Cosmological Solutions in Bimetric Gravity and their Observational Tests
我们得到了经典相容的双度量引力理论的一般宇宙学演化方程。他们的分析解决方案被证明,一般允许宇宙演化开始从物质为主的FLRW宇宙,而放松对德西特(反德西特)阶段在宇宙后期的时间。特别是,我们研究了一个子类的模型,其中包含的解决方案,能够重现宇宙和谐模型的膨胀历史,尽管两个度量的非线性耦合。这一点通过拟合Ia型超新星、宇宙微波背景辐射和重子声学振荡的观测数据得到了明确的证明。
2011-12-16 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
Can a late-time cosmological model based on baby universe absorption explain the z-variation of w?
The Niels Bohr Institute, Copenhagen University(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP) Radbaud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学数学、天体物理与粒子物理研究所);Dept. of Physics, High Energy Theory Group, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系高能理论组)
该研究提出一个基于婴儿宇宙吸收的晚期宇宙模型,无需宇宙常数即可解释宇宙指数膨胀,并导致w(z)参数随红移变化,且在足够大的红移下w(z)小于-1。
2026-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Constraints on the Model Parameters of a Class of Emergent Universe
根据最近的观测资料,研究了一类涌现宇宙(EU)模型.从观测数据中得到了对模型参数的重要约束。对一类模型的密度参数进行了估计。一些模型支持最近的观测结果。已经发现的一些模型是不感兴趣的产生不切实际的密度参数的当前值。
2011-05-17 astro-ph.CO
Comment on "Observational Evidence for Cosmological Coupling of Black Holes and its Implications for an Astrophysical Source of Dark Energy"
本文批评了黑洞驱动宇宙加速膨胀的观点,指出其混淆了最小作用量原理,从而否定了黑洞作为暗能量来源的论证。
2023-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
On rips and cosmological singularities in a universe merging with baby universes
本文在宇宙与其他“婴儿”宇宙合并以驱动晚期膨胀的多元宇宙场景下,首次探测了撕裂场景与未来宇宙学奇点,并通过检验两个合并模型证明此类模型中不会出现任何撕裂或未来奇点。
2024-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter and Dark Energy Interactions: Theoretical Challenges, Cosmological Implications and Observational Signatures
暗物质和暗能量相互作用的模型已经被提出来解决巧合问题。我们回顾的动机需要引入这样的相互作用,它的背景动力学的影响,以及它如何修改的线性扰动的演变。我们使用最新的观测数据来测试模型,我们发现这种相互作用与当前的天文学和宇宙学数据是兼容的。最后,我们描述了即将到来的数据集,从当前和未来的设施,正在建设或设计,将允许更清楚地了解暗区的物理。
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cyclic Universe with an Inflationary Phase from a Cosmological Model with Real Gas Quintessence
本文对一个把宇宙描述为含有重子尘埃和实维里气体精粹的二组分流体的动力学系统进行了相平面稳定性分析。存在一个稳定的周期解经历通货膨胀时期。重新考察了范德瓦尔斯经典模型,并再次找到了循环宇宙解。
2012-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hawking radiation from the cosmological horizon in a FRW universe
众所周知,在de-sitter时空的宇宙视界中存在着霍金辐射,de-sitter时空可以是FRW宇宙的一个特例。因此,在FRW宇宙中可能存在相应的霍金辐射。事实上,已经有几条线索表明,在FRW宇宙的视视界中存在着霍金辐射。然而,在我们的论文中,我们发现霍金辐射可能来自宇宙学视界。此外,我们还发现,在已有的工作中,来自FRW宇宙视视界的霍金辐射可以是我们结果的特例,条件是宇宙视界的变化率$\overset{.}{r}_{H}$为零.请注意,这个条件也与这些作品中从表观视界出发的基本可积条件一致。
2011-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of Cosmological Perturbations and Reheating in the Anamorphic Universe
我们讨论标量张量实现的变形宇宙学方案最近提出的Ijjas和Steinhardt。通过对宇宙学扰动动力学的分析,我们得到了对模型参数的约束。我们还研究了引力帕克粒子生产的收缩变形阶段,我们计算之间的分数的能量密度的创建粒子在结束的阶段和背景能量密度。我们发现,就像暴胀的情况一样,需要一种新的机制来重新加热宇宙。
2017-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Evidence of the Accelerated Expansion of the Universe
宇宙加速的发现是现代宇宙学最重要的发展之一。13年前的观测表明,Ia型超新星在减速宇宙中显得更加暗淡,随后又进行了一系列涉及星系和星系团以及宇宙微波背景的独立观测,所有这些都指向同一个方向:我们似乎生活在一个扁平的宇宙中,其膨胀目前正在经历加速阶段。在本文中,我们回顾了各种观测证据,其中大部分是在过去十年中收集的,以及目前正在收集数据或准备中的项目所期望的改进。
2012-04-24 astro-ph.CO
Constraints from observational data for a running cosmological constant and warm dark matter with curvature
空间曲率的引入可以改变物质扰动的演化,影响大尺度结构的形成。我们量化的非零空间曲率的影响,在LSS的形成与运行真空能量密度和温暖的暗物质组件的宇宙学模型。构造并分析了密度扰动的演化及其功率谱的修正形状。
2020-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Constraints on Cosmological Models with the Updated Long Gamma-Ray Bursts
本文利用新近发布的包含557颗Ia型超新星(SNIa)的Union 2资料,采用Liang { \it et al.}提出的与宇宙学无关的定标方法,利用著名的Amati关系,对109个长伽马射线暴(GRB)进行了定标。我们已经获得了59个标定的高红移伽玛暴,它们可以用来约束宇宙学模型而不存在圆度问题(为了方便,我们称它们为“赞美”伽玛暴样本)。然后,我们考虑了最新观测数据对7个宇宙学模型的联合约束,即557个Union 2 SNIa数据集,59个校准的Hymorphic GRB数据集的组合(本工作中得到的)、来自WMAP 7年数据的位移参数$R$和SDSS亮红星系分布中重子声学振荡(BAO)峰测量的距离参数$A$。我们还简要地考虑了这7个宇宙学模型的比较。
2010-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamic Split Conjecture and an Observational Test for Cosmological Entropy
Vanderbilt University(范德堡大学)
本文提出热力学分裂猜想,指出黑洞与宇宙学视界热力学在量子引力中本质上不等价,并提出通过观测数据验证该猜想的方法。
2025-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the Dark Side of the Universe and Observational Hubble Parameter Data
本文综述了近年来引起人们广泛关注的哈勃参数观测数据,这些数据对宇宙的暗面--暗物质、暗能量和暗时代具有重要的启示作用。目前,独立观测的H(z)测量方法主要有两种,我们将其概括为“微分年龄法”和“径向BAO尺寸法”。从基本的宇宙学概念,如在一个膨胀的宇宙中的时空坐标开始,我们提出了这两种方法背后的基本原理。我们进一步审查这两种方法更详细,包括错误的来源。我们展示了观测的H(z)数据如何在宇宙学模型和参数约束的研究中成为一个有用的工具,并讨论了与它们的应用相关的几个问题。最后,我们向读者指出了即将到来的观测计划的未来前景,这些计划将导致观测H(z)数据质量的一些重大改进。
2011-01-14 astro-ph.CO
Our Universe from the cosmological constant
在这篇文章中,我们考虑一个弹跳的宇宙,例如循环量子宇宙学所描述的。如果当前的加速度是由于一个真正的宇宙学常数,这个常数在反弹过程中自然是守恒的,那么宇宙在遥远的过去也应该处于(收缩的)德西特阶段。我们在这里调查的可能性,在收缩分支的德西特温度充满了宇宙的辐射,并导致反弹和随后的通货膨胀和再加热。我们还考虑了这种可能性,这引起了宇宙的循环模型,并提出了一些可能的测试。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Structure formation in a Dirac-Milne universe: comparison with the standard cosmological model
存在复杂的等级引力结构是观测到的宇宙的主要特征之一。在这里,结构的形成研究的标准($Λ\rm CDM$)宇宙学模型和狄拉克-米尔恩宇宙,物质-反物质对称宇宙,是{ \gm最近}提出的替代“滑行”宇宙学方案。一维数值模拟揭示了两种模型之间的相似性和差异。虽然在狄拉克-米尔恩宇宙中结构的形成更快,但两个模型都预测它在当前纪元之前不久结束,狄拉克-米尔恩宇宙学在宇宙学红移$z \approx 3$,$Λ\rm CDM$宇宙在$z \approx 0.5$。目前的结果表明,斯隆数字巡天观测到的物质功率谱可能完全是由于相对较小的初始尺寸的物质和反物质域的非线性演化,在宇宙学红移$z =1080$的几十秒差距的顺序。
2020-10-15 astro-ph.CO
Cosmological solutions and observational constraints on 5-dimensional braneworld cosmology with gravitating Nambu-Goto matching conditions
我们研究了最近构建的5维膜世界宇宙学与引力Nambu-Goto匹配条件的宇宙学意义。插入物质和辐射部门,我们首先提取分析宇宙学的解决方案。此外,我们使用的观测数据Ia型超新星(SNIa)和重子声学振荡(BAO),随着大爆炸核合成(BBN)的要求,以施加约束的参数模型。我们发现,手头的情况下是非常好的协议与观察,因此一个小的偏离标准的兰德尔-Sundrum的情况是允许的。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time Variable Cosmological Constants from the Age of Universe
本文研究了时变宇宙常数,称之为{ \it年龄宇宙学常数},其动机是:任何宇宙学长度尺度和时间尺度都可以引入一个宇宙学常数或真空能量密度到爱因斯坦理论中.年龄宇宙学常数的形式为$ρ_Λ=3c^2M^2_P/t_Λ^2$,其中$t_Λ$是我们宇宙的年龄或共形时间。当分别以宇宙年龄和共形时间作为宇宙学时间尺度时,有效的年龄宇宙学常数状态方程为$w^{eff}_Λ=-1+{2/3}\frac{\sqrt{Ω_Λ}}{c}$和$w^{eff}_Λ=-1+{2/3}\frac{\sqrt{Ω_Λ}}{c}(1+z)$。它们与所谓的年龄暗能量模型相同。但由于演化方程的不同,其演化历史与年龄史不同。
2009-05-29 astro-ph.CO
Who discovered Universe expansion?
Lundmark建立了宇宙正在膨胀的观测证据。勒梅特建立了理论证据。哈勃建立了观测证据。
2012-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.hist-ph
Cosmological hysteresis in cyclic universe from membrane paradigm
宇宙学滞后是由压力梯度引起的纯物理现象,因此在宇宙的膨胀和收缩阶段的特征状态方程是不同的,只要宇宙是反弹和坍缩的。在滞后过程中,由于在动态过程中存在单个标量场而产生压力不对称。此外,这样一个有趣的场景有生动的宇宙学的影响时,适用于修改后的重力模型的框架内描述的膜范式的变体。循环宇宙与标量场一起导致宇宙标度因子的振幅在宇宙的每个连续循环中增加。详细的分析表明,创造一个宇宙与不断增加的膨胀的条件,依赖于签名的磁滞回线积分$\oint pdV$和膜模型参数。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Background cosmological dynamics in $f(R)$ gravity and observational constraints
本文研究了$f(R)$ -引力背景下可行的宇宙学模型。我们使用可观察到的参数,如$Ω$和$γ$,形成自治系统的方程,并表明,所考虑的模型表现出两种不同的制度,在其时间演化,即,幻影阶段,其次是一个典型的行为。我们采用statefinder参数强调这些模型的特征判别签名。
2010-02-12 astro-ph.CO
Cosmological horizon entropy and generalised second law for flat Friedmann Universe
我们讨论了广义第二定律(GSL)和它所施加的两种类型的弗里德曼宇宙的约束。第一种是具有辐射和正宇宙学常数的Friedmann宇宙,第二种是由非相对论物质和正宇宙学常数组成的Friedmann宇宙。通过得到哈勃参数,分析了事件视界熵和视界内物质熵的时间演化。结果表明,GSL约束弗里德曼宇宙的辐射和物质的温度。它还表明,即使辐射(或物质)的净熵是减少在足够大的时间作为宇宙膨胀,它表现出在宇宙减速的早期增加。也就是说,只有当宇宙有一个事件视界时,同动体积内的辐射熵才减小。
2013-06-12 astro-ph.CO
New Quantum Phase of the Universe before Inflation and its Cosmological and Dark Energy Implications
宇宙的物理历史是通过在宇宙的标准模型中包含与观测一致的暴胀之前的量子普朗克和超普朗克相来完成的。一个新的量子先驱相出现在普朗克尺度之外。我们将de Sitter宇宙推广到量子领域:经典量子de Sitter对偶。结果是:经典和量子对偶德西特温度和熵自然包括在内,不同的(经典,半经典,量子普朗克和超普朗克)德西特制度的特点,在一个精确和统一的方式。相关的宇宙学的例子,如通货膨胀和暗能量的描述。这允许以简单和一致的方式找到:量子暴胀谱及其CMB观测值,特别是包括经典已知的暴胀谱及其量子修正。宇宙纪元及其量子前兆的统一图景出现了,宇宙学常数是宇宙的真空能量、熵和温度,为宇宙学常数问题提供了线索(节略)。
2019-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological backreaction and the future evolution of an accelerating universe
我们调查的影响,由于不均匀性的逆反应对目前宇宙的演化在Buchert框架内。我们的分析表明,在宇宙事件视界的存在下,来自不均匀性的反作用如何导致宇宙当前的加速度在未来减慢,甚至在某些情况下导致未来减速时代的出现。
2013-06-12 astro-ph.CO
Hamiltonian formalism for cosmological perturbations: the separate-universe approach
分离宇宙的方法提供了一个有效的描述宇宙学扰动在大尺度上,宇宙可以被描述为一个独立的,局部均匀的和各向同性的补丁的合奏。通过将相空间减少到均匀和各向同性的自由度,它大大简化了大尺度波动的分析。这也是随机暴胀形式主义的前提。在这项工作中,我们制定的分离宇宙的方法在哈密顿形式主义,这使我们能够分析的扰动的完整的相空间结构。这样的相空间描述确实需要在动力学制度,不受益于背景吸引子,以及调查量子特性的宇宙学扰动。我们发现,分离宇宙的方法总是成功地再现相同的相空间动力学均匀和各向同性的自由度作为完整的宇宙学扰动理论,所考虑的模式的波长大于一些下限,我们得到的。我们还比较了分离宇宙的方法和宇宙学扰动理论的规范匹配程序的水平,协议并不总是保证,需要具体的匹配处方,我们目前。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing f(R) model from Holographic DE: Using the observational evidence
研究了$f(R)$引力与相互作用全息暗能量之间的对应关系。通过在相互作用HDE模型中获得宇宙正加速膨胀、穿越幻影分界线和热力学第二定律成立等观测证据所需的条件,并将其与引力的$f(R)$模型相对应,找到了一个能够解释当前宇宙的可行的$f(R)$模型。我们还得到了相应的宇宙标量场、势和标度因子的显式演化形式。
2014-01-14 astro-ph.CO
Holes in the static Einstein universe and the model of the cosmological voids
在含有宇宙学常数的Tolman-Oppenheimer-Volkov方程的框架下,构造了宇宙学空洞的球对称静态模型. Tooper结果(TOV方程的无量纲形式)的扩展适用于非零$Λ$。然后,在$α\to 0$,$λ\to 0$,$λ/α= const$体系中对方程进行了简化,使之适用于$Λ$支配宇宙中的最大结构.在静态的爱因斯坦宇宙中,空洞被看作是一个低密度区域。超密度和欠密度(相对于静态宇宙)的解决方案都存在。它们分别与标准的天体物理球形物体和空洞相对应。模型进行了测试,对观察到的属性(半径-中心密度关系)和密度分布的空隙。导出了径向密度衬度分布和空洞半径的解析公式。宇宙学n体模拟的一些后果的建议。提示暗物质/暗能量EOS填充的空隙提供。
2009-09-23 astro-ph.CO
Galaxy Formation Efficiency and the Multiverse Explanation of the Cosmological Constant with EAGLE Simulations
极早期宇宙的模型,包括暴胀模型,被认为会产生具有不同基本常数和宇宙参数值的不同宇宙域。利用Eagle合作组的宇宙流体动力学模拟程序,我们研究了宇宙学常数对星系和恒星形成的影响。我们模拟的宇宙的宇宙学常数的值范围从Lambda = 0到Lambda_0 = 300,其中Lambda_0是我们宇宙中的宇宙学常数的值。由于我们宇宙中的恒星形成速率在t = 3.5 Gyr时达到峰值,在加速膨胀开始之前,即使λ增加一个数量级,对恒星形成历史和宇宙效率的影响也很小。我们使用我们的模拟来预测观测值的宇宙学常数,给定的措施的多重宇宙。宇宙学常数能否被成功预测,关键取决于测量。宇宙学常数对宇宙结构形成的影响似乎并不是一个足够尖锐的λ函数来单独解释它的观测值。
2018-04-09 astro-ph.CO
Stasis in an Expanding Universe: A Recipe for Stable Mixed-Component Cosmological Eras
膨胀宇宙的一个特征是其不同成分的宇宙丰度随时间的变化。例如,一个辐射主导的宇宙不可避免地让位于一个物质主导的宇宙,而像物质辐射平等这样的关键时刻是短暂的。在本文中,我们指出,这种说法并不总是正确的,它是可能的,以获得一种形式的“停滞”,其中的相对宇宙丰度$Ω_i$的不同组件保持不变,在延长宇宙学时期,即使宇宙膨胀。此外,我们证明,这种情况是没有微调,但实际上是全球吸引子在某些宇宙学框架内,宇宙自然地朝着这种长期的停滞期为各种各样的初始条件。因此,这种停滞状态的存在在整个宇宙学时间轴上产生了许多新的理论可能性,从原始密度扰动、暗物质产生和结构形成的潜在影响,一直到早期再加热、早期物质主导时代,甚至宇宙的年龄。
2022-01-18 astro-ph.CO hep-ph
The Relaxed Universe: towards solving the cosmological constant problem dynamically from an effective action functional of gravity
提出了一种非传统的方法来解决一类修正引力F(R,G)模型中的旧宇宙学常数(CC)问题。对于任意大小和符号的CC,相应的宇宙演化遵循与我们真实宇宙惊人相似的膨胀历史。大CC的影响是动态放松的,并且在任何阶段都没有微调。此外,弛豫机制简化了重合问题。结果是,一个大的宇宙学常数和观测到的宇宙膨胀历史在弛豫宇宙中和平共存。这个模型宇宙可以被认为是宇宙学常数问题的一个有趣的初步解决方案,在这个意义上,它提供了一个成功的动力学机制,能够完全避免微调问题(CC问题的最棘手的方面)。然而,由于松弛宇宙是在修正引力的背景下制定的,它仍然可能遭受与这些理论相关的一些已知问题,因此它只能被视为一个玩具模型的建议,以最终解决CC问题。
2010-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Diagnostics of Gas Flows: Insights from Cosmological Simulations
星系吸积以复杂的方式与气体晕相互作用,包括星系风。因此,观察诊断通常会探测一系列相互交织的物理现象。由于这种复杂性,宇宙学流体动力学模拟在发展星系吸积的观测诊断中发挥了关键作用。在这一章中,我们回顾了环星系气体流的不同观测诊断的状态,包括吸收(中性氢和金属中的星系对和下桶观测;运动学和方位角诊断;宇宙学柱密度分布;和金属丰度)和发射(Lya; UV金属线;和漫射X射线)。我们的结论是,没有简单而强大的方法来识别星系吸积在个人的测量。相反,测试星系吸积模型的进展可能来自模拟预测与观测的系统性统计比较。我们讨论了在今后几年中可能取得特别丰硕成果的具体领域。
2017-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Eras Tour: Mapping the Eras of Taylor Swift to the Cosmological Eras of the Universe
本文创造性地将宇宙学时代与泰勒·斯威夫特的音乐时代进行类比,通过映射两者关键特征与转变,提供新颖视角,并预测其未来作品,提出第十三张专辑或揭示宇宙终极命运的大胆猜想。
2025-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA