Cosmological Model Independent Time Delay Method
提出了一种与宇宙模型无关的时间延迟（CMITD）方法，其中Lorentz不变性破坏（LIV）变量$K(z)$由观测数据而不是宇宙模型构造.仿真结果表明，CMITD方法能够较好地反映LIV测试的有效性。传播过程中的误差对LIV的存在和大小起着决定性的作用。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Observational Tests in the JWST Era. II: The Tolman Test
Institute of Astronomy of RAS（俄罗斯科学院天文研究所）；Special Astrophysical Observatory of RAS（俄罗斯科学院特别天文台）；Saint Petersburg Branch of the Special Astrophysical Observatory of RAS（俄罗斯科学院特别天文台圣彼得堡分院）；Main Astronomical Observatory of RAS（俄罗斯科学院主天文台）；Saint Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Saint Petersburg State Marine Technical University（圣彼得堡国立海事技术大学）
研究托曼检验中星系表观亮度与红移的关系，发现观测结果与标准宇宙模型预测存在显著差异。
2026-08-27 astro-ph.CO
A Model-independent Test of Cosmic Isotropy with Low-z Pantheon Supernovae
大尺度均匀性和各向同性假设是标准宇宙学模型的主要假设之一。在本文中，我们重新测试宇宙学各向同性使用Ia型超新星（Ia型超新星）的距离提供了最新的Ia型超新星汇编，即万神殿汇编。我们通过选择位于两个红移区间的低红移子样本来执行模型独立分析，即，z $\leq$ 0.10和z $\leq$ 0.20。通过绘制宇宙学参数在天空中的方向不对称性，我们表明，目前的超新星Ia数据有利于宇宙各向同性的假设，因为在地图中发现的各向异性可以主要归因于数据的非均匀天空覆盖，而不是一个实际的宇宙学信号。这些结果证实了在低红移宇宙中没有任何证据反对宇宙学原理。
2018-09-28 astro-ph.CO
A Test for Cosmological Parity Violation Using the 3D Distribution of Galaxies
我们证明了星系四点关联函数（4PCF）可以检验宇宙学宇称破缺。宇宙学宇称违背的检测将反映宇宙最早时刻存在的先前未知的力量。最近在快速评估星系$N$ -点关联函数（NPCF）和确定相应协方差矩阵方面的发展使得在当前和即将进行的调查（例如暗能量光谱仪（DESI）进行的调查）中寻找4PCF中的宇称违反成为可能，$Euclid$卫星和Vera C.鲁宾天文台（VRO）。
2021-10-20 astro-ph.CO
Constraining scalar field dark energy with cosmological observations
近十年来的高精度宇宙学观测表明，我们宇宙中大约70%的能量密度是所谓的“暗能量“（DE）。观测结果表明，DE具有负的有效压力，因此与常规能源不同，DE加速宇宙膨胀而不是减速。DE是高度均匀的，最近才成为主要成分。DE的最简单的候选者是与时间无关的宇宙学常数$Λ$。尽管宇宙学常数模型成功地拟合了现有的数据，但它仍有许多理论上的缺陷，因此人们考虑了DE的替代模型。在一个这样的场景中，宇宙学的标量场缓慢地降低它的势，就像一个依赖于时间的宇宙学常数。在慢滚动宇宙学标量场模型的框架下，我使用了不同的独立宇宙学数据集来约束DE能量密度的时间依赖性。目前的数据支持一个与时间无关的宇宙学常数，但在高置信水平下不能排除依赖于时间的DE。正在进行和计划进行的宇宙学探测和调查将在未来十年提供更多和更好的质量数据。当新的数据集可用时，我们将能够检测DE的时间依赖性或将其限制为非常小的物理上不感兴趣的值。
2009-08-31 astro-ph.CO
Null tests of the cosmological constant using supernovae
宇宙的标准和谐模型是基于宇宙学常数作为加速膨胀的驱动力。这一协调模式正受到越来越多的相互关联的意见。除了使用一般的观测检验，人们还可以设计针对宇宙学常数特定性质的检验。这些零检验不依赖于观测量的参数化，而是关注只有当暗能量是宇宙学常数时才是常数的量。我们使用超新星的数据在零测试的基础上的光度距离。为了以独立于模型的方式提取距离的导数，我们使用高斯过程。我们发现，一致性模型与Union 2.1数据兼容，但误差条相当大。模拟数据集生成的DES超新星调查，我们表明，这项调查将允许更尖锐的零测试的宇宙学常数，如果我们假设宇宙是平坦的。允许空间曲率会降低空检验的功效。
2013-12-05 astro-ph.CO
Cosmology with the kinetic Sunyaev-Zeldovich effect: Independent of the optical depth and $σ_8$
来自动力学Sunyaev-Zeldovich实验的宇宙学约束随着光学深度测量而退化，这通常被称为光学深度简并。在这项工作中，我们引入了一个新的统计的基础上的第一时刻的相对速度对在一个三重态，这是能够约束独立的光学深度的宇宙学参数，和$σ_8$。使用Quijote套件中的22，000个$N$ -身体模拟，我们使用Fisher矩阵预测来量化新统计中的信息内容。我们发现，它是能够获得强约束的宇宙学参数，特别是对总和中微子质量。的约束条件有一个因素的6.2-12.9，和2.3-5.7的改善所有宇宙模型参数相比，从平均成对速度，和红移空间晕功率谱，分别。因此，新的统计铺平了一条道路，以约束独立的光学深度和$σ_8$使用未来的动力学Sunyaev-Zeldovich实验数据的宇宙学参数。
2021-09-28 astro-ph.CO
A cosmological independent calibration of the Ep,i-Eiso correlation for Gamma Ray Bursts
伽马射线暴的发射各向同性能量与\nuF ν谱静止标架峰值能量的关系（阿马蒂关系），严格依赖于宇宙学模型，所以我们需要一种方法来获得一个独立的校准它。使用联盟超新星Ia目录，我们得到了y轴上的宇宙学光度距离，红移，并证明这种参数化近似非常好的基准标准comsomlogical模型\LambdaCDM。此外，通过这个宇宙学光度距离d1，有可能实现与宇宙学模型无关的阿马蒂关系。我们得到的宇宙学Amati关系在误差上与文献中提出的其他宇宙学独立校准一致。这可以被认为是一个很好的迹象，以期获得标准烛光的伽马射线暴关键词。伽马射线：爆发-宇宙学
2010-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent Gamma-Ray Bursts Constraints on Cosmological Models Using Machine Learning
本研究采用不依赖宇宙学模型的方式，用KNN和RF机器学习算法基于Pantheon+超新星样本校准GRB的Amati关系，结合高红移GRB与哈勃观测数据约束宇宙学模型，结果与高斯过程校准方法一致。
2025-01-26 astro-ph.CO
Observation of Discrete Oscillations in a Model-independent Plot of Cosmological Scale Factor vs. Lookback Time and a Scalar Field Model
我们已经观察到阻尼纵向宇宙尺度振荡在一个独特的模型独立的标度因子对宇宙学时间的Ia型超新星的数据。我们发现了几个一阶导数的相对最大值/最小值跨越范围内的过渡红移报告。这些极值包括2个完整的周期，周期约为0.15哈勃时间（H0 = 68 km/s/Mpc）。这个周期对应于哈勃时间上大约7个周期的基频。文献中引用的过渡-z值通常落在这些最小值附近，并且可以解释所报告的高达约z = 0.77的预测LCDM值的宽范围。我们还观察到基波的二次和三次谐波。采用平滑、傅立叶变换和自相关等方法对比例因子数据进行分析。我们提出一个宇宙学标量场谐振子模型来观测。在这个时间尺度上，对于量子标量场，标量场的质量非常小，为3 × 10 - 32 eV。我们的标量场密度参数精确地取代了弗里德曼方程中的LCDM暗物质密度参数，得到了基本相同的数据拟合，其当前值与普朗克值相匹配。因此这种波基本上是一种暗物质波。因此，我们认为这个标量场表现为暗物质。
2019-06-14 astro-ph.CO
Testing cosmological models using relative mass-redshift abundance of SZ clusters
最近通过Sunyaev-Zel'dovich观测发现了高红移的大质量星系团，为检验宇宙学模型开辟了一条新途径。众所周知，在一个非常高的红移上检测到一个超大质量的星系团可以排除许多宇宙学模型。然而，由于处理不同的观测偏差使得很难测试假设宇宙学模型的数据的相似性，因此大多数星团数据（除了那些具有高质量红移的数据）在面对具有星团观测的宇宙学模型时保持不变。我们在这里建议，人们可以使用不同质量的星系团在不同的红移的相对丰度来测试宇宙学模型的背景下的数据的相似性。为了这个目的，我们提出了一个简单的参数形式观察集群在不同的质量红移的效率，我们测试如果标准的LCDM模型可以解释观察到的丰富的集群使用这种效率参数化。我们认为，不能期望一个不寻常的和高度参数化的形式的效率函数，以适应观测数据假设的理论模型。使用许多实现的蒙特卡罗模拟，我们表明，标准的空间平坦的LCDM模型是勉强一致的SPT集群数据使用一个简单的和合理的二维效率函数检测的集群。需要更多的聚类数据才能得出强有力的结论。
2011-09-21 astro-ph.CO
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立，只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）。违反宇宙学原理（以及等效的FLRW度规）将打破这种线性关系。因此，它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试，基于直接观测，不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明，第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系，因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Testing the consistency between cosmological measurements of distance and age
我们提出了一个模型无关的方法来检验宇宙学测量的距离和年龄之间的一致性，假设距离对偶关系。本文利用Ia型超新星、重子声学振荡和哈勃观测数据，用高斯过程回归技术重建了光度距离D_L（z）、角平均距离D_V（z）和哈勃速率H（z）。我们得到了红移范围0.1<z<0.73的距离对偶关系的估计，并且没有发现所用数据集之间不一致的证据。
2015-04-17 astro-ph.CO
Cosmological Tests of Gravity: A Future Perspective
在这篇评论中，我们概述了在未来几十年中将在宇宙尺度上实现的重力测试。我们主要集中在约束的现象学参数化偏离广义相对论，允许测试重力模型无关的方式，但也审查了一些预期的约束获得更多的物理动机的方法。在回顾了这种约束的最新技术之后，我们概述了未来宇宙学调查将实现的预期改进，主要集中在未来的大尺度结构和宇宙微波背景调查，但也研究了引力性质的新探测。我们还将强调克服理论预测中的准确性问题的必要性，这些问题由于未来实验的预期敏感性而变得相关。
2021-12-20 astro-ph.CO
Cosmological-model-independent tests of cosmic distance duality relation with Type Ia supernovae and radio quasars
在本文中，我们调查的宇宙距离对偶关系（CDDR）的可能偏差使用最大的SNe Ia（万神殿）和紧凑的射电类星体（QSO）的样本组合，通过两个模型无关的方法。CDDR的偏差写为$D_L(z)/D_A(z)(1+z)^{-2}=η(z)$和$η(z)=e^{τ(z)/2}$，参数化为$F_1$（$τ(z) = 2ε_1 z$）和$F_2$（$τ(z) = (1+z)^{2ε_2}-1$）。此外，为了比较这两个结果的距离，两个宇宙模型独立的方法，即，用邻近Ia超新星方法和GP方法对同一红移的两个不同数据进行匹配。我们的研究结果表明，与文献中得到的结果相比，有一个精度的改善时，使用最新的超新星Ia和类星体的样本。特别地，在邻近Ia型方法的框架下，CDDR将被约束在模型$F_1$中的$Δε_{1} = 0.013$和模型$F_2$中的$Δε_{2}=0.018$的精度上。关于GP方法，观察到较大的数据大小将对CDDR参数产生更严格的约束。因此，随着宇宙学观测和分析方法的进一步发展，我们的分析提供了一个深入了解在宇宙的早期阶段，或至少涉及新的物理学的不明不透明度来源的证据。
2022-06-10 astro-ph.CO
Independent cosmological constraints from high-z HII galaxies: new results from VLT-KMOS data
我们提出了独立的宇宙学参数的测定使用的距离估计的基础上建立的巴耳末线光度，L（H $β$），和速度色散（$σ$）的HII星系（HIIG）之间的相关性。这些结果是基于41个高z（$1.3 \leq$ z $\leq 2.6$）HIIG的新的VLT-KMOS高光谱分辨率观测，结合45个高z和107 z $\leq 0.15$ HIIG的已发表数据，而宇宙学分析是基于不考虑系统不确定性的MultiNest MCMC程序。仅使用HIIG约束的物质密度参数（$Ω_m$），我们发现$Ω_m = 0.244^{+0.040}_{-0.049}$（统计），我们以前最好的宇宙学参数约束的改进，如37%的FoM增加。平面$\{Ω_m; w_0\}$ = $\{0.249^{+0.11}_{-0.065}; -1.18^{+0.45}_{-0.41}\}$（stat）的边缘化最佳拟合参数值显示宇宙学参数约束改善了40%。结合HIIG哈勃图，宇宙微波背景（CMB）和重子声振荡（BAO）探针产生$Ω_m=0.298 \pm 0.012$和$w_0=-1.005 \pm 0.051$，这是肯定兼容-虽然较少限制-比SNIa/CMB/BAO的联合分析的基础上的解决方案。试图约束随时间的演化的暗能量（CPL模型），使用的HIIG，CMB和BAO测量的联合分析，示出了退化1 $σ$轮廓的参数在$\{w_0,w_a\…
2021-05-09 astro-ph.CO
A model-independent test of speed of light variability with cosmological observations
对基础物理学的一个强有力的检验是探索自然界中基本常数的可变性。虽然它们已经在地球实验室和我们的太阳系附近以极高的精度进行了测量，但在遥远的宇宙中进行这些测试至关重要，因为这些量的任何显着变化都会立即暗示新的物理学。我们使用最新的Ia型超新星和宇宙计时器观测在红移范围$0<z<2$的光速进行宇宙学测量。我们的方法依赖于这些数据的数值重建，以规避{ \it先验}假设的基础宇宙学。我们确认在这样的红移范围内的光速的恒定性，报告两个$\sim 5$ \%的精度测量$c = (3.20 \pm 0.16) \; \times 10^5 \; \mathrm{km \; s}^{-1}$在$z \simeq 1.58$，和$c = (2.67 \pm 0.14) \; \times 10^5 \; \mathrm{km \; s}^{-1}$在$z \simeq 1.36$，根据重建方法，在$1σ$的置信水平。
2022-05-26 astro-ph.CO
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
Fast Radio Bursts and Artificial Neural Networks: a cosmological-model-independent estimation of the Hubble Constant
提出仅结合FRB色散测量、红移与人工神经网络的无宇宙学模型方法，由23个定位源估计哈勃常数为67.3±6.6，并预测未来精度可媲美SH0ES或Planck。
2025-01-08 astro-ph.CO
Newtonian kinematical backreaction in cosmological $N$-body simulations with Delaunay Tesselation: "zero test" and scale dependence
不均匀性的反作用描述了不均匀结构对宇宙平均性质的影响。我们调查这种方法通过测试的一致性宇宙学$N$体模拟的非线性结构的演变。使用Delaunay镶嵌场估计（DTFE），我们计算的运动学的反作用$Q$从模拟不同的尺度，以衡量有多少$N$体模拟应纠正这种效果。这是创建完全相对论性和非均匀$N$体模拟的第一步。在本文中，我们比较了DTFE中可用的插值技术，并说明了$Q$作为长度尺度的函数的统计依赖性。
2016-04-03 astro-ph.CO
Binned Hubble parameter measurements and the cosmological deceleration-acceleration transition
加权平均和中位数统计技术被用来结合23个独立的较低的红移，$z<1.04$，哈勃参数，$H(z)$，测量和确定分组形式的$H(z)$。当这些与5个更高的红移，$1.3\leqslant z \leqslant 2.3$，$H(z)$测量相结合的宇宙学参数的约束，三个宇宙学模型，遵循加权平均分箱数据几乎是相同的，从分析中得出的使用28个独立的$H(z)$测量。这是一致的，如果较低的红移测量误差是高斯的预期。分组加权平均$H(z)/(1+z)$与$z$数据的图与红移$z_{\rm da}=0.74 \pm 0.05$ \citep{farooq3}处宇宙学减速-加速跃迁的存在相一致，这是在标准空间平坦$Λ$ CDM宇宙学模型中当前时期能量预算由暗能量主导的宇宙学模型中预期的。
2013-05-08 astro-ph.CO
Cosmological exploitation of cosmic void statistics - New numerical tools in the CosmoBolognaLib to extract cosmological constraints from the void size function
我们提出了新的数值工具来分析宇宙虚空目录，实现内CosmoBolognaLib，一个大型的开源C++/Python数值库。CosmoBolognaLib为宇宙学计算提供了一个通用的数值环境。这项工作扩展了这些图书馆，增加了新的算法，用于宇宙空洞的宇宙学分析，覆盖了理论和观测之间的现有差距。我们实施了新的方法来模拟宇宙空洞的尺寸函数，在观测和模拟的暗物质和偏置示踪剂的样本。此外，我们提供了新的数值工具来构建明确的无效目录。后者被设计为独立于空隙探测器，以便在比较独立结果时具有高度的通用性。实现的开源软件可在GitHub存储库https://github.com/federicomarulli/CosmoBolognaLib上获得。我们还提供了一个完整的doxygen文档和一些示例代码，解释如何使用这些库。
2017-11-21 astro-ph.CO
The cosmic multipoles: a series of consistency tests for the Szekeres cosmological model
Laboratoire d’étude de l’Univers et des phénomènes eXtrèmes (LUX), Observatoire de Paris-PSL, UMR 8262 CNRS, Sorbonne Université（极端宇宙与现象研究实验室（LUX），巴黎天文台-PSL，CNRS联合研究单位8262，索邦大学）
本文针对Szekeres宇宙学模型，将其物质能量密度分解为单极、偶极矩并应用于轴对称准球面子类，提出基于质量密度无高阶多极矩特性的一致性检验方法。
2026-10-23 astro-ph.CO
Growth rate of cosmological perturbations at z ~ 0.1 from a new observational test
星系光度分布的空间变化，估计从红移作为距离代理，与特有的速度场。将这些变化与从星系红移巡天中推断出的奇特速度进行比较，是对宇宙学尺度上引力和暗能量理论的有力检验。利用SDSS数据Release 7中的~ 2 $\times$ 10个$^{5}$星系，在引力不稳定性的框架下进行了这个检验，估计了在z ~ 0.1处密度扰动的归一化增长率f $σ_{8}$ = 0.37 +/- 0.13，这与$Λ$ CDM方案一致。这种独特的测量方法与包括聚类分析在内的更传统的方法所获得的测量结果是互补的。当应用于类似的数据集时，在z ~ 0.1处的估计精度与其他方法具有竞争力。
2015-06-16 astro-ph.CO
Classical Cosmological Tests for Galaxies of the Hubble Ultra Deep Field
通过对哈勃超深场图像的分析，得到了一个包含角大小、表面亮度、光度红移和绝对星等的星系表，该表包含了大约4000个在高信噪比下被识别的星系，这使得我们可以分析角大小、表面亮度和绝对星等之间的宇宙学关系。本文根据具有不同密度参数的宇宙学模型网格，估算了红移0.5-6.5范围内遥远星系的线尺寸和表面亮度演化参数。分析了星系的光度红移分布，发现星系径向分布可能存在超大不均匀性，尺度长度可达2000 Mpc。
2009-01-04 astro-ph.CO
Fast Radio Bursts and cosmological tests
我们认为未来的宇宙学测试的基础上观测的快速射电暴（FRB）。我们使用Illustris模拟来真实地估计由星系际介质（IGM）中电离气体的不均匀分布引起的FRB色散测度（DM）中的散射。我们发现DM中的~13%散射到z=1时的源，z=3时的~7%（一个西格玛）。DM的分布接近高斯分布。我们模拟FRB的样本，并研究其适用于简单的宇宙学测试。我们的计算表明，使用100个FRB的样本和固定的宇宙学模型，我们可以得到红移和电离气体的样本平均分数约1%的不确定度。在几个不同的历元中以约1%的精度找到电离部分需要约10000个具有已知红移的FRB。由于DM与电离分数、重子密度和哈勃常数的乘积成正比，因此不可能用FRB单独约束这些参数。在平坦的LCDM模型中，对宇宙学密度的约束是可能的，但精确度低得令人不感兴趣。将FRB与其他类型的数据一起使用可以改善约束，但FRB的作用并不重要。因此，电离气体的分布上的约束可能是最有前途的应用FRB允许“断层扫描”，如果源红移是已知的，而不是测量电子散射光学深度或S-Z y参数与CMB观测。
2018-12-31 astro-ph.CO
Testing and selecting cosmological models with ultra-compact radio quasars
在本文中，我们放置在宇宙的空间平坦性的假设下的四个可选的宇宙学模型的约束：CPL，EDE，GCG和MPC。一个新的汇编的120个紧凑的射电类星体观测的甚长基线干涉，这代表了一种新的宇宙学标准尺，用于测试这些宇宙学模型。我们的结果表明，从类星体样品中得到的CPL拟合与从BAO中得到的结果是一致的。对于其他宇宙学模型考虑，类星体提供的约束与其他标准探头在$1σ$置信水平。此外，利用品质因数、$Om(z)$和状态发现诊断等统计方法得到的结果表明：（1）射电类星体标准标尺对所有宇宙学模型都能提供比BAO更好的统计约束，这表明它有潜力成为BAO和星系团的有力补充探测器。(2)转向$Om(z)$诊断，CPL、GCG和EDE模型在当前时期不能彼此区分。(3)在statefinder诊断的框架下，MPC和EDE在不久的将来会偏离$\rmΛ$ CDM模型，而GCG模型则不能与$\rmΛ$ CDM模型区分开来，除非有更高精度的观测数据。
2017-08-29 astro-ph.CO
Cosmological Tests of Gravity
对引力的修正可以为宇宙学标准模型的暗成分提供有吸引力的替代方案。这些对广义相对论（GR）的修正必须隐藏在小尺度上，在那里理论得到了很好的检验，所以人们自然会关注大尺度，以检测任何偏离GR的现象。在宇宙尺度上检验引力的一个特别有希望的途径是在红移空间中星系团的各向异性中。本文提出了一个框架，一贯建设的大尺度结构观测量的红移空间的引力理论，包括一个额外的标量自由度，具体来说，Horndeski类理论与广义的潜力项。这样一个框架的背景下，下一代光谱调查的相关性，然后使用N体模拟。论文最后总结了正在进行的和最近完成的对这个框架的扩展，包括相互作用暗能量模型和大尺度结构的有效场论。
2018-02-03 astro-ph.CO
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 the equivalence principle on cosmological scales using the odd multipoles of galaxy cross-power spectrum and bispectrum
广义相对论的基石之一是等效原理。然而，等效原理的有效性只在太阳系尺度上对标准物质场成立;这个结果不能假设在宇宙尺度上主导引力动力学的非标准物质场成立。在这里，我们将展示如何在宇宙学尺度上的等效原理可能会测试非标准的物质场使用的奇多极的星系交叉功率谱和双谱。该检验利用了过去光锥的宇称违背广义相对论变形对星系互功率谱和双谱的影响，并假设星系可以作为由重子和冷暗物质组成的检验粒子。如果重子和暗物质之间的等效原理不成立，这个假设将导致星系-重子的相对速度不为零。利用HI强度图/H $α$星系巡天的互功率谱和H $α$星系巡天的双谱，我们证明了相对速度可以被限制在星系速度的28%以下。
2021-07-30 astro-ph.CO
Cosmic age test in inhomogeneous cosmological models mimicking $Λ$CDM on the light cone
利用$Λ$ CDM观测资料重建球对称非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模式的可能性引起了广泛的关注。最近，重建了具有与$Λ$ CDM模型相同的亮度距离和光锥质量密度的LTB模型。在此模型中计算了我们所在位置的宇宙年龄，并由WMAP七年观测数据得到了年龄$t_{LTB}<11.7$ Gyr（2 $σ$置信水平）。这个结果与一些银河系的观测结果不一致。
2010-07-25 astro-ph.CO
Constraints on Cosmological Models with Gamma-Ray Bursts in Cosmology-Independent Way
本文提出一种不依赖宇宙学模型的方法，利用经Pantheon+超新星高斯过程校准的221个伽马射线暴样本和观测哈勃数据，通过MCMC约束平坦ΛCDM和wCDM模型，得到与同时拟合一致的结果。
2024-11-13 astro-ph.CO
Generalized shear-ratio tests: A new relation between cosmological distances, and a diagnostic for a redshift-dependent multiplicative bias in shear measurements
我们推导出一个新的宇宙学距离之间的关系，有效的任何（统计）各向同性的时空和独立的宇宙学参数，甚至广义相对论的场方程的有效性。特别是，这个关系产生了这些距离比之间的方程，这些距离比是决定质量集中的引力透镜效应强度的几何因素。考虑到弱透镜剪切比的组合，在两个不同的红移的透镜的基础上，在三个不同的红移源，我们推导出剪切比测试之间的关系，必须完全满足。一个红移相关的乘法偏置剪切估计将违反这一关系，因此可以探讨这个广义剪切比测试。结合透镜在三个不同的红移和三个不同的源的红移的透镜效应，剪切比之间的关系，导出必须是有效的独立的乘法偏压。我们提出这些广义剪切比测试作为诊断系统学在即将到来的弱透镜调查的存在。
2016-03-14 astro-ph.CO
THESEUS$-$BTA cosmological tests using Multimessenger Gamma-Ray Bursts observations
现代多信使天文学是对标准宇宙学模型进行宇宙学关键性检验的有力工具，其红移范围可达$z \sim 10$。这对于讨论宇宙学参数的局部和全局测量之间的差异非常重要。本文综述了THESEUS $-$ BTA合作计划中的多信使伽马射线暴观测。这种观测提供了一个独特的机会来检验宇宙学模型的基本基础：引力理论;物质大尺度分布的均匀性和各向同性的宇宙学原理;以及空间膨胀范式。各种选择效应的重要作用，导致真正的宇宙学关系的系统扭曲进行了讨论。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cluster Assembly Times as a Cosmological Test
低红移宇宙中大量的星系团提供了一个重要的宇宙学测试，限制了波动的初始振幅和它们自早期以来增长的数量的乘积。关于这两个因子的检验的简并性仍然是丰度研究的一个限制。然而，集群将有不同的平均组装时间，这取决于初始波动幅度和随后的增长的相对重要性。因此，星系团年龄的结构探针，如浓度，形状或子结构，可能会提供一个新的宇宙学测试，打破了主要的简并数计数。我们回顾分析预测如何平均组装时间应取决于宇宙学参数，并测试这些预测使用宇宙学模拟。考虑到预期的整体灵敏度，我们估计宇宙学参数的约束，可以从即将到来的调查，如欧几里得，南希格雷斯罗马太空望远镜，eROSITA，或CMB-S4的集群目录。我们表明，通过考虑其集群样本的结构特性，这样的调查可以很容易地实现$Δσ_8$ = 0.01或更好的错误。
2021-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Beyond Einstein: Cosmological Tests of Model Independent Modified Gravity
在过去的几年里，与模型无关的修正引力参数化引起了人们的广泛关注;许多实验和观测数据的组合被建议来约束这些参数化，未来的调查看起来非常有希望。星系团已经被提及，但在文献中没有像其他一些探测器那样广泛地研究。在这里，我们看看添加星系团的混合观测，并检查他们是否可以改善修改后的重力参数的约束。特别是，我们预测的约束相结合的普朗克CMB光谱和SZ集群目录和DES一样弱透镜调查。我们已经发现，增加集群计数可以改善从组合CMB和WL数据中获得的约束。
2011-07-12 astro-ph.CO gr-qc
The experimental challenge of detecting solar axion-like particles to test cosmological ALP-photon oscillation hypothesis
我们认为可能的实验测试最近的假设表明，TeV光子生存的对生产相互作用与河外背景光在宇宙学距离转换成类轴子粒子（ALP）在银河系磁场。我们表明，拟议的巨型超低背景闪烁探测器甚至将有一个困难的时间达到目前的CAST灵敏度，这是一个到两个数量级的灵敏度比必要的ALP光子振荡假设的有意义的测试。潜在的替代测试进行了简要讨论。
2010-10-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological gravity on all scales II: Model independent modified gravity $N$-body simulations
迄今为止，修正重力模型的模型无关约束主要存在于线性尺度上。最近开发的形式主义提出了一个一致的参数化，是有效的所有尺度。使用这种方法，我们进行模型无关的修改后的重力$N$体模拟的所有宇宙尺度与时间相关的$μ$。我们提出了我们的模拟的收敛性测试，我们研究如何以及现有的拟合函数再现非线性物质的模拟功率谱。我们发现，尽管在我们模拟的参数空间上，所有拟合函数的准确性都存在显着变化，但ReACT框架为物质功率谱提供了最一致的性能。我们评论如何将其提高到未来调查所需的水平，如欧几里得和维拉鲁宾望远镜（LSST）。我们还展示了如何在我们的方法中从模拟的物质功率谱中一致地计算弱透镜观测量，并表明ReACT在拟合弱透镜观测量时也表现最好。这为使用即将进行的调查的所有数据进行完全独立于模型的修正重力测试铺平了道路。
2021-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift cosmography for model-independent cosmological inference
我们开发了一个宇宙学框架，用于分析邻近源的红移漂移信号，即，而不对宇宙的度量描述做任何假设。我们发现，弗里德曼-Lemartre-Robertson-Walker（FLRW）的预测改变非平凡的区域各向异性和不均匀性。特别是，我们发现的位置漂移的源是nontrivially链接到红移漂移信号。附近源的红移漂移信号可以用一个有效的减速参数来表示，在均匀和各向同性的极限下，它可以简化为FLRW减速参数。所提出的宇宙学框架可用于独立于模型的数据分析，利用的事实，即在最低阶的红移的准确各向异性红移漂移信号是由一组有限的物理可解释的系数。我们讨论了物理限制的利益，以及与框架相关的挑战。
2021-12-12 astro-ph.CO gr-qc
A tomographic test of cosmological principle using the JLA compilation of type Ia supernovae
我们测试的宇宙学原理，通过拟合偶极调制的距离模和宇宙学红移方面的这种调制的演变搜索。基于红移层析方法，我们将Ia型超新星的联合光变曲线分析汇编划分为不同的红移区间，并采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来推断每个红移区间内的各向异性振幅和方向。然而，我们没有发现任何显着偏离宇宙学原理，和各向异性振幅严格限制在$95\%$的置信水平小于千分之几。
2018-05-10 astro-ph.CO gr-qc
A semi-model-independent approach to describe a cosmological database
一个模型无关的或非参数的方法来建立一个数据库已被广泛应用于宇宙学。在这些场景中，数据已被直接用于重构底层函数。在这项工作中，我们引入了一种新的半模型无关的方法来完成这项任务。新方法不仅克服了以往方法的一些缺点，而且具有显著的优点。我们将著名的高斯线性模型与神经网络相结合，并介绍了一个任意函数的重建过程。在这种情况下，神经网络产生一些任意的基函数，这些基函数随后被馈送到高斯线性模型。给定自由参数的先验分布，高斯线性模型提供了后验分布的封闭形式以及贝叶斯证据。此外，与其他方法相反，它可以直接计算不确定度。
2023-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Cosmological model-independent constraints on the baryon fraction in the IGM from fast radio bursts and supernovae data
快速射电暴（Fast Radio Burst，FRB）是一种毫秒级的射电瞬变，观测到的色散测量值（$DM$）大于预期的银河系贡献，这表明这种事件是河外起源的。虽然已经提出了一些模型来解释脉冲的物理过程，但FRB发射背后的机制仍然是未知的。从已知宿主星系的FRB数据中，可以直接测量红移，并可以与$DM$的估计相结合，以约束宇宙学参数，如重子数密度和哈勃常数。然而，对星系际介质中重子质量分数（$f_{IGM}$）及其与宇宙学参数的简并性的认识不足限制了FRB的宇宙学应用。在这项工作中，我们提出了一个独立于宇宙学模型的方法来确定$f_{IGM}$的演变相结合的最新FRB观测本地化的宿主星系和当前的超新星数据。我们认为常数和时间依赖性的$f_{IGM}$参数化，并显示，通过贝叶斯模型选择分析，一个结论性的答案的时间演变的$f_{IGM}$强烈依赖于$DM$波动由于宇宙电子密度（$δ$）的空间变化。特别是，我们的分析表明，证据从强（有利于随着红移不断发展的$f_{IGM}$）到不确定的变化，因为考虑了更大的$δ$值。
2023-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological Birefringence: an Astrophysical test of Fundamental Physics
我们回顾了用于测试宇宙双折射存在的方法，即在宇宙距离上传播的电磁辐射的线偏振平面的旋转，这可能会出现在一些涉及违反基本物理原理的重要背景下。主要方法用途：（1）射电星系和类星体的射电偏振，（2）射电星系的紫外偏振，（3）宇宙微波背景偏振。我们讨论了迄今为止所取得的主要成果，每种方法的优点和缺点，以及未来的前景。
2010-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Equivalence Principles, Lense-Thirring Effects, and Solar-System Tests of Cosmological Models
在这次演讲中，我们回顾了现代引力理论的经验状态，重点是（i）等效原理;（ii）Lense-Thirring效应和引力探测器B实验的影响;（iii）宇宙学模型的太阳系统检验。
2012-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological and Solar-System Tests of f(R) Modified Gravity
我们通过（1）宇宙膨胀和（2）宇宙结构的观测以及（3）太阳系实验研究了修正引力的f（R）理论的宇宙学和局域检验。为了拟合所考虑的可能的宇宙膨胀历史，我们为每一个宇宙膨胀历史重建f（R），称为“设计者f（R）"。然后，我们通过对度规扰动比Psi/Phi和有效引力耦合G_eff的宇宙结构约束和对具有变色龙机制的Brans-Dicke理论的太阳系统约束来检验设计者f（R）。我们发现，在CPL有效状态方程w_eff所指定的f（R）设计模型中，只有一个严格模仿具有宇宙学常数的广义相对论（LambdaCDM）的模型能够经受住所有的检验。因此，这些测试排除了经常研究的“w_eff = -1”设计者f（R）模型，这些模型在宇宙结构上与LambdaCDM不同。当只考虑宇宙学检验时，我们发现幸存的设计者f（R）模型，虽然存在各种w_eff，但需要微调。
2010-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Observational Tests for Distinguishing Classes of Cosmological Models
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
本文研究了通过曲率一致性测试区分广义宇宙学模型的观测方法，提出新的null测试以区分非FLRW模型，为高精度宇宙学数据的应用提供新途径。
2026-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic opacity: cosmological-model-independent tests and their impacts on cosmic acceleration
假设违反的距离对偶性（DD）的关系完全来自非保守的光子数和吸收是频率无关的观察到的频率范围内，我们进行宇宙模型无关的宇宙不透明度的测试。观测数据包括为观测$D_\mathrm{L}$而采集的最大的Union 2.1 SN Ia样本，以及De Filippis { \it et al.}和Bonamente { \it等人}，其负责提供观察到的$D_\mathrm{A}$。两个参数化，$τ(z)=2εz$和$τ(z)=(1+z)^{2ε}-1$采用的光学深度与宇宙吸收。我们发现，Filippis更喜欢一个几乎透明的宇宙{ \it et al.}样本，但它只是勉强容纳博诺门特{ \it等人}样本在95.4%置信水平（C。L.）的范围内。(even在99.7%C. L.当考虑$r<100 \mathrm{kpc}$切割球形$β$模型时）。考虑到可能的宇宙吸收（在68.3%C。L.考虑到模型独立检验的约束范围），我们修正了Ia超新星的距离模，然后使用它们来研究它们的宇宙学含义。对$Λ$ CDM的限制表明，只有在99.7% C时才允许有一个具有$Ω_Λ=0$的减速膨胀宇宙。L.当Bonamente { \it et al.}样品被认为。因此，我们的分析表明，加速的宇宙膨胀仍然需要解释SNe的变暗，标准的宇宙学情景仍然需要得到当前观测的支持。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Independent Cosmological Constraints from high-z HII Galaxies
本文介绍了凯克天文台利用MOSFIRE获得的15个高z（$1.3 \leq$ z $\leq 2.5$）HII Galerkin（HIIG）的高光谱分辨率观测结果。这些数据，结合已经公布的数据为另一个31高Z和107 Z $\leq 0.15$ HIIG，用于获得新的独立的宇宙学结果，使用的距离估计的基础上建立的相关性之间的巴耳末发射线速度色散和光度的HIIG。我们的结果与最新的宇宙学和谐模型（$Λ$ CDM）的结果非常一致。从我们的分析中，我们找到了$Ω_m=0.290^{+0.056}_{-0.069}$的质量密度参数值（stat）。对于一个平坦的宇宙，我们约束平面$\lbraceΩ_m;w_0\rbrace = \lbrace 0.280^{+0.130}_{-0.100} ; -1.12^{+0.58}_{-0.32}\rbrace $（stat）。HIIG与其他互补宇宙探针（宇宙微波背景和重子声学振荡）的联合似然分析为暗能量状态方程的参数空间提供了更严格的约束，这也与使用Ia型超新星作为几何探针的类似分析非常一致。
2019-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic opacity: cosmological-model-independent tests from gravitational waves and Type Ia Supernova
本文提出了一种以独立于宇宙模型的方式研究宇宙不透明度的方案，结合当前和未来在引力波（GW）和电磁（EM）域中的可用数据。在FLRW度量中，GWs通过完美流体自由传播而没有任何吸收和耗散，这提供了不受宇宙不透明度影响的距离测量。利用第三代引力波探测器（Einstein Telescope，ET）的引力波模拟数据，以及新近编译的超新星Ia数据（JLA和Pantheon样本），我们发现在更高的红移（$z\sim 2.26$）下，几乎透明的宇宙是非常有利的。我们的研究结果表明，虽然宇宙不透明度的测试是不显着敏感的参数化，宇宙不透明度参数和绝对\textit{B} -带大小的超新星Ia之间的一个强大的简并揭示在这个分析。更重要的是，我们得到，未来对引力波源光度距离的测量将比目前的分析更具竞争力，这使得我们可以期待对宇宙不透明度（以及由此产生的背景物理机制）的更有力和令人信服的约束，并以一种与宇宙模型无关的方式更深入地理解Ia型超新星的内在性质。
2019-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Testing Einstein's Equivalence Principle with Cosmological Fast Radio Bursts behind Clusters of Galaxies
目的：最近，宇宙学快速射电暴（FRB）被用来提供爱因斯坦等效原理（EEP）最严格的限制。我们研究如何进一步测试EEP与FRB。研究方法：未来的系统射电观测肯定会在宇宙学距离上发现大量的FRB，其中一些将不可避免地位于星系团的后面。在这里，我们建议使用这些FRB来进一步测试EEP。结果：我们发现，测试EEP的鲁棒性和准确性可以进一步提高了数量级与这些FRB。同样的方法也可以应用于任何其他类型的快速和明亮的瞬变在宇宙学的距离。
2016-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constructing a cosmological model-independent Hubble diagram of type Ia supernovae with cosmic chronometers
我们应用两种方法，即高斯过程和非参数平滑过程，重建哈勃参数$H(z)$作为红移的函数从被动演化星系的年龄估计获得的膨胀率的15个测量。这些重建使我们能够获得一定的红移$z$的光度距离，校准光变曲线拟合参数解释（未知）的本征星等的Ia型超新星（SNe Ia）和构建宇宙学模型无关的哈勃图的SNe Ia。为了测试$H(z)$的重建功能之间的兼容性，我们进行了统计分析，考虑到最新的SNe Ia样本，所谓的JLA编译。我们发现，对于高斯过程，重构的哈勃参数与红移的函数，以及随后对超新星Ia的定标和宇宙学意义的分析，对先验均值函数是敏感的。然而，对于非参数平滑方法，重构函数不依赖于初始猜测模型，并且始终需要高的$H_0$值，这与造父变星和其他局部距离指标的最近测量值非常一致。
2016-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent cosmological constraints from the CMB
我们以尽可能独立于模型的方式分析CMB数据。我们将后期宇宙学的影响编码成一个单一的参数，该参数决定了到最后一个散射表面的距离。我们从分析中排除了低多极$\ell<40$。我们考虑WMAP 5和ACBAR数据。我们得到了宇宙学参数$100ω_b =2.13\pm 0.05$，$ω_c=0.124\pm 0.007$，$n_s=0.93\pm 0.02$和$θ_A=0.593\pm 0.001$度（68% C. L.）。最后一个数字是去耦时声视界对向的角标度。由于忽略了更多的低$\ell$数据，参数出现系统性偏移，朝向较小的$ω_b$和$n_s$值以及较大的$ω_c$值。$θ_A$量表保持稳定，并得到很好的测定。
2010-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A crucial test of the phantom closed cosmological model
我们提出了一个重要的直接观测测试测量标准的$Λ$ CDM模型和最近提出的幻影暗能量正曲率宇宙学模型之间的区别。测试是基于一般弗里德曼模型的基本距离-流量-红移关系。它不依赖于CMBR数据、大尺度结构生长模型以及哈勃常数$H_0$的值。我们的关键测试可以通过未来的伽马射线暴观测与THESEUS空间任务，并通过使用现代先进的LIGO-Virgo和即将到来的LISA探测器引力波标准警报观测。
2020-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
