Testing (modified) gravity with 3D and tomographic cosmic shear
宇宙剪切是当前和未来测量中检验引力的主要探测器之一。有两种主要的技术来分析宇宙剪切测量;一种是层析成像方法，其中不同红移仓中的透镜信号之间的相关性被用来恢复红移信息，另一种是3D方法，其中完整的红移信息贯穿整个分析。在这里，我们比较这两种方法，通过预测未来的调查，如欧几里得宇宙学的约束。我们扩展的三维形式主义的第一次超出了标准模型，属于Horndeski类的理论。这包括大多数普遍耦合扩展$Λ$ CDM与一个标量自由度的度量，仍然与目前的观察。在给定一个固定的背景下，Horndeski引力中线性扰动的演化仅由一组四个时间函数描述。我们的时间演化模型假设成比例的暗能量密度分数和Fisher矩阵的比例系数的约束。我们发现，一个3D分析可以约束Horndeski理论更好地比一个断层摄影，特别是减少的顺序为20 $\%$的错误。本文首次展示了Fisher矩阵预测的完全三维和断层分析的宇宙剪切调查之间的平等基础上的定量比较。3D形式主义增加的灵敏度来自于它在整个分析过程中保留源红移信息的能力。
2018-11-12 astro-ph.CO
Unleashing cosmic shear information with the tomographic weak lensing PDF
本文研究了层析弱透镜收敛PDF在轻度非线性尺度下对宇宙学参数的约束能力，发现5分箱层析与两点统计联合分析能显著提升参数约束，并通过提取非高斯信息有效解开参数简并。
2024-07-15 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\%$），RSD污染的抑制导致了更小的偏信比。我们的研究结果表明，层析AP方法将仍然是一个有用的和补充的工具，用于分析未来的无缝光谱调查。
2022-10-23 astro-ph.CO
On the validity of the continuity equation in a modified gravity framework with CMB, DES 3x2pt and tomographic ISW data
Heidelberg University（海德堡大学）
本文研究了在修改引力框架中连续性方程的有效性，通过CMB、DES和ISW数据测试，发现A_c参数在不同条件下存在非零修改。
2025-12-11 astro-ph.CO
Measuring the lensing potential with tomographic galaxy number counts
我们调查如何透镜潜力可以测量断层扫描与未来的星系调查，使用它们的数量计数。这样的测量是标准$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
Constraining modified theory of gravity with galaxy bispectrum
我们探讨了利用非线性引力演化引起的星系双谱作为检验一般标量张量理论与二阶运动方程的可能探针。我们发现，时间依赖性的领先的二阶内核的近似特征在于一个参数，二阶指数，这是预期跟踪宇宙的高阶增长历史。我们表明，我们的新参数可以显着携带新的信息的非线性增长的结构。我们预测未来的约束条件的二阶指数以及状态方程参数和增长指数。
2017-09-11 astro-ph.CO
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
Cosmic Shear constraints from HSC Year 3 with clustering calibration of the tomographic redshift distributions from DESI
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Institute for Advanced Study（普林斯顿高等研究院）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文利用HSC Y3数据和DESI的光谱学进行体积校准，改进了宇宙学参数S8的约束，误差减小1.8倍，结果更接近Planck宇宙学。
2026-09-16 astro-ph.CO
Constraining dark sector perturbations I: cosmic shear and CMB lensing
我们目前和未来的约束状态方程的暗区扰动。考虑的状态方程是对应于广义标量场模型和时间同态不变的$L(g)$理论，相当于相对论弹性介质的模型，也违反了大质量引力洛伦兹。我们开发这些模型的可观察到的影响的理论理解。为了约束这些模型，我们使用CMB温度数据从普朗克，BAO测量，CMB透镜数据从普朗克和南极望远镜，和弱星系透镜数据CFHTLenS。我们发现非平凡的排除参数的范围内，虽然数据仍然与$w=-1$兼容。我们衡量未来的实验将如何帮助约束参数。这是通过对CMB实验（如CoRE和PRISM）和断层星系弱透镜调查的可能性分析来完成的，重点是欧几里德在轻度非线性尺度上的潜在辨别力。
2015-06-26 astro-ph.CO
A marked correlation function for constraining modified gravity models
未来的大尺度结构调查将为我们的宇宙学模型提供越来越严格的约束。这些巡天将通过测量重子声学振荡和红移空间畸变，报告距离尺度和扰动增长率的结果。有趣的问题是：为了检验尚不为人知的宇宙加速模型，什么样的进一步分析应该成为常规？旨在通过修正广义相对论来解释宇宙加速膨胀率的模型通常会调用筛选机制，这可能会在其预测中留下非标准的密度依赖性。这表明密度依赖的聚类是一种“通用”限制。本文认为，一个密度标记的关联函数提供了一个密度依赖的统计，这是很容易计算和报告，并需要最小的额外的基础设施超出了常规的调查分析。我们给出了这一思想的一种实现，并利用低阶微扰理论对其进行了研究。我们鼓励开发修改后的引力理论的团体，看看这些统计数据是否为他们的模型提供了区分力。
2016-11-16 astro-ph.CO
Constraining Modified Gravity with Euclid
未来提出的卫星任务，如欧几里德可以提供机会，测试广义相对论在宇宙尺度上通过映射星系弱透镜信号。在本文中，我们预测这些实验的能力，以约束修改后的重力的标量张量和$f(R)$理论预测的情况。我们发现，欧几里德将改善约束预期从普朗克卫星对这些修改后的重力模型的两个数量级。我们讨论了参数退化和可能的偏差引入修改的重力。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Constraining modified gravity with weak lensing peaks
本文利用弱引力透镜峰统计量，结合 FORGE 和 BRIDGE 模拟、高斯过程回归模拟器及高斯似然，检验 $f(R)$ 和 nDGP 修改引力模型，证明峰统计量可在第四阶段巡天中有效区分广义相对论并高精度约束修改引力参数。
2024-08-01 astro-ph.CO
Testing extensions to LCDM on small scales with forthcoming cosmic shear surveys
我们调查的约束力，即将举行的第四阶段弱透镜调查（欧几里得，LSST，和NGENUS）扩展到LCDM模型在小尺度上，通过它们对宇宙剪切功率谱的影响。我们使用高分辨率的宇宙学模拟计算如何温暖的暗物质（WDM），自相互作用的暗物质（SIDM）和运行的光谱指数影响的非线性物质功率谱，P（k），作为一个函数的规模和红移。我们评估宇宙学约束的功率使用合成弱透镜观测来自这些功率谱，并考虑到预期的源密度，形状噪声和宇宙方差误差即将到来的调查。我们表明，即将到来的第四阶段巡天将能够通过WDM模型（排除粒子质量< 0.5 keV的模型）和SIDM模型（排除与速度无关的截面> 10 cm ^2 g^-1的模型）对小尺度宇宙剪切功率谱的影响，对它们施加有用的、独立的约束。类似地，他们将能够用一个运行的光谱指数来强烈地约束宇宙学。最后，我们探讨了与层析箱之间的宇宙剪切互谱相关的误差，发现它可以受到泊松噪声的显着影响（标准假设是泊松噪声取消层析箱之间）。我们提供了一个新的分析形式的交叉频谱上的错误，准确地捕捉到这种效果。
2021-09-24 astro-ph.CO
Constraining modified gravity with gravitational wave distance measurements
已有文献表明，探测双星源发射的引力波可以提供光度距离的测量。随后的事件电磁对应物，然后，适合于探测距离红移关系和做宇宙学参数估计，以及调查修改的重力（MG）模型。在有效的方法来MG相当于Horndeski的上下文中，这个GW距离不同于标准的电磁光度距离，因为在波传播中存在修改的摩擦。在这里，我们调查如何精确地未来计划的干涉仪爱因斯坦望远镜将探测这种偏离广义相对论，考虑到暗能量状态方程和GW摩擦的唯象参数化。尽管这是一个独立的重力测试，特别是对于$f(R)$，我们得出的结论是，它可能提供比当前可用的约束更弱的约束。
2022-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmology with weak lensing voids
即将到来的调查，如\LSST{}和\Euclid{}将显着提高弱透镜作为宇宙学探测的能力。为了最大限度地提高信息，可以从这些调查中提取，重要的是要探索新的统计，补充标准的弱透镜统计，如剪切-剪切关联函数和峰值计数。在这项工作中，我们使用最近提出的弱透镜观测-弱透镜空洞-进行参数约束预测LSST的调查。我们使用\cosmoslics{} $w$ CDM模拟套件来测量作为宇宙学参数的函数的空洞统计。模拟数据用于训练高斯过程回归仿真器，我们使用它来生成似然轮廓，并提供来自模拟观测的参数约束。我们发现，空隙丰度是更多的约束比切向剪切剖面，虽然两者的组合提供了额外的约束力。我们预测，没有层析分解，这些空隙统计可以约束的物质波动幅度，$S_8$在0.3\%（68\%置信区间），而提供1.5，1.5和2.7\%的精度上的物质密度参数，$Ω_{\rm m}$，约化哈勃常数，$h$，和暗能量状态方程参数，$w_0$，分别。这些结果比$Ω_m$、$S_8$和$w_0$具有相同观测规范的剪-剪关联函数的约束更严格。从WL空隙的约束也有互补的参数简并方向的剪切2 PCF的所有组合的参数，包括$h$，使弱透镜空隙统计一个有前途的宇宙学探测。
2021-07-31 astro-ph.CO
Principal Component Analysis of Modified Gravity using Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements
我们进行了主成分分析，以评估未来的观测能力，以衡量偏离广义相对论的预测的泊松和各向异性方程的线性尺度。特别是，我们专注于如何测量红移空间失真（RSD）观测光谱星系红移调查时，结合透镜层析调查将提高约束。假设一个欧几里德星系成像和红移调查，我们发现，添加3D信息减少了3和10之间的因素相比，只有从透镜层析调查的观测值的情况下，统计不确定性。我们还发现，良好的约束模式的数量增加了3和7之间的一个因素。我们的研究表明，联合星系成像和红移调查，如SuMIRe和Euclid的重要性，以提供更严格的测试的ΛCDM模型，并区分各种修改的重力和暗能量模型。
2013-08-21 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
Numerical forecasts for lab experiments constraining modified gravity: the chameleon model
当前宇宙膨胀的加速导致了巧合以及广义相对论框架内的微调问题。动态标量场已被引入，以应对这些问题，其中一些调用筛选机制，通过当地的重力测试。最近的实验室实验的基础上，原子干涉测量在真空室已被提出来测试修改后的重力模型。到目前为止，只有分析计算被用来提供预测。我们推导出变色龙模型的数值解，考虑到真空室壁及其环境的影响。有了这个真实的变色龙场的轮廓，我们改进了分析得出的预测。最后，我们强调了由于真空室的具体效果，这对未来的实验可能是有趣的。
2015-12-24 astro-ph.CO hep-ph
Constraining modified gravity scenarios with the 6dFGS and SDSS galaxy peculiar velocity datasets
本研究利用6dFGS和SDSS星系本动速度数据测量两点相关性以约束修改引力模型，发现结果与广义相对论一致，测得结构增长参数，并拟合了nDGP和f(R)模型参数极限，未来更大巡天将提升约束力。
2024-07-26 astro-ph.CO
Tomographic constraints on the high-energy cosmic neutrino emission rate
CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院理论物理研究所）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）
通过IceCube数据与星系过密度图的交叉相关性，研究高能宇宙中微子发射率的红移分布，提出两种模型并设置发射率上限。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining $f(R)$ Gravity with a $k$-cut Cosmic Shear Analysis of the Hyper Suprime-Cam First-Year Data
使用斯巴鲁Hyper Suprime-Cam（HSC）第1年的数据，我们进行了第一次$k$切割宇宙剪切分析，约束$Λ$ CDM和$f(R)$ Hu-Sawicki修正重力。为了生成$f(R)$宇宙剪切理论矢量，我们使用COLA（COmoving Lagrangian Acceleration）模拟训练的物质功率谱模拟器。$k$ -切割方法被用来显着降低权重的灵敏度，小尺度（$k > 1 \ h {\rm Mpc }^{-1}$）模式的物质功率谱中的仿真器是不太准确的，同时确保我们的结果是强大的重子反馈模型的不确定性。我们还开发了一个测试，以确保模型化不良的小尺度的影响被归零。对于$Λ$ CDM，我们发现$S_8 = σ_8 (Ω_m / 0.3) ^ {0.5} = 0.789 ^{+0.039}_{-0.022}$，而对$f(R)$修改的重力参数的约束是先验支配的。在未来，$k$切割方法可用于约束大量的重力理论，其中计算限制使得将物质功率谱建模到极小尺度是不可行的。
2021-10-21 astro-ph.CO
Constraining Lorentz-violating, Modified Dispersion Relations with Gravitational Waves
修正的引力理论一般预测违反洛伦兹不变性，这可能导致修改色散关系的引力波的传播模式。我们构造了一个参数化的色散关系，可以重现一系列已知的洛伦兹破坏预测，并研究它们对引力波传播的影响。修改后的色散关系迫使不同波长的引力波训练以略微不同的速度传播，从而导致在引力波探测器上观察到的修改后的相位演化。我们将展示如何将这种修正映射到可观察的波形和参数化的后爱因斯坦框架，提出了一系列偏离广义相对论的模型。如果引力波被探测到，那么这种修正的证据的缺乏就可以用来限制洛伦兹破坏。我们得到的约束是最严格的色散关系，规模与引力子的动量的小功率和恶化为陡峭的缩放。
2014-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: constraining modified gravity
我们使用重子声学振荡和红移空间失真从完成的重子振荡光谱调查，对应于斯隆数字巡天的数据发布12，结合宇宙微波背景，超新星和红移空间失真测量从额外的光谱调查组合的样品分析，以测试偏离广义相对论。我们提出了几个唯象模型的修改重力的限制：首先，我们参数化的增长的结构使用的增长指数$γ$，发现$γ=0.566\pm0.058$（68\%C. L.）。其次，我们通过引入两个附加参数$G_M$和$G_L$，修正了两个牛顿势之间的关系。在这种方法中，$G_M$是指结构生长的修改，而$G_L$是指透镜电位的修改。我们考虑一个幂律模型的红移依赖$G_M$和$G_L$以及在红移空间中的分仓，引入四个额外的自由度，$G_M(z<0.5)$，$G_M(z>0.5)$，$G_L(z<0.5)$，$G_L(z>0.5)$。在68\%C. L.我们测量线性模型的$G_M=0.980 \pm 0.096$和$G_L=1.082 \pm 0.060$、立方模型的$G_M= 1.01\pm 0.36$和$G_L=1.31 \pm 0.19$以及$G_M(z<0.5)=1.26 \pm 0.32$、$G_M(z>0.5)=0.986\pm0.022$、$G_L(z<0.5)=1.067\pm0.058$和$G_L(z>0.5)=1.037\pm0.029$。第三，我们研究了一般的标量张量引力理论，发现该模型大多不受当前数…
2016-12-02 astro-ph.CO
Constraining Scalar-Tensor Modified Gravity with Gravitational Waves and Large Scale Structure Surveys
第一次多信使引力波事件对修正的引力模型空间产生了变革性影响。在本文中，我们研究了加强测试的重力，可能与未来的一组引力波标准警报事件。我们执行MCMC约束预测Horndeski标量张量理论中的参数。特别是，我们专注于互补的引力波与电磁大尺度结构数据的星系调查。我们发现，从先进的LIGO网络中添加50个低红移（$z \lesssim 0.2$）标准警报器，与现有的大尺度结构电磁观测限制相比，只提供了适度的改进（因子1.1 - 1.3，其中1.0没有改进）。相比之下，未来LISA卫星的高红移（高达$z \sim 10$）标准警报器将改善Horndeski理论中普朗克质量随时间演化的约束，提高因子为$\sim 5$。通过模拟不同的情况下，我们发现这种改进是强大的边缘化在未知的合并倾斜角和合并源人口的三个合理的模型之间的变化。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Modified Chaplygin gas parameters
研究了一个以修正的Chaubergin气体为燃料的FRW模型在状态方程$p = Aρ-\frac{B}{ρ^α}$下的演化。本文尝试利用观测资料，通过著名的等值线图技术来约束MCG模型的自由参数。为了研究宇宙学模型\emph{vis-a-vis}观测结果的可行性，确定了这对自由参数值的允许范围。除了允许减速参数符号的\emph{flip}的理想特征外，我们还发现从减速到加速相的转变发生在相对较低的红移值处，这与观测预测的加速是最近的现象相一致。据发现，有效的声速可能会成为虚的依赖于初始条件的信号，扰动与不稳定集，导致在结构的形成。当考虑更多的$A$负值时，符号中的\emph{flip}被延迟，导致密度参数快速变化。从等值线图中还发现，与观测结果的相容性是可以接受的，其值$A$非常接近于零或一个小的负数。
2014-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Weak lensing peak statistics in the era of large scale cosmological surveys
弱透镜峰计数是约束宇宙学参数的有力统计工具。到目前为止，这种方法只适用于面积较小的测量，最大可达几百平方度。由于未来的调查将提供数千平方度的弱透镜数据集，对峰值统计的理论预测的需求将变得更高。特别是，需要增加宇宙体积的大型模拟。在这项工作中，我们研究了使用快速Comoving-Lagrangian加速（COLA）方法生成的模拟，再加上收敛图生成器Ufalcon，用于预测峰值计数的可能性。我们研究的系统介绍了COLA方法通过比较它与一个完整的TreePM代码。我们发现，对于一个2000度的$^2$调查，系统误差是远远小于统计误差。这表明，COLA方法是能够产生有前途的理论预测弱透镜峰。我们还研究了数据向量的各种配置的约束能力，探索将样本分割成层析箱并结合不同平滑尺度的影响。我们发现平滑尺度的组合具有最大的约束力，与单个平滑尺度相比，对$S_8$幅度参数的约束提高了至少40%，而断层扫描仅使测量精度增加有限。
2018-10-31 astro-ph.CO
Constraints on Modified Gravity from Sunyaev-Zeldovich Cluster Surveys
我们研究了当前和未来Sunyaev-Zeldovich集群调查对f（R）引力模型的约束力。我们使用Fisher矩阵的方法，采用自校准的质量可观测的标度关系，并评估的SPT，普朗克，SPTPol和ACTPol调查的约束。考虑了修正引力对质量函数、晕偏差、物质功率谱和质量-可观测关系的影响。我们表明，仅依靠数量计数，普朗克星系团目录预计将减少目前的上限约四倍，σ fR 0 = 3 { \times } 10-5（68%的置信水平）。添加团簇功率谱进一步改进了对SPT和Planck的σ fR 0 = 10-5的约束，以及对SPTPol的σ fR 0 = 3 { \times } 10-6的约束，将团簇约束显著地超出了由于变色龙筛选机制而导致的数量计数没有约束能力的限制。此外，这两个观测值的组合打破了简并，特别是与膨胀历史（有效暗能量密度和状态方程）。的约束，只有轻微恶化的使用自校准，但强烈依赖于集群样本的质量阈值。
2011-12-20 astro-ph.CO
Constraining General Modifications of Gravity during Reionisation
强度映射使我们能够测试宇宙学和基础物理学在再电离时代，与线波动的功率谱探测大范围的尺度和红移。本文给出了一般修正重力方案中21厘米谱线涨落的宇宙学体积，其中附加参数是物质扰动的初始条件参数$α$和尺度相关的修正重力参数$Y$，它测量了泊松方程偏离广义相对论的程度。对于即将到来的调查，如SKA，我们预测，使用从我们的模拟中得出的功率谱，强度映射的能力，以约束在再电离过程中的重力修改，以及调查与天体物理参数的相关性。
2018-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Tests of General Relativity with Future Tomographic Surveys
未来的弱透镜巡天将绘制出物质扰动和引力势的演化图，从而在宇宙尺度上对广义相对论进行新的检验。他们将探讨物质超密度，局部曲率和牛顿势之间的关系。这些关系可以在其他引力理论中或通过大质量中微子或外来暗能量流体的影响进行修改。我们引入两个函数的时间和规模占任何这样的修改的线性制度。我们使用主成分分析，找到这些功能的宇宙学数据将约束的本征模。约束模式的数量给出了一个独立于模型的预测，即有多少描述偏离广义相对论的参数可以被约束，以及$w(z)$。模式的尺度和时间依赖性告诉我们哪些理论模型将得到更好的检验。
2009-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining and Comparing the Dynamical Dark Energy and f(R) Modified Gravity Models with Cosmological Distance Measurements
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）；Department of Physics, College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院物理系）
本文利用多种宇宙学观测数据约束和比较了动态暗能量模型与f(R)修正引力模型，发现不同数据集对模型选择有显著影响。
2026-02-21 astro-ph.CO
Complementarity of Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements in Testing General Relativity
我们探讨弱透镜和星系特有的速度测量的互补性，以更好地约束修改广义相对论。我们没有发现任何证据的偏差从GR宇宙尺度上的奇特的速度测量（在斯隆数字巡天的发光红星系）与弱透镜测量（从CFHT遗产调查）的组合。我们提供了一个Fisher误差预测的欧氏空间为基础的调查，包括透镜和奇特的速度测量，并表明，预期的约束修改后的重力将是至少一个数量级优于目前的数据，即我们将获得5%的误差修改后的重力参数化这里描述。我们还提出了一个模型-独立的方法来约束修改后的重力参数使用层析特有的速度信息，并将这种方法应用到本数据集。
2010-11-09 astro-ph.CO
Joint halo mass function for modified gravity and massive neutrinos I: simulations and cosmological forecasts
我们提出了一个晕质量函数准确的完整相关的胡-Sawicki $f(R)$参数空间的基础上球形塌缩计算和校准的一套修改后的重力$N$体模拟，包括大量的中微子。我们调查的能力，目前和即将到来的星系团观测检测偏离广义相对论，同时限制总中微子质量，包括系统的不确定性。我们的研究结果表明，大质量中微子和修正引力效应之间的简并性是目前寻找新的星系团引力物理的限制因素，但未来的调查将能够打破简并性。
2018-06-19 astro-ph.CO
An accurate method of modeling cluster scaling relations in modified gravity
我们提出了一种新的方法来模拟团簇标度关系的修正引力。利用一系列非辐射流体动力学模拟，我们发现，利用$Λ$ CDM模型中的已知结果，可以准确地预测累积气体量的标度关系，如Sunyaev Zel'dovich效应（Compton-y参数）和x射线Compton-Y参数，其精度为$\sim3\%$ .该方法提供了一种可靠的方法来分析气体物理在修改的重力使用要求较低，更有效的纯冷暗物质模拟。因此，我们的研究结果具有重要的理论和实践意义，在约束重力使用集群调查。
2016-05-23 astro-ph.CO
Challenges in Constraining Gravity with Cosmic Voids
本研究通过N体模拟比较nDGP、$f(R)$引力与GR的空洞统计，发现模拟星系示踪体消除大小函数差异，但四极矩对引力模型不敏感，GSM可准确重构$ξ_2$，且空洞四极矩是$β$的无偏估计量。
2022-12-05 astro-ph.CO
Constraining Brans-Dicke cosmology with the CSST galaxy clustering spectroscopic survey
布兰斯-迪克（BD）理论是最简单的引力量-张量理论，可以被认为是修正的爱因斯坦广义相对论的候选理论。在这项工作中，我们预测了在CSST星系团光谱巡天中，对于点源5 $σ$探测，用星等极限$\sim 23$ AB等对BD理论的限制。我们生成模拟数据的基础上的zCOSMOS目录，并考虑CSST光谱调查的观测和仪器的影响。我们预测了BD理论中星系的功率谱从$z=0$到1.5，并包括了星系的偏置和其他系统参数。马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术是用来找到宇宙学和系统参数的最佳拟合和概率分布。引入了满足$ζ=\ln \left(1+\frac{1}ω\right)$的Brans-Dicke参数$ζ$。我们发现CSST分光星系团巡天在假设$ζ= 0$的情况下，可以给出$|ζ|<10^{-2}$，或等价的$|ω|>\mathcal{O}(10^2)$和$|\dot{G}/G|<10^{-13}$。这些约束条件与当前宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声振荡（BAO）和Ia型超新星（SN Ia）数据的联合约束条件几乎处于同一数量级，表明CSST星系团光谱巡天将有力地约束BD理论和其他修正的引力理论。
2022-04-04 astro-ph.CO
fkPT: Constraining scale-dependent modified gravity with the full-shape galaxy power spectrum
本文提出fk-微扰理论并实现为fkpt代码，通过仅计算尺度依赖增长率f(k,t)和大尺度微扰核极限，快速计算红移空间星系功率谱，从而高效约束尺度依赖修改引力模型。
2024-05-04 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Scale Dependent Growth with Redshift Surveys
正在进行的和未来的红移巡天有能力在很宽的红移范围内测量大尺度结构的增长率，严格限制宇宙学参数。然而，在广义相对论之外，线性密度微扰区的增长率不仅与红移有关，而且与尺度有关，这揭示了修正引力的重要线索。我们证明了一个完全独立的模型的方法binning的引力强度$G_{\rm eff}(k,z)$匹配标量张量的增长率$fσ_8(k,z)$的结果$0.02\%$ - $0.27\%$均方根精度。对于暗能量光谱仪（DESI）的质量数据，我们发现面元值可以限制在1.4%~ 28%。我们还探讨了一般的标量张量形式，限制振幅和过去和未来的标量子质量/形状参数。也许最有趣的是，低红移特有的速度数据与类似的红移空间失真测量的互补性很强，使2D联合置信度轮廓区域的改善高达6-7倍。最后，我们量化了一些重力参数化的问题，不包括所有的关键物理。
2022-11-16 astro-ph.CO
Constraining DGP Gravity from Observational Data
目前我们宇宙的加速膨胀可能是由一种未知的能量成分（暗能量）或广义相对论的修正（修正引力）驱动的。本文重新讨论了一个唯象模型的约束条件，该模型介于纯\LambdaCDM模型和带附加参数α的Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）膜世界模型之间.结合宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星（SNIa），以及伽马射线暴（GRB）和线性增长因子（LGF）等高红移观测，我们得到了参数α=0.254 \pm 0.153（68% C. L.）的严格约束，这意味着平坦的DGP模型与当前的观测结果不相容，而纯\LambdaCDM模型仍然非常好地拟合数据。最后，我们以更高的精度模拟了未来的测量，发现与现有的约束相比，对α的约束可以提高两倍。
2009-07-28 astro-ph.CO
Constraining $f(T)$ Theories with the Varying Gravitational Constant
众所周知，变化的有效引力“常数”是大多数修正引力理论的共同特征之一。当然，作为一种修正的引力理论，$f(T)$理论也不例外。注意到观测对变化的引力“常数”的约束是非常严格的，在目前的工作中，我们试图用变化的引力“常数”来约束$f(T)$理论。我们发现，允许的模型参数$n$或$β$已被显着缩小到一个非常窄的范围为零。事实上，这些结果将以前的约束改进了一个数量级。
2012-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting dark matter and modified holographic Ricci dark energy plus a noninteracting cosmic component
我们研究了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙，它有一个相互作用的暗物质，一个修改的全息Ricci暗能量（MHRDE），加上第三个，解耦的组件，作为辐射项的行为。我们考虑了暗分量密度及其导数的非线性相互作用。我们应用$χ^{2}$方法对哈勃观测数据进行宇宙学参数的约束，并分析了MHRDE和全息Ricci暗能量模型在辐射时代的暗能量总量。前者与早期报道的暗能量行为的束缚$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.1$相一致，而后者则不符合。
2012-07-06 astro-ph.CO
Constraining the Gravitational Wave Speed in the Early Universe via Gravitational Cherenkov Radiation
本文研究早期宇宙修正引力中原初等离子体通过引力切伦科夫辐射产生遗迹引力波背景的机制，并结合大爆炸核合成约束推导出对早期引力波速度的限制。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the modified symmetric teleparallel gravity using cosmological data
本文利用多种宇宙学观测数据约束 $f(Q)$ 引力模型，通过 MCMC 分析得到 $H_0$ 和 $σ_8$ 的最佳拟合值，表明该模型有望缓解宇宙学紧张关系。
2024-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic star formation history with tomographic cosmic infrared background-galaxy cross-correlation
在这项工作中，我们探测宇宙的恒星形成的历史，利用层析交叉相关的宇宙红外背景（CIB）和星系样本。星系样本来自千度巡天（KiDS），而CIB地图则来自\planck \，即天空地图。我们在谐波空间中测量互相关，其显著性为43 $σ$。我们模拟的交叉相关性与晕模型，它将CIB各向异性的恒星形成率（SFR）和星系丰度。我们假设，SFR有一个对数正态依赖于晕质量，而星系丰度遵循晕占据分布（HOD）模型。互相关给出了$η_{\mathrm{max}}= 0.41^{+0.09}_{-0.14}$在晕质量$\log_{10}(M_{\mathrm{peak}}/M_{\odot})= {12.14\pm 0.36}$下的最佳拟合最大恒星形成效率。导出的恒星形成率密度（SFRD）被很好地约束到$z\sim 1.5$。在高红移的约束功率主要是由KiDS调查深度的限制。结合先前研究的外部SFRD测量值，得到$\log_{10}(M_{\mathrm{peak}}/M_{\odot})=12.42^{+0.35}_{-0.19}$。这将SFRD约束收紧到$z=4$，在$z=1.74^{+0.06}_{-0.02}$处产生$0.09_{-0.004}^{+0.003}\,M_{\odot} \mathrm { year }^{-1} \mathrm{Mpc}^{-3}$的峰值SFRD，对应于$10.05…
2022-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Singling out modified gravity parameters and datasets reveals a dichotomy between Planck and lensing
在宇宙学尺度上检验广义相对论的一个重要途径是对爱因斯坦微扰方程中的修正引力参数进行约束。到目前为止，大多数研究都分析了MG参数对的约束，但在这里，我们一次探索一个参数的约束，同时将另一个参数固定在其GR值上。这使我们能够分析各种模型，同时受益于来自数据的更强约束力。我们还探索了哪些特定的数据集与GR存在张力。我们发现，当使用Planck 18 +SNe+BAO时，具有（$μ=1$，$η$）和（$μ$，$η=1$）的模型显示出3.9- $σ$和3.8- $σ$偏离GR，而（$μ$，$η$）显示出3.4- $σ$的张力。对于MG参数$Σ$固定于GR值的模型，我们发现GR没有张力。使用贝叶斯模型选择分析，我们发现，一些单参数MG模型是适度的青睐$Λ$ CDM时，使用所有的数据集组合，除了普朗克CMB透镜和DES数据。也就是说，普朗克18显示出与GR的适度张力，仅当添加RSD，SNe或BAO的任何组合时才会增加。然而，增加透镜减小或消除这些张力，这可以归因于透镜在约束MG参数$Σ$中的能力。两个整体组的数据集被发现有一个二分法时，进行一致性测试与GR，这可能是由于系统的影响，缺乏约束力，或建模。这些调查结果值得进一步调查，使用更精确的数据，从正在进行的和未来的调查。
2022-03-08 astro-ph.CO gr-qc
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
Calibration of systematics in constraining modified gravity models with galaxy cluster mass profiles
透镜效应和星系团动力学质量剖面的联合测定是在宇宙尺度上限制引力修正的一个很好的工具。然而，寻找与广义相对论的微小偏差需要对影响该方法的系统学进行精确控制。在这个分析中，我们集中在星系团成员星系的动力学的质量剖面重建的系统学，同时假设透镜提供无偏的质量剖面重建。特别是，在线性$f(R)$重力的情况下，我们的目的是verifying是否在现实的模拟团簇形成一个虚假的检测偏离GR可以检测到由于违反的主要假设（如动力学平衡和球对称性）的方法是基于。我们的目标是通过分析一组取自$Λ$ CDM N体宇宙学模拟的暗物质晕来识别和校准这些系统学的影响。[...]如果不应用选择标准，则$Λ$ CDM宇宙（其中假设GR）中的簇的$\sim 60\%$产生对修改的重力的虚假检测。我们发现，发现与GR预测$P_{GR}$一致的集群的概率主要取决于晕的投影相空间的属性和沿视线投影的集群的形状取向。我们定义了两个观测标准，它们与找到与GR预测一致的集群的概率相关，并且可以用来选择[...]这些对象更适合于所提出的方法的应用。特别是，我们发现根据这些标准，在最好的情况下，虚假检测的百分比可以降低到$\sim 20\%$。鉴于下一代调查将提供的数据，我们的结果是相关的。
2020-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Tomographic cross correlations between galaxy surveys and the CMB gravitational lensing potential. Effect of the redshift bin mismatch
本文通过LSST与Planck CMB透镜的蒙特卡洛模拟，量化测光红移误差造成的红移区间错配对功率谱及σ8等参数的偏差，并提出基于散射矩阵的快速校正方法。
2024-05-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Cosmic Expansion and Gravity with Galaxy Redshift Surveys
我们分析了下一代星系红移调查的科学范围，如BigBOSS，以适应同时随时间变化的暗能量状态方程和依赖于时间和尺度的引力。同时拟合避免了假设$Λ$ CDM展开或广义相对论的潜在偏差，并且仅导致约束的适度退化。星系偏差，自由地适合在红移箱，是自我校准的光谱测量红移空间失真，并造成很小的影响。星系红移、宇宙微波背景和超新星距离数据的组合可以对6个模型独立的修正重力量提供5-10%的约束。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc
Will Multiple Probes of Dark Energy find Modified Gravity?
宇宙学中最紧迫的问题之一是，广义相对论（GR）加上暗区是否是基本的物理理论，或者是否需要修改的引力模型。即将到来的暗能量实验旨在用多种方法探测暗能量，通过比较不同方法在约束暗能量参数方面的结果，可以解决这个问题。不一致将标志着假设模型（GR加上暗能量）的崩溃。我们研究的权力，这种一致性测试的投影约束$w_0-w_a$平面从四个不同的技术的暗能量调查的事件，底层的真实模型是修改后的重力。我们发现，寻找重叠的标准技术有一些缺点，我们提出了一个替代的，更强大的多维一致性测试。我们介绍的方法来预测是否一个给定的实验将能够使用这个测试来区分一个修改后的重力模型GR。
2010-07-22 astro-ph.CO
Constraining Cosmological Parameters with Viscous Modified Chaplygin Gas and Generalized Cosmic Chaplygin Gas Models in Horava-Lifshitz Gravity: Utilizing Late-time Datasets
本文在Hořava-Lifshitz引力下利用VMMG和GCCM模型，结合多种晚期观测数据约束哈勃常数和声视界等宇宙学参数，并通过多种诊断方法验证模型合理性。
2024-08-09 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
Constraining the cosmological model of modified $f(Q)$ gravity: Phantom dark energy and observational insights
本文研究了修正 $f(Q)$ 引力下的宇宙学模型，利用哈勃和 Pantheon 数据集通过 MCMC 方法约束参数，发现暗能量表现出幽灵特征，并经诊断工具证实。
2023-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological extra dimensions with gravitational wave standard sirens: from theory to current and future multi-messenger observations
引力波在宇宙学距离上的传播为在最大尺度上检验引力相互作用提供了新的途径。许多修正的引力理论，通常用来解释观测到的宇宙加速度，可以用标准电磁（EM）观测的替代和补充方式来探索。在本文中，我们考虑一个均匀的和各向同性的宇宙学与额外的空间维度在大尺度上，这是一个简单的唯象原型的额外的维修改的引力宇宙学模型。通过假设引力在高维时空中传播，而光子被限制在广义相对论通常的四维空间中，我们从第一性原理推导出GW探测器测量的光度距离与EM观测推断的光度距离之间的关系。然后，我们使用这个关系来约束双中子星事件GW 170817和双黑洞合并GW 190521的宇宙学额外维度的数量。我们进一步提供预测的激光干涉仪空间天线（LISA）通过模拟多信使观测大质量黑洞二（MBHB）合并。本文扩展和更新了以前的分析，关键是忽略了一个额外的红移的依赖关系的GW-EM光度距离的关系，影响从多信使GW事件在高红移的结果，特别是从LISA MBHB预期的约束。
2021-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Scale-Dependent Growth in $f(R)$ Gravity with Future 21 cm Surveys
Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）；University of Cape Town（开普敦大学）；North-West University（西北大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）；Duy Tan University（Duy 坦大学）
通过模拟未来21厘米巡天观测，研究$f(R)$引力模型中尺度相关的增长指数及中性氢偏置与增长率参数的约束能力。
2026-06-02 astro-ph.CO gr-qc
