Accelerating Expansion of the Universe
本论文主要讨论了最近通过测量Ia型超新星的红移和光度-距离关系来探索宇宙的加速膨胀。我们考虑了一个充满修正的Chaubergin气体和正压流体的宇宙模型。本文以修正的Chaubergin气体为背景流体，探讨了动力学宇宙学常数的作用。在引力常量G为常数或随时间变化的情况下，人们研究了Λ的各种唯象模型。在状态方程中引入非均匀性，提出了著名的Chaubergin气体模型的一种新形式。这个模型解释了w=-1的交叉。通过唯象耦合函数研究了该模型与标量场的相互作用。快子场被描述为暗能量模型来描述宇宙的当前加速度。本文考虑了快子流体与广义Chaubergin气体的混合物，以表明后者在快子物质存在下作为暗能量候选者的作用。本文研究了标量场与非均匀理想流体相互作用的模型。分析了理想流体的两种形式。假设比例因子的幂律展开求解能量密度的方程。Brans-Dicke理论被用来研究获得宇宙加速的可能性。为此目的，考虑了一个常数和一个变量ω（Brans-Dicke参数）。一个自相互作用的潜力已被引入，以显示其在宇宙演化中的作用。在正压流体和广义Chaubergin气体存在的情况下，对该模型进行了研究。
2011-05-04 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating expansion and isotropic sky-hemisphere consistency in Pantheon+ supernovae: a revised analysis in the dark energy debate
GLA University（GLA大学）；Virtual Institute of Astroparticle physics, Paris（巴黎虚拟天体粒子物理研究所）；Jadavpur University（贾达普大学）；Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；National Research Nuclear University “MEPHI”（国立研究核子大学“梅菲”）；Institute of Physics, Southern Federal University（南联邦大学物理研究所）
该研究利用潘天+目录中的Ia型超新星对减速参数$q_0$进行四次独立分解，在无前身星年龄校正时样本得出的$q_m$远低于ΛCDM预期，且天空半球测试结果与SRS26论点矛盾，挑战了当前暗能量辩论的两种解释。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Detailed Balance Condition in Horava Gravity with Cosmic Accelerating Expansion
在2009年，霍洛维茨娃提出了一个能量计数的可重整化量子引力理论。之后，一个长期的行动，轻轻地违反了细致平衡条件已被认为是试图获得一个更现实的理论，在其IR限制。该项与$ωR^{(3)}$成比例，其中$ω$是恒定参数，而$R^{(3)}$是空间Ricci标量。在本文中，我们推导出这个IR修改的Hoplavava理论使用晚时间宇宙加速膨胀观测的约束。我们得到了$|ω|$的一个非平凡的下界，它依赖于$Λ_W$，在Hoelava引力中三维空间作用量的宇宙学常数。我们发现，为了保持细致平衡条件，需要微调$Λ_W$，使得$- 2.29\times 10^{-4}< (c^2 Λ_W)/(H^2_0 \currentDE) - 2 < 0 $，其中$H_0$和$\currentDE$分别是哈勃参数和暗能量密度分数。另一方面，如果我们不坚持细致平衡条件，则$Λ_W$的有效区域放宽到$-0.39< (c^2 Λ_W)/(H^2_0 \currentDE) - 2 < 0.12$。我们发现，虽然不能排除细致平衡条件，但它是非常不利的。
2010-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is the expansion of the universe accelerating? All signs still point to yes a local dipole anisotropy cannot explain dark energy
Ia型超新星（SNe Ia）提供了宇宙正在加速膨胀的第一个有力证据。现在SN样本比最初发现时使用的样本大十倍以上，并加入了其他宇宙学探测器，这一发现有了更坚实的基础。最近的两项相关研究（Nielsen et al. 2016和Colin et al. 2019，以下分别为N16和C19）声称破坏了SN Ia约束的统计学意义。Rubin & Hayden（2016）（以下简称RH16）指出N16对超新星Ia光变曲线参数的分布做出了错误的假设，而C19也未能从超新星红移中消除太阳系运动的影响，将由此产生的错误解释为减速参数中偶极的证据。在RH 16的基础上，我们概述了C19在处理数据和宇宙学参数推断方面所犯的错误。用我们提出的修正重现C19分析，我们发现偶极参数对推断的宇宙学参数几乎没有影响。因此，我们肯定RH16的结论：加速的证据是可靠的。
2020-02-25 astro-ph.CO
Accelerating expansion or inhomogeneity? A comparison of the $Λ$CDM and Lema\^ıtre - Tolman models
它示出了如何解释的弗里德曼模型与$Λ< 0 = k$（$Λ$ CDM模型）的背景下的某些观察可以重新解释使用$Λ= 0$ Lema\^ıtre - Tolman（L-T）模型，以消除“暗能量“。本文的目的是通过尽可能多的解析计算或非常简单的数值程序来澄清潜在的几何关系。在第一部分的文件（虚构的）沿过去的光锥的观察者的膨胀速度分布的意见被认为是。结果表明，用$Λ= 0 = E$在L-T模型中可以再现$Λ$ CDM观测者过去的全部光锥。这是一个几何练习，其优点是没有数值复杂性。在第二部分中，我们用具有$-k = 2E/r^2 =$常数$> 0$的L-T模型来复制$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系。$k$的值和函数$t_B(r)$由$Λ$ CDM参数确定。描述了该L-T模型的一般性质。文中详细介绍了数值计算中的视地平问题，并基本解决了这些问题。第二个模型是一个反例，证明了一个模拟$Λ$ CDM的L-T模型必须在中心周围包含一个空洞--它在$R = 0$处有一个密度峰值。
2014-03-19 astro-ph.CO gr-qc
The Invisible Tension of the Universe from Astrophysical Black Holes: a Solution to the Coincidence Problem of the Accelerated Expansion
天文观测表明，宇宙的膨胀目前正在加速，始终伴随着恒定的负压或张力。这是一个重大的难题，因为我们不明白为什么这个张力与普朗克密度相比是如此之小;为什么如此之小，它并不完全为零;为什么它恰好具有使膨胀在我们观测宇宙的时刻开始加速所需的值。阿夫肖迪最近提出的猜想，即黑洞由于量子引力效应而创造了引力以太，这可能与这种不可见的张力相一致，可以解决这个巧合问题。宇宙的膨胀在我们观测到它的那个时代就开始加速，这一事实是必然的，这是因为我们起源于一颗围绕恒星运行的行星，而恒星是在宇宙的年龄与恒星的寿命处于同一量级时形成的。这个论点与任何人择推理无关。
2010-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating cosmology in Rastall's theory
在试图寻找一个可行的机制，导致目前的加速膨胀，我们调查的可能性，所观察到的宇宙加速可能会恢复在Rastall的理论框架，依赖于非保守性的应力能量张量，即$T^μ_{ν; μ} \neq 0$。我们推导出修改后的弗里德曼方程，并表明它们对应于卡达西方程。我们还表明，在适当的假设下，对物质项的状态方程的来源的引力场，它确实是可能得到一个加速膨胀，在协议的Ia型超新星（SNeIa）和伽马射线暴（GRB）的哈勃图。不幸的是，要达到这样的结果，必须假定物质密度参数比从团簇气体质量分数数据推断的典型$Ω_M \simeq 0.3$值大得多。
2010-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Non-equilibrium evolution of quantum fields during inflation and late accelerating expansion
为了理解导致宇宙膨胀和后期加速的机制，重要的是要了解一个或一组量子场如何演化，使得经典能量-动量张量的行为类似于宇宙学常数。在这项工作中，我们考虑了一个玩具模型，包括3个标量场具有非常不同的质量，以研究形成一个轻的轴子状凝聚体，假定是负责膨胀和/或后期加速膨胀的宇宙。尽管它的简单，这个模型反映了层次的质量和耦合的标准模型和它的候选扩展。研究是在非平衡量子场论的框架内进行的。我们详细讨论了如何为这样一个模型的初始条件必须定义在一个完全量子设置，并表明，在一个多组件模型的相互作用减少了独立的初始自由度的数量。数值模拟表明，该模型与目前的宇宙学观测完全一致。对于选定的参数范围内，我们发现，量子相互作用，而不是有效的凝聚势是宇宙的能量密度的主要贡献者，并触发通货膨胀和后期加速膨胀。然而，尽管它在能量密度中的贡献很小，但光标量场--在凝聚态和准自由粒子形式中--在控制较重场的趋势方面起着至关重要的作用。此外，我们的模拟精度，我们没有发现任何IR奇点在通货膨胀。这些发现突出了试图通过天真地将局部有效经典模型的预测与宇宙学观测进行比较来提取早期宇宙物理学信息的不确定性，忽略了量子过程固有的非局部性质。
2018-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerating f(T) gravity models constrained by recent cosmological data
广义遥平行引力，也称为f（T）引力，最近被提出作为一种扩展的引力理论，能够在只有物质的宇宙中产生加速膨胀。宇宙加速是由一种有效的扭转流体驱动的，它的状态方程依赖于进入修正引力拉格朗日量的f（T）函数。我们专注于两个特定的选择f（T）共享的好属性，以模拟幻影划分交叉建议的一些最近的数据。我们检查他们的可行性对比预测的背景动力学的哈勃图跟踪Ia型超新星（SNeIa）和伽玛射线暴（GRBs），测量的速率膨胀H（z），重子声学振荡（BAO）在不同的红移，和宇宙微波背景辐射（CMBR）距离先验。两个f（T）模型都与这个大型数据集非常一致，因此我们还研究了是否有可能根据不同的生长因子来区分它们。
2012-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Is the expansion of the universe accelerating? All signs point to yes
宇宙的加速膨胀是现代宇宙学中最深刻的发现之一，它指出宇宙中70%的质量-能量密度以未知的形式均匀分布在宇宙中。这一结果已经很好地建立了使用宇宙学探针的组合（例如，普朗克合作等2016），导致了现代宇宙学的“标准模型“，它是宇宙学常数与冷暗物质和重子的组合。加速的第一个令人信服的证据出现在20世纪90年代末，当时两个独立的研究小组发现遥远的Ia超新星比预期的要暗。对现代宇宙学实验的综合分析，包括Ia超新星、哈勃常数、重子声学振荡和宇宙微波背景，现在已经测量到物质和宇宙学常数对宇宙能量密度的贡献优于0.01，提供了一个安全的加速度测量。最近的一项研究（Trøst Nielsen et al. 2015）声称，Ia超新星加速的证据是“边缘的”。“在这里，我们证明了分析中的错误，这些错误降低了超新星Ia的加速意义，并进一步证明了宇宙曲率或物质密度的保守约束会进一步增加意义。通过分析联合光变曲线分析超新星样本，我们发现了4.2σ的证据，表明超新星Ia单独加速，而在平坦宇宙中则为11.2σ。通过我们改进的超新星分析和不拒绝所有其他宇宙学约束，我们发现加速是相当安全的。
2016-12-19 astro-ph.CO
A cosmological model describing the early inflation, the intermediate decelerating expansion, and the late accelerating expansion by a quadratic equation of state
我们发展了一个基于二次状态方程p/c^2=-（α+1）{ρ^2}/{ρ_P}+αρ-（α+1）ρ_Λ（其中ρ_P是普朗克密度，ρ_Λ是宇宙学密度）的宇宙学模型，它以广义Chaubergin气体模型的精神“统一”了真空能量和暗能量.对于$ρ\rightarrow ρ_P$，它降低到p=-ρ c ^2，导致早期加速膨胀（早期暴胀）阶段，密度等于普朗克密度ρ_P（真空能量）。对于$ρ_Λ\llρ\ll ρ_P$，我们恢复了描述辐射（α=1/3）或无压物质（α=0）的标准线性状态方程p=αρc^2，并导致减速膨胀的中间阶段。对于$ρ\rightarrow ρ_Λ$，我们得到p=-ρc^2，导致后期加速膨胀（后期暴胀）阶段，其恒定密度等于宇宙学密度ρ_Λ（暗能量）。我们发现早期宇宙（真空能量+ α流体）和晚期宇宙（α流体+暗能量）之间存在一个很好的对称性。在我们的模型中，它们分别由两个指数为n=+1和n=-1的多方状态方程描述。此外，普朗克密度ρ_P在早期宇宙中所起的作用与宇宙学密度ρ_Λ在晚期宇宙中所起的作用相似。它们代表了基本的密度上限和下限，相差122个数量级。这个二次状态方程导致了一个完全的分析模型，描述了宇宙从早期的膨胀（普朗克时代）到晚期的加速膨胀（德西特时代）的演化。这两个阶段由减速代数展开（α-era）连接。这个模型在t=0时不存在任何奇点，并且永远存在于过去。它允许基于精华…
2015-11-30 astro-ph.CO
A response to Rubin & Heitlauf: "Is the expansion of the universe accelerating? All signs still point to yes"
我们已经证明（Colin等人，2019），从Ia型超新星（SNe Ia）推断的哈勃膨胀率的加速度，在$3.9σ$意义上，是一个近似与CMB偶极子对齐的偶极子，而它的π分量，可以解释为由于宇宙学常数或暗能量，在$1.4σ$处与零一致。Rubin & Heitlauf（2019）对此提出了质疑，他们断言偶极子的出现是因为我们对超新星Ia的光变曲线参数做出了错误的假设（即将它们视为独立于样本和红移），并且没有考虑太阳系的运动（w.r.t.）。其中CMB偶极子假定消失的“CMB帧”）。事实上，对我们的发现有更大影响的是，我们颠倒了对超新星Ia宿主星系的特殊速度在CMB坐标系中所做的不一致的“修正”，这实际上有助于使哈勃图的杠杆臂偏向更高的推断值。我们证明，即使所有此类修正都是一致的，并且在超新星光变曲线的标准化中允许样本和红移依赖性，各向同性加速度的证据也仅上升到$2.8\,σ$。因此，Rubin & Heitlauf的批评只是强调了必须对假定标准$Λ$ CDM模型的Ia超新星数据进行“修正”，以便从数据中恢复它。
2020-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Life Versus Dark Energy: How An Advanced Civilization Could Resist the Accelerating Expansion of the Universe
宇宙中存在的暗能量导致空间加速膨胀。因此，在接下来的大约1000亿年里，所有居住在本星系群之外的恒星都将落在宇宙视界之外，不仅无法观察到，而且完全无法进入，从而限制了有一天可以从它们中提取多少能量。在这里，我们考虑一个高度发达的文明对这种情况的可能反应。特别是，我们认为，为了最大限度地获得可用的能量，一个足够先进的文明会选择迅速向外扩张，在遇到的恒星周围建造戴森球或类似的结构，并利用这些能量加速这些恒星远离接近的地平线，走向文明的中心。我们发现，这种努力对于质量在$M\sim (0.2-1) M_{\odot}$范围内的恒星最为有效，并可能导致在半径延伸到数十Mpc的区域内收集恒星，从而可能将未来文明可用的能量总量增加数千倍。我们还讨论了宇宙其他地方目前处于恒星捕获状态的文明的可观察到的特征。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.pop-ph
Accelerating expansion of the universe in modified symmetric teleparallel gravity
暗能量的基本性质和起源是理论物理学的首要谜团之一。在广义相对论中，宇宙学常数$Λ$是对暗能量最简单的解释。另一方面，宇宙学常数$Λ$存在一个微妙的问题，即所谓的微调问题。$f(Q)$引力是最近提出的一种修正的引力理论，其中非度规标量$Q$驱动引力相互作用。在这篇文章中，我们考虑一个线性$f(Q)$模型，特别是$f(Q)=αQ + β$，其中$α$和$β$是自由参数。然后，我们估计的最佳拟合值的模型参数，将与最近的观测数据集。我们使用57个点的更新$H(z)$数据集，6个点的BAO数据集，和1048个点的万神殿超新星样本。我们应用贝叶斯分析和似然函数以及马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法。此外，我们分析了宇宙学参数的物理行为，如密度，减速，和EoS参数对应的模型参数的约束值。减速参数的演化预示了宇宙从减速阶段到加速阶段的转变。此外，状态方程参数的演变描绘了暗能量流体部分的精髓型行为。我们发现，我们的$f(Q)$宇宙学模型可以有效地描述晚时间宇宙加速没有调用任何暗能量成分的物质部分。
2022-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-accelerating Massive Gravity: Covariant Perturbation Theory
我们进行了一个完整的和协变处理的二次拉格朗日的自由度的大规模重力与固定的平面基准度量任意大规模重力参数周围的任何各向同性自加速背景解决方案。一般来说，除了广义相对论通常的2个张量自由度之外，4个Stuckelberg自由度中的3个传播。完整的动力学结构通常只在引力子质量的某个量级上才被揭示出来，这个量级相当于在局部平坦展开中保留曲率项。这些结果解决了文献中的几个明显的差异，其中零自由度传播的特殊情况下或近似处理，以及解耦极限分析，试图计算纵向自由度。
2014-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Entropic Inflation
现代宇宙学理论的主要支柱之一是早期宇宙的加速膨胀时期。这种加速膨胀，或膨胀，必须至少持续30个e-折叠。用来驱动加速的一种机制是增加一个新的能量场，称为Inflaton;通常这是一个标量场。我们提出了一种替代机制，就像我们解释晚期加速宇宙的方法一样，使用全息存储在封闭观察空间的表面上的信息固有的熵和温度。在这两种情况下，加速度都是由于涌现的熵力，自然产生于视界上的信息存储。
2012-04-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Do supernovae indicate an accelerating universe?
在20世纪90年代后期，在FLRW宇宙学的框架内分析了93颗Ia型超新星的观测结果，假设它们是“标准（可）蜡烛”。由此推断，哈勃的膨胀速率正在加速，就好像是由一个正的宇宙学常数$Λ$驱动的。这仍然是唯一的直接证据，为“暗能量”，是占主导地位的组成部分，标准$Λ$ CDM宇宙学模型。其他数据，如BAO，CMB各向异性，恒星年龄，结构增长率等都与这个模型“一致”，但不提供独立的证据加速膨胀。对740个超新星Ia的更大样本的分析表明，这些并不是标准的蜡烛，并强调了在FLRW框架中分析数据所应用的“修正”。后者在CMB各向同性的参考系中成立，而观测是在CMB具有大的偶极各向异性的日心坐标系中进行的。这被认为是运动学的起源，即由于我们的非哈勃运动由物质分布的局部不均匀性驱动。$Λ$ CDM模型预测，随着平均尺度的提高和宇宙变得明显均匀，这种特殊的速度应该如何下降。然而，对当地“整体流量”的观测结果与这一预期不一致，没有看到与CMB框架的收敛。此外，运动学解释意味着在天空中的高红移类星体分布，这是拒绝在4.9 $σ$的观测相应的偶极子。哈勃膨胀率的加速也是各向异性的，在3.9 $σ$，并与整体流对齐。因此，暗能量可能是分析数据的假象，假设我们是FLRW宇宙中理想化的观察者，而实际上，真实的宇宙是不均匀和各向异性的，距离大到足以影响宇宙学分析。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mass Varying Neutrinos, Quintessence, and the Accelerating Expansion of the Universe
我们分析了质量变化中微子（MaVaN）的情况。本文主要在有限温度量子场论的框架下，考虑了无质量狄拉克费米子与标量场耦合的极小模型。我们证明，我们发现的质量方程有非平凡的解决方案，只有特殊类的潜力，只有在一定的温度区间。我们给出了Ratra-Peebles暗能量（DE）势的大部分结果。分析了该模型的热（时）演化。根据时间箭头，预测了稳定、亚稳和不稳定相。该模型预测，目前的宇宙低于其临界温度，并加速。在临界点，宇宙经历了一个一阶相变，从（Meta）稳定的振荡状态到DE场的不稳定的滚动状态。这一结论与最初的观点一致，即精粹是一种使宇宙滚向其真正真空的力，其Λ项为零。由于DE密度和中微子质量都是由势的尺度M决定的，所以目前的MaVaN方案不存在符合问题。选择M ~ 10^{-3} eV与当前的DE密度匹配，我们可以得到m ~ 10^{-2}-1 eV范围内的当前中微子质量和宇宙其它参数的一致估计。
2011-02-07 astro-ph.CO hep-ph
Is Dark Energy Falsifiable?
通过对遥远超新星的观测推断出的宇宙加速膨胀是真的吗？而大量反引力暗能量物质的存在是否也是真的？为了在物理上有用，这些命题必须是可证伪的;也就是说，受到可能使它们成为假的观测检验，并且当粘性、扩散、天体生物学和湍流效应被包括在观测的解释中时，两者都失败了。对于产生大爆炸的负应力，一个更合理的解释是普朗克温度下的湍流。暴胀是由强力跃迁时胶子的粘性应力引起的。反引力（暗能量）湍流应力是强大的，但只是暂时的。不需要永久的暗能量。在等离子体-气体转换时，粘性应力导致等离子体原星系分裂成原始气体行星的暗物质团块，每一个都证伪了暗能量冷暗物质宇宙学。这些行星的团块形成了所有的恒星，并将所谓的宇宙加速膨胀解释为超新星Ia的系统性变暗误差，这是由围绕中心白矮星的蒸发行星的热湍流大气中散射的光造成的。
2011-12-13 astro-ph.CO
Classical, quantum, and phenomenological aspects of dark energy models
宇宙加速膨胀的起源是基础物理学最大的难题之一。在本文中，我们回顾真空能量问题的起源加速膨胀-通常称为暗能量-并给出了一个概述的替代品，其中大量的可以归类为相互作用的标量场模型。在非平衡量子场论的框架下，我们回顾了这些模型作为经典场和量子凝聚体的性质。最后，我们回顾了现象学的模型，目的是区分它们。
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universe opacity and Type Ia supernova dimming
在本文中，我撤销了关于Ia型超新星（SN Ia）变暗起源的争论。我认为，除了一个普遍接受的宇宙加速膨胀，一个可以想象的替代解释这种观察是宇宙不透明性所造成的消光星系际尘埃，即使它通常被认为是可以忽略不计的影响。利用Union2.1 Ia超新星资料，发现标准$Λ$ CDM模型和不透明宇宙模型对Ia超新星在$z < 1.4$红移处的观测值拟合得很好。不透明宇宙模型的最优解由B波段星系际不透明度$λ_B = 0.10 \pm 0.03 \, \mathrm{Gpc}^{-1}$和哈勃常数$H_0 = 68.0 \pm 2.5 \, \mathrm{km\,s^{-1}\, Mpc^{-1}}$表征。星系际不透明度比独立观测得到的要高，但仍在可接受的范围内。这一结果强调了宇宙加速膨胀作为Ia超新星变暗起源的问题尚未得到明确解决。显然，不透明宇宙模型作为$Λ$ CDM模型的替代是有吸引力的，因为它避免了与暗能量和加速膨胀相关的困惑和争议。
2019-09-12 astro-ph.CO
Accelerating BAO Scale Fitting Using Taylor Series
宇宙目前正在经历由暗能量驱动的加速膨胀。暗能量的本质仍然是个谜：揭示它的一种方法是测量宇宙在不同红移下的大小。这可以使用重子声学振荡（BAO）特征来完成，BAO是星系2点关联函数（2 PCF）中的标准标尺。为了测量距离尺度，使用比例因子$α$，在基准宇宙学中膨胀和收缩2 PCF的模板。寻找最佳拟合$α$的标准方法是在大约100个值的网格上计算可能性。这种方法很慢;在这项工作中，我们提出了一种明显更快的方法。我们的方法写的2 PCF作为一个多项式在$α$泰勒展开它约$α= 1$，利用我们知道的基准宇宙学足够好，$α$是在几个百分点的单位。然后可以分析地求解由该扩展产生的可能性以获得最佳拟合$α$。我们的方法是48-85 $\times$比直接可比的方法，我们在数值上最小化$α$，$\sim$ $12,000 \times$比标准的迭代方法更快。我们的工作将为即将进行的大尺度结构红移测量提供很好的支持，例如暗能量光谱仪（DESI）。
2022-11-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
