Gravitational Merging as a Possible Source for the Cosmological Accelerating
宇宙物体的引力合并(或集群)被认为是宇宙大尺度超加速的可能来源。宇宙天体的合并/成团在当前有效宇宙流体的状态方程中引入了一个修正项,其形式为$P=wρ+bρ^2$。结果,得到了包括过密区和欠密区的能量密度的替代关系式,该关系式与标准限值中的常规关系式一致。通过与气泡类比,宇宙流体中的低密度区域(空隙)被证明可以提供所需的负压。排除了暗能量状态方程$w$的观测约束,我们证明了与非合并宇宙气体相比,空洞的合并将在大尺度上充当额外加速的可能来源。
2019-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations of self-accelerating universe in nonlinear massive gravity
我们研究了最近提出的具有一般物质内容的非线性大质量引力理论中自加速宇宙解的宇宙学扰动。虽然破缺同态不变性意味着在引力扇区中一般有2个张量、2个矢量和2个标量自由度,但我们发现标量和矢量自由度具有消失的动力学项和非零的质量项。根据它们的非线性行为,这表明这些度的非动力学性质或强耦合。假设是前者,我们将2个矢量自由度和2个标量自由度积分出来。然后,我们发现,在标量和矢量部门,规范不变变量构造的度量和物质微扰具有完全相同的二次作用在广义相对论。与广义相对论的区别只出现在张量部分,在那里引力子质量修改了引力波的色散关系,有效质量依赖于时间。这可能导致随机引力波谱的修正。
2012-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Maximum size of black holes in our accelerating Universe
根据当前加速宇宙作为一个具有正的宇宙学常数的时空模型,在考虑角动量、引力波和物质的情况下,发现了关于稳定的边缘外捕获面面积的宇宙学上界的新结果。以前的结果只考虑了上述变量中的一些,相比之下,边界被发现是更严格的,给黑洞的大小,特别是在早期宇宙相关的具体限制。
2022-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-accelerating Massive Gravity: Exact solutions for any isotropic matter distribution
我们提出了一个精确的解决方案,显示宇宙学常数的行为,任何球对称分布的物质,包括任意的时间依赖性的大质量引力方程。在这个解中,来自大质量引力子的新自由度产生了一个类似于宇宙学常数的对应力能量的贡献,它不直接与其他物质源相互作用。当有效宇宙学常数的贡献超过其他应力能量来源时,宇宙膨胀会自我加速,即使没有其他类似暗能量的成分存在。通过赋予引力子质量而引入的新自由度,并不响应于来自其他物质场的任意大的径向或均匀扰动。我们对这一结果可能产生的影响发表评论。
2012-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Caching and Interpolated Likelihoods: Accelerating Cosmological Monte Carlo Markov Chains
我们描述了一种新的方法来加速蒙特卡罗马尔可夫链。我们的重点是宇宙学参数估计,但该算法适用于任何问题的可能性表面是一个光滑的函数的自由参数和计算昂贵的评估。我们使用马尔可夫链收集的第一个点作为训练集,生成一个高阶插值多项式的对数似然。然后,该多项式精确地计算链的后半部分所需的大部分似然。我们实现了一个简单的版本,这个算法作为一个补丁(InterpMC)的CosmoMC,并表明它加速参数估计的一个因素之间的两个和四个良好收敛的链。目前的代码主要是作为一个“概念证明”,我们认为,有相当大的空间,进一步提高性能。与其他加速参数拟合的方法不同,我们不使用预先计算的训练集或特殊的变量选择,InterpMC对用户几乎完全透明。
2011-02-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
Self-Accelerating Universe in Galileon Cosmology
我们提出了一个宇宙学模型的解决方案,自加速在后期没有鬼不稳定性的小尺度上的迹象。该模型是Brans-Dicke(BD)理论的自然延伸,包括非线性导数相互作用,它出现在具有伽利略位移对称性的理论中。自加速宇宙的存在需要一个负的BD参数,但由于非线性项,解周围的小波动在小尺度上是稳定的。广义相对论在早期和小尺度上通过这种经由万施泰因机制的非线性相互作用得以恢复。在后期,引力被强烈地修改,背景宇宙学表现出类似幻影的行为,结构形成的增长速度加快。因此,这个模型在宇宙学观测中留下了不同的特征,它可以与标准的$Λ$ CDM宇宙学区分开来。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerating cosmology from a holographic wormhole
本文研究了通过解析延拓与一对三维欧几里得CFT全息定义的渐近AdS平面虫洞几何相关联的宇宙学模型,论证了CFT中标量场的势能可引发宇宙加速,并为宇宙学自然性疑难提供了新视角。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Point mass Cosmological Black Holes
宇宙中真正的黑洞位于膨胀的加速背景中,称为宇宙学黑洞。因此,有必要在暗能量占主导地位的宇宙学背景下对这些黑洞进行建模。在本文中,我们认为大多数的动力学宇宙学黑洞可以用质点宇宙学黑洞来模拟。考虑加速宇宙的de Sitter背景,我们给出了宇宙学de Sitter时空中的质点宇宙学背景。我们的工作还包括具有电荷和角动量的质点黑洞。我们研究了这些黑洞的质量、视界、红移结构和测地线性质。
2017-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Accelerating universe as a result of an adjustment mechanism
本文提出用德西特几何描述引力真空理论。在这个假设下,我们考虑一个调整机制,能够屏蔽任何值的真空能量的物质场。我们讨论了最一般的标量-张量宇宙学模型的二阶运动方程,有一个固定的德西特临界点的任何种类的物质含量。这些模型引起了我们将要讨论的有趣的宇宙学演化。
2015-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupled quintessence with a possible transient accelerating phase
我们讨论了一个一般模型的耦合quintessence的现象之间的冷暗物质和暗能量的耦合是一个函数的宇宙尺度因子$ε(a)$的宇宙学后果。这类模型提出了宇宙学的解决方案,其中宇宙目前是由一个外来的组成部分,但最终将占主导地位的冷暗物质在未来。这种动力学行为与标准的$Λ$ CDM演化有很大的不同,可能会缓解暗能量主导宇宙的想法与弦论/M理论中的观测值之间的一些冲突。最后,我们研究了这个模型的一些观测特征,并讨论了当前SNe Ia,BAO和CMB数据对其参数的限制。
2010-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Update on Electromagnetically Accelerating Universe
本文介绍一个2022年提出的宇宙学模型,用同号带电原生超大质量裸奇点之间的排斥电磁力解释宇宙加速膨胀。
2024-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Perturbations in Extended Massive Gravity
本文研究了非线性质量引力的两种推广:准介子理论和变质量理论的自加速解周围的宇宙学扰动。我们研究宇宙学的解决方案的稳定性,并在多大程度上消失的标量和矢量扰动的自加速解决方案在大质量引力的动力学项是通用的理论扩展时。我们发现,这些动力学项一般是非零的两个扩展,虽然有约束的参数和背景演变要求他们有正确的符号。特别地,准声子理论的自加速解对于波长小于哈勃长度的标量扰动总是不稳定的。
2013-04-01 astro-ph.CO hep-th
Self-accelerating universe in scalar-tensor theories after GW170817
最近同时探测到引力波和中子星合并产生的伽马射线暴,这就要求引力速度等于光速,从而大大缩小了可行的标量张量理论的空间。幸存下来的理论属于退化高阶标量张量理论。我们研究这些理论是否适合作为暗能量的候选者。我们发现,在物质主导的宇宙中的标度解,导致德西特解决方案在后期没有宇宙学常数,实现自加速。我们评估了自加速解周围的准静态扰动,并表明来自天体物理对象和引力波的严格约束可以得到满足,留下有趣的可能性来测试这些理论的宇宙学观测。
2018-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is the transition redshift a new cosmological number?
对Ia型超新星(SNe Ia)的观测提供了强有力的证据,证明宇宙在中等红移处正在膨胀加速。这意味着宇宙经历了一个从减速到加速的过渡阶段,其过渡红移$z_t$的量级为1,其值原则上取决于宇宙学以及假设的引力理论。由于具有跃迁红移的宇宙学加速模型是极端简并的,因此,从理论上讲,了解$z_t$本身的值是否可以在观测上作为一个新的宇宙常数是很有趣的。在简要讨论了跃迁红移所起的潜在动力学作用后,有人认为,未来的观测结合超新星Ia,视线(或“径向”)重子声学振荡,星系的微分年龄,以及谱线的红移漂移可能会严格约束$z_t$,从而有助于缩小参数空间的最现实的模型描述加速宇宙。
2014-09-29 astro-ph.CO gr-qc
A comprehensive view of cosmological Dark Side
最近的宇宙学和天体物理学观测指出,宇宙正在加速膨胀,充满了不发光的物质。为了解释观测到的大尺度结构和这种加速行为,需要大量的暗能量和暗物质。尽管在理论和实验层面上已经做了许多尝试,但到目前为止,已经提出了几种模型来解释这种神秘的成分。然而,到目前为止,关于暗成分的性质还没有最终的结论,所以这个问题是完全开放的。在这篇文章中,我们回顾了暗能量和暗物质问题的最新结果和想法,但不要求完整性。
2013-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark energy and accelerating cosmological evolution from osculating Barthel-Kropina geometry
芬斯勒几何是黎曼几何的一个重要推广,在芬斯勒几何中,时空流形上的每一点都对应着一个任意的内变量。有趣的Finsler几何,有许多物理应用,分别是Randers和Kropina型几何。芬斯勒几何的一个子类由密切芬斯勒空间表示,其中内部变量仅是基流形坐标的函数。在密切芬斯勒几何中,人们引入了巴特尔联络,它具有一个显著的性质,即它是黎曼度量的列维-奇维塔联络。在目前的工作中,我们考虑的引力和宇宙学的Barthel-Kropina型几何的影响。我们假设在这种几何中,Ricci型曲率与物质的能量动量张量由标准的爱因斯坦方程联系起来。考虑背景黎曼度规为Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker型,得到了Barthel-Kropina几何中的广义Friedmann方程.推导了物质能量平衡方程。详细研究了该模型的宇宙学性质,结果表明,该模型存在deSitter型解,并且可以产生有效的暗能量分量.通过对广义Friedmann方程进行数值积分,得到了几个宇宙学解。两个特定类别的模式与观测数据和与标准的$Λ$ CDM模式的比较也进行了,它证明了Barthel-Kropina型模型给出了一个令人满意的描述的意见。
2022-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating cosmological inference with Gaussian processes and neural networks -- an application to LSST Y1 weak lensing and galaxy clustering
研究系统效应的影响、优化调查策略、评估不同探测器之间的紧张关系以及探索不同数据集的协同作用需要大量的模拟似然分析,每一项分析都需要花费数千个CPU小时。在本文中,我们提出了一种方法来加速宇宙学的推理,使用模拟器的基础上高斯过程回归和神经网络。我们迭代地获取训练样本的高后验概率,即使在高维参数空间,使数据向量的准确仿真区域。我们展示了我们的仿真器的性能与LSST-Y1的模拟3x 2点分析与现实的理论和系统建模。我们表明,我们的仿真器导致高保真后轮廓,一个数量级的速度。最重要的是,经过训练的仿真器可以重复用于极快的影响和优化研究。我们通过研究LSST-Y1 3x 2点分析中的重子物理效应来证明这一功能,其中我们的MCMC运行的每一个都需要大约5分钟。这种技术使未来的宇宙学分析能够绘制出作为分析选择和调查策略的函数的科学回报。
2022-03-11 astro-ph.CO
On the Emergence of Accelerating Cosmic Expansion in f(R) Theories of Gravity
我们认为宇宙学模型的引力$f(R)$理论,使用自上而下和自下而上的建设。自上而下的模型是基于罗伯逊-沃克几何,自下而上的结构是通过将受扰动的闵可夫斯基空间的亚视界大小的区域拼凑在一起来构建的。我们的结果表明,这些理论并没有提供一个理论上有吸引力的替代标准的广义相对论宇宙学。我们发现,只有$f(R)$理论,可以承认一个观测上可行的弱场极限具有大规模的扩展,是观测上无法区分的弗里德曼解的广义相对论与$Λ$。这样的理论并不能减轻与$Λ$相关的任何困难,而且在不同时破坏牛顿对小尺度引力的近似的情况下,也不能在宇宙膨胀中产生任何新的行为。
2015-05-29 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
Low-velocity cosmic strings in accelerating universe
标准的宇宙学模型假设,在宇宙演化过程中,占主导地位的物质成分会发生变化。我们研究了具有非零宇宙学常数的均匀各向同性宇宙,其中主要物质组分是低速宇宙弦气体。结果表明,经过时间变量的尺度变换后,该模型和充满无压物质的空间平坦宇宙的标准模型在宇宙学常数相等时,给出了宇宙学参数随时间变化的等价描述.唯一的例外是早期宇宙中减速参数的行为。当宇宙的整体几何和物质总量服从一个附加约束时,无压物质可以获得低速宇宙弦气体的性质。这个约束来自于半经典近似中的量子几何动力学方法。根据广义相对论,它对场方程的有效贡献可以与物质组分之间能量再分配过程引起的物质状态方程随时间的演化联系起来。
2012-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum energy and the cosmological constant
宇宙的加速膨胀指向宇宙学常数或真空能量密度的一个小正值。我们讨论了最近的想法,宇宙学常数加上大型强子对撞机的结果可能暗示在普朗克尺度附近的临界现象。
2015-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Accelerating universe from warped extra dimensions
加速宇宙或存在一个小而正的宇宙学常数可能是最紧迫的障碍,也是从引力基本理论(包括弦论)中显著改进四维宇宙学模型的机会。在寻求解决这个问题时,人们自然会想,现实世界是否可以被解释为嵌入在由扭曲几何描述的高维时空中的膨胀的德西特膜。在这种情况下,四维宇宙学常数可以用两个尺度来唯一地确定:一个是与额外维度的大小相关的尺度,另一个是与我们宇宙的膨胀率相关的尺度。在某些具体情况下,这两种尺度是相辅相成的。这个结果在这里证明了一些明确的和完全非奇异的de Sitter空间dS $_4$解决方案的真空爱因斯坦方程在5和10维。
2009-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating cosmology in modified gravity: from convenient $F(R)$ or string-inspired theory to bimetric $F(R)$ gravity
我们考虑修正引力,它可以描述宇宙的早期膨胀和/或晚期宇宙加速。特别是,我们讨论了$F(R)$,$F(G)$,弦启发和标量爱因斯坦-高斯-邦纳引力的性质,包括它们的FRW方程和流体或标量张量描述。研究了最简单的加速宇宙学,描述了用暗能量统一描述暴胀的可能性。开发了一个宇宙学重建程序,该程序允许从修正引力得到所要求的宇宙演化。作为推广,我们提出了无鬼理论的质量$F(R)$双引力。它的标量-张量形式被证明是最简单的公式。给出了这种双引力的宇宙学重建方法。证明了在$F(R)$双引力中暗能量暴胀的统一描述是可能的。
2013-06-19 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 universe at the end of time
本文研究多场多指数势FLRW宇宙学中加速膨胀能否作为渐近晚期解,通过哈勃参数变化率界限揭示弦论滚动伸缩子情形下的张力,并将加速判据推广为势的方向导数条件。
2023-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerating astronomical and cosmological inference with Preconditioned Monte Carlo
我们介绍了预条件蒙特卡罗(PMC),一种新的蒙特卡罗方法的贝叶斯推断,有利于有效的抽样概率分布与非平凡的几何形状。PMC利用一个归一化流(NF),以解相关的分布的参数,然后进行采样从预处理的目标分布使用自适应顺序蒙特卡罗(SMC)计划。PMC产生的结果包括来自后验分布的样本和模型证据的估计,可分别用于参数推断和模型比较。上述框架已在各种具有挑战性的目标分布中进行了彻底测试,实现了最先进的采样性能。在原始特征分析和引力波推断的情况下,PMC分别比嵌套采样(NS)快约50倍和25倍。我们发现,在高维应用中,加速度甚至更大。最后,PMC是直接可并行的,表现为线性扩展到数千个CPU。
2022-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.comp-ph
Accelerating universe and the time-dependent fine-structure constant
基于标量-张量理论,讨论了我们提出的加速宇宙与精细结构常数时变关系的理论背景,着重讨论了基本物理原理的直观方面。一个重要的评论是成功的理解负责加速的有效宇宙学常数的大小,而不呼吁微调参数。
2009-10-28 astro-ph.CO
Accelerating Approximate Bayesian Computation with Quantile Regression: Application to Cosmological Redshift Distributions
近似贝叶斯计算(ABC)是一种不使用似然函数,使用模拟和一组距离度量来获得后验分布的方法。因此,它最近作为宇宙学和天体物理学的分析工具越来越受欢迎。然而,它的缺点是收敛速度慢。我们提出了一种新的方法,我们称之为qABC,加速ABC分位数回归。在这种方法中,我们创建了一个模型的分位数的距离测量作为输入参数的函数。该模型在少量模拟上进行训练,并估计先验空间的哪些区域可能被接受到后验中。其他区域则立即被拒绝。然后,随着更多的模拟可用,重复该过程。我们将其应用到宇宙学样本的红移分布估计的实际问题,使用前向建模在以前的工作。qABC方法收敛到与基本ABC几乎相同的后验。然而,与基本ABC相比,它只使用了20%的模拟次数,为我们的问题实现了五倍的执行时间增益。对于其他问题,加速率可能会有所不同;这取决于先验与最终后验的接近程度。我们讨论了这种方法可能的改进和扩展。
2017-07-25 astro-ph.CO stat.ML
Dark energy and accelerating cosmological evolution in a Universe with a Weylian boundary
Babeş-Bolyai University(博拜什-鲍约伊大学);Damghan University(达姆甘大学)
本文研究了引力场理论中边界项的影响,通过考虑爱因斯坦-希伯特作用量中的边界可由非度量Weyl型几何描述,推导出包含Weyl向量及其协变导数的广义场方程,应用于平坦FLRW几何,得到包含额外项的广义弗里德曼方程,描述时间依赖的暗能量,并与ΛCDM模型进行比较。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Self-accelerating Massive Gravity: Time for Field Fluctuations
无虚影的大质量引力理论在引力子质量项产生的有效应力能是任何各向同性度规的宇宙学常数的情况下都有精确解。由于它们是精确的,这些解在任何物质引起的各向同性度规扰动的存在下都模拟了一个宇宙学常数。在Stueckelberg公式中,这种应力能量完全由空间Stueckelberg场携带。我们表明,任何应力能量所携带的波动在空间场远离精确解总是衰减在一个膨胀的宇宙。然而,空间Stueckelberg场微扰的动力学依赖于背景时间Stueckelberg场,这是等效的么正规范时间坐标。这种依赖性解决了现有文献中的一个明显的冲突,表明有一个特殊的酉时间选择的场动力学和能量密度扰动消失相同。一般来说,各向同性系统具有单个动力学自由度,需要两组初始数据;然而,这些初始数据中只有一个会影响可观测度量。最后,我们构造一个定义良好的微扰初始值制定和评论的替代解决方案,发展到奇点的宇宙学解决方案。
2013-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Symbolic Emulators for Cosmology: Accelerating Cosmological Analyses Without Sacrificing Precision
Astrophysics, University of Oxford(牛津大学天体物理学);IAP(巴黎天体物理研究所);Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学物理与天文学系)
本文提出符号模拟方法,用于加速宇宙学分析,通过提高计算效率和内存使用,实现与传统数值方法一致的精度。
2025-10-21 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.LG
Covariant power-counting renormalizable gravity: Lorentz symmetry breaking and accelerating early-time FRW universe
我们继续研究标量拉格朗日乘子约束下的协变幂次可重整引力。并与鬼凝聚模型中的洛伦兹对称性破缺进行了比较。提出了在$U(1)$规范对称性下不变的协变幂次可重正化矢量引力。讨论了该理论中向量Lagrange乘子的几种形式。结果表明,协变标量/矢量引力可能具有幂律或de Sitter加速宇宙学解,对应于暴胀时代.得到了最简单的黑洞解,并给出了引力子的色散关系。
2010-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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