Reconstruction of dark energy density by non-parametric approaches
暗能量密度的演化是理解暗能量本质的一个关键量。通常，这个量是由所谓的状态方程来描述的，也就是说，暗能量压力与其密度之比。在这种情况下，暗能量密度在整个宇宙历史中总是正值，负值是不允许的。假设宇宙是均匀的、各向同性的，我们直接从观测数据重建了暗能量密度，并通过宇宙历史研究了它的演化。我们考虑最新的SNIa，BAO和宇宙计时器数据和重建的暗能量密度在平坦和非平坦宇宙的红移$z\sim 3$。结果与$Λ$ CDM的红移$z\sim 1.5$，而所有的数据和方法，在我们的分析中，提供了一个负的暗能量密度在高红移。
2022-01-13 astro-ph.CO
Gaussian Processes Reconstruction of the Dark Energy Potential
标量场（SF）已经成为暗能量的自然候选者，因为它们是暴胀理论的主要成分。然而，这项工作不是假设标量场势的某种形式，而是直接从观测数据，即\textbf{Hubble and SNe Ia data}，重建SF势。我们表明，SF势的两种流行形式，即幂律和二次自由场，与由此获得的重建兼容，至少对于物质密度和曲率参数的先验的某些选择以及对于某些红移间隔。
2022-09-29 astro-ph.CO
Effects of voids on the reconstruction of the equation of state of Dark Energy
我们量化了宇宙中已知存在的空洞对重建暗能量状态方程$w$的影响。我们表明，该效果可以开始与分析超新星数据时考虑的一些其他错误相媲美，这在很大程度上取决于样品中使用的低红移截止值。对于超新星数据，$w$重建的误差远大于百分之一水平。当在拟合中包括重子声振荡和CMB数据时，空隙对确定$w$的影响大大减小，但并不比在进行这种拟合时考虑的一些其他误差小得多。
2011-10-12 astro-ph.CO
Reconstruction of the dark matter-vacuum energy interaction
真空能量和暗物质之间的相互作用是一种有趣的可能性，它可能提供一种解决宇宙学常数问题的方法。采用一般的处方之间的动量交换的两个黑暗的组件，我们重建$α(a)$，暗物质和真空能量之间的耦合强度的时间演化，在一个非参数贝叶斯方法使用组合观测数据集从宇宙微波背景，超新星和大尺度结构。真空能量和暗物质之间不断发展的相互作用消除了不同数据集之间的一些紧张关系。然而，在贝叶斯意义上，它并不优于$Λ$ CDM，因为拟合的改善不足以补偿参数空间的体积的增加。
2015-12-22 astro-ph.CO
Reconstruction of Dynamical Dark Energy Potentials: Quintessence, Tachyon and interacting models
暗能量的动力学模型是宇宙学常数的替代。研究这些模型中的微扰性质并超越光滑FRLW宇宙学是非常重要的。这使我们能够区分具有相同膨胀历史的不同暗能量模型。为此，人们往往需要一个特定的扩展历史的潜力。我们研究如何这样的潜力可以重建获得封闭的公式潜在的或减少问题的正交。我们考虑三类模型：快子，精粹，和相互作用的暗能量。我们目前的结果为常数w和CPL参数化。这里给出的方法可以推广到任意形式的w（z）。
2019-12-03 astro-ph.CO
Directional detection of Dark Matter with MIMAC: WIMP identification and track reconstruction
定向探测是一种很有前途的暗物质搜索策略。事实上，WIMP引起的反冲呈现出对天鹅座方向的依赖性，而背景引起的反冲在银河系静止框架中呈现出各向同性的分布。利用这些特征，甚至在一个相当大的背景的存在下，我们第一次显示的可能性，以约束的WIMP属性，无论是从粒子和星系晕物理，导致非重子暗物质的识别。然而，这样的结果需要高度精确的轨道重建，这应该是可达到的MIMAC检测器使用专用的读出结合反冲核的可能性分析。
2011-01-14 astro-ph.CO
Impact of a negative cosmological constant on the reconstruction of dark energy in light of DESI BAO data
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院基础物理与数学学院，UCAS）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文利用DESI BAO数据，通过两种方法研究负宇宙学常数对暗能量方程状态w(z)的重建影响，发现NCC在1σ范围内略微更受青睐，并使phantom 分界更一致。
2026-01-10 astro-ph.CO
Nonparametric Reconstruction of the Dark Energy Equation of State
正在进行和即将进行的宇宙学调查的一个基本目标是解开暗能量的奥秘。在缺乏令人信服的理论进行测试的情况下，一个自然的方法是更好地描述暗能量的特性，以寻找可以导致更根本理解的线索。观察这种特性的一种方法是改进对状态参数w（z）的暗能量方程的红移依赖性的测定。要做到这一点，需要一个强大的和无偏的方法来重建w（z）从数据，不依赖于限制性的扩展方案或假设的函数形式的w（z）。我们提出了一种新的非参数重建方法，解决了w（z）作为一个统计逆问题，基于高斯过程表示。该方法可靠地捕获了w（z）的非平凡行为，并提供了受控的误差界。我们展示了不同的模拟超新星数据集的方法的力量，该方法可以很容易地扩展到包括不同的宇宙学探测。
2010-09-28 astro-ph.CO
Reconstruction of the Dark Energy equation of state from latest data: the impact of theoretical priors
我们重建状态方程的暗能量（EoS）从目前的数据使用非参数的方法，而不是假设一个特定的时间演化的这个功能，我们在时间上的bin。我们用两种不同的方法，即平滑阶跃函数和高斯过程重建，来处理仓之间的过渡，调查这两种方法是否会导致兼容的结果。此外，我们包括在重建过程中的EoS的值之间的相关性在不同的时间在一个理论先验的形式，考虑到一组可行性和稳定性的要求，可以施加在替代$Λ$ CDM的模型。在这种情况下，我们必须专注于广泛的，但特定类别的替代模型，即Quintessence和Horndeski引力。我们使用来自CMB，超新星和BAO调查的数据。我们发现使用的不同重建方法之间的总体协议，与这两种方法，我们发现重建的平均值的时间依赖性，不同的趋势取决于研究的模型类。由$Λ$ CDM模型预测的恒定EoS无论如何都落在我们分析的$1σ$范围内。
2019-08-22 astro-ph.CO
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
Reconstruction of interaction rate in Holographic dark energy
本文的工作是基于全息暗能量模型，以哈勃视界作为红外截止点。在三种不同的减速参数下，重建了暗能量与暗物质的相互作用率。利用观测的哈勃参数数据（OHD）、Ia型超新星数据（SNe）、重子声学振荡数据（BAO）和宇宙微波背景辐射距离先验（CMB），即CMB位移参数数据（CMBShift），通过极大似然分析得到了模型参数的观测约束。在本工作中得到的相互作用率始终保持为正，并随着膨胀而增加。这是非常相似的结果，在以前的调查结果中，相互作用率已被重建的参数化的暗能量状态方程。在目前的工作中，已经获得了更严格的相互作用率的限制，因为它是基于更大的数据集。本文还研究了暗能量状态方程参数的性质。虽然重建是从不同的参数化，相互作用率的整体性质是非常相似的，在所有的情况下。不同的信息标准和贝叶斯证据，这已被调用的模型选择的背景下，表明这些模型是在彼此非常接近。
2016-11-25 astro-ph.CO
Nonparametric Dark Energy Reconstruction from Supernova Data
理解宇宙加速膨胀的起源是当今物理学面临的最大挑战之一。由于缺乏令人信服的基本理论来检验，观测工作的目标是更好地描述根本原因。如果一种新的质能形式，即暗能量，正在推动加速，那么状态方程参数w（z）的红移演化将为它的起源提供重要线索。为了最好地利用来自观测的数据，有必要为w（z）开发具有受控误差的鲁棒且准确的重建方法。我们介绍了一种新的，非参数的方法来解决相关的统计逆问题的基础上高斯过程建模和马尔可夫链蒙特卡罗抽样。应用这种方法对最近的超新星测量，我们重建了连续的历史w出红移z=1.5。
2010-11-13 astro-ph.CO
Influence of the correlation prior on reconstruction of the dark energy equation of state
非参数重建的暗能量状态方程（EoS）的目的是确定EoS作为红移的函数，而不调用任何特定的暗能量模型，使所得到的EoS可以是免费的模型诱导的偏见或文物。然而，如果没有适当的正则化，这种重建往往被约束不佳的模式的噪声所淹没。一个直观的正则化方案是假设先验的暗能量EoS随时间演化最慢，这可以通过不同时期的EoS之间的相关性来实施。事实上，施加相关先验的研究能够显着降低重建的EoS的不确定性，甚至显示出动态暗能量的线索。在这项工作中，我们检查的相关性之前使用模拟数据集的Ia型超新星（SNe Ia），重子声振荡（BAO），年龄推导的哈勃参数，哈勃常数，和宇宙微波背景。我们发现，即使事先的目的是不赞成不断发展的状态方程，它仍然可以容纳虚假的振荡功能在高的意义。在为和谐宇宙学模型生成的现有观测的1000个模拟数据集中，即，输入暗能量EoS $w=-1$，在一个或多个红移仓中有688（69）种情况恢复从$-1$偏离多于$1σ$（$2σ$）的EoS。在许多情况下，重建的EoS会明显上升和下降。此外，反转模拟数据的随机分配错误的符号或多或少地反转了EoS的行为。当把未来勘测的理想化超新星Ia和BAO数据包括在内时，虚假的结果甚至会更频繁地出现。我们的测试表明，需要进一步的研究，以确保准确的重建的EoS的相关性之前。
2019-09-22 astro-ph.CO
Model-independent reconstruction of the Interacting Dark Energy Kernel: Binned and Gaussian process
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）；School of Mathematics and Statistics, University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与统计学院）
本文提出了一种不依赖模型的暗能量相互作用核重建方法，通过分箱和高斯过程分析，发现相互作用核中存在振荡动态，并探讨了其对暗能量和暗物质能量转移方向的影响。
2023-11-17 astro-ph.CO
Model selection applied to reconstructions of the Dark Energy
本文的主要目的是对描述宇宙暗能量的一些关键性质（即能量密度和状态方程）的重建进行模型比较。我们进行这个过程中，通过使用一个binning和线性插值方法，并在此之上，我们将一个关联函数机制。还介绍了它们两者的扩展，其中允许内部振幅在高度和位置上变化。重建是用哈勃参数、Ia型超新星和重子声学振荡（H+SN+BAO）的数据进行的，所有这些数据的范围都从$z=0.01$到$z=2.34$。首先，我们对每个重建进行参数估计，然后通过贝叶斯证据提供模型选择。在我们的整个过程中，我们发现了一个更好的拟合数据，$4σ$相比$Λ$ CDM，并存在一些有趣的功能，即在后期的振荡行为，在早期的暗能量密度分量的减少和过渡到幻影分界线在EoS。为了从嘈杂的贡献辨别这些功能，我们包括一个主成分分析，并发现这些特性中的一些应该考虑到满足当前的观测。
2023-03-24 astro-ph.CO
Precision reconstruction of the dark matter-neutrino relative velocity from N-body simulations
发现中微子的质量是高能物理学和宇宙学的主要目标。除了基于两点统计的宇宙学测量外，中微子质量也可以通过观测中微子尾流来估计，中微子尾流是由暗物质和中微子之间的相对运动产生的。这样的探测依赖于精确重建的暗物质-中微子的相对速度，这是受非线性结构的增长和星系的偏见。我们调查我们的能力，重建这个相对速度使用大型N体模拟，我们进化中微子作为不同的粒子旁边的暗物质。我们发现线性理论对暗物质速度功率谱的预测过高，而对中微子速度功率谱的预测过低。在模拟中观察到的相对速度的大小被发现低于线性理论中预测的。由于暗物质和中微子速度场都不能直接从星系或21厘米巡天观测到，我们测试了基于晕密度场和线性理论的重建算法的准确性。假设晕偏置的先验知识，我们发现，重建的相对速度与模拟的质量为0.05，0.1，0.2和0.4 eV的中微子的相关系数分别为0.94，0.93，0.91和0.88高度相关。我们确认，从大尺度结构观测，如星系或21厘米的调查重建的相对速度场可以是准确的方向，并与适当的缩放，大小。
2015-03-25 astro-ph.CO
Reconstruction of the dark sectors' interaction: A model-independent inference and forecast from GW standard sirens
相互作用的暗物质（DM）-暗能量（DE）模型已经在文献中进行了深入的研究，因为它们能够拟合各种数据集，以及解释$Λ$ CDM宇宙学中持续存在的一些观测张力。在这项工作中，我们采用高斯过程（GP）算法进行联合分析，通过使用几何宇宙学探针，如宇宙计时器，超新星Ia型，重子声学振荡，和H 0 LiCOW透镜样品推断的暗组件之间的耦合函数的重建在一个一般的框架，其中DE可以假设通过其状态方程的动力学字符。除了与这些数据的联合分析，我们模拟了一个目录与标准的警报事件从二进制中子星合并，在爱因斯坦望远镜预测的灵敏度，重建暗扇区耦合更准确的鲁棒的方式。我们发现，特定的情况下，其中$w = -1$是固定的DE性质，有一个统计偏好的相互作用在黑暗的部门在晚些时候。在一般情况下，在分析$w(z)$，我们没有发现这样的暗耦合的证据，和预测是兼容的$Λ$ CDM范例。当模拟事件的标准警报器被认为是提高GP预测的内核，我们发现一个偏好的相互作用在黑暗的部门在晚些时候。
2022-04-17 astro-ph.CO
Padé semi-cosmographic reconstruction of residual dark energy in decaying dark matter cosmology: DESI DR2 BAO constraints and mock 21 cm forecasts
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工学院）
本文通过半宇宙学方法结合衰变暗物质模型，利用DESI DR2 BAO和21厘米强度映射数据约束宇宙学参数，推导暗能量方程状态和衰变暗物质参数。
2026-09-16 astro-ph.CO
AI-Powered Reconstruction of Dark Matter Velocity Fields from Redshift-Space Halo Distribution
提出基于UNet的深度学习模型，从稀疏暗物质晕红移空间分布重建实空间暗物质速度场，重建精度优于线性理论且稳健，可广泛应用于多种宇宙学分析。
2025-08-24 astro-ph.CO
Reconstructing equation of state of dark energy with principal component analysis
我们提出了一种直接从观测哈勃参数数据重建暗能量状态方程的非参数方法。我们使用主成分分析（PCA）来提取信号从数据与噪声。此外，我们修改赤池信息准则（AIC），以保证重建的质量，同时避免过拟合。结果表明，我们的方法是强大的暗能量状态方程的重建。虽然目前的观测哈勃参数数据本身还不能给出一个强有力的约束，我们的研究结果表明，未来的观测可以显着提高重建的质量。
2019-10-31 astro-ph.CO
A Reconstruction of Quintessence Dark Energy
利用暗能量状态方程参数的参数化形式，重建了一个精粹势。该势是双指数势的推广。利用哈勃观测数据、Ia型超新星数据、重子声学振荡数据和CMB位移参数数据，通过极大似然分析得到了参数的约束条件。该模型显示出对暗能量的幽灵行为的偏好。
2016-01-19 astro-ph.CO gr-qc
A model-independent reconstruction of dark energy to very high redshift
我们提供了一个模型无关的重建暗能量从$z=0$到$ \gtrsim 10^5$。我们通过一系列物理上动机良好的能量密度箱的理想流体来参数化模型，使得状态方程总是$-1 \le w \le 1$。我们的方法是能够描述一系列的理论模型与平滑修改的膨胀历史。结合最新的CMB，BAO，SN和本地$H_0$测量，我们得到了一个很大的改善$Δχ^2=41.3$ LCDM，在33个额外的参数在拟合的费用，与暗能量之间的贡献显着$z \sim 10^4 - 10^5$，有趣的是与声速$c_s^2 \sim 1/3$。$Δχ^2$改进的一个重要部分来自\Planck \ + Atacama宇宙学望远镜（\textsc{Act}）的数据，缓解了LCDM中它们之间的紧张关系。我们应用相关性之前惩罚模型不必要的自由度，并发现没有偏好LCDM在后期的偏差，但温和的贝叶斯证据早期暗能量（EDE）的组成部分。虽然该模型具有很大的自由度，但它无法将$S_8 \equiv σ_8 (Ω_\mathrm{c} / 0.3)^{0.5}$降低到\lcdm以下，以实现与大规模结构数据的完全一致。
2021-09-30 astro-ph.CO
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
Nonparametric Reconstruction of the Dark Energy Equation of State from Diverse Data Sets
宇宙加速膨胀的原因是当今物理学中最基本的问题之一。在缺乏一个令人信服的理论来解释观测结果的情况下，首要任务是发展一个强大的现象学。如果加速是由某种形式的暗能量驱动的，那么，这种现象是由暗能量状态方程w决定的。正在进行的和即将进行的宇宙学调查的一个主要目标是测量W及其时间依赖性的高精度。由于w（z）不能直接测量，因此需要强大的重建方法来从观测中可靠地提取它。最近，我们介绍了一种新的重建方法的基础上高斯过程建模的w（z）。该方法可以捕获w（z）中的非平凡时间依赖性，最重要的是，它可以产生受控和无偏的误差估计。在本文中，我们扩展的方法，包括一组不同的测量：重子声学振荡，宇宙微波背景测量，和超新星的数据。我们分析了目前可用的数据集，并提出了由此产生的约束w（z），发现目前的观测结果是非常好的协议与宇宙学常数。此外，我们探讨如何以及我们的方法捕捉w（z）的非平凡行为，通过分析模拟数据，假设高质量的观察，从未来的调查。我们发现，重子声学振荡测量本身已经导致非常好的重建结果，不同的高质量探针的组合，使我们能够非常可靠地重建w（z）与小的误差范围。
2011-04-11 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
Reconstruction of f(T) gravity according to holographic dark energy
我们根据全息暗能量重建了$f(T)$引力模型。$T$是挠率标量，它的初始值来自Teleparallel引力，用于拟合函数$f(T)$的初始值。结果表明$f(T)$是一个多项式函数，并且我们还观察到，当$Ω_V\rightarrow 1$在未来时间时，对于输入参数$b$的某些值，$ω_V$可能会穿越-1。所得到的模型的另一个有趣的方面是，它提供了统一的暗物质与暗能量。
2012-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting a model-independent dark energy reconstruction method
与模型无关的暗能量重建已经引起了一些关注。提出了一种在不同红移窗口下利用多项式拟合重建无量纲坐标距离及其两个一阶导数的方法，该方法是\cite{DalyDjorgovski1,DalyDjorgovski2,DalyDjorgovski3}。在这项工作中，我们提供了新的见解的问题，专注于两种类型的观测探头：SNeIa和伽玛暴。我们的研究结果可以突出一些固有的弱点的方法。我们遵循的方向之一是考虑更新的观测样本。我们的结果表明，从这种方法得出的关于主要暗能量特征的结论与样品本身的特征密切相关（这些特征并不十分理想）。这对促进两性平等的预算外资金来说尤其如此，它们在这方面表现得很差。与原始作品相比，我们得出结论，它们不能用于宇宙学目的，并且现有技术不允许将它们视为与SNeIa相同的质量基础。下一个方向，我们的贡献是如何调整一些参数（窗口宽度，重叠，选择标准）影响结果的问题。我们再次发现，对这些特征有相当大的敏感性。然后，我们试图建立什么是目前的红移范围，其中一个可以作出坚实的预测暗能量的演变。最后，我们加强了前一种观点，即这个模型是适度的，因为它只提供了一幅全球趋势的图景。但是，另一方面，我们认为它为其他方法提供了一个有趣的补充，因为它在最小的假设下工作。
2012-02-21 astro-ph.CO
Dark energy reconstruction based on the PADE approximation; an expansion around the $Λ$CDM
我们研究了暗能量的动力学性质的基础上的一个大家庭的PADE参数化的暗能量密度演化为两个多项式之间的比例在宇宙的尺度因子。使用最新的宇宙学数据，我们进行了标准的似然分析，以放置不同的PADE模型的主要宇宙学参数的约束。我们发现，基本的宇宙学参数，即$(Ω_{m0},h,σ_{8})$是几乎相同的所有PADE参数化探索这里。对于与暗能量有关的自由参数，我们发现最佳拟合值表明目前状态方程参数处于幻影状态（$w<-1$），但我们不能排除$1σ$水平的$w>-1$的可能性.最后，对于目前的家庭的PADE参数化，我们测试他们的能力，通过AIC和杰弗里斯的规模，偏离$Λ$ CDM宇宙学。在现有的PADE参数化模型中，包含两个暗能量参数的模型是AIC检验允许与$Λ$ CDM宇宙学有微小但非零偏差的模型.此外，Jeffreys的尺度的基础上，我们表明，从$Λ$ CDM宇宙学的偏差也是允许的，因此不能排除有一个动态的暗能量的形式PADE参数化的可能性。
2018-10-27 astro-ph.CO
Sparse reconstruction of the merging A520 cluster system
合并星系团提供了一个独特的机会，研究性质的暗物质在天体物理学的背景。这是罕见而极端的宇宙事件，其中大部分重子物质从碰撞子团的暗物质晕中被取代。由于所有的质量都使光弯曲，弱引力透镜是研究这类系统中总质量分布的主要工具。结合X射线和光学分析，由弱透镜观测重建的星系团合并质量图被用来约束暗物质的自相互作用截面。动态复杂的阿贝尔520（A520）星系团是一个例外，即使在合并系统中也是如此：多波长观测揭示了暗物质惊人的高质量-光浓度，在有效无碰撞的暗物质的标准假设下很难解释。我们使用一种新的基于稀疏性的质量映射算法重新访问A520，以独立评估令人困惑的暗核的存在。我们获得高分辨率的质量重建从两个独立的星系形状目录来自哈勃太空望远镜观测的系统。我们的质量图总体上与以前的研究结果一致，但我们发现了重要的差异。特别是，尽管我们能够在两个数据集中确定暗核的某个水平，但它的重要性比使用相同数据之前报道的要低得多。由于我们无法在分析中确认检测结果，因此我们不认为A520对无碰撞暗物质场景构成重大挑战。
2017-08-01 astro-ph.CO
Reconstruction of the interaction term between dark matter and dark energy using SNe Ia
利用参数化重建方法研究了一个均匀、各向同性、空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型，该模型中充满了具有常数状态方程（EOS）参数的暗能量流体（DE）与暗物质（DM）相互作用.重建方法的基础上展开的一般相互作用项和相关的宇宙学变量的Chebyshev多项式，形成一个完整的正交函数。这个相互作用项描述了暗扇区内DE和DM之间的能量流交换。为了展示该方法的工作原理，我们只根据前六个切比雪夫多项式重建相互作用函数，并假设三个模型获得展开系数的最佳估计：（a）状态参数$w =-1$的DE方程（b）固定暗物质密度参数的状态参数$Λ$常数的DE方程，（c）状态参数$w =$常数的DE方程和待估计的自由常数暗物质密度参数，并使用由557颗Ia型超新星组成的“超新星宇宙学计划”（SCP）的Union 2 SNe Ia数据集。在这两种情况下，初步重建表明，在最好的情况下，在$1σ$和$2σ$误差从早期的正值到晚期的负值的范围内，存在最近的过去中非相互作用线Q=0的交叉的可能性。这意味着，在该重建中，在早期存在从DE到DM的能量转移，并且在晚期存在从DM到DE的能量转移。我们的结论是，这一事实是一个交叉行为的可能存在的指示在一般的相互作用耦合暗组件之间。
2012-01-27 astro-ph.CO gr-qc
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
A model-independent reconstruction of dark sector interactions
放松暗物质（DM）和暗能量（DE）场之间的最小耦合的传统假设，将在预测的宇宙演化中引入重大变化。因此，检验这种可能性不仅对宇宙学而且对基础物理学都是一项重要任务。在之前的通信[Phys. Rev. D99，043521，2019]中，我们基于DM和DE能量密度之间的比率的时间依赖性，提出了一种新的$Λ$ CDM模型的零测试，这也能够检测暗分量之间相互作用的潜在特征。在这项工作中，我们扩展了分析，避免了$ Λ$ CDM假设和重建的相互作用在黑暗的部门在一个完全独立的方式使用数据的模式Ia超新星，宇宙计时器和重子声学振荡。根据我们的分析，$Λ$ CDM模型与我们的模型无关的方法是一致的，至少在$3σ$ CL在整个范围内的红移研究。另一方面，我们的分析表明，目前的背景数据不允许我们排除暗区存在相互作用。最后，我们提出了下一代LSS调查的预测。特别是，我们证明Euclid和SKA将能够在$z\approx 1$上以约4%的精度区分相互作用的模型。
2021-06-29 astro-ph.CO
Nonparametric reconstructions of dynamical dark energy via flexknots
本文利用flexknot非参数方法结合DESI重子声学振荡与超新星数据重建暗能量状态方程，发现w(a)呈现W形结构，并指出该结构超出wCDM和CPL等常规参数化模型的描述能力。
2025-04-29 astro-ph.CO
Impact of the matter density uncertainty on the dark energy reconstruction
本文研究了分数物质密度不确定性对重建暗能量状态方程的影响。我们认为这两个标准的重建方法，基于动力学效应，暗能量对宇宙的膨胀，以及非标准的方法，其中的暗能量状态方程的红移的演变推断通过基本耦合的变化，如精细结构常数，$α$，或质子与电子的质量比，$μ$。我们表明，在暗能量重建使用不同的耦合的物质密度的不确定性的负面影响可能是非常小的标准重建方法相比。我们还简要讨论了在成功使用不同的耦合来探测暗能量的本质之前需要回答的其他基本问题。
2009-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamic reconstruction in observationally constrained dynamical dark energy models
Jamia Millia Islamia（贾米亚米利娅伊斯兰大学）
本研究对ΛCDM、CPL等四种宇宙学模型做观测与热力学分析，重构热力学量发现暗能量的热力学相变具有模型依赖性，为暗能量研究提供互补探针。
2026-09-22 astro-ph.CO
How Holographic is the Dark Energy? A Spline Nodal reconstruction approach
Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理科学学院）
研究广义全息暗能量情景，通过样条节点插值重建HDE密度并关联未来视界尺度，经贝叶斯分析，发现标准HDE模型不被支持，具有三个节点的重建模型比\(\Lambda\)CDM模型更契合数据。
2026-07-15 astro-ph.CO
On Dark Peaks and Missing Mass: A Weak Lensing Mass Reconstruction of the Merging Cluster System Abell 520
星系团的合并是独特的，因为它们有能力直接探测和限制暗物质的自相互作用截面。对几个正在合并的星系团的详细观测表明，星系团内的气体会被冲压压力从暗物质和星系密度的质心处移开，而后者的成分在空间上是重合的，这与无碰撞的暗物质是一致的。这被用来确定暗物质粒子自相互作用截面的上限为1 cm ^2/g。星系团Abell 520被认为是一个可能的例外。我们重新审视A520，展示新的HST ACS马赛克图像和麦哲伦图像集。我们进行了详细的弱透镜分析，并表明，弱透镜质量测量和形态的核心星系填充结构大多是在良好的协议与以前的工作。然而，有一个显着的区别-我们没有检测到先前声称的“暗核心”，它包含多余的质量，在X射线等离子体的位置没有显着的星系过密度。这个峰值被认为是暗物质的大的自相互作用截面的指示（至少比子弹星系团观测确定的上限0.7 cm ^2/g大~5 sigma）。我们没有发现这样的迹象，而是发现A520的质量分布，减去X射线等离子体质量后，与星系团星系的光度分布吻合得很好。我们的结论是，A520没有显示出与无碰撞暗物质假设相矛盾的证据。
2012-09-10 astro-ph.CO
Non-parametric reconstruction of interaction in the cosmic dark sector
暗物质和暗能量之间的非引力相互作用的可能性已经被重建使用一些最近的数据集。关键的一点是，交互作用在一开始就没有参数化，而是以非参数的方式直接从数据中重建。在这项工作中，宇宙天文台的哈勃数据，万神殿超新星汇编的CANDELS和CLASH多周期财政部计划获得的HST，和重子声学振荡哈勃数据已被考虑。广泛接受的高斯过程用于重建。结果清楚地表明，没有相互作用的情况是很有可能的。此外，相互作用，如果有的话，在目前的时代并不真正重要。能量流动的方向显然是从暗能量到暗物质，这与热力学要求是一致的。
2021-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of $f(R)$ Gravity from Cosmological Unified Dark Fluid Model
本文在 f(R) 引力框架下重建宇宙统一暗流体模型，提取 f(R) 函数与标量场势，并验证其早期暴胀参数与 Planck-2018 数据在 m > 2 时吻合。
2023-12-02 astro-ph.CO
Reconstruction of dark energy using DESI DR2
利用DESI DR2数据，通过高斯过程方法重建暗能量的状态参数w，并发现其演化行为。
2025-11-04 astro-ph.CO
Reconstruction of the interaction term between dark matter and dark energy using SNe Ia, BAO, CMB, H(z) and X-ray gas mass fraction
最近，在文献[1]中，我们发展了一种参数化重建方法，重建了一个充满具有常数状态方程参数的暗能量流体与暗物质相互作用的均匀、各向同性、空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型.重建方法的基础上展开的一般相互作用项和相关的宇宙学变量的Chebyshev多项式，形成一个完整的正交函数。在这篇文章中，我们重建了仅根据前四个切比雪夫多项式展开的相互作用函数，并获得了展开系数的最佳估计，假设有三个模型：（a）状态参数w=-1的DE方程（b）状态参数w =常数且暗物质密度参数固定的DE方程，（c）状态参数w =常数的DE方程，其中待估计的自由常数暗物质密度参数。在所有的情况下，初步重建表明，在最好的情况下，存在的可能性，交叉的非相互作用线Q=0在最近的过去内的1-sigma和2-sigma误差从正值在早期的时间在后期的负值。这意味着，在该重建中，在早期存在从DE到DM的能量转移，并且在晚期存在从DM到DE的能量转移。我们的结论是，这一事实是一个交叉行为的可能存在的指示在一般的相互作用耦合暗组件之间。最后，我们得出结论，在这种情况下，观测对相互作用的强度施加了很强的约束，使其大小不能解决巧合问题或至少显着减轻。
2012-07-01 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble Tension, The $M$ Crisis of Late Time $H(z)$ Deformation Models and the Reconstruction of Quintessence Lagrangians
我们提出了一个详细的和教学分析最近的宇宙学数据，包括CMB，BAO，SnIa和最近的本地测量的$H_0$。因此，我们获得了对标准暗能量参数化的参数的约束，包括$ΛCDM$和$H(z)$变形模型，如$wCDM$（暗能量的恒定状态方程$w$）和CPL模型（对应于不断发展的暗能量状态方程参数$w(z) = w_0 + w_a \frac{z}{1+z}$）。拟合的参数包括暗物质密度$Ω_{0m}$、SnIa绝对星等$M$、哈勃常数$H_0$和暗能量参数（例如，用于$wCDM$的$w$）。考虑的所有模型导致PDMATHAMT的最佳拟合值与Cepheid校准品获得的局部测定值（PDMATHAMT张力）不一致。然后，我们使用最佳拟合的暗能量参数来重建能够再现这些最佳拟合参数化的精髓拉格朗日。由于最佳拟合暗能量状态方程参数$w(z)$的晚期幻影行为，重建的精粹模型具有负动力学项，因此受到不稳定性的困扰。
2021-09-13 astro-ph.CO
Deep learning dark matter map reconstructions from DES SV weak lensing data
我们提出了使用深度学习从弱透镜观测数据重建暗物质地图的第一个方法。我们训练一个卷积神经网络（CNN）与基于Unet的架构上超过$3.6\times10^5$模拟数据实现与非高斯形状噪声和宇宙学参数变化在一个广泛的先验分布。我们将新创建的DES SV图解释为在给定观测剪切的情况下收敛的后验平均值$P(κ| γ)$的近似。我们的DeepMass方法比现有的质量映射方法更准确。通过8000个模拟DES SV数据实现的验证集，与具有固定功率谱的维纳滤波相比，DeepMass方法将均方误差（MSE）提高了11%。通过N体模拟MICE模拟数据，我们表明，具有最佳已知功率谱的维纳滤波仍然比我们的广义方法提供更差的MSE，而没有输入宇宙学参数;我们表明，这种改进是由收敛中的非线性结构驱动的。随着未来弱透镜数据中更高的星系密度揭示出更多的非线性尺度，深度学习很可能成为Euclid和LSST质量映射的主要方法。
2020-02-24 astro-ph.CO
Model-independent reconstruction of cosmic thermodynamics and dark energy dynamics
Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）；Indian Statistical Institute（印度统计研究所）
通过高斯过程回归从观测数据重建宇宙膨胀历史，评估不同超新星样本对热力学量的影响，发现宇宙趋向稳定热力学平衡。
2026-08-20 astro-ph.CO
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
Improving data-driven model-independent reconstructions and updated constraints on dark energy models from Horndeski cosmology
鉴于宇宙学观测的统计性能，本文提出了一种改进的高斯重建的哈勃参数数据$H(z)$从宇宙计时器，超新星Ia型和集群星系在一个模型无关的方式，以便使用它们来研究新的约束Horndeski引力理论。首先，我们发现，用于校准万神殿超新星数据的先验显著影响重建，导致$H_0$值上的13 $σ$张力。其次，根据$χ^{2}$ -统计量，用芝加哥哈勃计划测得的$H_{0} $值校准的Pantheon数据进行的重建是最适合宇宙天文台观测和Galerkin数据集聚类的重建。最后，我们使用我们的重建$H(z)$施加模型独立的约束，在暗能量的情况下，从一般宇宙学可行的Horndeski模型，景观的精髓和K-本质，我们发现，K-本质类型的Horndeski模型可以重现重建的宇宙后期膨胀2 $σ$。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of interaction rate in Holographic dark energy model with Hubble horizon as the infrared cut-off
本文的工作是重建全息暗能量的相互作用率，其红外截止尺度由哈勃长度决定。我们重建了暗物质和全息暗能量之间的相互作用速率，并给出了有效状态方程参数的具体参数化。利用最新的Ia型超新星（SNIa）、重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景（CMB）辐射数据，我们得到了对模型参数的观测约束。我们已经发现，对于本模型，相互作用速率随着膨胀而增加，并且在整个演化过程中保持为正。为了更全面的分析，我们还将重建的相互作用率结果与其他著名的全息暗能量模型进行了比较。研究了减速参数、状态探测器参数和暗能量状态方程参数的性质。已经发现，减速参数有利于宇宙过去的减速和最近的加速膨胀阶段。我们还发现，暗能量状态方程参数在当前时期表现出一种幻影性质。
2017-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Improved constraints on the dark energy equation of state using Gaussian processes
我们利用模型无关的高斯过程对暗能量状态方程进行了全面的研究。利用Union 2.1数据集、新增加的30个H（z）宇宙天文钟数据点和普朗克位移参数的组合，我们修改了通常的GaPP程序，提供了比以往文献中关于GP重建更严格的对暗能量EoS的约束。随后，我们采用“控制变量法”直接研究了可变物质密度参数$Ω_{m0}$、可变宇宙曲率$Ω_{k0}$和可变哈勃常数$H_0$对暗能量EoS的影响。我们发现，太小或太大的$Ω_{m0}$，$Ω_{k0}$和$H_0$都是不利的GP重建基于目前的宇宙学观测。随后，我们发现$Ω_{m0}$和$Ω_{k0}$的变化影响了暗能量EoS的重建，但几乎不影响归一化同动距离$D(z)$及其导数$D'(z)$和$D"(z)$的重建.然而，$H_0$变量通过显著影响$D(z), D'(z)$和$D"(z)$的重建，影响暗能量EoS的重建。此外，我们发现，我们的重建结果基本上支持最近的本地测量$H_0$ Riess等人报道。
2017-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Quintessence reconstruction of interacting HDE in a non-flat universe
本文研究了非平坦背景下相互作用全息暗能量的经典再现。作为系统的红外截止，我们选择在视界球面上测量的事件视界半径，定义为$L=ar(t)$。为此，我们构建了一个真正的，单一的标量场的精髓模型。根据相应的全息暗能量，得到势$V(ϕ)$的演化以及标量场$ϕ$的动力学。重建的势表现出目前的宇宙学常数行为。我们利用观测数据，应用蒙特卡罗马尔可夫链模拟，在平坦宇宙中约束模型参数。我们得到了全息暗能量模型和相互作用参数的最佳拟合值分别为$c=1.0576^{+0.3010+0.3052}_{-0.6632-0.6632}$和$ζ=0.2433^{+0.6373+0.6373}_{-0.2251-0.2251}$。从数据拟合的结果中我们还发现，该模型可以越过当前宇宙中暗能量状态方程的最佳拟合值为$w_D=-1.2429$的假想线。
2014-03-02 astro-ph.CO
Measuring dark energy with expansion and growth
我们结合宇宙计时器和结构的增长数据推导出的红移演化的暗能量状态方程$w$，使用一种新的不可知论的方法。背景和扰动方程导致$w$的两个表达式，一个纯粹基于背景，另一个也依赖于大尺度结构的增长率。我们使用高斯过程进行重建，将基于生长的$w$与背景$w$的特征和性能进行比较。我们发现，目前的数据是不够精确的稳健重建的两种形式的$w$。通过使用模拟数据，预计从下一代的调查，我们表明，重建将是足够强大的，基于增长的$w$将优于背景$w$。此外，两种形式的$w$之间的任何分歧都将为宇宙学标准模型的偏差提供新的检验。
2022-09-20 astro-ph.CO
Reconstruction of the dark energy scalar field potential by Gaussian process
本文利用高斯过程从哈勃参数数据重建暗能量标量场势，发现先验和数据集选择显著影响重建结果，并表明增加数据点数量可提升重建精度。
2024-07-06 astro-ph.CO
On the Stability of Dark Energy Scalar Field Reconstruction from SNe Ia Data
A. I. Alikhanian National Science Laboratory (Yerevan Physics Institute)（阿·伊·阿里哈尼扬国家科学实验室（埃里温物理研究所））；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究从Ia型超新星数据重建暗能量标量场势的可能性及问题，用合成数据测试方法，发现数据分箱法有不确定性放大问题，还探讨了参数估计错误导致重建不稳定的情况。
2026-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Beyond dark energy Fisher forecasts: how DESI will constrain LCDM and quintessence models
我们以当前的宇宙学观测为基准，从两个方面预测了暗能量光谱仪（DESI）的功率：1。标准$Λ$ CDM模型中的参数组合的约束功率的增益，以及2.重建暗能量的精粹模型。对于前一个任务，我们使用最近开发的形式主义，以提取由不同的宇宙学调查数据的组合约束的主导参数组合。对于后者，我们使用暗能量的有效场论进行非参数化的精粹重建。使用模拟DESI观测的哈勃参数，角直径距离，和增长率，我们发现，DESI将提供显着的改进，目前的数据集上的$Λ$ CDM和精华的约束。在我们的$Λ$ CDM分析中包括DESI模拟改进了对$Ω_m$、$H_0$和$σ_8$的约束，其中改进几乎完全来自角直径距离和结构测量的增长。我们的精粹重建表明，DESI将大大改善约束的范围内的精粹属性，如重建的潜力，标量场偏移，和暗能量状态方程。在存在非$Λ$ CDM信号的情况下，角直径距离测量特别受限，其中电势不能由$H_0$和$Ω_m$中的移位来解释。
2022-07-04 astro-ph.CO
Dark Energy from Large-Scale Structure Lensing Information
大面积大尺度结构（LSS）调查计划绘制可见宇宙的相当一部分，通过重子声学振荡（BAO）量化暗能量。在增加红移时，例如通过提议的21厘米强度测绘勘测探测的红移，引力透镜潜在地限制了保真度（Hui等人，2007年，因为它扭曲了明显的物质分布。在本文中，我们表明，这些扭曲可以重建，并实际上用于映射干预暗物质的分布。在z=1-3处的源的透镜信息允许在大尺度（l <~ 100）上精确地重建引力势，这与暗能量及其声速的积分萨克斯-沃尔夫（ISW）效应测量很好地匹配，并且对暗能量的修改的引力模型有很强的约束。我们建立了一个非高斯源的最优二次透镜估计器，这是LSS所必需的。“信息饱和”现象（里姆斯和汉密尔顿，2005年）使重建在轻度非线性尺度下饱和，其中线性源功率谱Δ ^[2]约为0.2-0.5。我们发现，陡峭的功率谱，饱和更快。我们计算了LSS透镜效应中独立透镜源的有效数密度，发现它们随着红移的增加而迅速增加。对于z ~ 2-4的LSS/21-cm源，在l<~ 100时，透镜重建受到宇宙方差的限制。
2009-05-04 astro-ph.CO
