Luminosity distance and redshift in the Szekeres inhomogeneous cosmological models
Szekeres非均匀模型可以用来模拟我们观察到的真实的宇宙。爱因斯坦方程的这个精确解族最初是用一个没有对称性的一般度量导出的。在这项工作中，我们开发和使用一个框架来整合一般Szekeres模型中的角直径和光度距离。我们使用的仿射零测地线方程，以获得一组一阶常微分方程，可以集成数值计算零矢量分量的偏导数。这些方程允许在Szekeres模型中的距离的所有一般性的集成，并给出了一些例子。红移由零测地线方程的同时积分确定。这项工作不假设球或轴对称，结果将是有用的一般Szekeres非均匀模型的比较，当前和未来的宇宙学数据。
2011-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of a Simple Inhomogeneous Anisotropic Cosmological Model with Diffusion
研究了一个简单的非均匀各向异性宇宙学（平面对称$G_2$模型），模型中充满了在标量场上进行速度扩散的倾斜理想流体。考虑的是两种类型的流体：灰尘和辐射。我们数值求解了爱因斯坦场方程和扩散方程的系统，并演示了宇宙如何向其未来的渐近状态演化。此外，典型的时间尺度的特征过程的确定。尘埃和辐射填充的宇宙学所获得的结果进行了比较，彼此和那些在无扩散的情况下，给出了一个提示，其中的影响可能是包括扩散在更复杂的模型的结果。例如，扩散导致加速膨胀阶段在较晚的时间到达。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous cosmological models and $H_0$ observations
我们解决最近的一些错误的说法，$H_0$的意见是难以适应与LTB宇宙学模型，显示如何构建解决方案，在协议的任意值的$H_0$重写的精确解的无量纲参数和功能。这种方法可以应用于充分利用LTB的解决方案，在设计模型替代暗能量，而不作任何限制性或隐含的假设有关的不均匀性配置文件。同样的解决方案也可以用来研究结构形成的制度，其中微扰理论是不够的，爱因斯坦方程的精确解是必需的，或估计的影响，当地的非均匀性上的表观状态方程的暗能量。
2012-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Stringent Restriction from the Growth of Large-Scale Structure on Apparent Acceleration in Inhomogeneous Cosmological Models
宇宙膨胀的探测器构成了支持或反驳可能的明显加速的论据的主要基础，这种加速是由于宇宙中不同的膨胀率，如非均匀宇宙学模型所描述的那样。在这封信中，我们提出了一个单独的论点的基础上，从分析的结果，在宇宙中的大尺度结构的增长率建模的非均匀宇宙学模型的Szekeres。我们使用的模型没有假设球对称或轴对称。我们发现，虽然Szekeres模型可以很好地适应所观察到的扩张历史没有$Λ$，他们未能产生所观察到的后期抑制的增长，除非$Λ$被添加到动态。超新星和生长因子数据的同时拟合表明，冷暗物质模型与宇宙学常数（$Λ$ CDM）提供的数据在99.65%的置信水平的一致性，而没有$Λ$的Szekeres模型只达到60.46%的水平。当数据集被单独考虑时，没有$Λ$的Szekeres与超新星数据的拟合效果和$Λ$ CDM一样好，但与生长数据的拟合效果非常差，只有31.31%的一致性水平，而$Λ$ CDM的一致性水平为99.99%。在没有$Λ$的非齐次模型中，这种晚期生长抑制的缺失被一个物理解释所巩固。
2014-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on cosmological superstrings
从理论的角度来看，并不矛盾，与目前的观测数据，宇宙弦应该有根本不同的起源，并具有广泛的能量范围。本文致力于寻找超弦理论可能的宇宙学观测检验，其中包括鉴别观测特征以区分不同类型的宇宙学超弦。在假设宇宙超弦产生的膜世界方案中，得到了超弦张力的下限作为亏损角的函数。
2016-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Simple inhomogeneous cosmological (toy) models
基于Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）度规，我们考虑了两个平坦非齐次大爆炸模型.我们的目的是澄清，尽可能解析，最简单的非均匀模型的动力学的基本特征，并指出潜在的有用性，精确的非均匀的解决方案作为宇宙学标准模型的均匀配置的推广。我们讨论明确的部分成功，但也潜在的陷阱，这些最简单的模型。虽然主要被视为玩具模型，但相关的自由参数是使用联合光曲线分析（JLA）样本数据通过最佳拟合值固定的。的可能性分析的基础上，我们发现，一个本地的驼峰与扩展的几乎2 Gpc提供了一个更好的描述的观测比本地的空白，我们获得了最佳的规模约30 Mpc。未来的红移漂移测量进行了讨论，作为一个有前途的工具，以区分非均匀配置和$Λ$ CDM模型。
2016-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An inhomogeneous universe with thick shells and without cosmological constant
我们建立了一个精确的非均匀宇宙组成的一个中央平坦的弗里德曼区的小红移$z_1$，厚壳的各向异性物质，双曲弗里德曼度规的规模，其中观察到调暗星系（$z\simeq 1.7$），可以匹配到一个双曲Lemaintre-Tolman-Bondi时空，以最好地拟合WMAP数据在早期的时代。我们构建了一个一般的框架，使我们能够考虑一个非均匀的时钟频率的宇宙。因此，对于均匀时间和均匀哈勃流，中心观测者外推的减速参数总是正值。然而，通过采用非均匀的哈勃流，有可能获得负的中心减速参数，通过某些参数的选择，可以使当前观察到的参数。最后，给出了一种可能的物理机制来证明非均匀时间流。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
How close can an Inhomogeneous Universe mimic the Concordance Model?
最近，空间非均匀宇宙学模型已被提出作为LCDM模型的替代方案，其目的是在不引入宇宙学常数或暗能量的情况下再现宇宙的后期动力学。本文探讨了利用背景数据或大尺度结构数据区分这类模型与标准LCDM的可能性。说明并强调了为了用大尺度结构来对抗广义相对论的检验，检验哥白尼原理的必要性。
2010-02-11 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraint on Heavy Element Production in Inhomogeneous Big Bang Nucleosynthesis
基于非均匀大爆炸核合成（IBBN）的方案，我们研究了详细的核合成，包括生产的重元素超出Li-7。根据WMAP给出的重子-光子比对轻元素He 4和D的观测约束，在高密度区体积分数与高密度区和低密度区之间的比值的平面上找到了可能的区域。在这些允许的区域，我们已经证实，铁以外的重元素可以产生可观的，其中p-和/或r-过程的元素产生以及同时相比，太阳系的丰度。我们认为，最近的观测信号，如He 4过剩的球状星团和类星体中的高金属丰度可能部分是由于IBBN的结果。对第一代恒星的形成给出了可能的启示
2013-07-05 astro-ph.CO
Cosmological models and misunderstandings about them
非均匀宇宙模型的优点，爱因斯坦方程的线性扰动均匀模型的精确解。给出了非均匀性效应的例子：不可重复的光路，观测到的宇宙微波背景各向异性，红移漂移和最大直径距离。基于误解或错误推理的非均匀模型的批评被指出和纠正，其中包括“弱奇点”，减速“定理”的积极性，在“临界点”的红移行为的“病理学”和所谓的必要性的爆炸时间是恒定的。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Lensing effects in inhomogeneous cosmological models
在引力透镜技术中发展起来的概念，如剪切、会聚、切向弧和径向弧，可以用来检验用来解释宇宙加速模型的非均匀模型的成立性。我们研究了广泛讨论的LTB宇宙学模型。事实证明，对于坐在全局LTB解的原点的观察者，剪切消失，就像在FRW模型中一样，而收敛的值不同，这可能导致可观察到的宇宙学效应。我们还考虑了瑞士奶酪模型最近提出的基础上LTB的观察员坐在FRW的一部分。结果表明，就径向弧和切向弧的形成而言，它们具有不同的行为。
2009-01-03 astro-ph.CO
Void and Density Walls Inhomogeneous Cosmic Web Cosmology
本文提出纳入宇宙空洞与密度壁非均匀结构的宇宙学模型，通过修改弗里德曼方程描述宇宙网对膨胀和扰动增长的影响，并以此解决哈勃张力和σ8张力。
2025-03-10 astro-ph.CO gr-qc
A note on geodesics in inhomogeneous expanding spacetimes
描述膨胀宇宙中不均匀性的爱因斯坦场方程有几种解。在这些解决方案中，McVittie度量及其推广已经研究了几十年，但仍然缺乏对它们的全面理解。本文研究了广义McVittie时空中光子和大质量粒子的运动轨迹。在无质量粒子的情况下，我们表明，没有圆形轨道是可能的那些模型，承认宇宙学奇点。我们还分析了一个特定的广义McVittie时空是共形的史瓦西度规的粒子的轨迹。通过在牛顿近似下积分运动方程，我们证明了粒子在不同宇宙学黑洞解中的行为是完全不同的。我们的结论是，在非齐次膨胀度规中的大地运动的分析可以帮助区分那些代表宇宙中真正的宇宙学黑洞的解决方案。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic age test in inhomogeneous cosmological models mimicking $Λ$CDM on the light cone
利用$Λ$ CDM观测资料重建球对称非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模式的可能性引起了广泛的关注。最近，重建了具有与$Λ$ CDM模型相同的亮度距离和光锥质量密度的LTB模型。在此模型中计算了我们所在位置的宇宙年龄，并由WMAP七年观测数据得到了年龄$t_{LTB}<11.7$ Gyr（2 $σ$置信水平）。这个结果与一些银河系的观测结果不一致。
2010-07-25 astro-ph.CO
The effect of pressure gradients on luminosity distance - redshift relations
非均匀宇宙学模型在解释宇宙学观测方面取得了重大成功，而不需要暗能量。一般来说，这些模型意味着不均匀的物质分布改变了假设宇宙根据标准弗里德曼方程演化时被视为理所当然的可观察关系。此外，最近的研究表明，在宇宙演化的早期和晚期，都需要不均匀的物质和压力分布。在早期宇宙中，这些相关的压力梯度是充分描述空洞形成所必需的，而后期的压力梯度则阻止了异常奇点的出现。本文通过导出具有理想流体的球对称非均匀时空中的光度距离-红移关系，研究了压力梯度对宇宙学观测的影响。通过将其应用于能量密度分布的一个具体例子，并使用各种状态方程，我们能够明确地表明，压力梯度可能对宇宙学观测有不可否认的影响。特别是，我们表明，一个非零的压力梯度可以意味着显着不同的剩余哈勃图相比，当压力被忽略的$z\lesssim1$。因此，本文强调了在解释宇宙学观测时需要适当考虑压力梯度。
2010-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Mass function of galaxy clusters in relativistic inhomogeneous cosmology
目前的宇宙学模型（$Λ$ CDM）与基本的FLRW度规依赖于局部各向同性的假设，因此宇宙的均匀性。当人们试图从广义相对论的第一原理证明这个模型是宇宙的平均描述时，困难就出现了，因为一般来说，从平均度规建立的爱因斯坦张量不等于平均应力-能量张量。在这种背景下，这些量之间的差异被称为“宇宙学反作用”，并且已经成为宇宙学家和相对论者之间科学辩论的主题超过$20$年。本文提出了解决这个问题的一种方法，即对爱因斯坦方程的标量部分进行平均，并将其应用于星系团的宇宙学质量函数。
2017-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Large Scale Cosmological Anomalies and Inhomogeneous Dark Energy
大范围的大尺度观测暗示了对标准宇宙学模型的可能修改，该模型基于具有小宇宙学常数和物质的均匀和各向同性宇宙。这些观测也被称为“宇宙异常”，包括在大角度尺度上意外的宇宙微波背景扰动、星系的大偶极特有速度流（“体流”）、在宇宙尺度上测量精细结构常数的不均匀值（“α偶极”）和其他效应。观测异常的存在可能是{ \lcdm }背景下的一个大的统计涨落，或者它可能表明哈勃尺度上的宇宙学原理的非平凡偏离。这种偏离在很大程度上受到宇宙学对物质的观测的限制。然而，对于暗能量来说，哈勃尺度的不均匀性没有明显的观测约束。在这篇简短的评论中，我讨论了一些理论模型，可以自然地导致不均匀的暗能量，它们的观测约束和它们的潜力，以解释大尺度的宇宙异常。
2014-01-20 astro-ph.CO
Observational constraints on a cosmological model with Lagrange multipliers
具有拉格朗日乘子的宇宙学模型很有吸引力，因为它们可以以统一的方式解释暗区的行为。在这项工作中，我们分析了arXiv：1003.5751中提出的“暗能量尘埃模型”的扩展，包括空间曲率和更一般的标量场的潜力。我们进行动力学系统分析，我们确定的状态方程参数的尺度因子的函数的演变。我们使用Union2.1数据集和H（z）数据给出了该模型的观测约束。
2012-09-11 astro-ph.CO gr-qc
An automatically generated code for relativistic inhomogeneous cosmologies
数值相对论在宇宙学中的应用日益增多，有助于深入了解结构形成、原始相变、引力波产生和暴胀等宇宙学问题。在本文中，我提出的非均匀尘埃宇宙学的计算最近被用来衡量宇宙膨胀率的非线性不均匀性的影响的基础设施。我说明了代码的体系结构，在一些熟悉的宇宙学设置的正确性提供证据，并评估其并行性能高达数十亿点的网格。该代码作为免费软件提供，基于Einstein Toolkit基础设施，特别是利用其组件Kranc提供的自动代码生成功能。
2016-10-17 astro-ph.CO gr-qc
Signature of $f\left(R\right)$ gravity via Lemaître-Tolman-Bondi inhomogeneous perturbations
本研究基于LTB度规和线性微扰理论，对比$Λ$LTB模型与约旦框架下$f(R)$引力的非均匀宇宙模型，发现后者径向扰动存在类汤川贡献且无发散，为区分宇宙加速的成因提供了新途径。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Running cosmological constant with observational tests
研究了运行中的宇宙学常数模型，其中暗能量与哈勃参数$Λ= σH + Λ_0$成线性比例，其中$Λ$ CDM极限通过取$σ=0$恢复.在Friedmann-Lemaïtre-Robertson-Walker宇宙学下，导出了引力的线性微扰方程，给出了宇宙微波背景辐射温度和物质密度分布的功率谱。通过使用马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们拟合的模型，目前的观测数据，发现$σH_0/ Λ_0 \lesssim 2.63 \times 10^{-2}$和$6.74 \times 10^{-2}$的$Λ(t)$耦合到物质和辐射物质，分别与其他宇宙学参数的约束。
2016-07-09 astro-ph.CO gr-qc
On A Cosmological Invariant as an Observational Probe in the Early Universe
k-本质标量场模型通常被认为具有${\mathcal L}=-V(ϕ)F(X)$形式的拉格朗日量，其中$F$是$X=\nabla_μϕ\nabla^μϕ$的某个一般函数。在某些条件下，这个拉格朗日量在早期宇宙的背景下可以采取振荡器的形式，其频率依赖于时间。在宇宙学的情况下，依赖于时间的振荡器的Ermakov不变量，然后导致一个不变的二次形式，涉及哈勃参数和对数的比例因子。原则上，这个不变量可以导致对早期宇宙的进一步观测探测。此外，如果这样一个不变量可以被观测证实，那么暗能量的存在也将被间接证实。
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc
The Evolution of an Inhomogeneous Universe
本文提出了一种新的非均匀无旋尘埃宇宙动力学分析方法。一个完全非微扰的数值计算的时间依赖性的体积在这个框架中导致以下结果。如果宇宙的初始状态是爱因斯坦-德西特与小高斯扰动，那么没有加速，即使不均匀性强烈影响的演变。一个背景曲率为正的宇宙可以表现出加速，但不能与哈勃速率的合理值相结合。因此，只有引入一个正的宇宙学常数，才能得到这两个量的正确值。可能的漏洞，这一结论进行了讨论，特别是，加速作为一种错觉所造成的特殊性光传播在一个不均匀的宇宙仍然是可能的。独立于宇宙学常数问题，目前的形式主义应该为精确宇宙学提供一个重要的工具。
2014-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous Cosmology Redux
另一种解释宇宙加速膨胀所需的暗能量假设是采用非均匀宇宙学模型来解释没有暗能量的超新星数据。我们采用了一个空洞的宇宙学模型，基于爱因斯坦场方程的非齐次Lemaintre-Tolman-Bondi解。该模型可以解决$ΛCDM$模型中观测异常，如哈勃常数$H_0=73.24\pm 1.74\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$的本地测量值与普朗克卫星数据和$ΛCDM$模型确定的$H_0=66.93\pm 0.62\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$之间的差异，以及锂$^{7}{\rm Li}$问题，这是一个$5σ$之间的理论预测的$^{7}{\rm Li}$从大爆炸核合成和价值，我们观察到当地今天在$z=0$。空洞模型还可以解决普朗克卫星的Sunyaev-Zel'dovich效应所产生的大质量星系团数量与CMB各向异性所预期的数量之间的紧张关系，以及普朗克数据中观察到的CMB弱透镜异常。讨论了宇宙学哥白尼原理以及$ΛCDM$和空洞宇宙学模型中的时间和位置当今重合难题。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc
A parametric reconstruction of the cosmological jerk from diverse observational data sets
讨论了无量纲表示的尺度因子的三阶导数--加加速度参数的参数化重构。利用超新星距离模数据（SNe）、哈勃观测数据（OHD）、重子声学振荡（BAO）和CMB位移参数数据（CMBShift）对模型进行了极大似然分析，得到了模型参数的观测约束条件。加加速度参数的当前值一直保持开放的开始，但各种宇宙学参数，如减速参数$q(z)$，加加速度参数$j(z)$，暗能量状态方程参数$w_{DE}(z)$的曲线图表明，重建的模型非常接近$Λ$ CDM模型的轻微倾向于非幻影行为的演变。
2016-01-20 astro-ph.CO gr-qc
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。
2026-04-08 astro-ph.CO gr-qc
The growth of structure in the Szekeres inhomogeneous cosmological models and the matter-dominated era
这项研究属于一系列致力于使用Szekeres非齐次模型来开发一个理论框架，在这个框架中，可以用更广泛的可能解释来研究观测结果。我们在这里研究模型中大尺度结构的生长。Szekeres模型是爱因斯坦方程的精确解，这些方程最初是在没有对称性的情况下导出的。我们使用的模型，这是由于古德和温赖特，谁认为该模型作为FLRW背景的精确扰动制定。使用Raychaudhuri方程，我们写的两类模型，精确的增长方程的下/过密度和可测量的宇宙学参数。新的方程在高密度分裂成两个信息部分。第一部分，而准确的，是相同的增长方程在通常的线性扰动FLRW模型，而第二部分构成精确的非线性扰动。我们集成数值的完全精确的增长率方程的平面和弯曲的情况下。我们发现，对于物质主导的时代，Szekeres的增长率比通常的线性扰动FLRW的情况下强三到五倍，反映了确切的Szekeres非线性扰动的影响。该增长也比非线性球形塌陷模型的增长更强，并且两者之间的差异随时间而增大。这突出了当我们使用一般的非均匀模型时的区别，其中剪切和潮汐引力场存在并有助于引力聚集。此外，值得注意的是，在物质主导的时代，Szekeres模型中发现的增长增强可能表明，当使用FLRW模型来解释增强的增长和我们今天观察到的大尺度结构时，需要暗物质的论点可以替代。
2012-02-24 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on non-flat dynamical dark energy cosmological models
我们利用哈勃参数数据、Ia型超新星视星等测量和重子声学振荡峰长尺度观测约束了两个非平坦时间演化的暗能量宇宙学模型。空间曲率作为一个自由参数在分析中的结果在一个显着扩大的允许范围内的值的参数，管理这些模型中的暗能量密度的时间演化。虽然与“标准”空间平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型一致，但这些数据也与一系列轻度非平坦，缓慢随时间变化的暗能量模型一致。在对所有其他参数进行边缘化后，这些数据需要曲率密度参数$|Ω_{k0}| \lesssim 0.15$在1 $σ$置信度下的平均幅度。
2014-06-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations from an inhomogeneous phase transition
本文讨论了暴胀模型中产生度规扰动的一种机制。在退耦扇区中，光标量场的长波长不均匀性会引起低能有效作用量中耦合和质量的超视界涨落。宇宙学上的相变可能会在空间中不同时发生，但在不同的哈勃斑片中会有时间滞后，这是由长波长的不均匀性引起的。这里考虑了一个有趣的模型，其中宇宙学扰动可能在电弱相变中产生。结果表明，相变可能是非高斯性的一般来源。
2009-04-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multifractality in the general cosmological solution of Einstein's equations
我们证明了规模不变性的真空比安奇IX型方程，并使用这一主张的可能性，多重分形湍流实现的建议贝林斯基，将有一个碎片的局部区域的非均匀的混合混沌的方法初始非均匀的宇宙学奇点。重力和流体动力学的情况之间的差异进行了概述。各种潜在的障碍，这张图片的引力湍流进行了讨论。
2020-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inhomogeneous Hubble diagram from vector K-mouflage
在这封信中，我们构建了宇宙的哈勃图，其中暗物质在暗非线性电磁力下普遍带电，该电磁力具有K-mouflage类型的排斥力屏蔽机制。通过诉诸牛顿近似，我们明确地表明，宇宙演化产生的非均匀哈勃图，对应于一个曲率占主导地位的膨胀在短距离和收敛到宇宙学的$Λ$ CDM。我们讨论了这种不均匀的配置文件上的哈勃张力的潜在影响。为了完整性，我们明确地表明如何牛顿近似可以从一个非均匀的相对论勒梅特模型。
2021-03-05 astro-ph.CO
A conjecture about the general cosmological solution of Einstein's equations
我们引入考虑一个新的因素，同步的时空Mixmaster振荡，这可能会起到简化的作用，在理解爱因斯坦方程的一般非均匀宇宙学解的性质。我们猜想，在接近奇点时，时空Mixmaster振荡在不均匀宇宙的不同区域的相互作用可以产生这些振荡的同步，通过耦合到它们的平均场的方式首先证明了仓本耦合振荡器模型。
2020-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Initial Conditions of Inhomogeneous Universe and the Cosmological Constant Problem
从作用量原理推导出物质流体的爱因斯坦场方程（EFE）并不简单，因为必须加入质量守恒作为额外的约束，使静止坐标系的质量密度随度规变化而变化。这可以通过将约束$δ(\sqrt{-g}) = 0$引入度量变化$δg^{μν}$来避免，然后宇宙学常数$Λ$作为积分常数出现。这是对宇宙诞生时EFE对初始条件的四个限制之一的去除，这可能意味着EFE对初始条件的限制是不必要的。然后，我采用了一个原则，即引力理论应该能够解决时间演化从任意的非均匀初始条件的时空和物质。通过在$δg^{μν}$上设置四个辅助约束，提取出六个重力自由度，得到了满足这一原理的引力场方程。实现这一点的代价是损失了广义协方差，但如果这些方程在特殊的坐标系中成立，那么它们就构成了一个相容的理论，而这些坐标系可以相对于宇宙诞生时的初始类空超曲面唯一地指定。该理论预言，在暴胀产生的宇宙均匀斑块中，引力由具有非零$Λ$的EFE描述，但$Λ$在不同斑块中不断变化。然后用人择论证解决了宇宙学常数的小性和符合性问题。这只是非齐次初始条件的结果，不需要在不同的补丁的基本物理定律的任何变化。
2016-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A ready-to-fit inhomogeneous cosmological model: The axially symmetric Szekeres spacetime
Laboratoire d’étude de l’Univers et des phénomènes eXtrèmes (LUX), Observatoire de Paris-PSL, UMR 8262 CNRS, Sorbonne Université（宇宙与极端现象研究实验室（LUX），巴黎天文台-PSL，CNRS联合研究单位8262，索邦大学）
本文提出基于轴对称Szekeres解的非均匀局部宇宙模型，利用切比雪夫多项式展开简化参数估计，以应对标准ΛCDM模型在小尺度数据上的矛盾及宇宙膨胀与物质分布的轴对称性。
2026-06-29 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
Impact of inhomogeneous reionization on post-reionization 21 cm intensity mapping measurement of cosmological parameters
本文结合流体动力学与21cmFAST模拟，量化非均匀再电离对再电离后21 cm功率谱及宇宙学参数估计的影响，并评估SKA1-LOW与PUMA的探测前景及偏差缓解策略。
2023-10-02 astro-ph.CO
Exact spherically-symmetric inhomogeneous model with n perfect fluids
给出了具有n个解耦非共动理想流体的球对称非均匀模型的精确动力学方程。由于使用了物理上有意义的量，我们以简洁和透明的方式写出了3+2n方程组。n种完美流体可以有一般的状态方程，因此使模型非常灵活，可以研究各种各样的宇宙学和天体物理学问题。作为应用程序，我们考虑的模型来源于两个non-comoving尘埃成分和一个宇宙学常数，和一个模型具有尘埃和暗能量成分可以忽略不计的声速。
2011-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraint on Heavy Element Production in Inhomogeneous Big-Bang Nucleosynthesis from The Light-Element Observations
我们研究了Matsuura等人提出的宇宙早期在${}^7$ Li之外产生重元素的可能性对非均匀大爆炸核合成的观测约束。根据对轻元素${}^4$ He和D的观测约束，在高密度区的体积分数与高、低密度区之比的平面上找到了可能的区域。在这些允许的区域中，我们已经证实，Ni以外的重元素可以明显地产生，其中$p$ -和/或$r$ -过程元素可以很好地同时产生。
2013-07-29 astro-ph.CO
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
Observations in statistically homogeneous, locally inhomogeneous cosmological toy-models without FLRW backgrounds
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）；CP3 -Origins, University of Southern Denmark（南丹麦大学 CP3-起源中心）
本文研究无FLRW背景的统计均匀、局域非均匀宇宙学玩具模型中的观测，通过比较平均红移-距离关系和红移漂移，发现红移漂移可区分局域与全局效应，是检验反作用猜想的重要工具。
2020-09-11 astro-ph.CO
Inhomogeneous Reionization Models in Cosmological Hydrodynamical Simulations
在这项工作中，我们提出了一种新的混合方法来模拟宇宙流体动力学模拟中的再电离热效应。该方法改进了用于星系际介质（IGM）和星系形成的模拟的标准方法，而没有显着增加的计算成本，允许有效的探索参数空间。该方法使用了一个小的唯象输入参数集，并结合了半数值再电离模型，以解决拓扑结构的再电离和再电离加热IGM的近似模型，与大规模并行\texttt{Nyx}流体动力学代码，专门设计用于解决扩散IGM气体的结构。我们已经产生了几个大规模的高分辨率宇宙学流体动力学模拟（$2048^3$，$L_{\rm box} = 40$ Mpc/h）与不同的瞬时和非均匀HI再电离模型，使用这种新的方法。我们研究了这些模型的IGM热性质，发现大尺度的温度波动远远超出了再电离结束。分析这些模型的一维通量功率谱，我们发现$\sim 50\%$的大尺度属性（低模式，$k\lesssim0.01$ s/km）的后再电离功率谱的差异，由于热涨落。我们表明，这些差异可以让人们区分不同的再电离方案已经与现有的LY $α$森林测量。最后，我们探讨的差异，在小尺度截止功率谱，我们发现，对于相同的热输入，模型显示出非常好的协议，提供的瞬时再电离模型的再电离红移发生在中点的非均匀模型。
2019-06-07 astro-ph.CO
Inhomogeneous cosmology in the cosmic rest frame without dark stuff
我们在宇宙静止系中研究了具有各向同性但非均匀度规的爱因斯坦方程。这些方程是在宇宙晚期微扰求解的。在没有使用宇宙学常数或暗物质的情况下，首阶和次首阶的结果与观测结果一致。
2016-02-22 astro-ph.CO
Observational Aspects of an Inhomogeneous Cosmology
宇宙学中最大的谜团之一是暗能量，这是解释宇宙在标准模型中加速膨胀所必需的。但是，也许我们可以在不引入新物理学的情况下解释这些观测结果，只需后退一步，重新审视宇宙学的基本概念之一，均匀性。在标准宇宙学中，假设宇宙是均匀的，但这在小尺度（<200 Mpc）下是不正确的。由于作为现代宇宙学基础的广义相对论是一个非线性理论，人们可以预期在物质分布不均匀的情况下会有一些反反应。对这些反反应（反馈）的大小的估计从微不足道到完全能够解释宇宙的加速膨胀。最后，唯一可以确定的方法是用观测数据来检验非均匀宇宙学理论的预测，比如时间逃逸宇宙学。如果这些理论提供了对宇宙的有效描述，那么除了其他影响之外，人们还可以预期哈勃参数对视线物质分布的依赖性。位于一定距离的星系的红移预计会更小，如果视线中的环境主要是高密度（集群），而不是主要是低密度环境（空洞）。在这里，我们提出了一个测试这个预测使用红移和基本面距离的椭圆星系从SDSS DR8数据。为了得到可靠的统计数据，以处理距离估计中的不确定性和由于特殊运动而产生的自然散射，人们必须系统地研究大量的星系。因此，SDSS形成了测试时间逃逸宇宙学和类似理论的完美基础。这个宇宙学测试的初步结果显示在这方面的贡献。
2012-11-08 astro-ph.CO
Cosmological Model with a Local Void: New Supernova Constraints
一个简单的非均匀宇宙学模型与局部空洞的约束与最新的联盟超新星汇编。为了拟合超新星数据，发现了一个在1 Gpc尺度上的大的局部空洞，与之前发现的200 Mpc的小尺度相反。可能需要一个更现实的非均匀宇宙学模型来拟合超新星数据。或者，一个团簇参数< 1的团簇宇宙可以用减小的局部空洞尺度来拟合超新星数据。
2009-07-21 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
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
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
Generalized LTB model with Inhomogeneous Isotropic Dark Energy: Observational Constraints
我们考虑在一个不均匀的，球对称的，等曲率（平）浓度的暗能量与几个Gpc的典型大小的中心和偏离中心的观察员。这样的浓度可能是由最近形成的核心大小接近哈勃尺度的全球性彗星产生的。在这种情况下，我们将得到与著名的拓扑暴胀相类比的所谓“拓扑精髓”。结果表明，这种暗能量不均匀性的最小同向运动半径r_{0min}为r_{0min} \simeq 1.8 Gpc，这与3σ水平的Union2 Ia型超新星（SnIa）数据一致.正如预期的那样，对于足够大的非均匀性半径r_0值（r_0 > 4Gpc），中心处的最佳拟合分数暗能量密度Ω_X，in接近相应的LCDM值Ω_X，in =0.73。利用Union2的数据，我们证明了观测者离不均匀中心的最大允许位移r_{obs-max}约为0.7 r_0，这符合哥白尼原理.该模型自然地预测存在一个优选的轴和低CMB多极对齐。然而，来自CMB偶极子的大小的对r_{obs-max}的限制仍然是对哥白尼原理的严峻挑战，并且导致即使对于大到r_0=7 Gpc的不均匀半径，r_{obs-max}也< 110 Mpc。
2011-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The $m$-$z$ relation for type Ia supernovae, locally inhomogeneous cosmological models, and the nature of dark matter
Ia型超新星的$m$ - $z$关系是支持$λ_0 \approx 0.7$和$Ω_0 \approx 0.3$宇宙学“和谐模型”的关键证据之一。然而，众所周知，$m$关系不仅取决于$λ_0$和$Ω_0$（以$H_0$作为比例因子），而且还取决于沿视线的物质密度，其不一定与大尺度密度相同。我调查$λ_0$和$Ω_0$的测量在多大程度上取决于这个密度时，它的特点是参数$η$（$0 \le η\le 1$），它描述了沿视线的密度比的整体密度。本文还讨论了除了Ia型超新星的$m$-$z$关系外，在有和没有对$λ_0$和$Ω_0$的约束的情况下，对$η$的约束。
2015-08-23 astro-ph.CO
Reconstructing a large-scale matter-density contrast profile to reconcile Pantheon+ supernovae with DESI DR2 BAO in an inhomogeneous universe
Tohoku University（东北大学）；Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA)（中央研究院天文及天文物理研究所）；Nagoya University（名古屋大学）
研究通过线性关系将CMB观测得到的视界尺度哈勃参数与局部尺度哈勃参数联系起来，利用Pantheon+Ia型超新星和DESI DR2 BAO数据，构建包含八个分层壳体的不均匀宇宙模型，以解释哈勃参数的不一致。
2026-04-07 astro-ph.CO
Observational scalings testing modified gravity
我们考虑不同的观测效应来检验在暗能量和暗物质的共同描述中引入宇宙学常数的修正引力方法。通过对12个邻近星系团的标度关系、超螺旋星系的引力波辐射功率和Tully-Fisher关系的研究，得到了超螺旋星系的宇宙学常数的上限。我们的估计表明，对于所有这些情况下，$Λ$的上限是一致的，它的实际值预测的宇宙学观测。
2021-09-27 astro-ph.CO
