了一种新的方法,边缘化的红移分布,$N(z)$,适用于当前和即将到来的光度星系调查的层析宇宙学分析的不确定性。我们允许任意偏差的最佳猜测$N(z)$由一个一般的协方差矩阵描述的不确定性,在我们的知识红移分布。原则上,这是对数百或数千个新参数的边缘化,这些新参数描述了作为红移和层析箱的函数的潜在偏差。然而,通过围绕基准模型线性扩展理论预测,可以分析地执行这种边缘化,从而产生修改的数据协方差矩阵,该修改的数据协方差矩阵有效地降低了对红移分布变化更敏感的数据向量的模式。我们展示了这种方法,将其应用到超Suprime-Cam第一次数据发布的星系聚类测量。我们说明了如何边缘化的校准样本的样本方差和一个大的一般系统的光度估计方法的不确定性,并探讨了先验的影响施加平滑的红移分布。
2020-09-24 astro-ph.CO
Cosmological perturbations in a family of deformations of general relativity
我们研究线性宇宙学扰动在以前介绍的家庭变形的广义相对论的特点是没有新的自由度。这类理论中的均匀和各向同性背景是未修改的,并且由通常的弗里德曼方程描述。对宇宙学扰动理论进行了修正,使相应的形变参量具有长度维。标量型引力扰动可以用与物质扰动相关的相对论势来描述,就像在广义相对论中一样。一个微分方程系统描述的发展,这一潜力和应力-能量密度扰动得到。我们发现,标量扰动的演变与修改后的有效时间相关的声速,这与广义相对论的情况下,不消失,即使在物质占主导地位的阶段进行。在一个广泛的范围内的长度参数的值控制的变形,一个特定的过渡,从制度的修正重力的广义相对论的标量扰动的演变发生在辐射统治。在这种情况下,辐射和暗物质扰动的功率谱在跃迁前进入哈勃半径的同向运动空间尺度上受到抑制。我们估计了这种抑制不会导致可观察后果的变形参数的界限。在暴胀阶段的标量扰动的演变被修改,但非常轻微,在暴胀过程中产生的原始频谱是没有显着不同的广义相对论中获得的。
2010-06-07 astro-ph.CO gr-qc
A kinetic theory of diffusion in general relativity with cosmological scalar field
提出了一个描述广义相对论中粒子扩散动力学的新模型。粒子系统的演化由切向时空丛上的无摩擦Fokker-Planck方程描述。结果表明,该物质模型的能量动量张量不是无发散的,这使得耦合Fokker-Planck方程和Einstein方程是不一致的。这个问题可以通过假设时空中存在附加物质场或修改爱因斯坦方程来解决。详细研究了在爱因斯坦方程的左边加入宇宙学标量场项的情况。对于最简单的宇宙学模型,即平坦的Robertson-Walker时空,我们证明了,依赖于宇宙学标量场的初始值(它可以与当前观测到的宇宙学常数值相一致),在有限时间内无限膨胀或奇点的形成将在未来发生.与标准的无扩散情形相反,当宇宙学常数的当前值适当小但为正时,未来坍缩成奇点也会发生。
2012-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Study of General Relativity and $f(R)$ Modified Gravity with Cosmological Constant for Einstein and Jordan Frames
本文研究了度量形式下一类修正引力理论中暴胀的玩具模型。我们不采用标准的方法--假设一个非线性拉格朗日$f(R)$在约当坐标系中--而是从爱因斯坦坐标系中的一个简单的π ^2势出发,研究前一个图中相应的$f(R)$。这种方法产生了大量的新信息,即一个自终止的线性拉格朗日的暴胀解决方案,一个强大的标准,这种理论的稳定性,一个动态的有效潜力的Ricci标量$R$,增加了一个特设的宇宙学常数在爱因斯坦框架导致热力学解释这个物理系统,这使得进一步了解其(Meta)的稳定性和演化。
2020-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Clustering tomography: measuring cosmological distances through angular clustering in thin redshift shells
我们测试的宇宙学意义的研究星系聚类使用层析成像的方法,通过计算星系两点角相关函数$ω(θ)$在薄的红移壳层使用光谱红移星系调查。这种方法的优点是,它不需要假设一个基准宇宙学,以便将测量的角位置和红移转换为距离,并且它给出了几个(不太精确的)角直径距离$D_\rm{A}(z)$的测量,而不是只有一个(更精确的)有效平均距离$D_\rm{V}(z)$的测量,这导致对宇宙膨胀历史的更好的约束。我们测试我们的模型$ω(θ)$和它的协方差矩阵对一组模拟星系目录,并表明这种技术是能够提取无偏宇宙学约束。同时,在假设由普朗克卫星的宇宙微波背景测量得到的最佳拟合$Λ$ CDM宇宙学的基础上,我们结合普朗克理论,对三个平坦宇宙学模型的最终重子振荡谱学巡天星表进行了预测,并将它们与后实验中各向同性重子声学振荡(BAO)测量的预期结果进行了比较,在同一个星系目录上结合普朗克进行重建。虽然BAO对于约束标准$Λ$ CDM模型的宇宙学参数更准确,但当我们允许暗能量状态方程$w_{DE}$偏离$-1$时,层析成像技术给出了更好的结果,导致在$w_{DE}$的恒定值的情况下与BAO类似的性能,以及在$w_{DE}$的时间依赖值的情况下的适度改善,将$w_0-w_a$平面中的品质因数的值增加到$15\%$。
2014-07-15 astro-ph.CO
Scalar-tensor cosmologies with a potential in the general relativity limit: time evolution
本文在具有任意耦合函数和势的广义Jordan引力标张量理论框架下,研究了Friedmann-Lematre-Robertson-Walker平直宇宙学模型.对于宇宙学能量密度的标量势占主导地位的普通物质的能量密度的时代,我们使用的非线性近似的解耦标量场方程的制度接近所谓的极限的广义相对论的地方弱场约束得到满足。我们给出了宇宙时间的解,特别注意渐近接近广义相对论的模型类。后者可以归入两种类型:(i)指数收敛,(ii)围绕广义相对论的阻尼振荡。作为一个例子,我们提出一个振荡的暗能量。
2010-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology using numerical relativity
本文综述了数值相对论在宇宙学动态强引力环境中的应用,介绍了求解宇宙学时空的方法,按宇宙历史组织现有研究,并展望了未来方向。
2025-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Gauge/frame invariant variables for the numerical relativity study of cosmological spacetimes
本文针对宇宙学时空数值相对论模拟中的规范问题提出了解决方案,通过引入规范/标架不变变量,并在收缩时空的数值实现中验证了该方法,确保物理结果独立于场方程表述与规范选择。
2023-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryon Acoustic Oscillations in tomographic Angular Density and Redshift Fluctuations
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Instituto de Astrofı́sica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学)
本文研究了在二维角和红移空间中宇宙声学振荡的特性,并通过联合探测分析提高了宇宙学参数的约束精度。
2025-12-19 astro-ph.CO
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型,它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质($Λ$ -CDM),在星系尺度上再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.为了实现这一点,我们假设了一种非标准形式的暗物质,它由两种不同的粒子组成,通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合,并通过这些粒子质量产生的内部矢量场(“引力光子”)连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质,而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后,我们表明,该模型在太阳系中是可行的,因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the distance-redshift relation with gravitational wave standard sirens and tomographic weak lensing
从螺旋形的致密物体发出的引力波为我们提供了距离尺度的信息,因为我们可以从波形分析中推断出源的绝对光度,这被称为标准警报。Advanced LIGO首次探测到双黑洞合并事件的引力波信号,为利用标准Sirens作为宇宙学探测器提供了可能。为了提取距离-红移关系的信息,我们将弱透镜效应与引力波源的投影数密度互相关,弱透镜效应是宇宙中物质分布的无偏示踪剂。对于弱透镜效应,我们采用层析成像技术,在很宽的红移范围内有效地获得了大尺度结构的信息。利用互相关和自相关,我们给出了四个宇宙学参数的约束预测,哈勃参数、物质密度、暗能量的状态方程参数和物质涨落幅度。为了充分探索互相关的能力,这需要大量的重叠天空覆盖,我们考虑了具体的情况下,即将到来的调查由\textit{Euclid}弱透镜和爱因斯坦望远镜的标准警报。我们表明,宇宙学参数可以严格约束的标准警报器和弱透镜的自相关和互相关。例如,哈勃参数的$1\text{-}σ$误差预期为$σ(H_0) = 0.33 \, \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1} \, \mathrm{Mpc}^{-1}$。因此,建议的统计将是一个有前途的探索到距离尺度。
2018-10-11 astro-ph.CO
Cosmology with the sub-millimetre galaxies magnification bias: Tomographic Analysis
与Gonzalez-Nuevo等人2017和Bonavera等人2019一样,由于它们的放大偏差,高z亚毫米星系可以用作引力透镜研究的背景样本。特别是,在Bonavera et al. 2020中,可以利用放大偏差来约束晕占据分布(HOD)模型的自由参数和一些主要的宇宙学参数。在这项工作中,放大率偏差已被评估为宇宙学工具,在层析成像设置。互相关函数(CCF)数据已被用来联合约束天体物理参数$M_{min}$,$M_{1}$和$α$在每个选定的红移箱和$Ω_{M}$,$σ_{8}$和$H_0$宇宙学的($Λ$ CDM).此外,我们还探讨了在联合分析($ω_0$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM)中引入$ω_0, ω_a$参数的暗能量密度的可能的时间演化。我们测量了一个GAMA星系的前景光谱样本和一个测光红移>1.2的H-ATLAS星系样本之间的CCF,GAMA星系的前景光谱样本被分成四个红移仓(0.1-0.2,0.2-0.3,0.3-0.5和0.5-0.8)。CCF的建模使用的描述,取决于HOD和宇宙学参数,估计与MCMC在不同的情况下。对于$Λ$ CDM模型,分析得出的最大后验值为0.26,$[0.17,0.41]$ 68\%C. I。$Ω_M$为0.87,$[0.75,1]$为68\%C. I.关于PDMATHAMBMZ根据我们目前的结果,$H_0$尚未受到限制。对于$ω_0$ …
2021-12-06 astro-ph.CO
Testing General Relativity at Cosmological Scales: Implementation and Parameter Correlations
在宇宙学尺度上检验广义相对论已经成为一种可能和及时的努力,这不仅是由于宇宙加速的紧迫问题,而且也是由于对广义相对论的某些扩展的提议,这些扩展将在大尺度的距离上表现出来。在这里,我们分析修改后的重力增长参数和一些核心的宇宙学参数之间的相关性,使用最新的宇宙学数据集,包括改进的宇宙演化巡天3D弱透镜。我们提供了参数化的修正生长方程及其演化。我们实现了已知的功能和分箱方法,并提出了一种新的混合方法来发展的红移(时间)和规模的修改后的重力参数。混合参数化结合了一个装箱红移的依赖性和平滑的尺度演变,避免了跳跃的物质功率谱。为了测试当前和未来数据与广义相对论的一致性而开发的形式主义在我们公开提供的软件包中实现,并称为ISiTGR(测试广义相对论的集成软件),用于公开可用的软件包CosmoMC和CAMB的一组集成的修改模块,包括Ho等人的综合Sachs-Wolfe-星系交叉相关模块的修改版本和改进的HST的新弱透镜似然模块,COSMOS弱透镜层析成像数据。我们得到了参数约束和相关系数,发现所有演化方法的修正重力参数与σ_8显著相关,与Ω_m轻度相关。在混合法和分箱法中,σ_8和修正重力参数之间的简并性对于函数形式和某些特定的分箱都是显著的,这表明在使用未来的高精度数据时需要考虑这些简并性。
2011-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Impact of baryons in cosmic shear analyses with tomographic aperture mass statistics
基于弱透镜孔径质量($M_{\rm ap}$)映射的非高斯宇宙剪切统计在宇宙学约束能力方面优于经典剪切两点关联函数($γ$ -2PCF).然而,达到这些新的估计的全部潜力,需要准确的重子物理建模的额外的非高斯信息主要驻留在小尺度。我们提出了一个这样的建模的基础上的Magneticum流体动力学模拟的KiDS-450和DES-Y1调查和欧几里德调查。我们计算的偏见,由于重子上的透镜PDF和$M_{\rm ap}$地图的峰值和空洞的分布,并将其传播到宇宙学预测的结构增长参数$S_8$,物质密度参数$Ω_{\rm m}$,和暗能量状态方程$w_0$使用SLICS和cosmo-SLICS集的暗物质模拟。我们报告了$S_8$和$Ω_{\rm m}$的几个百分点的负偏差,并在包括断层分解时测量了$w_0$的相同水平的正偏差。当将$M_{\rm ap}$统计量与$γ$ -2PCF结合时,这些偏倚达到$\sim 5$ %,因为这些估计量显示出对AGN反馈的相似依赖性。我们证实,这些偏见构成了一个小于$1σ$移动探测宇宙学参数为当前的宇宙剪切调查。然而,重子需要占在未来的第四阶段调查的百分比水平,我们建议包括AGN反馈幅度的不确定性边缘化这个参数使用多个模拟,如本文所提出的。最后,我们探讨了通过过滤$M_{\rm ap}$图来减轻重子影响的可能性,但发现这个过程需要将小尺度信息抑制到约束不再具有竞争…
2021-02-19 astro-ph.CO
A numerical relativity scheme for cosmological simulations
涉及完全协变引力动力学的宇宙学模拟可能被证明与理解相对论/非线性特征相关,因此,可以更好地利用即将到来的大尺度结构调查数据。本文提出了一种新的广义相对论的3+1积分方案,其中物质扇区包含一个最小耦合的理想流场。原始的特点是,我们完全消除了流体成分,通过约束方程,从而保持与一组无约束的发展方程的其余领域。这一方法不限制时滞函数和位移矢量,因而适用于任意规范,也适用于任意状态方程。这个方案的一个重要优点是,它允许定义和通过适应宇宙学背景下的鲁棒性测试,至少在无压完美流体物质的情况下,这是一个相关的晚期宇宙学。
2017-11-13 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Cosmological constraints from the redshift dependence of the Alcock-Paczynski effect: Fourier space analysis
层析Alcock-Paczynski(AP)方法利用AP失真的红移演化来限制宇宙学参数。它已被证明是一个强大的方法,可以从红移空间失真(RSD)的影响,并提供强大的宇宙学约束,使用$\lesssim 40h^{-1}\ \rm Mpc$聚类区域分离AP签名。在以前的工作中,层析AP方法是通过各向异性2点相关函数统计。在这项工作中,我们认为在傅立叶域进行分析的可行性,并检查这种方法的优点和缺点。我们使用积分星系功率谱(PS)作为方向函数,$\hat P_{Δk}(μ)$,量化的各向异性的大小在大尺度结构集群,并使用其红移的变化做AP测试。该方法进行了测试的大型,高分辨率的大-MultiDark普朗克(BigMD)模拟在红移$z=0-1$,使用底层的真实宇宙学$Ω_m=0.3071,\ w=-1$。用$δΩ_m=0.1,\ δw=0.3$检验了真实宇宙学和偏离真实宇宙学中$\hat P_{Δk}(μ)$的红移演化,发现AP畸变的红移演化是RSD效应的$\sim1.7-3.6$倍.我们在$k\in(0.2,1.8)\ h\ \rm Mpc^{-1}$的范围内测试该方法,并发现它在整个政权中工作良好。我们在$2\times 10^{13}$到$10^{14}\ M_{\odot}$范围内对晕质量进行了调谐,发现晕偏置的改变导致了$\hat P_{Δk}(μ)$中的$\lesssim 5 \…
2019-08-28 astro-ph.CO
Dark-energy dependent test of general relativity at cosmological scales
$Λ$ CDM框架提供了一个非常好的描述我们的宇宙与一个非常少的自由参数,可以确定高精度从目前可用的数据。然而,这并不意味着相关的物理量,如宇宙的曲率,已经被直接测量。同样,广义相对论也是假设的,但没有经过检验。在背景水平上检验广义相对论与宇宙学的相关性,包括验证它的能量含量与空间曲率之间的关系。使用扩展的牛顿公式,我们提出了一种方法,这种关系可以被测试。利用最近对宇宙微波背景辐射、重子声学振荡和超新星哈勃图的测量,我们证明了广义相对论的预言在标准$Λ$ CDM假设的框架下得到了很好的验证,即能量含量仅由物质和暗能量组成,其形式为宇宙学常数或等效的真空贡献.然而,暗流体的实际状态方程不能直接从宇宙学观测中获得。我们发现放松暗能量的状态方程打开了一个很大的可能性区域,揭示了宇宙曲率和总能量含量之间的一种新型简并。
2015-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generation of Cosmological Flows in General Relativity (Features and Properties of Integrable Singularities)
我们讨论了广义相对论中奇点问题的地位,并认为物理解必须完全无奇点的要求可能过于强烈。作为一个例子,我们考虑的可积奇点的属性,并表明它们代表的光视界分离的T-区域的黑洞和白洞。把天体物理学上的黑洞和白洞联系起来,它们就引出了一个产生新宇宙的自然机制。在有利的条件下,新的宇宙也将包含黑洞,反过来,黑洞将产生另一代宇宙。在这种情况下,宇宙进化树将继续增长,形成“超宇宙”。这种情况本质上不同于其他已知的机制,如反弹,从“无”中诞生,婴儿宇宙场景等。
2012-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending cosmological tests of General Relativity with the Square Kilometre Array
广义相对论(GR)在宇宙学尺度上的测试仍处于起步阶段,但即将进行的实验有望在广泛的距离尺度和红移范围内大大提高其精度。其中一个实验,平方公里阵列(SKA),将进行几次广泛和深入的调查,解决和未解决的中性氢(HI)21厘米线发射星系,映射了相当大一部分的天空从$0 \le z \lesssim 6$。我目前预测的能力,一套可能的SKA HI调查,以检测偏离GR重建宇宙膨胀和增长的历史。SKA第一阶段强度测绘巡天可以实现$fσ_8$到$z\approx 1$的低于1%的测量,SKA 1-MID波段2巡天到$z \lesssim 0.6$能够在修正重力参数的限制方面超过当代光谱星系巡天,如DESI和欧几里得,如果前景污染等挑战可以有效解决的话。一个更未来的第二阶段的$\sim10^9$光谱星系红移的HI调查将能够检测到一个$\sim 2\%$修改的泊松方程出$z\approx 2$。
2016-01-22 astro-ph.CO gr-qc