Testing foundations of modern cosmology with SKA all-sky surveys
使用平方公里阵列(SKA)进行的连续谱和HI巡天将使我们能够探测现代宇宙学的一些最基本的假设,包括宇宙学原理。SKA全天巡天将绘制一个巨大的时空切片,并揭示超视界尺度的宇宙学和统一阶的红移。我们说明了这些调查的潜力,并讨论了在高保真度测量宇宙射电偶极子的前景。我们概述了几个潜在的宇宙学转型测试进行SKA全天巡天。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Figures of Merit for Testing Standard Models: Application to Dark Energy Experiments in Cosmology
给定一个要测试的标准模型,实验可以设计为:(i)测量标准模型参数;(ii)扩展标准模型;或(iii)寻找偏离标准模型的证据。为了测量(或扩展)标准模型,Fisher矩阵在宇宙学中被广泛用于预测高斯假设下未来调查的预期参数误差。在这篇文章中,我们提出了一个框架,可用于设计实验,使它最大限度地发现偏离标准模型的机会。使用一个简单的说明性的例子,在附录中讨论,我们表明,最佳的实验配置可以显着依赖于所选择的优化方法。我们还展示了一些简单的宇宙学计算,在那里我们研究重子声学振荡和Supernove调查。在这样做的时候,我们还展示了如何外部数据,如WMAP测量的CMB峰的位置,和理论先验可以包括在分析中。在我们研究的宇宙学案例中(DETF第三阶段),我们发现三种优化方法产生了类似的结果,这是令人放心的,并表明最佳实验的选择在这个水平上是相当稳健的。然而,随着我们转向更雄心勃勃的未来调查,情况可能并非如此。
2010-09-16 astro-ph.CO
Testing Linearly Coasting Cosmology by Strong Lensing System and Pantheon+ Data
本文用强引力透镜系统和 Pantheon+ 超新星数据约束幂律宇宙学,发现线性惯性滑行在 1σ 内符合 SGL,但不被 Pantheon+ 支持。
2024-03-03 astro-ph.CO
Testing 3+1 and 3+2 neutrino mass models with cosmology and short baseline experiments
最近的短基线中微子振荡实验和宇宙微波背景各向异性测量的结果表明存在额外的不育中微子。在本文中,我们适当地结合这些数据集,推导出3+1和3+2框架中的不育中微子质量的界限,发现两个数据集之间潜在的良好协议。然而,当分析中包括星系团时,振荡和宇宙学数据之间的张力明显存在。
2012-07-27 astro-ph.CO hep-ph
Testing the Everett Interpretation of Quantum Mechanics with Cosmology
在这个简短的说明中,我们认为,与仍然经常说的相反,量子力学的埃弗雷特多世界解释在原则上不是不可能检验的。它实际上并不比大多数其他类型的多元宇宙理论更难(但也不容易)进行测试。我们也提醒为什么多元宇宙的场景可以被证伪。
2015-01-22 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Testing bound dark energy with cosmological parameter and fundamental constant evolution
一种新的束缚态暗能量(BDE)宇宙学被提出,其中暗能量是大爆炸后几十年凝聚的轻介子场之间的束缚能。据报道,正确的暗能量密度出现使用粒子物理学没有微调。仅这一点就使得BDE宇宙学值得进一步研究。这项工作着眼于宇宙学参数的演化和基本常数的值,以确定宇宙学的预测是否与观测相一致的晚时间BDE预测。这项工作考虑的时间段之间的比例因子为0.1和1.0。一个模型BDE宇宙学被认为是与当前的宇宙学参数值在观测范围内。计算使用了三个不同的值,即接近负一的当前暗能量状态方程。所有这三种情况下产生的宇宙学参数和基本常数的演化与观测约束一致。BDE和宇宙学参数之间的解析关系的开发,以确保一组一致的参数。
2019-10-10 astro-ph.CO
Testing time-delayed cosmology
受原初暴胀时代提出的时间延迟宇宙学的启发,我们考虑了延迟弗里德曼方程在晚期宇宙中的应用,并探讨了它的一些可观察到的后果。我们研究了由延迟弗里德曼方程预测的背景演化,并确定了在此延迟背景中牛顿微扰的增长。我们揭示了时间延迟宇宙学的确凿印记,这些印记可以追溯到延迟微分方程中的衍生一般不连续性。我们表明,晚时间的宇宙延迟是统计上一致的哈勃膨胀率和增长数据。基于这些观测值,我们计算了一个非零的最佳估计的时间延迟参数,并发现贝叶斯证据并不强烈排除晚时间的时间延迟,但值得进一步研究。
2021-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing different approaches to quantum gravity with cosmology: An overview
在现有的量子引力理论中,弦论、圈量子引力、非对易几何、群场论、因果集、渐近安全、因果动力三角、突现引力是最有动机的模型。作为对这期《Comptes Rendus Physique》特刊的介绍性总结,我解释了这些不同的理论如何通过宇宙学观测来检验或约束。
2017-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing $Λ$-Free f(Q) Cosmology
本文通过动力系统分析、超新星和CMB数据约束以及标准汽笛事件预测,检验无Λ的f(Q)对称远平行引力模型,发现其相对于ΛCDM处于不利地位,未来标准汽笛事件或可决定性判断该模型可行性。
2023-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Is cosmography a useful tool for testing cosmology?
宇宙学中的模型无关方法已经成为一个重要的工具,以处理越来越多的解释宇宙后期加速的理论选择。原则上,这提供了一种在不同假设下检验宇宙学和谐(或$Λ$ CDM)模型的方法,并排除了整个竞争理论。其中一种独立于模型的方法是所谓的宇宙学方法,它只依赖于宇宙在大尺度上的均匀性和各向同性。我们发现,这种方法有许多缺点,提供有偏见的结果取决于在级数展开中使用的辅助变量,是无法排除模型或充分重建理论与高阶导数的引力或物质部门。因此,以目前的形式,这种方法似乎无法为宇宙学应用提供可靠或有用的结果。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Testing Lambda CDM cosmology at turnaround: where to look for violations of the bound?
在$Λ$ CDM宇宙学中,结构的形成在暗能量支配宇宙的质量/能量预算后不久就停止了。这种效应的一个表现是,在这样的宇宙学中,转向半径有一个上限。最近,一个新的,本地的,以宇宙学常数的形式存在的暗能量的测试提出了基于这个周转界限。在设计一个通过高精度测定质量和转向半径来挑战$Λ$ CDM宇宙学的实验之前,我们必须回答两个重要的问题:第一,当转向尺度结构被预测到足够接近它们的最大尺寸时,可以观察到可能的边界破坏。第二,这是最好的质量规模的目标,为可能违反的界限。使用Press-Schechter形式主义,我们发现转向结构在实践中已经停止形成,因此,结构的转向半径必须非常接近今天的最大值。我们还发现,质量规模的$\sim 10^{13} M_\odot$的特点转向结构,开始形成一个统计上重要的数字密度今天。这种质量尺度也区分了具有不同宇宙学演化的转向结构:较小的结构不再在转向尺度内重新调整其质量分布,它们从更高的值逐渐接近其最终丰度,并且它们足够常见,在某些时期,经历了与可比质量结构的重大合并;较大的结构表现出相反的行为。我们称之为过渡质量规模,我们认为这是最佳的上述目的。作为一个必然的结果,我们解释了不同的吸积行为的小和大的结构中观察到的已经进行了数值模拟。
2015-11-26 astro-ph.CO
Prospects of testing late-time cosmology with weak lensing of gravitational waves and galaxy surveys
本研究考察了引力波弱透镜与星系场的交叉相关性,发现GW-WL能将非ΛCDM参数精度提高一倍,有望成为大尺度结构巡天的互补探针。
2023-06-20 astro-ph.CO
Testing CCDM Cosmology with the Radiation Temperature-Redshift Relation
标准的$Λ$ CDM模型可以在背景和微扰水平(线性和非线性)由一类引力诱导粒子产生宇宙学(CCDM宇宙学)模拟。然而,CCDM模型中的辐射分量遵循略微不同的温度-红移$T(z)$定律,该定律取决于描述次主导光子产生速率的额外参数$ν_r$。在这里,我们进行了统计分析的基础上汇编的36个最近的测量$T(z)$在低和中等红移。CCDM宇宙学中产生率的可能性受$ν_r = 0.024^{+0.026}_{-0.024}$($1σ$置信水平)的约束,从而表明$Λ$ CDM($ν_r=0$)仍然与采用的数据样本兼容。虽然在动力学部分(宇宙历史和物质涨落)几乎没有区别,但所谓的热力学部分(温度定律、热遗迹丰度和CMB功率谱)为$Λ$ CDM和CCDM宇宙学的关键测试提供了明确的可能性。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Testing General Relativity in Cosmology
本文综述了在宇宙学尺度上检验广义相对论的最新进展和结果。在过去的二十年里,这门学科以解决宇宙加速和与之相关的暗能量问题为目标,得到了迅速的发展。然而,随着精密宇宙学的出现,它本身也成为了一个在宇宙尺度上检验引力物理的积极努力。我们概述了宇宙学探测重力,形式主义和参数化测试偏离GR在宇宙尺度,选定的修改后的重力(MG)理论,引力筛选机制,并为这些测试开发的计算机代码。然后,我们提供了最近的宇宙学约束MG参数和选定的MG模型的摘要。我们补充这些宇宙学的限制,从最近的二元中子星合并事件的影响总结。接下来,我们总结了MG参数预测与天体物理系统,将占主导地位的不确定性的一些结果。该评论旨在提供一个主题的全貌,并为有兴趣加入该领域的学生和研究人员提供一个切入点。它也可以作为一个快速参考最近的结果和限制测试重力在宇宙尺度。
2018-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmology with decaying cosmological constant -- exact solutions and model testing
我们研究了$Λ(t)$宇宙学模型的动力学,该模型是标准宇宙学模型($Λ$ CDM模型)的自然推广。我们考虑一类模型:具有指定形式的$Λ(t)=Λ_{\text{bare}}+\frac{α^2}{t^2}$的模型。这种类型的$Λ(t)$参数化是由不同的宇宙学方法激发的。我们解释运行λ模型($Λ(t)$)作为一个特殊的模型的相互作用宇宙学与相互作用项$-dΛ(t)/dt$,其中能量转移是暗物质和暗能量部门之间。对于具有指定形式的$Λ(t)$的$Λ(t)$宇宙学,我们找到了贝塞尔函数形式的精确解.我们的模型表明,在宇宙的早期演化过程中,暗能量$Ω_e$的分数密度是恒定的,接近于零。我们还利用SNIa、BAO、CMB、$H(z)$的观测数据和Alcock-Paczy{\displaystyle {\frac {f在这种情况下,我们制定了一个简单的标准$Λ$相对于$t$的变化的加加速度或符号的估计$(1-Ω_{\text{m},0}-Ω_{Λ,0})$。通过对模型的实例研究,我们找到了一个上限$α^2 < 0.012$($2σ$ C.L.)描述的变化从宇宙学常数,而LCDM模型似乎是符合各种数据。
2015-10-29 astro-ph.CO
Testing the accuracy of likelihoods for cluster abundance cosmology
星系团的丰度是探测宇宙物质密度涨落幅度、宇宙物质总量及其膨胀历史的灵敏探针。推断宇宙学参数的正确值和准确的不确定性需要精确的星系团丰度统计知识,编码在似然函数中。在本文中,我们测试的准确性集群丰度似然在文献中使用,即泊松和高斯似然以及更完整的描述的高斯-泊松复合似然。对于各种装箱选择和分析设置重复此操作。为了评估一个给定的可能性的准确性,这项工作比较个人的后验协方差估计的协方差超过1000个模拟的暗物质晕目录从PINOCCHIO算法获得。我们发现,对于鲁宾/LSST或欧几里得类调查的高斯似然提供了强大的约束,在大范围的装箱选择。不考虑样本协方差的泊松似然总是低估参数的误差,即使在样本量减少或仅考虑高质量聚类时也是如此。我们发现使用更复杂的Gauss-Poisson复合似然没有任何好处,因为它基本上给出了与高斯似然相同的结果,但计算成本更高。最后,在这个理想的设置中,我们注意到当在质量红移平面中使用大量的仓时,参数误差条上只有很小的增益。
2023-02-28 astro-ph.CO
Testing the WMAP cosmology via Planck radio catalogues
支持标准LCDM宇宙学模型的主要证据是WMAP和其他微波实验观测到的CMB功率谱。但是Sawangwit和Shanks(2010)最近表明,WMAP CMB功率谱对WMAP望远镜的光束轮廓高度敏感。在这里,我们使用的源目录从普朗克早期数据发布进一步测试的WMAP光束轮廓。我们确认,在Q,V,特别是在W堆叠的光束轮廓出现比预期的更宽时,木星光束相比,规范化直接的射电源配置文件或使用普朗克通量。基于WMAP-CMB自由源目录和NVSS源的计算也得到了同样的结果。我们的光束轮廓测量的准确性得到了CMB天空模拟分析的支持。然而,来自WMAP 7的W波段的波束轮廓比先前在WMAP 5数据中发现的要窄,并且WMAP波束的抑制现在仅在~3sigma水平。我们还发现,WMAP源通量表现出可能的非线性与普朗克通量。但是,包括Weiland等人(2011)明亮源的地基和普朗克数据可能表明,这种差异是线性偏移而不是非线性。此外,我们还发现Planck观测到的~151个星系团的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)叠加衰减与WMAP数据一致。我们发现,没有证据表明WMAP SZ赤字,如先前报道的。在昏迷的特殊情况下,我们发现的证据存在一个~0.1mK的向下CMB波动。我们的结论是,光束轮廓系统学可以有显着的影响的幅度和位置的声学峰,具有潜在的重要意义的宇宙学参数拟合。
2013-02-11 astro-ph.CO
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是,我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型,但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明,如果$Λ$ CDM是正确的模型,DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移(这是源红移$z$的时间演化)在3- 5年的引力波(GW)观测的中子星双星,这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行,而不需要任何电磁观测的参考,并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Testing Inflationary Cosmology
在这篇论文中,我们将主要展示如何额外的标量自由度-这是从许多高能量嵌入的动机-打开新的观测窗口到通货膨胀的物理。我们构建了一个贝叶斯框架,在统计上比较模型与当前天文数据的其他领域。把通货膨胀的测试,我们进行我们的分析二次曲率伴随着一系列的通货膨胀的潜力,我们发现,只有一个潜在的仍然是一个可行的候选人。此外,如果曲率机制被未来的非高斯测量(来自大尺度结构测量)所证实,该模型可以被证明是早期暴胀历史的巨大信息。当考虑这些标量场的基本量子行为时,它们的初始条件就变得明显了。考虑到这种物理学,我们可以发展出暴胀后现象学的详细模型(即曲率模型和冻结暗物质模型),并发现暴胀本身的强有力的新探测器。我们进一步展示了如何激励先验信息在我们的贝叶斯分析,这一理论研究补充了我们的统计方法。文章最后讨论了通货膨胀模型选择的未来前景。通过假设不同的玩具调查配置,我们预测不同的结果,使用信息理论和我们新开发的贝叶斯实验设计形式主义。特别是,我们发现,最有可能观察到的优化单场暴胀模型之间的模型选择,通过一个数量级的精度提高,在未来,是标量谱指数。最后,我们总结了整个过程中获得的结果。
2019-06-09 astro-ph.CO
Testing cosmology with a catalogue of voids in the BOSS galaxy surveys
我们提出了一个公共目录的空洞重子振荡光谱调查(BOSS)数据发布11 LOWZ和CMASS星系调查。该目录包含了8956个独立的、不相交的空洞的位置、大小、密度、形状和边界表面的信息,使其成为迄今为止最大的公共空洞目录。空洞的确定使用版本的ZOBOV算法,其操作已通过测试校准模拟星系种群的N体模拟,以及一套4096模拟目录,充分再现星系聚类,调查面具和选择功能。基于此,我们估计假阳性检测率为3%。与模拟目录的比较限制了空隙尺寸分布的偏差,从$Λ$ CDM模型中预测的有效半径为$8<R_v<60\,h^{-1}$ Mpc和红移范围内的$0.15<z<0.7$空隙小于6%。这可能会严格限制修改后的重力情景和模型与不同的状态方程,但我们确定的系统性偏差,必须考虑到这些模型的预测,以减少理论的不确定性,以达到目前的精度水平,从数据。我们还检查了空隙密度的分布,并确定了相对于$Λ$ CDM预期的最深空隙的不足,这在超过$3σ$等效水平时是显著的。我们讨论了这种差异的可能解释,但目前其原因仍然未知。
2016-05-31 astro-ph.CO
Neutrino physics from precision cosmology
宇宙学为检验中微子物理学的各个方面提供了一个极好的实验室。在这里,我回顾了宇宙学研究中微子质量的现状,以及中微子的其他性质。最后对未来中微子性质的宇宙学探测作了详细的讨论。
2010-08-11 astro-ph.CO hep-ph
Testing $Λ$CDM cosmology in a binned universe: anomalies in the deceleration parameter
本文利用Pantheon+超新星数据按红移分箱重构减速参数,发现完整样本存在2σ-3σ张力,移除低红移数据后张力消失,且半球分裂出现3.8σ异常,并讨论低红移数据对宇宙学分析的影响。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Late time cosmology with LISA: probing the cosmic expansion with massive black hole binary mergers as standard sirens
本文总结了LISA任务的潜力,约束宇宙的膨胀历史,使用大规模黑洞二进制合并作为引力波标准警报。在简要回顾了标准海妖的概念之后,简要介绍了文献[1]的分析和方法,说明了如何利用LISA作为宇宙学探测器,并对文献[1]中的一些结果进行了评述。[1,2]的方法来估计LISA在约束宇宙学参数方面的能力。
2016-12-08 astro-ph.CO
Thermal Fluctuations of Dark Matter in Bouncing Cosmology
我们研究了在弹跳宇宙学中产生的暗物质粒子的统计性质,特别是其热涨落的演化。通过对超视界模运动方程的显式推导和求解,我们完全确定了一般弹跳背景下暗物质的热扰动演化。我们还证明了超视界模的演化是稳定的,不会破坏一般的弹跳宇宙的背景演化,直到普朗克尺度。在标准暴胀场景中,如WIMP(-less)奇迹,暗物质的超视界热扰动并不存在,而在一般的弹跳宇宙场景中,这种暗物质的超视界热扰动对于检验和区分这两种场景具有重要意义。
2016-08-22 astro-ph.CO
Bounds on Spontaneous Collapse model of Quantum Mechanics from formation of CMBR and Standard Cosmology
量子力学的连续自发局域化(CSL)模型通过加入非线性随机项来修正薛定谔方程,使得系统的总能量以与坍缩率$λ$成正比的恒定速率增加。因此,将CSL模型应用于宇宙学情景可以改变粒子在演化过程中的热行为,我们将通过考虑几种宇宙学情景对$λ$施加约束。
2013-02-01 astro-ph.CO
The Oddly Quiet Universe: How the CMB challenges cosmology's standard model
我们讨论了在宇宙微波背景的温度各向异性图中选定的大尺度异常。这些现象包括CMB各向异性的最大模式彼此之间以及与太阳系的几何形状和运动方向的对齐,以及特别是在银河系污染最严重的天空区域之外意外地没有两点角相关。我们讨论这些发现与标准暴胀宇宙学的期望。本文改编自2011年8月在多瑙河塞尔维亚岸举行的SEENET-2011会议上我们中的一位(GDS)所做的演讲。
2012-01-12 astro-ph.CO
Tests and problems of the standard model in Cosmology
标准$Λ$ CDM宇宙学模型的主要依据是:1)星系的红移是宇宙膨胀加奇异运动的结果; 2)宇宙微波背景辐射及其各向异性是由物质与辐射退耦的高能原初宇宙产生的; 3)用原初核合成解释了轻元素的丰度分布; 4)星系的形成和演化只能在暴胀+暗物质+暗能量的情况下用引力来解释。对这些想法进行了大量的测试,虽然标准模型在拟合许多观测结果方面效果很好,但也有许多数据存在明显的警告,需要理解。在本文中,我对这些测试和问题进行了回顾,并提供了一些替代模型的例子。
2017-01-30 astro-ph.CO
Image Analysis for Cosmology: Shape Measurement Challenge Review & Results from the Mapping Dark Matter Challenge
在本文中,我们提出的结果,从映射暗物质的竞争,表达了弱透镜形状测量任务,在其最简单的形式,并因此吸引了超过700提交2个月和3个因素的改善形状测量精度的高信号噪声星系,比以前公布的结果,和一个因素10改进的方法进行测试的恒定剪切盲模拟。我们还回顾了弱透镜形状测量的挑战,包括剪切测试计划(STEP 1和STEP 2)和引力透镜精度测试竞赛(GREAT 08和GREAT 10)。
2012-04-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Towards testing the general bounce cosmology with the CMB B-mode auto-bispectrum
本文研究了具有非最小导数耦合的一般反弹宇宙学模型,评估了其CMB B模极化的三点相关函数,发现B模自双谱信噪比在$\ell_{\rm max}=100$时可达5.39,有望通过未来CMB实验检验。
2024-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后,人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数,$w_z$ CDM宇宙学,包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广,$n$ CPL,以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化,我们计算并找到$Δμ$的极值,$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数,给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景,重子声学振荡,Ia型超新星的数据,使用CosmoMC。我们发现,没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆,从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移,这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反,这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致,那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
The Power of Cosmic Flexion in Testing Modified Matter and Gravity
引力子是一种弱透镜效应,导致了透镜星系的弱偏斜和弧形外观。屈曲信噪比可以比剪切的信噪比大一个数量级。这是第一次,我们展示了如何使弯曲的一个宝贵的工具,用于区分不同的宇宙模型。我们分析了统一的暗物质和暗能量的标量场模型、膜世界宇宙学和两个f(R)修正作用量理论。我们表明,这些模型可以区分从LCDM在几个标准偏差,通过测量宇宙弯曲的功率谱。
2011-04-20 astro-ph.CO
Testing Yukawa cosmology at the Milky Way and M31 galactic scales
本文用Yukawa引力势解释银河系和M31旋转曲线,无需暗物质,并通过蒙特卡洛方法和贝叶斯信息准则约束参数,发现特征长度λ在星系尺度与宇宙学尺度上存在量级差异。
2024-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Testing Tachyon-Dominated Cosmology with Type Ia Supernovae
本文提出由快子暗物质主导的宇宙学模型,通过将其红移-距离关系与 186 和 1048 颗 Ia 型超新星数据拟合,测得 Hubble 参数和宇宙年龄,证明该模型能产生与标准 $Λ$CDM 相似的拐折式膨胀。
2024-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Axion cold dark matter in non-standard cosmologies
本文研究了大爆炸核合成前两种具有非标准热历史的宇宙学场景中冷暗物质轴子的参数空间:低温再加热(LTR)宇宙学和动能宇宙学。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中破裂,我们发现LTR宇宙学中允许的参数空间比标准宇宙学中更多,而在Kination宇宙学中更少。相反,如果Peccei-Quinn对称性在暴胀后破缺,Peccei-Quinn标度将比LTR宇宙学中的标准标度高出几个数量级,而比Kination宇宙学中的标准标度低。我们表明,轴子速度色散可以用来区分这些非标准的宇宙学。因此,轴子冷暗物质可能是大爆炸核合成之前宇宙历史的一个很好的探测器。
2009-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Testing CCC+TL Cosmology with Galaxy Rotation Curves
University of Ottawa(渥太华大学)
本文通过分析星系旋转曲线,检验CCC+TL宇宙学模型,发现α参数可解释暗物质和暗能量的错觉,且在不同重子密度区域呈现不同表现。
2025-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing X-ray Measurements of Galaxy Cluster Gas Mass Fraction Using the Cosmic Distance-Duality Relation
我们提出了一个一致性测试的一些最近的X射线气体质量分数($f_{\rm{gas}}$)测量星系团,使用宇宙距离对偶关系,$η_{\rm{theory}}=\dl(1+z)^{-2}/\da$,光度距离($\dl$)数据从联盟2汇编的Ia型超新星。我们设置$η_{\rm{theory}}\equiv1$,而不是分配任何红移参数化,并限制宇宙学信息首选的$f_{\rm{gas}}$数据以及超新星观测。为了减小统计误差,我们采用了一种新的合并方法对Union 2数据进行约简。由Allen等人(2个样品)、LaRoque等人和Ettori等人报道的四组X射线气体质量分数数据,针对$f_{\rm{gas}}$的两种理论模型进行了详细的分析。Allen等人的分析结果表明,的实例证明了该方法的可行性。据发现,首选的宇宙学LaRoque等人。的样本在1- $σ$置信水平内与其参考宇宙学一致。然而,对于Ettori et al.的$f_{\rm{gas}}$样本,不一致性可以达到超过3- $σ$置信水平,并且该数据集显示出对$\Ol=0$宇宙学的特殊偏好。
2013-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Beyond the Standard Model of Cosmology: Testing new paradigms with a Multiprobe Exploration of the Dark Universe
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所)
本文提出通过多探针探索暗物质和暗能量的新范式,利用新的统计特性扩展原始波动谱以解释暗物质,并引入广义相对论熵加速解释暗能量,为多时期的观测提供统一解释。
2026-04-13 astro-ph.CO hep-th
Testing the standard model of cosmology with the SKA: the cosmic radio dipole
在{宇宙微波背景辐射}中看到的偶极各向异性被解释为由于我们的特殊运动。宇宙学原理意味着这种宇宙偶极信号也应该存在于物质的大尺度分布中,具有相同的方向。对宇宙物质偶极子的测量构成了对标准宇宙学模型的一个关键检验。该偶极的当前测量值仅略高于预期噪声,无法提供稳健的测试。即将到来的无线电连续测量与SKA应该能够检测到偶极子在高信噪比。我们在第1阶段和第2阶段模拟SKA调查规范的数量计数图,包括所有相关影响。从本地大尺度结构的非线性效应污染的{宇宙(运动)}偶极信号,我们发现,在低红移($z\lesssim 0.5$)的无线电源的去除导致显着改善的约束。我们预测SKA可以确定银河系坐标系中的运动偶极方向,误差为$(Δl,Δb)\sim(9^\circ,5^\circ)$到$(8^\circ, 4^\circ)$,取决于灵敏度。相对速度的预测误差为$\sim 10\%$。这些测量将大大减少目前无线电偶极子方向的不确定性,从而使第一个关键的测试物质和CMB偶极子之间的一致性。
2019-03-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Non-standard Models and the Sociology of Cosmology
本文综述了与标准“大爆炸”不同的宇宙学理论:准稳态模型、等离子体宇宙学模型、非宇宙学红移、非重子暗物质和/或暗能量的替代物等。宇宙学家通常不在替代宇宙学的框架内工作,因为他们觉得这些替代宇宙学目前还不像标准模型那样具有竞争力。当然,它们没有那么发达,它们没有那么发达是因为宇宙学家不研究它们。这是一个恶性循环。事实上,大多数宇宙学家并没有给予他们任何关注,只把他们的研究时间奉献给标准模型,这在很大程度上是由于一种社会学现象(“雪球效应”或“群体思维”)。我们很可能想知道宇宙学,我们对整个宇宙的知识,是像物理学的其他领域一样的科学还是占主导地位的意识形态。
2013-12-17 astro-ph.CO physics.hist-ph
Accretion, Primordial Black Holes and Standard Cosmology
原始黑洞由于霍金辐射而蒸发。我们发现,当考虑辐射吸积时,原初黑洞的蒸发时间增加,因此,依赖于吸积效率,现今存在越来越多的原初黑洞,这加强了原初黑洞是暗物质的合适候选者的观点。
2011-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Distortion of the standard cosmology in R+R^2 theory
在$R^2$ -引力中研究了从“开始”到现在的宇宙历史。假设最初曲率标量$R$足够大以引起适当的充气持续时间。由振荡的$R(t)$产生的引力粒子导致了从暴胀的优雅退出,但早期宇宙的宇宙演化与标准宇宙的宇宙演化截然不同,直到宇宙年龄达到振荡曲率$R(t)$衰减率的倒数的量级。这种对标准宇宙学的偏离可能会对原始黑洞和重子生成的形成产生明显的影响。在稍后的时间,经过指数衰减的曲率振荡,宇宙学可能会恢复正常。
2018-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Testing CCC+TL Cosmology with Observed BAO Features
本文检验了结合疲劳光理论与协变耦合常数ΛCDM变体的CCC+TL混合模型,发现其能拟合BAO特征位置和CMB声视界角尺寸,并给出当前BAO尺度151.0 Mpc及θ_sh=0.60°,与普朗克观测一致。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc
A note on testing pre-inflationary times with gravitational-waves
考虑一个基于圈量子宇宙学的简单暴胀模型。在这个框架内,我们证明暴胀并不一定在它开始之前就消除了信息,但这样的信息可能会在这些最早的时间产生的引力波的能谱中留下它的印记。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond the Standard models of particle physics and cosmology
暴胀宇宙论和重子合成的现代标准宇宙学模型深入涉及超越标准模型(BSM)的粒子理论。不可避免的是,BSM物理模型会导致超出标准宇宙学范式的宇宙学场景。讨论了暗原子宇宙学中的直接和间接暗物质搜索之谜、大质量原初黑洞团作为引力波信号源和反物质球状星团作为宇宙反氦源的情景。
2018-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Brane cosmology from observational surveys and its comparison with standard FRW cosmology
研究了膜上的几种暗能量模型。并在四维Friedmann-Robertson-Walker宇宙学框架下与相应的理论进行了比较。为了约束所考虑的模型的参数,最近的观测数据,包括SNIa视星等测量,重子声学振荡结果,哈勃参数演化数据和物质密度扰动。得到了远程平行理论中所谓的{ \it state finder}参数的显式公式,这可能有助于测试这些模型,并建立环量子宇宙学和膜宇宙学之间的联系。它的结论是,联合分析,因为这里开发的一个允许估计,在一个非常方便的方式,可能的偏差,从标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克的真实宇宙宇宙学。
2013-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Einstein-Cartan Gravity and its Implications for Cosmology
我们提出了一个修正的Einstein-Cartan引力方程。修正后的宇宙学偏离了小哈勃参数宇宙学的标准模型。一个特征性的哈勃尺度h 0,它与宇宙学常数有着内在的联系,它标志着宇宙学的标准模型和修正宇宙学的有效域之间的边界。对于大的哈勃参数,恢复了宇宙学的标准模型。在小哈勃参数的相反限制下,这是目前的情况,洛伦兹破坏效应将表现出来。其中一个含义是,可能没有必要援引暗物质来解释宇宙质量的差异。
2014-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond Concordance Cosmology with Magnification of Gravitational-Wave Standard Sirens
我们展示了未来的引力波探测器将如何能够区分和谐LCDM宇宙模型和最新的竞争替代品,例如动态暗能量模型(DE)或修改的引力理论(MG)。我们的方法包括使用弱透镜放大效应,它会影响标准警报信号,因为它会穿过宇宙的大尺度结构。作为一个示范,我们提出的约束DE和MG从建议的引力波探测器,即ET和DECIGO/BBO。
2013-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示,LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM,而LISA和ET将,与ET优于LISA。我们还表明,低红移事件的青睐,以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave probes of Barrow cosmology with LISA standard sirens
该研究基于热力学-引力猜想推导Barrow宇宙学的修正场方程,结合现有观测与LISA标准汽笛模拟数据评估模型,发现其可适度改善哈勃张力并收紧宇宙学参数约束。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on power law cosmology from cosmic chronometer, standard ruler, and standard candle data
在本文中,我调查如何以及简单的幂律扩展适合观测数据相比,标准的$Λ$ CDM模式。我分析了一个数据集组成的宇宙天文钟,标准尺,标准蜡烛测量,发现$Λ$ CDM模型提供了一个更好的适合这些数据的大多数组合比幂律的Ancket。
2021-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Right-handed Neutrino Dark Matter, Neutrino Masses, and non-Standard Cosmology in a 2HDM
本文在双希格斯玻色子模型中研究了弱尺度右手中微子的暗物质现象。直接探测实验中的预期信号与通常的自旋无关和自旋相关分类不同,因为与夸克的散射取决于暗物质的自旋。暗物质遗迹密度是由热冻结和非标准宇宙学的存在所决定的,在非标准宇宙学中,阿贝尔规范对称性是暗物质产生机制的关键。我们表明,这样的对称性使我们能够同时解决中微子质量和一般两个希格斯双重模型的建设存在的味道问题。最后,我们勾勒出参数空间的区域,服从碰撞器,微扰么正性和直接检测约束。
2020-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Conspiracy of BSM physics and cosmology
LHC缺乏实验证据来证明基本粒子的标准模型(BSM)之外的物理学,以及它的存在为解决标准模型(SM)的内部问题以及现代宇宙学基本元素的物理性质提供了必要性,这表明了BSM物理学的阴谋。同时,精确宇宙学的数据只是收紧了对偏离现在标准的Lambda CDM模型的约束,从而展示了非标准宇宙学场景的阴谋。结合新物理学的物理、天体物理和宇宙学探索,不仅可以揭示BSM物理的阴谋,而且必然会揭示宇宙学场景中的非标准特征。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Testing the Interaction between Dark Energy and Dark Matter with Planck Data
相互作用的暗能量和暗物质被用来超越标准宇宙学。我们的论点的基础上普朗克数据,并得出结论,相互作用是兼容的观测,并可以提供一个强有力的论据对宇宙学参数的不同值的一致性。
2014-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond Standard Inflationary Cosmology
暴胀的情况并不是早期宇宙宇宙学的唯一范式,它与当前的观测结果是一致的。将提出任何成功的早期宇宙模型必须满足的一般标准。各种方法,包括通货膨胀,将满足这些条件。然后,我们将论证,如果用超弦理论在基本水平上描述自然,那么将出现一个没有初始时空奇点的宇宙学,并且可能实现一个不包括暴胀的结构形成情景。
2018-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th