Optimising Gaussian processes for reconstructing dark energy dynamics from supernovae
高斯过程是一种完全贝叶斯平滑技术,允许直接从观测数据重建函数及其导数,而无需假设特定模型或选择参数化。这对于限制暗能量是理想的,因为物理模型通常是现象学的,动机很差。对暗能量的模型无关约束是参数化模型的一个特别重要的替代方案,因为所涉及的先验具有完全不同的来源,因此可以用于检查从模型或参数化制定的约束。高斯过程重构的一个关键先验在于协方差函数的选择。我们展示了协方差函数的选择如何影响重建的结果,并提出了一个选择,导致可靠的结果,目前的超新星数据。我们还介绍了一种方法来量化高斯过程重建模型的偏差。
2013-11-26 astro-ph.CO
Reconstructing f(T)-gravity from the polytropic and different Chaplygin gas dark energy models
受我们最近工作的启发[1],我们重建了对应于一组暗能量场景的不同f(T)-引力模型,包括多变的、标准的Chaubergin、广义的Chaubergin和修正的Chaubergin气体模型。我们还导出了所选f(T)-引力模型的状态方程参数,并得到了穿越幻影分界线的必要条件。
2010-09-18 astro-ph.CO physics.gen-ph
Reconstructing the equation of state and density parameter for dark energy from combined analysis of recent SNe Ia, OHD and BAO data
采用模型无关的方法,通过分析5组Ia超新星观测数据,结合重子声学振荡(BAO)和哈勃观测数据(OHD),重建了暗能量状态方程。SNe Ia数据集包括UNION 2的最新数据和2007年至今的其他数据汇编。我们假设一个封闭的形式参数化的光度距离的红移和执行$χ^2$分析的观测数据。物质密度在本时代$Ω_m^0$也被视为是一个参数的分析和它的最佳拟合值获得的每一个数据集。我们发现,暗能量状态方程对当前和早期的物质密度有很强的依赖性。从分析中,我们还预测了在1 $σ$置信水平的平坦FRW宇宙的物质密度参数的下限在较早的时代。暗能量状态方程似乎是$z$的慢变函数。给出了暗能量密度参数和物质密度参数的变化以及它们的1 $σ$变化。
2011-03-12 astro-ph.CO
A new null diagnostic customized for reconstructing the properties of dark energy from BAO data
重子声学振荡(BAO)是研究宇宙近代膨胀历史的重要标准标尺。我们展示了如何一个简单的扩展的OM诊断,我们称之为OM 3,可以结合标准的标尺信息从BAO与标准的烛光信息从Ia型超新星(SNIa)产生一个强大的新的零诊断的宇宙学常数假设。Om3的一个独特之处是它需要最少的宇宙学假设,因为它的确定不依赖于物质密度和哈勃常数的当前值或到最后散射表面的距离的先验知识。因此,这些量的观测不确定性不会影响Om3的重建。我们使用Union 2.1 SNIa数据集和来自SDSS,WiggleZ和6dFGS的BAO数据重建Om3。我们的结果与暗能量是宇宙学常数的结论是一致的。我们展示了如何OM和OM 3可以用来获得准确的模型独立的约束条件的暗能量从未来的数据集,如BigBOSS的属性。
2012-12-06 astro-ph.CO
Reconstructing a non-linear interaction in the dark sector with cosmological observations
本研究利用参数$α$和$β$对宇宙暗区中两种非线性直接相互作用场景进行建模,发现该相互作用受观测数据支持并对CMB及物质功率谱有关键影响,并深入探讨了中微子质量层级与$ΔN_{eff}$变化的影响。
2021-02-08 astro-ph.CO
Reconstructing Horndeski theories from phenomenological modified gravity and dark energy models on cosmological scales
最近,我们推导出一组映射关系,使家庭的Horndeski标量张量理论,再现背景动力学和线性扰动的一组给定的有效场论的暗能量系数的重建。在本文中,我们提出了一些应用这种重建。我们研究了文献中使用的修正引力和暗能量的不同唯象参数化背后的基础理论的形式,以及研究了表现出弱引力、线性屏蔽和最小自加速的理论。最后,我们提出了一个新的固有稳定的参数化基础的修改引力和暗能量模型。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing $f(R,T)$ gravity from holographic dark energy
我们认为宇宙学的$f(R,T)$引力理论($R$是里奇标量和$T$是能量动量张量的轨迹)的基础上的方案和数值重建的功能$f(R,T)$是能够再现相同的膨胀历史产生的,在标准的广义相对论,由暗物质和全息暗能量。我们考虑两个特殊的$f(R,T)$模型:在第一种情况下,我们调查的修改$R + 2f(T)$,即通常的Einstein-Hilbert项加上$f(T)$校正。在第二种情况下,我们考虑一个$f(R)+λT$理论,即对著名的引力$f(R)$理论的$T$修正。
2012-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the interaction between dark energy and dark matter using Gaussian Processes
我们提出了一个非参数的方法来重建暗能量和暗物质之间的相互作用直接从SNIa联盟2.1数据使用高斯过程,这是一个完全贝叶斯平滑数据的方法。在这种方法中,一旦暗能量的状态方程($w$)被指定,相互作用可以被重建为红移的函数。对于含$w=-1$的衰减真空能情形,重建的相互作用与标准$Λ$ CDM模型一致,即没有相互作用的证据。这也适用于从$-0.9$到$-1.1$的恒定$w$情况和Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化情况。如果状态方程明显偏离$-1$,则重构相互作用在$95\%$置信水平上存在。这表明当观测数据得到约束时,相互作用和暗能量状态方程之间的简并性。
2015-06-25 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Barrow Holographic Dark Energy in $f(Q,T)$ Gravity and Cosmic Constraint
State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台射电天文技术与重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);School of Physics and Electronics, Henan University(河南大学物理与电子学院);School of Physical Science and Technology, Xinjiang University(新疆大学物理科学与技术学院);School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理学与电子信息学院)
本文在$f(Q,T)$修正引力框架下重构巴罗全息暗能量的宇宙学演化,通过重建方法推导物质密度演化,并利用超新星、BAO和哈勃参数数据约束模型,表明该模型能描述晚期宇宙加速膨胀。
2026-05-30 astro-ph.CO
DarkAI: Reconstructing the density, velocity and tidal field of dark matter from a DESI-like bright galaxy sample
本文提出基于UNet的机器学习框架,从DESI类亮星系模拟样本重建暗物质密度、速度和潮汐场,有效消除RSD效应,高精度恢复大尺度结构。
2025-09-23 astro-ph.CO
Direct reconstruction of dynamical dark energy from observational Hubble parameter data
直接从观测数据重建暗能量状态方程参数$w(z)$的演化历史在宇宙学中具有很高的价值,因为它包含了理解宇宙加速膨胀本质的实质性线索。利用Ia型超新星数据重建$w(z)$的工作已经很多,但利用哈勃参数数据重建$w(z)$的研究还很少。在本工作中,我们探讨了哈勃参数数据的优点,并尝试通过主成分分析方法从它们重建$w(z)$。我们发现,目前的哈勃参数数据在重建$w(z)$方面表现良好,但与超新星数据相比,数据不足,质量较差。通过使用观测质量的模拟$H(z)$数据,$Λ$ CDM和演化的$w(z)$模型都可以被约束在红移为$z \lesssim 1.5$的$10\%$内,甚至可以被约束在红移为0.1 $\lesssim$ z $\lesssim$ 1的$5\%$内。
2016-08-30 astro-ph.CO
EFT of Dark Energy with Cosmic Chronometers: Reconstructing Background EFT Functions
Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University(日本大学人文科学系);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
利用宇宙钟测量的哈勃参数时间演化,重构暗能量有效场论函数,无需假设特定宇宙模型,可检验多种暗能量模型的背景演化。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing Horndeski models from the effective field theory of dark energy
研究暗能量和修正引力对宇宙学尺度的影响导致了大量的物理模型的发展。宇宙加速的有效场论(EFT)允许有效地探索这个大的模型空间,通常进行唯象的基础上。然而,这种参数化的EFT系数的约束不能平凡地连接到基本的协变理论。在本文中,我们重建类的协变Horndeski标量张量理论,再现相同的背景动力学和线性扰动作为一个给定的EFT行动。人们可以使用这种重建来解释可行的协变Horndeski理论的参数化EFT系数的约束。我们证明了这种方法与一些著名的模型,并讨论了一系列未来的应用。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the dark energy density in light of DESI BAO observations
本文提出基于三次分段多项式插值的非参数暗能量密度重建框架,结合 CMB、SNe 与 DESI BAO 数据,发现偏离 ΛCDM 及 phantom crossing 迹象,并排查了系统误差与过拟合风险。
2025-03-17 astro-ph.CO
Reconstructing f(R) model from Holographic DE: Using the observational evidence
研究了$f(R)$引力与相互作用全息暗能量之间的对应关系。通过在相互作用HDE模型中获得宇宙正加速膨胀、穿越幻影分界线和热力学第二定律成立等观测证据所需的条件,并将其与引力的$f(R)$模型相对应,找到了一个能够解释当前宇宙的可行的$f(R)$模型。我们还得到了相应的宇宙标量场、势和标度因子的显式演化形式。
2014-01-14 astro-ph.CO
Reconstructing Einstein-Aether Gravity from Ordinary and Entropy-Corrected Holographic and New Agegraphic Dark Energy Models
本文简要地讨论了通过修正Einstein-Hilbert作用量得到的Einstein-Aether引力理论。我们找到了修正的Friedmann方程,然后从方程中我们找到了Einstein-Aether引力扇区的有效密度和压力。如果对自由函数$F(K)$有一些限制,这些可以被视为暗能量,其中$K$与$H^{2}$成比例。假设标度因子的幂律解有两种类型,我们从HDE和NADE及其熵校正版本(ECHDE和ECNADE)重构了未知函数$F(K)$。我们还得到了Einstein-Aether引力暗能量的EoS参数。对于HDE和NADE,我们已经表明,I型比例因子仅生成精华场景,II型比例因子生成幻影场景。但是对于ECHDE和ECNADE,这两种类型的比例因子可以适应从精华到幻影阶段的过渡,即,对于HDE和NADE模型的熵校正项,幻影交叉是可能的。最后,我们证明了模型是经典不稳定的。
2013-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the dark sector interaction with LISA
我们对LISA天基干涉仪利用高红移的引力波(GW)标准塞壬重建暗区相互作用的能力进行了预测分析。我们采用高斯过程的方法来重建的距离红移关系的模型无关的方式。我们采用模拟目录的标准警报器合并大质量黑洞双星(MBHB)可见的LISA,与电磁(EM)对应的未来望远镜检测。基于E. Barausse(2012年)。我们首先使用这些标准的siren数据集来评估LISA在重建真空暗能量和暗物质之间可能的相互作用方面的潜力。然后,我们将LISA宇宙学数据与暗能量调查(DES)模拟的超新星数据相结合。我们认为两种情况下区分的LISA任务的持续时间:5年和10年。仅用LISA标准的siren数据,可以很好地重建从红移$z\sim1$到$z\sim3$(5年)和从$z\sim1$到$z\sim5$(10年)的暗扇区相互作用,尽管在较低的红移下重建效率很低。当结合DES数据时,在整个红移区从$z\sim0$到$z\sim3$(5年)和$z\sim0$到$z\sim5$(10年)的相互作用得到了很好的重建。因此,MBHB标准警报器可以用来限制暗扇区的相互作用在红移范围内无法达到通常的超新星数据集,探测只有$z\lesssim 1.5$范围。GW标准警报器不仅将构成熟悉的EM观测的补充和替代方式来探测宇宙膨胀,而且还将提供新的测试来限制与标准$Λ$ CDM动力学的可能偏差,特别是在高红移时。
2017-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing dark matter distribution with peculiar velocities: Bayesian forward modelling with corrections for inhomogeneous Malmquist bias
我们提出了一个前向建模的速度场重建算法,只使用特殊的速度数据进行质量密度场的重建。我们的方法始终占的非齐次Malmquist偏差使用沿视线的分析积分。通过模拟测试我们的方法,我们表明,我们的方法给出了一个无偏重建的速度场。我们发现,不考虑不均匀的Malmquist偏差可能会导致显着的偏差,在向前建模重建。我们将我们的方法应用到一个由SFI++和2 MTF Tully-Fisher星表以及A2超新星汇编组成的特殊速度数据集上,从而获得了一个新的局部宇宙速度重建。我们的速度重建具有与理论预期一致的宇宙学功率谱。此外,我们通过后验分布的样本获得重建的不确定性的完整描述。我们验证我们的速度重建的本地宇宙进行比较,使用2 M ++星系目录的独立重建,获得良好的协议之间的两个重建。使用贝叶斯模型的比较,我们发现,我们的速度模型的性能优于自适应核平滑速度相同的特殊速度数据。然而,我们的速度模型不执行以及从2 M ++星系目录的速度重建,由于稀疏和噪声的性质,独特的速度示踪剂样本。这里提出的方法提供了一种方法,包括特殊的速度数据的初始条件重建框架。
2021-11-30 astro-ph.CO
DESI 2024: Reconstructing Dark Energy using Crossing Statistics with DESI DR1 BAO data
研究利用 Crossing Statistics 结合 DESI DR1 BAO、超新星与 Planck CMB 数据,以模型无关方式重建暗能量,发现低红移加速减缓及偏离宇宙学常数的证据。
2024-10-25 astro-ph.CO
Reconstructing dark energy with fewer assumptions
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);University of Michigan(密歇根大学)
利用晚期距离测量,通过最小化假设的方法重建暗能量密度和状态方程,发现暗能量密度在晚期先上升后下降,状态方程在宇宙学常数附近出现振荡,并提示在红移0.6-0.8附近存在幻影穿越。
2026-06-04 astro-ph.CO
Reconstructing WIMP Properties in Direct Detection Experiments Including Galactic Dark Matter Distribution Uncertainties
我们提出了一种新的方法来确定弱相互作用大质量粒子(WIMP)的性质,在未来的吨级直接检测实验,占银河系(MW)光滑暗物质分布的不确定性。使用合成数据的运动学MW晕星匹配目前的样本从斯隆数字巡天,补充当地逃逸速度的限制,我们证明,当地的暗物质密度可以被约束到约20%的精度。对于低质量的WIMP,我们发现,在假设的本地暗物质密度的两个错误的因素,导致严重偏置重建的WIMP自旋无关的截面是不正确的,在15西格玛水平。我们表明,这种偏见可以克服边缘化的参数,描述MW的潜力,并使用这种形式主义项目的WIMP性能在未来1吨氙探测器上达到的精度。我们的方法可以很容易地应用到不同的检测器技术,并扩展到更详细的MW晕模型。
2009-12-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Reconstructing the dark matter and dark energy interaction scenarios from observations
我们考虑一类在平坦和非平坦FLRW宇宙中的相互作用暗能量模型,其中相互作用的特征是无压暗物质的改进演化为$a^{-3+δ(a)}$,$a$是FLRW的标度因子,$δ(a)$量化了相互作用速率.通过假设最自然和非奇异的参数化$δ(a)$为$δ\left( a\right) =\sum_{i} δ_i (1-a)^i $,其中$δ_{i}$的($i=0,1,2,3,..$)是常数,我们重建的宇宙膨胀历史的DE部门的三个特定的选择使用不同的宇宙学数据集。我们的分析表明,非相互作用的情况下是一致的,而相互作用并没有严格排除的意见。我们以如下方式重建。我们从上述$δ(a)$的前两项开始,并约束$δ_0$、$δ_1$。然后,我们考虑$δ(a)$中的二阶项,但将$δ_0$,$δ_1$固定到它们的约束值并约束$δ_2$ ;同样,我们约束$δ_3$,最后我们通过将它们作为广义情况保持为自由来约束$(δ_0, δ_1, δ_1, δ_3)$。我们的重建技术表明,$δ_2$(固定$δ_0$和$δ_1$)和$δ_3$(固定$δ_0$,$δ_1$和$δ_2$)的约束几乎为零的任何相互作用模型,因此有效的情况下,很好地描述了线性参数化$δ(a)\simeq δ_{0}+δ_{1}(1-a)$。此外,$δ_0$,$δ_1$之间的强负相关性被观察到独立的暗能量流体和我们的宇宙曲率。
2019-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Secondary halo bias through cosmic time II: Reconstructing halo properties using clustering information
本研究探索在校准/学习方法背景下用聚类信息分配暗物质晕性质,通过重建晕性质并约束重现偏置,改进了晕性质分配方法,可复制N体模拟信号,助力模拟目录生成。
2024-10-14 astro-ph.CO
Reconstruction of dark energy and expansion dynamics using Gaussian processes
直接从观测数据重建有效的暗能量状态方程是宇宙学中的一个重要问题。由于物理模型很少,未来的暗能量研究不能仅仅基于约束暗能量参数空间,因为发现的误差强烈依赖于所考虑的参数化。我们提出了一种新的非参数方法,使用高斯过程重建膨胀率和暗能量的历史,这是一种用于平滑数据的完全贝叶斯方法。我们提出了一个教学介绍高斯过程,并讨论如何可以用它来鲁棒地区分数据在一个合适的方式。利用这种方法,我们证明了暗能量巡天-超新星巡天(DES)可以精确地恢复一个缓慢演化的状态方程,在z=0时σ_w = +-0.04(95%CL),在z=0.7时σ_w = +-0.2,在z~0.14的最佳点处误差最小为+-0.015,只要模型的其他参数是已知的。膨胀历史的误差要小一个数量级,但对暗能量没有任何假设。使用高斯过程计算函数及其前三阶导数的代码已经开发出来,可在http://www.acgc.uct.ac.za/~seikel/GAPP/index.html下载。
2012-05-31 astro-ph.CO
Reconstructing the local density field with combined convolutional and point cloud architecture
Ecole Polytechnique Rte de Saclay, 91120 Palaiseau, France(巴黎-萨克雷高等理工学院);Center for Data-Driven Discovery Kavli IPMU, UTIAS, The University of Tokyo(数据驱动发现中心);The University of Tokyo(东京大学)
本文提出结合卷积和点云架构的神经网络,用于基于暗物质团的异常速度重建局部密度场,提升了小尺度的聚类特征恢复能力。
2025-11-26 astro-ph.CO cs.LG stat.ML
Reconstructing the three-dimensional local dark matter velocity distribution
方向敏感的暗物质(DM)直接探测实验是观测地球附近银河系晕全三维速度分布的唯一途径。在这项工作中,我们比较方法提取信息的本地DM速度分布从一组反冲方向和能量在一系列假设的定向和非定向实验。我们比较一个模型独立的经验参数化的速度分布的基础上的角度离散与模型相关的方法,假设知识的函数形式的分布。三个不同的晕模型,其中包括一系列可能的相空间结构的局部速度分布:一个光滑的麦克斯韦晕,潮汐流和泥石流的方法进行了测试。在每种情况下,我们使用模拟的方向数据,试图重建的形状和参数描述每个模型以及DM粒子的属性。我们发现,经验参数化是能够准确的无偏重建DM质量和截面,以及捕获功能的底层速度分布在某些方向上,而无需任何假设其真正的功能形式。我们还发现,通过提取定向平均速度参数与这种方法可以区分晕模型与不同类别的子结构。
2017-01-09 astro-ph.CO hep-ph
Reconstructing the History of Energy Condition Violation from Observational Data
我们研究了宇宙历史中能量条件违反的可能性。我们的方法是基于一组功能,表征能量条件违反。FLRW宇宙学模型是围绕这些“指示函数”建立的。利用Ia型超新星和哈勃参数数据,通过计算模型参数的Fisher矩阵,提取了这些函数红移演化的主模。这些模式使我们能够获得一般重建的能量条件违反历史独立的暗能量模型。我们发现,数据表明,历史上的强能量条件违反,但零和主导能源条件可能会得到满足。暗能量模型的影响进行了讨论。
2012-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing a Model for Gravity at Large Distances from Dark Matter Density Profiles
使用Navarro-Frenk-White(NFW)的暗物质密度分布,我们重建了一个有效场论模型的重力在大的距离从一个中心的对象,要求真空解决方案具有相同的重力性质的NFW密度分布的背景下,广义相对论(GR)。降维重建的重力作用导致真空度规,其中包括一个修改的林德勒加速度项除了史瓦西和宇宙学常数条款。新的长期是免费的红外曲率奇点,并导致一个更好的拟合观测到的星系速度旋转曲线比相应的简单Rindler项的Grumiller度规,在一个额外的参数为代价。当新参数被设置为零时,新度量项减少为Rindler恒定加速度项。我们使用银河系的速度旋转数据,以找到最佳的拟合值的参数重建的几何势,并讨论可能的宇宙学意义。
2019-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Crossing Statistic: Reconstructing the Expansion History of the Universe
本文提出,在不考虑暗能量状态方程等宇宙学量的先验条件下,结合交叉统计和平滑方法,可以很高精度地重建宇宙的膨胀历史。我们表明,所提出的方法在重建宇宙的膨胀历史独立的基础模型,它的工作效果很好,即使是非平凡的暗能量模型与快速或缓慢的变化状态方程的暗能量。重建量的准确性以及该方法对任何先验或假设的独立性使所提出的方法优于文献中以前提出的其他非参数方法。应用于Union 2.1超新星与WiggleZ BAO数据相结合,我们给出了重建结果,并以模型无关的方式检验了两个数据集的一致性。结果表明,最新的超新星和BAO观测数据符合得很好,空间平坦的LCDM模型与现有数据符合得很好。
2012-07-10 astro-ph.CO physics.data-an
Measuring the cosmological density field twice: A novel test of dark energy using the CMB quadrupole
宇宙微波背景(CMB)辐射在星系团中的散射,根据星系团位置光子分布的四极各向异性,产生偏振信号。这个“远程四极”来自于测量的诱导极化提供了一个机会,重建原始的大尺度波动。我们讨论,比较本地CMB四极预测这些重建的原始波动和CMB卫星所做的直接测量可能使我们能够测试宇宙方差极限之外的暗能量。
2022-02-23 astro-ph.CO
Reconstructing Quintessence
我们提出了一个基于有效场论的直接从宇宙学数据重建暗能量的精粹模型。我们表明,目前的宇宙学数据具有足够的约束力来测试几个经典模型的性质红移$z\in [0,1.5]$没有假设的行为的标量场潜力。我们使用测量的宇宙微波背景,超新星的距离,星系的集群和透镜约束的演化的暗能量状态方程,沼泽猜想,形状的标量场重建的潜力,其相空间的结构。标准宇宙学模型仍然受到数据的青睐,在精粹模型中,在任何低于$z=1.5$的红移下,与膨胀历史的偏差在95%的置信度下都低于10%。
2021-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing WIMP properties through an interplay of signal measurements in direct detection, Fermi-LAT, and CTA searches for dark matter
我们研究了重建质量,散射,和湮灭截面的暗物质在新一代的大型地下探测器,氙-1 T,SuperCDMS和DarkSide-G2,结合扩散伽马辐射从费米-LAT观测46个本地螺旋矮星系和预计CTA的信号从银河系中心的灵敏度预计15年的数据的能力。为此,我们考虑了几个基准点跨越范围广泛的WIMP质量,不同的湮灭最终状态,和足够大的事件率,以保证在一个或多个实验中检测。如前所述,在100 GeV以下,原则上只有直接探测实验才能很好地重建WIMP质量。在还检测到费米-LAT处的信号的情况下,这可以额外地帮助限制σv和允许的衰变分支率。在大约100 GeV和几百GeV之间的中间范围内,直接和间接检测实验可以互补地使用,以改善各自的确定性,这在单个实验中充其量是相当差的,因此使得在这个质量范围内的WIMP重建非常具有挑战性。在大的WIMP质量,~1 TeV,CTA将有能力重建质量,湮灭截面,并允许衰变分支率非常好的精度为$τ^+τ^-$或纯轻子的最终状态,良好的$W^+W^-$的情况下,而$b\bar{b}$较差。通过减少系统不确定性、增加暴露量或通过在费米-LAT处进行额外的测量(这将有助于重建湮灭截面和允许的分支分数到不同的最终状态),可以潜在地实现实质性的改进。
2016-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Coupled Dark Energy field variation
在假设暗能量是参量的并与冷的暗物质相互作用的情况下,发现了暗能量场的变化。考虑到光场的变化不能超过普朗克质量,我们得到了耦合系数和绝热系数的界。绝热系数的三个参数化被认为是和两个耦合项的能量流从暗能量的暗物质,或相反的方式。
2014-10-23 astro-ph.CO
Reconstructing Gravity on Cosmological Scales
我们提出了数据驱动的引力理论和宇宙学尺度上的暗能量模型的重建。我们展示了目前的宇宙学探测器在约束这些模型和量化的知识,可以通过最先进的数据获得的属性的权力。这种重建利用了有效场论对暗能量和修正引力现象学的研究方法,它将定义这种模型的自由度压缩到一组有限的函数中,这些函数可以使用宇宙学数据在整个宇宙时间内重建。我们认为在这个框架内描述的几个模型类,并彻底讨论他们的现象和数据的影响。我们发现,一些模型可以减轻目前的差异,确定哈勃常数推断从宇宙微波背景和直接测量。这导致了重建的理论在统计上比标准宇宙学模型更有优势。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the Properties of Dark Energy using Standard Sirens
未来的空间引力波实验,如大爆炸天文台(BBO),将以其优良的1 sigma角分辨率,高精度地测量大量重力波源的光度距离,而单星系在与源成窄立体角时的红移将提供重力波源的红移。一个西格玛BBO光束包含实际的源只有在68%的情况下,不包含源的光束可能包含一个虚假的单一星系,导致错误识别。为了增加源落在光束内的概率,必须考虑更大的光束,从而减少在光束中找到单个星系的机会。Saini,Sethi和Sahni(2010)认为,即使识别出少量的GW源星系也会得到一个粗略的距离-红移关系,这可以用来进一步解析在角光束中有多个物体的源。在这项工作中,我们进一步发展这一想法,通过引入一个自校准的迭代方案,结合蒙特卡罗模拟,以确定光度距离GW源逐步更高的精度。这种迭代方案允许人们确定暗能量的状态方程,对于具有比BBO大一个数量级的波束宽度的重力波实验(因此具有差得多的角分辨率),其精度在百分之几以内。这是在没有来自其他数据集(如SN Ia、BAO、CMB等)的关于暗能量性质的先验信息的情况下实现的。
2013-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing thawing quintessence with multiple datasets
在这项工作中,我们模型的精髓潜力在泰勒级数展开,高达二阶,围绕当今的值的标量场。该领域是在解冻制度假设零初速度演变。我们使用最新的数据从普朗克卫星,重子声振荡观测斯隆数字巡天,超新星光度距离信息从Union 2.1约束我们的模型参数,还包括扰动增长数据从WiggleZ,BOSS和6dF调查。超新星的数据提供了最强的个人约束的潜在参数。我们表明,在约束我们引入的暗能量参数方面,增长数据的性能与其他数据集具有竞争力。我们还得出结论,我们为我们的模型参数获得的组合约束,当与近十年前的以前的作品相比,只显示出适度的改善,即使有新的增长的结构数据添加到以前存在的数据类型。
2016-02-19 astro-ph.CO
Direct reconstruction of dark energy
直接从观测数据重建有效的暗能量状态方程是宇宙学中的一个重要问题。由于物理模型如此之少,未来的暗能量研究不能仅仅基于约束暗能量参数空间。本文提出了一种新的非参数方法,它可以精确地重建各种各样的暗能量行为,而不需要事先对暗能量做任何假设,这种方法简单、快速、相对精确,而且不涉及昂贵的参数空间探索。该技术使用主成分分析和信息标准的组合来识别数据中的真实特征,并定制拟合函数以拾取趋势并平滑噪声。我们发现,我们可以使用SNAP质量的数据将大量的w(z)模型限制在红移z<1的10- 20%之内。
2010-05-04 astro-ph.CO
Reconstructing cosmic evolution with a density parametrization
目前的文件提供了一个全面的检查暗能量宇宙学模型在经典制度,其中一个通用的标量场被视为一个暗能量源。爱因斯坦的场方程是用模型无关的方法求解的,即用宇宙学参数化的方法。在这条线的密度参数作为宇宙尺度因子的函数进行了研究。这一结果值得注意,因为它显示了最近从减速阶段到加速阶段的平稳过渡。这里使用的参数化方法的函数形式中涉及的模型参数使用某些外部数据集进行约束。更新的哈勃数据集包含57个数据点,最近编译的万神殿数据集的1048个点,以及重子声学振荡(BAO)数据集在这里被用来确定最佳拟合模型参数值。几个重要的宇宙学参数的表达式表示为红移的函数“$z$”,并直观地说明了模型参数的最佳拟合值,以更好地理解宇宙演化。并与$ΛCDM$模型进行了比较。我们的模型在未来有一个明显的行为,并显示出一个大紧缩型崩溃。模型参数的最佳拟合值还用于计算几个物理和几何参数的当前值以及相变红移。为了考察暗能量的性质,对导出的模型进行了一定的宇宙学检验和诊断分析。
2022-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Fables of reconstruction: controlling bias in the dark energy equation of state
我们开发了一种有效的,非参数贝叶斯方法重建的暗能量状态方程w(z)的观测数据的时间演化。特别重要的是先验的选择,必须仔细选择,以最大限度地减少重建中的方差和偏差。使用主成分分析,我们展示了如何使用相关先验来创建平滑的重建,并避免w(z)的均值行为的偏差。我们测试我们的方法使用维纳重建的基础上Fisher矩阵投影,也对更现实的MCMC分析模拟数据集普朗克和未来的空间为基础的暗能量任务。虽然我们重建的准确性取决于假设的w(z)的平滑度,但典型的暗能量模型的相对误差<10%,红移z=1.5。
2011-12-07 astro-ph.CO
A Two-Tiered Correlation of Dark Matter with Missing Transverse Energy: Reconstructing the Lightest Supersymmetric Particle Mass at the LHC
我们认为,暗物质粒子质量和基于对撞机的缺失横向能量H_T^miss的探测器之间的非平凡相关性可能有助于两个层次的方法来最初发现超对称性和随后在LHC重建LSP质量。这些相关性是通过对17个基准模型的广泛蒙特卡罗模拟来证明的,每个模型都在五个不同的LHC质心束流能量下采样,跨越无标度F-SU(5)的参数空间。这种结构依次由翻转SU(5)大统一理论,两对起源于F理论的假设TeV标度矢量样超对称多重态,以及动力学建立的无标度超引力边界条件。此外,我们考虑一个控制样本组成的标准最小超重力基准点。由于H_T^miss分布与黑体辐射体在不同温度下的功率谱之间存在惊人的相似性,我们对泊松分布模型进行了广泛的经验拟合。我们提出了一个理论的蓝图推导出的LSP的质量,只利用丢失的横向能量在>= 9喷流事件的统计抽样得到的适合。该方法的累积不确定度在令人满意的12-15%水平。无标度F-SU(5)的超对称粒子谱已经使早期LHC数据的毁灭性冲击蓬勃发展,这些早期LHC数据正在稳步地减少约束最小超对称标准模型和最小超引力参数空间,这一事实是用目前提出的替代方案来增强更传统的LSP搜索方法的主要动机。
2012-03-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A 2% Distance to z = 0.35 by Reconstructing Baryon Acoustic Oscillations - III : Cosmological Measurements and Interpretation
我们使用Padmanabhan等人(2012)和Xu等人(2012)的Sloan数字巡天(SDSS)数据发布7(DR 7)的发光红星系(LRGs)结合威尔金森微波各向异性探测器(WMAP 7)的宇宙微波背景(CMB)数据重建的重子声学振荡(BAOs)签名的2%距离测量。来测量各种宇宙学模型的参数在一个具有宇宙学常数的平坦宇宙中,我们发现1.7%的测量值为H_0 = 69.8 +/-1.2 km/s/Mpc,5.0%的测量值为Omega_m = 0.280 +/-0.014。H_0和Omega_m的这些测量结果与膨胀历史的一系列基础模型相比是稳健的。我们测量了暗能量状态方程的参数w = -0.97 +/-0.17,这与一个宇宙学常数是一致的。如果允许曲率变化,我们发现宇宙符合平坦几何(Omega_K = -0.004 +/- 0.005)。我们还使用6度场星系巡天BAO数据,WiggleZ暗能量巡天数据,Ia型超新星(SN)数据和本地测量的哈勃常数的组合来探索更多参数的宇宙学模型。最后,我们探讨了改变相对论粒子的能量密度对测量H_0的影响。
2012-03-28 astro-ph.CO
Reconstructing the Cosmic Expansion History with a Monotonicity Prior
宇宙膨胀的历史,由哈勃参数映射为红移的函数,提供了最直接的探测暗能量状态方程。确定不同红移下哈勃参数的一种方法是从本质上区分宇宙年龄或距离与红移的关系,这可能会导致观测数据产生很大的数值误差。以哈勃参数随红移单调增加的情形作为合理的先验,我们提出在一系列红移处重建哈勃参数时,要加强单调性。与模拟Ia型超新星(SN Ia)数据的测试表明,单调性先验并没有引入显着的偏差,哈勃参数的误差大大减少相比,在每个红移与平坦的先验确定。来自真实超新星Ia数据的结果与基于被动演化星系年龄的结果吻合良好。虽然从超新星Ia距离重建的哈勃参数不一定比距离本身提供更多的信息,但它提供了一种方便的方法来与其他方法的约束进行比较。此外,单调性先验预计将有助于在多个红移处测量哈勃参数的其他探测器(例如,重子声学振荡),它可以推广到其他宇宙学量,是合理的单调与红移。
2018-03-13 astro-ph.CO
Constraints on interacting dark energy models through cosmic chronometers and Gaussian process
本文采用高斯过程技术重建了哈勃函数的红移演化,并估计了基于修正的Chaubergin气体与暗物质相互作用的平坦Friedmann宇宙学模型的最佳拟合参数.事实上,宇宙的膨胀历史将被研究,因为被动演化的星系构成了宇宙计时器。的减速参数,绝热声速内的暗能量流体,有效的暗能量,和暗物质状态方程参数的现今值的估计。我们的意思是,两个暗流体之间的相互作用项,打破了比安基对称性,将被解释为一个有效的贡献的暗物质压力类似的框架“广义暗物质“。我们调查是否哈勃常数和暗物质的丰度的估计是敏感的暗物质-暗能量耦合。我们还将证明,宇宙计时器的数据有利于冷暗物质,我们的发现与勒夏特里耶-布劳恩原理一致,根据该原理,暗能量应该衰变为暗物质。
2021-06-25 astro-ph.CO
Reconstructing Dark Matter Mass and Discriminating Standard and Non-Standard WIMP-Nucleus Interactions with Paleo-Detectors
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);University of North Florida(北佛罗里达大学);Jožef Stefan Institute(约瑟夫斯蒂芬研究所)
本文研究古探测器可重建WIMP质量(覆盖传统实验难及的低质量区)、区分标准与非标准WIMP-核相互作用,无需传统实验必需的核反冲方向测量。
2026-08-12 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Dark energy equation of state parameter and its variation at low redshifts
在本文中,我们约束暗能量模型使用的观测纲要在低红移。我们把暗能量看作是正压流体,状态方程为常数,以及暗能量状态方程为时间函数的情况。这里考虑的意见是超新星Ia型数据,重子声学振荡数据和哈勃参数测量。我们比较了从这些数据中获得的约束条件,并进行了综合分析。观测约束的结合对暗能量能量密度随红移的变化有很强的限制。对于不同的暗能量模型,Ia型超新星数据所偏好的参数范围与其他低红移距离测量值存在张力。
2017-03-24 astro-ph.CO
Reconstructing dark energy with model independent methods after DESI DR2 BAO
本文采用红移分箱与多项式插值两种模型无关方法,结合DESI DR2等多类观测数据重构暗能量演化,发现当前观测支持动力学暗能量,其状态方程存在类quintom行为。
2025-11-16 astro-ph.CO hep-ph
Variation of the baryon-to-photon ratio due to decay of dark matter particles
研究了不同宇宙学时期暗物质粒子衰变对重子光子比的影响。我们考虑了暗物质粒子的不同参数值,如质量,寿命,暗物质粒子的相对分数。结果表明,对于质量为10 GeV $÷$ 1 TeV的粒子,暗物质密度$Ω_{\rm CDM}=0.26$的现代值足以导致重子光子比的变化达到$Δη/ η\sim 0.01 ÷1$.然而,这种过程也可能伴随着过量伽马射线通量的出现。利用弥散γ射线背景的观测数据对暗物质衰变模型和重子光子比$Δη/η\lesssim10^{-5}$的最大可能变化进行了约束。在未来的宇宙学实验中探测到这种重子密度的变化,可以作为研究暗物质粒子性质的有力手段。
2015-07-02 astro-ph.CO
Step potentials for Dark Energy
我们考虑一个重建方案,使用SNIa,BAO和CMB的观测数据的基础上,暗统一使用一个单一的非最小耦合标量场的模型。我们通过重建程序研究了当前观测数据对标量场势的主要特征。我们发现,由观察建议的形式意味着一个步骤功能的潜力,动能和势能成为相同的数量级。
2012-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Kinematic reconstruction of torsion as dark energy in Friedmann cosmology
本文通过Ia型超新星、哈勃参数及宇宙声学振荡数据,重建扭力函数作为暗能量候选者的运动模型。
2025-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing sign-switching dark energy histories: Scalar-field regularity, conditional potential comparison, and representative dynamics
Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理科学研究所);Department of Physics, Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学物理系);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(巴斯克科学基金会);Department of Physics, University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学物理系);EHU Quantum Center, University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学量子中心);Department of Electrical-Electronics Engineering, Doğuş University(多古斯大学电气电子工程系)
本文重建三种符号切换暗能量模型的标量场实现,评估势正则性与动力学可行性,发现ECDM闭合性良好而SSCDM结构性失败。
2026-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
f(T) gravity mimicking dynamical dark energy. Background and perturbation analysis
我们研究了背景和微扰水平下的f(T)宇宙学,并给出了在任意给定的动力学暗能量情形下重建等效单参数f(T)模型族的一般形式.尽管完全不可区分的背景行为,扰动打破了这种简并性,所有这些模型的增长历史彼此不同。作为应用,我们重建了quintessence的f(T)等价,并证明了在小尺度下物质过密度演化的偏差很强,在大尺度下很弱,而在大红移下可以忽略不计。
2010-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints of the equation of state of dark energy from current and future observational data by piecewise parametrizations
采用与模型无关的分段参数化方法(0-样条、线性样条和插值样条),从当前观测数据(包括SNIa、BAO和Hubble参数)和模拟的未来数据估计暗能量状态方程($w_{de}$)的约束条件。这三种样条方法拟合结果的组合揭示了真实状态方程$w_{de}$的本质性质。结果表明,超过红移$z\sim0.5$的$w_{de}$是目前的数据约束较差,和模拟未来的$\sim2300$超新星数据给出了$z\sim1$以外的$w_{de}$的约束较差。拟合结果还表明,在$z\sim0.5$附近可能存在$w_{de}$的快速转变。讨论了三种样条方法在重构和约束$w_{de}$时的区别。
2012-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Probing the nature of dark matter particles with stellar streams
标准宇宙学模型的一个关键预测--它依赖于暗物质是冷的假设,即在结构形成的时期是非相对论性的--是在亚星系尺度上存在大量的暗物质子结构。这一假设可以通过研究暗物质亚结构对冷恒星流的扰动来检验。在这里,我们研究的前景,从温暖的冷暗物质的歧视,通过生成模拟数据,为即将到来的天文调查,如大型综合巡天望远镜(LSST),并重建的暗物质粒子的属性从恒星密度分布的流引起的扰动。我们讨论了统计和系统的不确定性,并表明,该方法应允许设置严格的限制热暗物质遗物的质量,并可能产生一个实际测量的暗物质粒子质量,如果它是在$\mathcal{O}(1)$千电子伏范围。
2018-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Standard sirens and dark sector with Gaussian process
来自致密双星系统的引力波被认为是探测宇宙演化的标准警报器。本文综述了在高斯过程方法论中利用引力波约束宇宙学参数和暗区相互作用的潜力和能力。在简要介绍了利用高斯过程重建暗区相互作用的方法之后,概述了标准塞壬的概念和利用LISA重建暗区相互作用的分析。此外,我们还估计了引力波对宇宙学参数的约束能力。我们使用的数值方法是高斯过程和马尔可夫链蒙特卡罗。最后,我们还展望了ET和LISA与\it Planck相结合对宇宙学参数约束能力的提高。
2017-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph