A stochastic background of gravitational waves is expected to arise from a superposition of a large number of unresolved gravitational-wave sources of astrophysical and cosmological origin. It is expected to carry unique signatures from the earliest epochs in the evolution of the universe, inaccessible to the standard astrophysical observations. Direct measurements of the amplitude of this background therefore are of fundamental importance for understanding the evolution of the universe when it was younger than one minute. Here we report direct limits on the amplitude of the stochastic gravitational-wave background using the data from a two-year science run of the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO). Our result constrains the energy density of the stochastic gravitational-wave background normalized by the critical energy density of the universe, in the frequency band around 100 Hz, to be less than 6.9 x 10^{-6} at 95% confidence. The data rule out models of early universe evolution with relatively large equation-of-state parameter, as well as cosmic (super)string models with relatively small string tension that are favoured in some string theory models. This search for the stochastic background improves upon the indirect limits from the Big Bang Nucleosynthesis and cosmic microwave background at 100 Hz.
A sub-ppm upper limit on the cosmological variations of the fine structure constant alpha
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Aix-Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,天体物理与行星学实验室);Institut de Radioastronomie Millimétrique(毫米波射电天文研究所);LRA/LUX, Observatoire de Paris, PSL, CNRS & École Normale Supérieure(拉格朗日力学实验室/宇宙线与紫外光谱实验室,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院);Observatoire de Paris, PSL, Collège de France, CNRS, Sorbonne University(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法兰西公学院,法国国家科学研究中心,索邦大学);VU University Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学);Max-Planck-Institut für Radioastonomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology(天体物理学与超级计算中心,斯威本科技大学);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所)
On the improvement of cosmological neutrino mass bounds
普朗克卫星对宇宙微波背景(CMB)的温度和低多极极化各向异性的最新测量,当与来自重子振荡光谱巡天(BOSS)的以功率谱的完整形状形式的星系团数据相结合时,并与重子声学振荡测量相结合时,提供了一个$95\%$置信水平(CL)上限的总和三个活跃的中微子$\sum m _ν< 0.183$ eV,其中最严格的中微子质量边界的文献中,到目前为止,当考虑到相同的数据集。这个非常相同的数据组合能够在$\sim70\%$ CL处设置$\sum m _ν$的上限为$0.0968$ eV,该值大致对应于在反向中微子质量等级方案中预期的最小质量。如果还考虑普朗克的高多极极化数据,则$95\%$ CL上限收紧为$\sum m _ν< 0.176$ eV。进一步的改进是通过考虑最近的测量哈勃参数。这些限制是假设一个特定的非简并中微子质量谱得到的;当考虑其他简并中微子质量方案时,它们会稍微恶化。因此,目前的宇宙学数据开始对中微子的质量排序有点敏感。低红移量,如哈勃常数或再电离光学深度,在设置中微子质量约束时起着非常重要的作用。我们还评论在宇宙学界限上的最终转变$\sum m_ν$时,可能的变化,在前两个数量的解决。
Observational Upper Bound on the Cosmic Abundances of Negative-mass Compact Objects and Ellis Wormholes from the Sloan Digital Sky Survey Quasar Lens Search
Einstein-Cartan Gravity with Torsion Field Serving as Origin for Cosmological Constant or Dark Energy Density
我们以标准形式cal-R = R + cal-K^2来分析爱因斯坦-嘉当引力,其中cal-R和R分别是爱因斯坦-嘉当引力和爱因斯坦引力中的Ricci标量曲率,cal-K^2是挠率对扭曲张量cal-K的平方贡献。我们把扭转当作外部的(或背景)场,并表明扭转的爱因斯坦方程的贡献可以解释的扭转能量动量张量,局部守恒的弯曲时空与任意度规或任意引力场要求的比例扭转能量动量张量的度规张量,其协变导数由于度量条件而消失。这使得我们可以宣称,扭转可以作为真空能量密度的起源,由宇宙中的宇宙学常数或暗能量密度给出。这是一个与模型无关的结果,可以解释一个小的宇宙学常数值,这是一个长期存在的宇宙学问题。我们证明了所得结果在Kibble(T. W. B. Kibble,J. Math. Phys. 2,212(1961)),其中爱因斯坦-希尔伯特作用量可以用相同的形式cal-R = R + cal-K^2表示。