Phase Space of Anisotropic $R^n$ Cosmologies
我们构造了一般的各向异性宇宙学场景由一个$f(R)=R^n$引力扇区。然后集中在一些特定的几何形状，并建模的物质内容作为一个完美的流体，我们进行相空间分析。我们分析的可能性，在后期加速膨胀，此外，我们确定的条件参数$n$的幻影行为的存在，收缩的解决方案，以及循环宇宙学。此外，我们分析了宇宙是否会在不依赖于宇宙无毛定理的情况下向未来的各向同性演化。我们的研究结果表明，在修改后的引力框架各向异性几何提出了根本不同的宇宙学行为相比，简单的各向同性的情况。
2014-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simple Bianchi cosmologies with anisotropic Segre [1(11,1)] dark energy
本文研究具有各向异性Segre [1(11,1)]暗能量的Bianchi宇宙模型，给出不同应力为零及所有应力相等时的闭式参数化条件，并用数值方法展示不同应力为简并应力负值时的宇宙行为。
2024-08-05 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian analysis of anisotropic cosmologies: Bianchi VII_h and WMAP
利用WMAP观测的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性，对Bianchi VII_h宇宙学进行了确定性分析。贝叶斯分析技术的发展，研究各向异性宇宙学使用全天空和部分天空，掩蔽CMB温度数据。我们应用这些技术来分析全天空的内部线性组合（ILC）的地图和部分天空，掩蔽WMAP 9年观测的W波段地图。除了物理动机的Bianchi VII_h模型，我们研究了在以前的研究中考虑的唯象模型，其中Bianchi VII_h参数从标准宇宙学参数解耦。在这两个现象学模型考虑，贝叶斯因子的1.7和1.1单位的对数证据有利于比安奇组件被发现在全天空ILC数据。相应的最佳拟合比安奇地图恢复的现象学模型是相似的，非常接近以前的研究中发现的使用早期的WMAP数据发布。然而，在部分天空W波段数据中没有发现现象学Bianchi分量的证据。在物理的比安奇VII_h模型中，我们没有发现比安奇成分的证据：WMAP数据因此不支持比安奇VII_h宇宙学超过标准的λ冷暗物质（LCDM）宇宙学。我们不可能完全把Bianchi VII_h宇宙学的涡度限制在LCDM，但我们能够以95%的置信度将物理Bianchi VII_h宇宙学的涡度限制在$(ω/H)_0 < 8.6 \times 10^{-10}$。
2013-12-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Nonsingular Chaplygin gas cosmologies in universes connected by wormhole
我们提出了一些精确的解决方案，爱因斯坦方程的各向异性流体利用Chaobergin状态方程。该解描述了具有两个相同T区域和一个包含虫洞的中间静态球对称R区域的时空。T区域的度规表示各向异性的Kantowski-Sachs宇宙模型。它的演化从一个事件视界开始，并根据不同的场景发展，包括永恒的膨胀，收缩和有限的宇宙寿命。
2013-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Two-point Correlation Functions in Inhomogeneous and Anisotropic Cosmologies
两点关联函数是现代宇宙学中无处不在的工具，出现在从宇宙膨胀到晚期天体物理学的不同主题中。当背景时空是最大对称时，不变性参数可以用来将这个函数的函数依赖性固定为任意两点之间的不变距离。在本文中，我们介绍了一种新的形式主义，直接从背景度量的等距固定这种功能的依赖，从而使人们能够快速评估的整体特征的高斯算子，而不诉诸于完整的机械微扰理论。作为应用，我们构造了一个非均匀（即偏心LTB模型）和两个空间平坦各向异性（Bianchi）宇宙中CMB温度的关联函数，并在几乎Friedmannian对称性的极限下导出了它们的协方差矩阵.我们展示了如何将该方法扩展到任意N点关联函数，并通过在一些简单的几何结构中构造三点关联函数来说明其使用。
2017-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical analysis of anisotropic scalar-field cosmologies for a wide range of potentials
我们进行详细的动力学分析的各向异性标量场宇宙学，特别是最重要的Kantowski-Sachs，局部旋转对称（LRS）比安奇我和LRS比安奇III的情况下。我们遵循新的和强大的方法$f$ -设计师，这使我们能够执行整个分析范围广泛的潜力。因此，人们可以只在最终结果中替换特定的势形式并获得相应的行为，而不需要新的计算。我们发现了一个非常丰富的行为，其中包括宇宙可以导致各向同性的解决方案，与观察，如德西特，quintessence类，或僵硬的暗能量解决方案的协议。特别是，所有膨胀、加速、稳定的吸引子都是各向同性的。此外，我们证明，只要物质服从零能量条件，反弹行为是不可能的。最后，将一般结果应用到指数势和幂律势，我们发现一些一般稳定解消失了。这一特征可能表明，这种简单的势可能限制了标量场宇宙学中的动力学，为引入更复杂的势开辟了道路。
2014-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Bianchi spacetimes as super-curvature modes around isotropic cosmologies
本文全面阐述了各向异性Bianchi模型可视为线性宇宙学微扰均匀极限的理论，发现近开放Friedmann空间的各向异性模型对应超曲率微扰，从而可通过扩展标准微扰理论计算各向异性对宇宙学可观测量的影响以约束大尺度各向异性。
2025-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Cold dark matter halos in Multi-coupled Dark Energy cosmologies: structural and statistical properties
最近提出的多重耦合暗能量（McDE）方案-其特征是两种不同的冷暗物质（CDM）粒子种类与暗能量标量场具有相反的耦合-在宇宙结构的小尺度动力学中引入了许多新的特征，最明显的是同时存在吸引力和排斥力。这种小尺度的特征有望在非线性宇宙结构上留下可能可观察到的足迹，这可能提供一种直接的方法来测试这种情况。为了揭示这样的足迹，我们已经进行了第一套高分辨率的N体模拟的McDE宇宙学，覆盖耦合范围$|β|\leq 1$。我们发现，对应于第五力弱于标准重力的耦合值，对结构形成的影响是非常温和的，从而显示出一种新型的屏蔽机制的远程标量相互作用。相反，对于第五力可比或强于标准重力的一些影响出现在CDM晕的统计和结构特性。坍塌的结构开始分裂成成对的较小物体，它们在不同的轨道上移动，这提供了违反弱等效原理的直接证据。因此，不同质量的晕的相对丰度被显著修改。对于足够大的耦合值，预期的集群数量被强烈抑制，这可能会缓解目前的紧张局势之间的CMB和集群为基础的宇宙学约束。最后，晕的内部结构也被修改，与一个显着的抑制内过密度，和一个渐进的隔离的两个CDM物种。
2014-03-10 astro-ph.CO
Inhomogeneous Anisotropic Cosmology
在均匀和各向同性的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙学中，宇宙的拓扑结构决定了它的最终命运。如果弱能量条件得到满足，开放和平坦的宇宙必须永远膨胀，而封闭的宇宙学可能会陷入大挤压。类似的陈述适用于均匀但各向异性（Bianchi）的宇宙。在这里，我们证明了$arbitrarily$非均匀和各向异性的宇宙学与“平坦”（包括环形）和“开放”（包括紧凑的双曲）的空间拓扑结构，最初扩大必须继续永远扩大至少在某些地区的速度从下面有界的一个正数，尽管存在任意大的密度波动和/或形成的黑洞。因为三维流形拓扑的集合是可数的，一个单一的整数决定了宇宙的最终命运，并且，在特定的意义上，大多数三维流形是“平坦的”或“开放的”。我们的结果对通货膨胀有重要的影响：如果存在正的宇宙学常数（或合适的暴胀势）和暴胀子的初始条件，具有“平坦”或“开放”拓扑的宇宙必须在某些区域永远膨胀，至少与德西特空间一样快，因此最终很可能开始暴胀膨胀，而不管暴胀能量的规模，或者初始不均匀性和引力波的频谱和振幅。我们的结果也是有意义的数值广义相对论，它往往利用周期性（环形）的边界条件。
2016-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Warped String Vacuum Profiles and Cosmologies, II. Non-Supersymmetric Strings
我们研究了10维无快子非超对称弦的主导蝌蚪势在依赖于单个坐标的M（p+1）x R x T（10-p-2）型扁平几何的翘曲积中的作用.在没有通量和p<8的情况下，有两个家庭的这些真空的orientifold磁盘水平的潜力，都涉及一个有限的内部间隔。它们的渐近性令人惊讶地被无蝌蚪解捕获，一个家族的各向同性和另一个家族的一端各向异性。相反，对于杂种优势环面水平的潜力有四种类型的真空。它们的渐近性总是依赖于蝌蚪，在一端位于有限距离处是各向同性的，而在另一端，可以位于有限或无限距离处，它们可以是依赖于蝌蚪的各向同性或无蝌蚪的各向异性。然后，我们详细说明了一般设置，包括对称通量，并提出了三个家庭的精确解时出现的orientifold潜在的和七形式的流量都存在。这些解决方案包括一对边界，这总是由一个有限的距离分开。在一个边界附近，它们都接近一个共同的超对称极限，而在另一个边界的渐近性可以是无蝌蚪的各向同性，无蝌蚪的各向异性或再次超对称。我们还讨论了相应的宇宙学，重点是它们在初始奇点处的上升或下降行为。在某些情况下，在宇宙膨胀期间，环形维度可以收缩。
2021-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Statistical Model for Population III Supernova Rates: Discriminating Between $Λ$CDM and WDM Cosmologies
随着新的观测设施即将投入使用，发现和描述来自第一批恒星的超新星将为宇宙黑暗时代的结束开辟另一个观测窗口。基于早期恒星形成的半解析合并树模型，我们限制了星族III超新星的速率。我们发现，我们的方法再现人口III超新星率的大规模宇宙学模拟非常好。我们的计算效率高的模型使我们能够调查一个大的参数空间，并探索广泛的不同的情况下，人口III恒星形成。我们的计算表明，第一次超新星的观测可以用来区分冷和暖暗物质模型，并限制后者相应的粒子质量。我们的预测还可用于优化调查策略，目标是最大限度地提高超新星检测率。
2016-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Statistical hierarchy of varying speed of light cosmologies
光速的变化在宇宙学中是一个相当有争议的问题，有一些好处，但也有一些有争议的问题。近年来，人们提出了许多方法来发展一致的变光速理论。尽管关于这些理论的可行性和可靠性已经出现了很多理论上的争论，但最明显和最直接的方法来辨别和检查这些理论是否真的可行，却被遗漏了或没有得到充分利用。这里所指的是以一种完全全面的方式将这些理论与观测数据进行比较。在本文中，我们试图解决这一点，即，通过使用最新的宇宙学探测器，我们测试了VSL理论的三个不同候选者（Barrow \& Magueijo，Avelino \& Martins和Moffat）信号。我们考虑了$c(z)$的函数形式（不能通过理论动机来固定）和暗能量动力学的许多不同的ansätze，以便有一个清晰的全局图像，我们从中提取结果。我们使用可靠的统计工具（如贝叶斯证据）比较这些结果。我们发现，目前的宇宙学数据是完全兼容的任何这些VSL的情况下，但在一种情况下（莫法特模型），我们有一个更高的贝叶斯证据比有利于VSL比在标准的$c=$恒定$Λ$ CDM的情况。此外，在这种情况下，VSL信号可以帮助加强对空间曲率的约束（具有朝向开放宇宙的指示），澄清暗能量的某些性质（排除$2σ$水平的宇宙学常数），并且由于该模型与标准模型不同的一些特殊问题，在最近的将来也是可证伪的。最后，我们应用了一些来自宇宙学，特别是信息论和引力热力学的先验知识。
2017-04-06 astro-ph.CO
Light propagation in inhomogeneous and anisotropic cosmologies
本论文系统研究了宇宙小尺度非均匀性和大尺度各向异性对光传播及宇宙学参数推断的影响，提出基于随机过程的引力透镜新框架，并排除多数标量-矢量各向异性模型。
2024-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Constraining inflationary models via de-Sitterization of Bianchi Cosmologies
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi（印度技术学院曼迪分校物理科学学院）
研究比安基宇宙通过均匀暴胀场实现特定状态，无需宇宙学常数，且此条件可约束暴胀模型并举例说明。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Averaging generalized scalar field cosmologies IV: locally rotationally symmetric Bianchi V model
本研究针对广义谐波势的标量场宇宙学，聚焦LRS Bianchi I、III及Bianchi V度规，发现哈勃参数作为时间依赖微扰参数控制误差，使全系统与时间平均系统渐近一致，简化问题。
2023-10-12 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Statistical Anisotropy in Inflationary Models with Many Vector Fields and/or Prolonged Anisotropic Expansion
我们研究了由于标量场扰动，矢量场扰动和各向异性膨胀的统计各向异性的原始曲率微扰的产生最一般的贡献。这样的研究是使用δN形式主义，其中只考虑线性项。在这里，我们考虑两种特定的情况下，导致确定功率谱的原始曲率扰动。在第一个，我们考虑的可能性，在实空间中的场扰动的n-点算子在空间中的旋转下是不变的（统计各向同性）;因此，我们得到尽可能多的水平的统计各向异性的矢量场，因此，几个首选方向。第二种可能性出现时，我们考虑各向异性的扩展，这使我们获得I+a的额外贡献的统计各向异性的生成相比，前者的情况下，是I和a的数量的标量和矢量场分别参与。
2013-06-05 astro-ph.CO
Exploring the CMB in Anisotropic Universes
本文放弃宇宙学原理中的各向同性假设，在空间均匀的Bianchi模型中推导扰动方程并模拟CMB功率谱，揭示各向异性宇宙的特征信号。
2026-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic Matter in Cosmology: Locally Rotationally Symmetric Bianchi $I$ and $VII_o$ Models
我们研究均匀的，各向异性的时空，特别是局部旋转对称的Bianchi型$I$和$VII_o$在各向异性物质的存在下的行为。通过找到一个合适的运动常数，并转换的运动方程，我们能够提供精确的解决方案，在存在完美的流体与各向异性的压力。解决方案的空间涵盖的问题组成的一个单一的完美的流体，满足弱能量条件，是丰富的，足以包含解决方案，表现出的行为是定性不同于各向同性部门。因此，我们发现，有更多的“物质的问题”接近一个均匀的奇点比通常的刚性流体。示例度量给出的宇宙学的物质来源是磁场，相对论粒子，宇宙弦和域壁。
2016-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistical Anisotropy from Anisotropic Inflation
我们回顾了各向异性膨胀率的暴胀方案。一个各向异性的暴胀宇宙可以通过一个与暴胀子耦合的矢量场来实现，它可以被看作是宇宙无毛猜想的反例。我们展示了各向异性膨胀的一般性，并得到了一个普适性质。我们在各向异性暴胀中建立了宇宙学扰动理论。利用这种形式，我们证明了各向异性暴胀引起的统计各向异性的原始波动。我们还解释了利用宇宙微波背景辐射（CMB）检验各向异性暴胀的方法。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistically anisotropic curvature perturbation generated during the waterfall
如果混合暴胀的瀑布场耦合到U（1）规范场，则瀑布场可以对曲率扰动产生统计各向异性贡献。我们调查这种可能性，概括在几个方向的横山和苏打的开创性工作。即使谱的统计各向异性太小而不能检测，双谱的统计各向异性也可以由普朗克检测到。
2012-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Statistically-Anisotropic Tensor Bispectrum from Inflation
我们提出了在一种各向异性暴胀中产生张量非高斯性的可能性，其中$U(1)$规范场与旁观者标量场动力学耦合。由于这种耦合，电场的相干模式出现，并轻轻地打破了宇宙的各向同性。我们计算了由规范场引起的线偏振张量扰动的双谱，发现它是强红倾的，并且具有明显的统计各向异性，包括高阶多极矩。有趣的是，张量双谱与线性偏振模式的特定组合是占主导地位的，其振幅取决于不同的多极矩集。这种新型的各向异性张量非高斯性可以用即将到来的宇宙微波背景B模偏振实验来检验。
2020-08-07 astro-ph.CO hep-ph
Horndeski in motion
本文在shift-symmetric Horndeski理论中研究了各向异性宇宙学，揭示了标量场空间梯度导致的Bianchi I型宇宙学，并详细分析了Kinetic Gravity Braiding作为运动暗能量模型对大尺度暗流及CMB偶极矩和四极矩的影响。
2025-08-12 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic cosmology and inflation from tilted Bianchi IX model
倾斜轴对称Bianchi IX宇宙学模型的动力学进行了探讨，允许在源流体中的能量通量。爱因斯坦方程和连续性方程处理状态方程$w$和流体的倾斜角$λ$作为时间相关的函数，但当分析相空间时，$w$和$λ$被认为是自由参数和剪切，涡度和曲率的时空跨度的三维相空间，其中包含七个固定点。其中之一是吸引子，它使宇宙各向异性膨胀，从而为宇宙无毛猜想提供了一个反例。此外，一个现实的，但微调宇宙学的例子，其中的旋转可以增长显着向本时代，但剪切停留在观测范围内。这些例子表明，本文所用的模型可以解释宇宙微波背景的宇称破坏异常。结果显着不同，从早期的研究，其中一个非轴对称的Bianchi IX型与倾斜的完美的尘埃源被发现诱导太多的剪切观测显着的涡。
2015-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Simple Types of Anisotropic Inflation
我们显示了一些简单的宇宙学解的引力理论与二次里奇曲率项添加到爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日表现出各向异性的通货膨胀。哈勃膨胀率是恒定的，在三个正交方向上是不相等的。我们描述了最简单的这些均匀和各向异性的宇宙模型从其自然的初始状态的演变，并评估他们将创建从统计各向同性的波动在各向异性膨胀期间产生的偏差。在这些模型中，各向异性膨胀不是一个后期吸引子，但接近最终各向同性de Sitter状态的速度很慢，有利于在微波背景中产生可观察到的各向异性统计效应。统计各向异性将不是尺度不变的，并且统计各向异性的水平将随着尺度而增长。
2010-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does Anisotropic "Inflation" Produce a Small Statistical Anisotropy?
各向异性暴胀是一个有趣的U（1）规范场模型，它预言了由参数$g_*$表征的曲率微扰的统计各向异性。然而，我们发现由于随机效应的存在，背景规范场并不遵循经典吸引子解。我们开发的随机形式主义的向量场和解决朗之万和福克-普朗克方程。结果表明，该模型被排除的CMB约束$g_*\le 10^{-2}$与高概率约$99.999\%$。
2017-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic non-gaussianity with noncommutative spacetime
研究了非对易时空中的单场暴胀，计算了曲率扰动下的两点和三点关联函数。我们发现，共动曲率扰动的功率谱和双谱都是统计各向异性的，并且双谱也被依赖于非对易参数的相位因子所修正.非线性参数$f_{NL}$是小的统计各向异性校正的双谱来自非交换几何，是符合最近的普朗克边界。由于时空的非对易性，$f_{NL}$具有标度依赖性，这与标准的单场暴胀模型和统计各向异性的矢量场暴胀模型不同。普朗克观测到的CMB的统计各向同性偏差可以严格限制非对易几何对功率谱和双谱的影响。
2013-12-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
