Optimising Spectroscopic and Photometric Galaxy Surveys: Same-sky Benefits for Dark Energy and Modified Gravity
多个宇宙学探测器的组合可以产生比任何单个探测器更严格的宇宙学参数测量。我们研究的组合，两个高度相关的探针的后期结构的增长：（一）弱引力透镜的测光红移和（ii）星系集群和红移空间扭曲的调查与光谱红移。我们选择通用的调查设计，使我们的结果适用于一系列当前和未来的光度红移（如KiDS，DES，HSC，欧几里得）和光谱红移（如DESI，4MOST，Sumire）调查。将这些观测结合起来，可以大大提高它们测量暗能量和修正引力的能力。一个独立的，非重叠的组合看到一个暗能量品质因数比任何一个单独的调查产生的大4倍以上。调查之间的强大协同作用是最强的修正重力，其中它们的约束是正交的，产生一个非重叠的联合品质因数比任何一个单独的大近2个数量级。我们的投影角功率谱的形式主义，使它很容易模型的互相关观测时，调查重叠的天空，产生一个联合数据向量和完整的协方差矩阵。我们计算出一个相同的天空改善因子，从列入这些互相关，相对于非重叠的调查。我们发现暗能量的因子接近4，而修正引力的因子超过2。准确的预测价值和同天效益可能会受到一系列预测假设的根本影响，我们在敏感性分析中有条不紊地探索了这些假设。我们表明，我们的基准假设产生强大的结果，给出了一个很好的平均图片的科学回报相结合的光度和光谱调查。
2013-07-30 astro-ph.CO
Testing gravity with $E_G$: mapping theory onto observations
我们提出了一个完整的推导的观测动机的定义修改重力统计$E_G$。使用这个表达式，我们调查如何变化的理论和测量参数可能会引入不确定性的广义相对论预测的$E_G$。我们预测误差$E_G$测量使用两种组合即将到来的调查，并发现，理论上的不确定性可能占主导地位的未来测量。最后，我们计算预测的$E_G$下修改广义相对论准静态政权，并评论的利弊，使用$E_G$来测试重力与未来的调查。
2016-01-22 astro-ph.CO
Modified gravity for surveys
提出了一种新的状态方程$ω_X=P_X/ρ_X$参数化方法，该方法可以再现类似$f(R)$的演化过程，其精度在数值解上介于$[0.5\%-0.8\%]$之间。此外，我们的建议可以呈现各种流行的$f(R)$模型，被认为是可行的候选人的宇宙后期时间加速。利用重子声振荡、超新星和宇宙计时器的观测数据，我们研究了新的EoS参数的约束条件。该提案提出了一个可以有效使用的EoS公式，并成为各种调查中实施的良好候选者，以测试$f(R)$的通用行为。
2018-04-12 astro-ph.CO
Forecasted constraints on modified gravity from Sunyaev Zel'dovich tomography
观测宇宙学已经成为检验广义相对论的重要实验室，对修正引力的研究构成了现有和未来调查的重要科学案例。在本文中，我们说明了如何未来的测量宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振各向异性可以与大型星系调查相结合，以提高约束修改重力使用技术的Sunyaev Zel'dovich（SZ）层析成像。SZ层析成像利用SZ对小角尺度CMB的动力学/极化贡献与星系红移测量中测量的结构分布之间的相关性来重建远程偶极场和四极场，例如在整个宇宙中观察到的CMB偶极场和四极场。我们计算一类修改重力的远程偶极和四极场的效果，说明这些可观的结合了一些现有的探测器的理想功能。然后，我们进行了一个费舍尔预测的约束下一代CMB实验和星系调查的两个参数类的重力修改。通过将信息从重建的远程偶极和四极场，我们发现，它是可能的，以提高该模型的约束条件的一个因素的$\sim 2$超出了可能与单独的星系调查。我们的结论是，SZ层析成像是一种很有前途的方法，用于测试重力与未来的宇宙学数据集。
2019-08-07 astro-ph.CO
Constraints on Modified Gravity from Sunyaev-Zeldovich Cluster Surveys
我们研究了当前和未来Sunyaev-Zeldovich集群调查对f（R）引力模型的约束力。我们使用Fisher矩阵的方法，采用自校准的质量可观测的标度关系，并评估的SPT，普朗克，SPTPol和ACTPol调查的约束。考虑了修正引力对质量函数、晕偏差、物质功率谱和质量-可观测关系的影响。我们表明，仅依靠数量计数，普朗克星系团目录预计将减少目前的上限约四倍，σ fR 0 = 3 { \times } 10-5（68%的置信水平）。添加团簇功率谱进一步改进了对SPT和Planck的σ fR 0 = 10-5的约束，以及对SPTPol的σ fR 0 = 3 { \times } 10-6的约束，将团簇约束显著地超出了由于变色龙筛选机制而导致的数量计数没有约束能力的限制。此外，这两个观测值的组合打破了简并，特别是与膨胀历史（有效暗能量密度和状态方程）。的约束，只有轻微恶化的使用自校准，但强烈依赖于集群样本的质量阈值。
2011-12-20 astro-ph.CO
Testing Gravity Using Type Ia Supernovae Discovered by Next-Generation Wide-Field Imaging Surveys
在未来的十年中，宽视场成像测量将使已确认的$z<0.3$ Ia型超新星（SNe~Ia）的数量从几百颗增加到几十万颗。SNe~Ia的数量密度和立体角覆盖范围的增加，以及它们绝对大小标准化的改进，现在使它们成为结构生长的竞争性探针，从而也成为引力的竞争性探针。速度功率谱对生长指数$γ$敏感，它通过$f=Ω_M^γ$关系反映了重力对结构线性生长的影响。我们提出了第一个预测的精度在$γ$的一系列现实SN特殊速度调查的情况。在接下来的十年里，SNe~Ia在局部$z<0.3$宇宙中的特殊速度将提供一种精确到$\pm 0.01$的$γ$测量，可以明确区分广义相对论和替代引力的主要模型。
2019-03-18 astro-ph.CO
Parametrizing modified gravity for cosmological surveys
用宇宙学检验引力的挑战之一是，在扩展广义相对论时会有很大的自由度。对于线性微扰，一种解决方案是使用暗能量的有效场论（DE的EFT）。即使这样，理论空间也是用一些时间的自由函数来描述的。这需要减少到一个有限数量的参数是实际的宇宙学调查。我们在这篇文章中探讨如何简单的参数化，与少量的参数，可以适合从复杂的理论计算的观测值。强加线性扰动的稳定性明显缩小了我们探索的理论空间。我们发现，观测量是不是非常敏感的短时间尺度的变化，简单，光滑的参数化通常足以描述这个理论空间。使用贝叶斯信息准则，我们发现，使用两个参数为每个函数（振幅和幂律指数）是优于复杂的模型，我们的理论空间的86%。
2017-05-12 astro-ph.CO
Model-independent constraints on modified gravity from current data and from the Euclid and SKA future surveys
本文的目的是用红移空间畸变观测和超新星测量来约束修正引力。与标准的LCDM分析相比，我们包括三个额外的自由参数，即初始条件的物质扰动，整体扰动归一化，和一个尺度相关的Y参数修改泊松方程，试图执行一个更独立的模型分析。首先，我们约束泊松参数Y（也称为Geff）通过使用当前可用的fsigma_8数据和最近的SN目录JLA。我们发现，包括额外的自由参数，使约束显着弱于当固定它们的标准宇宙学值。其次，我们约束Y使用预测的增长率数据的欧几里得和SKA任务。在这里，我们再次指出，削弱的约束条件时，包括额外的参数。最后，我们采用修改后的重力泊松参数的具体Horndeski形式，并使用尺度相关的预测，建立一个排除图的汤川潜力类似于在实验室实验中实现的，无论是欧几里得和SKA调查。
2016-12-06 astro-ph.CO
The XMM Cluster Survey: Testing chameleon gravity using the profiles of clusters
变色龙引力模型假设存在一个标量场，它与物质耦合，以调解第五种力。如果它存在的话，这第五种力将影响充满星系团势阱的热X射线发射气体。然而，它不会影响集群的弱透镜信号。因此，通过比较X射线和弱透镜分布，可以对第五种力的强度设置上限。在使用单个邻近群集（Coma、$z=0.02$）之前，已尝试过此技术。在这里，我们应用该技术的堆叠配置文件的58个集群在较高的红移（$0.1<z<1.2$），包括12个新的文献，使用X射线数据从XMM集群调查（XCS）和弱透镜数据从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查（CFHTLenS）。使用多参数MCMC分析，我们约束的两个变色龙重力参数（$β$和$ϕ_{\infty}$）。我们的拟合符合广义相对论，不需要第五种力。在$f(R)$重力（其中$β= \sqrt{1/6}$）的特殊情况下，我们设置了$|f_{\rm{R0}}| < 6 \times 10^{-5}$（95% CL）的背景场振幅的上限。这是迄今为止在宇宙学尺度上对$|f_{\rm{R0}}|$最强的限制之一。我们希望在未来通过使用暗能量调查的数据将研究扩展到数百个集群来改善这一限制。
2015-07-15 astro-ph.CO
Probing gravity at large scales through CMB lensing
我们描述了一种方法来探测重力与宇宙微波背景（CMB）的透镜会聚$κ$，特别是通过测量$E_G$，与速度发散的引力标量位差的拉普拉斯的比率。使用CMB透镜代替星系-星系透镜避免了内在的对准，同时也缺乏对透镜红移的严格限制和源平面的显著不确定性。我们建立了广义相对论和修正引力下的$E_G$模型，发现由于增长率$f$的尺度依赖性，所以$f(R)$引力下的$E_G$应该是尺度依赖的。接下来，我们构建了一个估计$E_G$的银河系CMB透镜和星系团的角功率谱，随着RSD参数$β$。我们还预测统计误差$E_G$从目前的普朗克CMB透镜地图和光谱星系和类星体样本从斯隆数字巡天数据发布11，是9%的星系和8%的类星体时，包括在内。我们还发现，即将到来的光谱和测光调查，结合最终的普朗克透镜图，可以精确地测量的红移和尺度依赖的$E_G$的红移$z=2$和更高，与测光调查具有优势，由于其高的数密度。先进的ACTPol的透镜图将进一步提高$E_G$的灵敏度。最后，我们发现，先进的ACTPol交叉相关的光谱（光度）调查可以区分广义相对论和$f(R)$重力在$3σ$（$13σ$）的水平。进行$E_G$的$<1$ %测量需要欧几里得或LSST的$β$的10%精度，目前可通过光谱测量实现，但仅通过光度测量难以实现。
2015-06-04 astro-ph.CO
The SRG-eROSITA All-Sky Survey : Constraints on f(R) Gravity from Cluster Abundance
该研究利用SRG-eROSITA全天空巡天（eRASS1）星系团目录及弱引力透镜质量校准数据，首次仅通过星系团丰度限制f(R)引力的Hu-Sawicki参数，得到比文献更严格的限制，未发现与广义相对论的统计偏差。
2024-02-13 astro-ph.CO
Constraining Cosmic Expansion and Gravity with Galaxy Redshift Surveys
我们分析了下一代星系红移调查的科学范围，如BigBOSS，以适应同时随时间变化的暗能量状态方程和依赖于时间和尺度的引力。同时拟合避免了假设$Λ$ CDM展开或广义相对论的潜在偏差，并且仅导致约束的适度退化。星系偏差，自由地适合在红移箱，是自我校准的光谱测量红移空间失真，并造成很小的影响。星系红移、宇宙微波背景和超新星距离数据的组合可以对6个模型独立的修正重力量提供5-10%的约束。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc
Constraining $f(R)$ Gravity Theory Using Weak Lensing Peak Statistics from the Canada-France-Hawaii-Telescope Lensing Survey
在这封信中，我们报告的观测约束的胡-Sawicki $f(R)$理论来自弱透镜峰丰度，这是密切相关的质量函数的大规模晕。与使用光学或x射线星系团的研究相比，弱透镜峰分析具有不依赖于质量重子可观测校准的优点。从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查的观察，我们的峰值分析引起了严格的约束模型参数$|f_{R0}|$的$n=1$。考虑到$(Ω_{\rm m}, A_{\rm s})$的WMAP 9先验，$95\%$ CL限度为$\log_{10}|f_{R0}| < -4.82$。用普朗克15先验，相应的结果是$\log_{10}|f_{R0}| < -5.16$。
2016-08-03 astro-ph.CO
Distinguishing general relativity and $f(R)$ gravity with the gravitational lensing Minkowski functionals
本文利用弱透镜收敛映象的Minkowski泛函来区分$f(R)$引力和广义相对论（GR）。模拟弱透镜收敛映射构造了一组高分辨率的模拟假设不同的重力模型。结果表明，$f(R)$重力的透镜MF可以是相当大的不同，从GR，因为环境依赖的结构形成的增强。我们还研究了透镜噪声对我们的结果的影响，并发现它可能区分F5，F6和GR重力模型与星系调查的$\sim3000$度$^2$和背景源数密度$n_g=30~{\rm arcmin}^{-2}$，相当于即将到来的调查暗能量调查（DES）。我们还发现，$f(R)$信号可以部分退化的影响，改变宇宙学，但结合使用其他观测，如宇宙微波背景（CMB）的数据，可以帮助打破这种退化。
2015-09-18 astro-ph.CO
Optimising cosmic shear surveys to measure modifications to gravity on cosmic scales
我们考虑如何即将到来的光度大尺度结构调查可以优化，以测量暗能量的属性和可能的宇宙尺度修改广义相对论在现实的天体物理和仪器系统的不确定性。特别是，我们包括灵活的描述内在的路线，星系的偏见和光度红移的不确定性的Fisher矩阵分析的剪切，位置和位置剪切的相关性，包括互补的宇宙学约束的CMB。我们研究的深度与广度，和红移质量的调查权衡的影响。我们参数化的结果，在暗能量任务组的品质因数，并通过类比修正重力品质因数从广义相对论的偏差。我们发现，内在的对齐削弱了品质因数对面积的依赖性，并且在固定的观测时间内，第四阶段的基准调查平台高于大约10，000 deg2的DE和峰值约为5，000 deg2，因为低红移的IA的相对重要性惩罚了宽，浅的调查。虽然减少光度红移散射提高约束能力，依赖性是浅的。约束力的变化是更强的，一旦IA被包括在内，是稍微更明显的MG约束比DE。包括内在的对齐和星系的位置信息减少了所需的测光红移精度的一个数量级的基准阶段III和IV的调查，相当于减少100倍的光谱星系的数量需要校准的测光样本。
2011-10-08 astro-ph.CO
Forecasting the Constraint on the Hu-Sawicki $f(R)$ Modified Gravity in the CSST $3\times2$pt Photometric Survey
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Science Center for China Space Station Telescope, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台中国空间站望远镜科学中心）；Department of Physics, College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院物理系）；Centre for High Energy Physics, Peking University（北京大学高能物理研究中心）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology（射电天文与技术国家重点实验室）
中国空间站巡天望远镜3×2pt光度巡天通过模拟数据预测Hu-Sawicki f(R)修正引力模型的限制，结果显示该巡天能提供严格测试。
2025-12-12 astro-ph.CO
Testing gravity at large scales with HI intensity mapping
本文研究了利用中性氢强度图通过$E_{\rm G}$统计检验爱因斯坦广义相对论和标准宇宙学模型的可能性。我们概括的傅立叶空间估计$E_{\rm G}$，包括HI作为一个有偏见的示踪剂的物质和预测统计误差使用HI聚类和透镜调查，可以在不久的将来，结合正在进行的和即将到来的光学星系和宇宙微波背景（CMB）调查。我们发现，分数误差$< 1\%$在$E_{\rm G}$测量可以实现在一些情况下，并比较各种调查组合的能力，以区分GR和特定的修改重力模型。用强度测绘和平方公里阵列测量$E_{\rm G}$可以提供宇宙学尺度上的引力的精密测试。
2016-06-10 astro-ph.CO
Disentangling dark energy and cosmic tests of gravity from weak lensing systematics
我们考虑的影响，关键天体物理学和测量系统的约束暗能量和宇宙尺度上的重力修改。我们专注于即将到来的测光“第三阶段”和“第四阶段”大尺度结构调查，如DES，SuMIRe，Euclid，LSST和WFIRST。我们说明了不同的红移依赖性的重力修改相比，内在的路线，主要的天体物理系统。系统的不确定性，如星系的偏差和内在的排列方式，可以改变暗能量状态方程和修改后的重力优值的四倍。包含宇宙剪切和星系位置测量的互相关有助于减少透镜剪切测量的约束力损失。当普朗克CMB和第四阶段调查的预测相结合，约束的暗能量状态方程和修改后的重力模型恢复，相对于那些从剪切数据没有系统的不确定性，如果少于36个自由参数的总被用来描述作为尺度和红移的函数的星系偏差和内在的对齐模型。为了方便今后的调查，我们还提供了一个拟合函数的物质功率谱所产生的唯象修正的重力模型，我们考虑。
2011-09-21 astro-ph.CO
Testing model independent modified gravity with future large scale surveys
在过去的几年里，修正重力的模型无关参数化引起了人们的广泛关注，并提出了许多实验和观测值的组合来约束这些模型中使用的参数。星系团已经被提及，但在文献中没有像其他一些探测器那样广泛地研究。在这里，我们看看添加星系团的混合观测，并检查他们如何可以改善修改后的重力参数的约束。特别是，我们预测的约束相结合的普朗克卫星宇宙微波背景（CMB）的测量和Sunyaev-Zeldovich（SZ）集群目录与DES类弱透镜调查。我们发现，集群计数显着提高了使用CMB和WL派生的约束。然后，我们将研究未来的调查，看看制定约束条件的可行性有多大。
2012-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on gravity and dark energy from the pairwise kinematic Sunyaev-Zeldovich effect
我们计算的约束暗能量和宇宙的重力修改与即将到来的宇宙微波背景（CMB）调查敏感的Sunyaev-Zeldovich（SZ）的影响。分析的重点是使用平均成对速度的集群观察到的运动学SZ效应（KSZ），一种方法的基础上使用相同的方法用于第一次检测的KSZ效应，并包括一个详细的推导和讨论，根据各种不同的调查假设，此统计的协方差。目前，第二阶段，和即将到来的，第三阶段和第四阶段，CMB的意见被认为是潜在的，结合同期的光谱和光度星系观测。一个详细的评估是由假设的统计和系统的不确定性，在光学深度的确定，在最小可探测质量的大小和不确定性的敏感性，以及成对的速度相关性的重要性，在小的分离，非线性效应可以开始出现。结合第三阶段对膨胀历史的限制，例如暗能量工作组预测的限制，我们预测第三阶段和第四阶段调查的增长因子$γ$的分数误差分别为5%和2%，第四阶段调查的$0.2<z<0.6$的增长率$f_g$的限制为2%。结果表明，kSZ测量的集群特有的速度，从交叉相关获得与即将到来的光谱星系调查，可以提供强大的测试暗能量和宇宙尺度上的引力理论。
2014-08-26 astro-ph.CO
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现，在10年内，结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙（$z<0.5$）。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现，我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应，将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Designing a space-based galaxy redshift survey to probe dark energy
如果能适当地优化观测参数，基于太空的星系红移观测将在限制暗能量和检验广义相对论方面发挥巨大的作用。我们研究了可行的天基星系红移调查，探索依赖于暗能量任务组（DETF）的品质因数（FoM）的红移精度，红移范围，调查区域，目标选择，和预测方法。为方便起见，给出了拟合公式.我们还考虑了对所用信息的依赖性：整个星系功率谱P（k，P（k）在其形状上被边缘化，或者仅仅是重子声学振荡（BAO）。我们发现，包括增长率的信息（使用红移空间失真和星系聚类幅度测量提取）导致的FoM的3倍的改善，假设广义相对论不修改。这种包含部分地补偿了当仅使用BAO来给出几何约束而不是使用完整的P（k）作为标准标尺时的信息损失。我们发现，一个基于太空的星系红移测量覆盖了~ 20，000 deg^2，0.5< z < 2，σ_z/（1+z）<= 0.001，利用了一个只有在太空中才容易获得的红移范围，扩展到足够低的红移，以便使用单个示踪剂群体绘制一幅巨大的宇宙三维地图，并与地面调查重叠，以实现系统性影响的鲁棒建模。我们认为，这些参数是接近其最佳值，目前的工具和实际的限制。
2010-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cross-bispectra Constraints on Modified Gravity Theories from Nancy Grace Roman Space Telescope and Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time
即将到来的大尺度结构调查的一个主要目标是限制暗能量和修正的引力理论。特别是，星系团和引力透镜会聚是对广义相对论修正敏感的探测器。虽然这些勘测的标准分析通常包括功率谱或2点相关函数，但已知双谱包含更多信息，并且当与功率谱组合时可以提供对参数的改进约束。然而，迄今为止，双谱的使用仅限于单个探针，例如透镜会聚双谱或星系双谱。在本文中，我们扩展的形式主义，探索不同的探针之间的交叉双谱的权力，并利用他们的能力，打破参数退化和改善约束。我们研究了透镜收敛和星系密度自动和交叉双谱的测试情况下，一个特定的子类的Horndeski理论参数化$c_M$和$c_B$。利用Nancy Grace Roman空间望远镜的2000度$^2$概念巡天和Rubin天文台时空遗产巡天的重叠测光，我们发现在$l_{\rm max} = 1000$处的三个红移仓的联合功率谱和双谱分析产生了$σ_{c_M} = 1.0$和$σ_{c_B} = 0.3$，两者都比功率谱结果好$\sim$ 1.2倍;如果采用$l_{\rm max} = 3000$，这将进一步改进为$σ_{c_M} = 0.7$和$σ_{c_B} = 0.2$。此外，我们发现，使用所有可能的交叉双谱之间的两个探头在不同的层析箱提高了自动双谱结果的一个因素，在$σ_{c_M}$，1.1在$σ_{c_B}$和1.3在$σ_{Ω_m}$。我们希望在探针之间使用交叉…
2020-06-04 astro-ph.CO
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: constraining modified gravity
我们使用重子声学振荡和红移空间失真从完成的重子振荡光谱调查，对应于斯隆数字巡天的数据发布12，结合宇宙微波背景，超新星和红移空间失真测量从额外的光谱调查组合的样品分析，以测试偏离广义相对论。我们提出了几个唯象模型的修改重力的限制：首先，我们参数化的增长的结构使用的增长指数$γ$，发现$γ=0.566\pm0.058$（68\%C. L.）。其次，我们通过引入两个附加参数$G_M$和$G_L$，修正了两个牛顿势之间的关系。在这种方法中，$G_M$是指结构生长的修改，而$G_L$是指透镜电位的修改。我们考虑一个幂律模型的红移依赖$G_M$和$G_L$以及在红移空间中的分仓，引入四个额外的自由度，$G_M(z<0.5)$，$G_M(z>0.5)$，$G_L(z<0.5)$，$G_L(z>0.5)$。在68\%C. L.我们测量线性模型的$G_M=0.980 \pm 0.096$和$G_L=1.082 \pm 0.060$、立方模型的$G_M= 1.01\pm 0.36$和$G_L=1.31 \pm 0.19$以及$G_M(z<0.5)=1.26 \pm 0.32$、$G_M(z>0.5)=0.986\pm0.022$、$G_L(z<0.5)=1.067\pm0.058$和$G_L(z>0.5)=1.037\pm0.029$。第三，我们研究了一般的标量张量引力理论，发现该模型大多不受当前数…
2016-12-02 astro-ph.CO
Testing gravity on cosmological scales with cosmic shear, cosmic microwave background anisotropies, and redshift-space distortions
我们使用了一系列的宇宙学数据来约束宇宙尺度上的广义相对论的唯象修正，通过修改泊松和透镜方程。我们包括来自普朗克卫星的宇宙微波背景各向异性测量，来自CFHTLenS和DES-SV的宇宙剪切，以及来自BOSS数据发布12和6dF星系巡天的红移空间扭曲。我们没有发现偏离广义相对论的证据，修正的引力参数被限制在$Σ_0 = 0.05^{+0.05}_{-0.07}$和$μ_0 = -0.10^{+0.20}_{-0.16}$，其中$Σ_0$和$μ_0$指的是偏离广义相对论，在广义相对论中被定义为零。我们还预测了整个五年暗能量巡天和大型综合巡天望远镜等实验对这些参数的敏感性，显示出对$Σ_0$的约束有了实质性的预期改善。
2019-04-26 astro-ph.CO
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中，一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制，目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此，迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力，包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现，HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$（-8）量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$（-6）阶，而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$（-5）阶。有趣的是，CSST星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶相同，而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$（-5）阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$，其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明，在很大程度上，未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
From photometric surveys to HI intensity mapping: Improving constraints on magnification biases while testing gravity
Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto（波尔图大学理学院物理与天文系）；Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto CAUP（波尔图大学CAUP空间科学与天体物理研究所）；Department of Physics & Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文学系）
本文研究HI强度测绘能否提升光度巡天对放大偏置的约束，通过联合约束放大偏置参数和Weyl势幅，利用Fisher矩阵法预测未来约束，并验证多踪迹方法能显著提高对β的约束。
2026-10-20 astro-ph.CO
Cosmological Tests of Gravity: A Future Perspective
在这篇评论中，我们概述了在未来几十年中将在宇宙尺度上实现的重力测试。我们主要集中在约束的现象学参数化偏离广义相对论，允许测试重力模型无关的方式，但也审查了一些预期的约束获得更多的物理动机的方法。在回顾了这种约束的最新技术之后，我们概述了未来宇宙学调查将实现的预期改进，主要集中在未来的大尺度结构和宇宙微波背景调查，但也研究了引力性质的新探测。我们还将强调克服理论预测中的准确性问题的必要性，这些问题由于未来实验的预期敏感性而变得相关。
2021-12-20 astro-ph.CO
Big Mysteries Survey: Physicists' Views on Cosmology, Black Holes, Quantum Mechanics, and Quantum Gravity
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（佩里默理论物理研究所）；American Physical Society（美国物理学会）
调查探讨了物理学家对宇宙学、黑洞、量子力学和量子引力等基础问题的观点，发现许多被公认为共识的观点实际上支持率较低。
2026-05-11 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Linear and non-linear Modified Gravity forecasts with future surveys
修正的引力理论通常以可观察的方式影响泊松方程和引力滑移（有效各向异性应力），其可以由时间和空间的两个通用函数（$η$和$μ$）参数化。我们bin的时间依赖性，这些功能的红移和目前的预测，每个bin为未来的调查，如欧几里得。我们认为这两个星系集群和弱透镜调查，显示的非线性政权的影响，两个不同的半解析近似处理。除了这些未来的观测值，我们使用的协方差矩阵来自普朗克观测的宇宙微波背景。我们的研究结果表明，$η$和$μ$在不同的红移箱显着相关，但包括非线性尺度减少甚至消除的相关性，打破了简并之间的修正重力参数和物质功率谱的整体幅度。我们进一步去相关参数与零相位分量分析，并确定哪些组合的修改重力参数振幅，在不同的红移箱，最好的约束，由未来的调查。我们还将分析扩展到$μ$和$η$的时间演化的两个特定参数化，并考虑，除了Euclid之外，还考虑SKA 1，SKA 2，DESI：在这种情况下，我们发现未来的调查将能够在仅使用线性尺度时在$2-5\%$水平上约束$η$和$μ$的当前值（波矢量k < 0.15 h/Mpc），取决于具体的时间参数化;当包括非线性时，灵敏度提高到约$1\%$。
2017-03-03 astro-ph.CO gr-qc
A marked correlation function for constraining modified gravity models
未来的大尺度结构调查将为我们的宇宙学模型提供越来越严格的约束。这些巡天将通过测量重子声学振荡和红移空间畸变，报告距离尺度和扰动增长率的结果。有趣的问题是：为了检验尚不为人知的宇宙加速模型，什么样的进一步分析应该成为常规？旨在通过修正广义相对论来解释宇宙加速膨胀率的模型通常会调用筛选机制，这可能会在其预测中留下非标准的密度依赖性。这表明密度依赖的聚类是一种“通用”限制。本文认为，一个密度标记的关联函数提供了一个密度依赖的统计，这是很容易计算和报告，并需要最小的额外的基础设施超出了常规的调查分析。我们给出了这一思想的一种实现，并利用低阶微扰理论对其进行了研究。我们鼓励开发修改后的引力理论的团体，看看这些统计数据是否为他们的模型提供了区分力。
2016-11-16 astro-ph.CO
Designing an Optimal LSST Deep Drilling Program for Cosmology with Type Ia Supernovae
维拉C。鲁宾天文台的时空遗产调查预计将收集大量Ia型超新星（SNe Ia）样本，这可能有助于揭示暗能量的性质。然而，这一壮举需要测量哈勃图的两个组成部分-距离模量和红移-具有高度的准确性。距离是根据从光变曲线拟合中提取的SNe Ia参数来估计的，其中光变曲线的平均质量主要由调查参数（例如节奏和每个波段的访问次数）驱动。因此，一个最佳的观测策略是高精度测量宇宙学参数的关键。在本文中，我们提出了一个三阶段的分析，旨在量化的影响，深钻（DD）的战略参数的调查的三个关键方面：红移的完整性（源于Malmquist宇宙学偏差），以及测量SNe Ia的数量，和宇宙学测量。分析目前的LSST调查模拟，我们表明，目前的DD调查计划的特点是低完整性（$z~\sim$ 0.55-0.65），和不规则和低节奏（几天），大大减少了测量的超新星Ia样本的大小。然后，我们提出了一个工作方式，提供访问（每个波段）所需的数量，以达到更高的红移。这种方法的结果被用来设计一套优化的DD调查SNe Ia宇宙学。我们发现，最准确的宇宙学测量实现深滚动调查的特点是高节奏（一天），滚动策略（每个字段观察至少两个赛季），和两套领域：超深（$z \gtrsim 0.8$）和深（$z \gtrsim 0.6$）领域。我们还表明，一个确定性的调度程序，包括间隙恢复机制是至关重要的，以实现高质量的DD调查所需的超新星Ia宇宙学。
2022-05-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Subaru FMOS galaxy redshift survey (FastSound). IV. New constraint on gravity theory from redshift space distortions at $z\sim 1.4$
我们测量的红移空间相关函数的光谱样本的2783发射线星系的FastSound调查。这次调查使用了斯巴鲁望远镜，覆盖了$1.19<z<1.55$的红移范围，是第一次在如此高的红移范围内进行宇宙学研究。我们检测到明确的各向异性，由于红移空间失真（RSD）的相关函数作为分离平行和垂直的视线和四极矩的函数。在$z<1$，RSD已被广泛用于在宇宙学尺度上检验广义相对论。采用具有固定膨胀历史和无速度色散的LCDM宇宙学$σ_{\rm v}=0$，并使用8 Mpc/h以上尺度的RSD测量，我们在边缘化星系偏差参数$b(z)σ_8(z)$后，在$z\sim 1.4$上获得了红移处生长率的第一个约束$f(z)σ_8(z)=0.482\pm 0.116$。这对应于RSD的$4.2σ$检测。我们的约束是一致的广义相对论$fσ_8\sim 0.392$的$1-σ$置信水平内的预测。当我们允许$σ_{\rm v}$变化并将其边缘化时，增长率约束变为$fσ_8=0.494^{+0.126}_{-0.120}$。我们还证明，通过结合$fσ_8$上的低z约束，像FastSound这样的高z星系调查可以用于区分修改后的重力模型，而不依赖于CMB各向异性实验。
2016-03-25 astro-ph.CO
Constraining modified growth patterns with tomographic surveys
可行的模型修改重力设计，以产生宇宙加速在当前的时代，密切模仿$Λ$ CDM模型在背景宇宙学的水平。然而，这种简并性一般在线性扰动的水平上被打破，其中修改引起了一种特殊的尺度依赖模式。在耦合的暗能量模型中也可以看到类似的模式。我介绍了Pogosian和Silvestri [1]发表的关于f（R）引力理论中结构增长的主要结果，以及Zhao等人[2]发表的关于即将到来的和未来的断层扫描调查的潜力的主要结果，以检测偏离广义相对论中预期的宇宙结构增长的宇宙学常数。
2009-06-18 astro-ph.CO
Distinguishing f(R) gravity with cosmic voids
我们使用N体模拟中确定的空洞种群的属性来预测即将到来的星系巡天区分f（R）引力模型和ΛCDM宇宙学的能力。我们分析模拟旨在模仿密度，体积和聚类统计即将到来的调查，使用公共VIDE工具包。我们检查空丰度作为一个基本的探针在红移1.0和0.4。我们发现，更强的f（R）耦合强度产生的空隙的半径大~20%，导致一个显着的转变，在空隙数函数。作为一个初始估计的约束力的空隙，我们使用这个变化的数量函数来预测$Δf_{R_{0}} = 10^{-5}$的耦合强度的约束。
2014-10-02 astro-ph.CO
Constraining gravity with synergies between radio and optical cosmological surveys
在这项工作中，我们提出了最新的预测参数化的修改重力，可以捕获偏差的宇宙学密度扰动的行为超出$Λ$ CDM。对于这些预测，我们采用SKA天文台（SKAO）作为未来宇宙学调查在射频的基准，结合连续调查弱透镜和角星系聚类与HI星系调查光谱星系聚类，可以检测到重子声学振荡和红移空间扭曲。此外，我们还增加了21厘米HI强度映射，它提供了宝贵的信息，在较高的红移，并可以补充层析成像的分辨率，从而使我们能够探测红移相关的偏差修改后的重力模型。对于其中的一些情况，我们将探测器与其他光学调查相结合，例如暗能量光谱仪（DESI）和Vera C。鲁宾天文台（VRO）。我们表明，这种协同作用是强大的工具，以消除系统的影响和退化的非线性和小规模的可观测量建模。总的来说，我们发现，所有SKAO无线电探头的组合将有能力约束的现值的功能参数化偏离$Λ$ CDM（$μ$和$Σ$）的精确度分别为$2.7\%$和$1.8\%$，竞争力与预期的约束从光学调查和约束，我们有引力相互作用的标准模型。探索的无线电-光学的协同作用，我们发现，VRO与SKAO的组合可以产生非常严格的约束$μ$和$Σ$（$0.9\%$和$0.7\%$分别），这是进一步改善时，强度映射和DESI星系之间的交叉相关。
2022-10-11 astro-ph.CO gr-qc
Testing (modified) gravity with 3D and tomographic cosmic shear
宇宙剪切是当前和未来测量中检验引力的主要探测器之一。有两种主要的技术来分析宇宙剪切测量;一种是层析成像方法，其中不同红移仓中的透镜信号之间的相关性被用来恢复红移信息，另一种是3D方法，其中完整的红移信息贯穿整个分析。在这里，我们比较这两种方法，通过预测未来的调查，如欧几里得宇宙学的约束。我们扩展的三维形式主义的第一次超出了标准模型，属于Horndeski类的理论。这包括大多数普遍耦合扩展$Λ$ CDM与一个标量自由度的度量，仍然与目前的观察。在给定一个固定的背景下，Horndeski引力中线性扰动的演化仅由一组四个时间函数描述。我们的时间演化模型假设成比例的暗能量密度分数和Fisher矩阵的比例系数的约束。我们发现，一个3D分析可以约束Horndeski理论更好地比一个断层摄影，特别是减少的顺序为20 $\%$的错误。本文首次展示了Fisher矩阵预测的完全三维和断层分析的宇宙剪切调查之间的平等基础上的定量比较。3D形式主义增加的灵敏度来自于它在整个分析过程中保留源红移信息的能力。
2018-11-12 astro-ph.CO
Modelling the matter bispectrum at small scales in modified gravity
未来的大尺度结构调查将测量具有高统计显著性的三点统计。这将大大提高我们对重力的理解，只要我们能准确地模拟这些统计数据。我们评估了几种方案的理论建模的物质双谱，包括晕模型为基础的方法和拟合公式的性能。我们比较模型预测N体模拟，考虑规模高达$k_{\rm max} = 4 h/{\rm Mpc}$，以及进入非线性制度的结构形成。我们以等边结构为中心，对三种引力理论进行了分析：广义相对论、$f(R)$引力和DGP膜世界模型。此外，我们计算了这些模型的透镜收敛双谱。我们发现，目前所有的修正重力模型处方，特别是与尺度相关的线性增长的理论，未能达到所需的精度，如\emph{Euclid}的第四阶段调查的精度。在这些模型中，我们发现光环模型校正的拟合公式获得了最佳的整体性能。
2020-02-17 astro-ph.CO
Principal Component Analysis of Modified Gravity using Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements
我们进行了主成分分析，以评估未来的观测能力，以衡量偏离广义相对论的预测的泊松和各向异性方程的线性尺度。特别是，我们专注于如何测量红移空间失真（RSD）观测光谱星系红移调查时，结合透镜层析调查将提高约束。假设一个欧几里德星系成像和红移调查，我们发现，添加3D信息减少了3和10之间的因素相比，只有从透镜层析调查的观测值的情况下，统计不确定性。我们还发现，良好的约束模式的数量增加了3和7之间的一个因素。我们的研究表明，联合星系成像和红移调查，如SuMIRe和Euclid的重要性，以提供更严格的测试的ΛCDM模型，并区分各种修改的重力和暗能量模型。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on modified gravity from the BOSS galaxy survey
本文利用BOSS DR12星系功率谱和有效场论对标度无关修正引力进行约束，通过贝叶斯因子处理nDGP参数与涨落振幅的简并问题，最终在95%置信水平下给出Ω_rc ≲ 0.2的上限。
2023-03-19 astro-ph.CO
Observational signatures of modified gravity on ultra-large scales
像欧几里德和SKA这样的未来实验的超大型调查将很快使我们能够访问接近哈勃尺度的微扰模式，波数为$k \sim \mathcal{H}$。如果修正后的引力理论是宇宙加速的原因，那么哈勃尺度就是偏离广义相对论（GR）的自然状态。然而，迄今为止的大多数研究都集中在视界下准静态区域的替代引力理论的后果上。在本文中，我们研究如何修改的引力场方程影响周围的哈勃尺度扰动。我们选择功能的形式来表示通用的尺度依赖的行为的重力理论，修改GR在长波长，并研究由此产生的偏差的超大规模相对论观测量从他们的GR行为。我们发现，除非对场方程进行剧烈修改，否则这些都很小。然而，偏差的角度依赖性和红移演化是高度参数化和测量依赖的，因此如果它们可以被测量，它们可能是修正引力现象学的丰富来源。
2015-11-02 astro-ph.CO
Constraining Scalar-Tensor Modified Gravity with Gravitational Waves and Large Scale Structure Surveys
第一次多信使引力波事件对修正的引力模型空间产生了变革性影响。在本文中，我们研究了加强测试的重力，可能与未来的一组引力波标准警报事件。我们执行MCMC约束预测Horndeski标量张量理论中的参数。特别是，我们专注于互补的引力波与电磁大尺度结构数据的星系调查。我们发现，从先进的LIGO网络中添加50个低红移（$z \lesssim 0.2$）标准警报器，与现有的大尺度结构电磁观测限制相比，只提供了适度的改进（因子1.1 - 1.3，其中1.0没有改进）。相比之下，未来LISA卫星的高红移（高达$z \sim 10$）标准警报器将改善Horndeski理论中普朗克质量随时间演化的约束，提高因子为$\sim 5$。通过模拟不同的情况下，我们发现这种改进是强大的边缘化在未知的合并倾斜角和合并源人口的三个合理的模型之间的变化。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Subhalo abundance matching in $f(R)$ gravity
利用Shi et.例如，我们提出的第一个预测星系集群在$f(R)$重力使用subhalo丰度匹配。我们发现，对于一个给定的星系密度，即使是一个$f(R)$模型与$f_{R0}=-10^{-6}$，其中的冷暗物质成团是非常相似的$Λ$ CDM，预测的星系成团的$f(R)$模型是非常不同的$Λ$ CDM。对于平均密度接近于$L_*$星系的样本，偏差可以大到$40\%$。考虑到未来大规模星系巡天计划要达到的精确度，这种大的偏差是可以检验的。我们的结果表明，星系巡天可以提供一个严格的测试广义相对论在宇宙学尺度上，这是可比的测试从本地天体物理观测。
2016-11-03 astro-ph.CO
Constraint on the equation of state parameter ($ω$) in non-minimally coupled $f(Q)$ gravity
我们研究了修正的对称远程平行引力，非度规性$f(Q)$引力，它再现了宇宙的背景膨胀的观测约束。为此，我们使用哈勃测量，重子声振荡（BAO），1048万神殿Ia型超新星数据样本，其中集成了超新星遗产巡天（SNLS），斯隆数字巡天（SDSS），哈勃太空望远镜（HST）巡天，全景巡天望远镜和快速响应系统（Pan-STARRS 1）。我们面对我们的宇宙学模型对观测样本设置约束的参数使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法。我们发现状态方程参数$ω=-0.853^{+0.015}_{-0.020}$和$ω= -0.796^{+0.049}_{-0.074}$的哈勃和万神殿样品，分别。结果表明，$f(Q)$模型表现出典型的行为，偏离了$Λ$ CDM。
2021-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Scale-Dependent Growth in $f(R)$ Gravity with Future 21 cm Surveys
Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）；University of Cape Town（开普敦大学）；North-West University（西北大学）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）；Duy Tan University（Duy 坦大学）
通过模拟未来21厘米巡天观测，研究$f(R)$引力模型中尺度相关的增长指数及中性氢偏置与增长率参数的约束能力。
2026-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological test of gravity using weak lensing voids
对广义相对论（GR）的修改通常包含筛选机制，以便与现有的重力测试保持兼容。在密度不足的区域，屏蔽的效率较低，这表明宇宙空洞可以成为一个有用的宇宙学探测器，用于约束修正的引力模型。特别是，弱透镜的空隙已被提出作为一个有前途的测试这样的理论。通常，空洞是从星系分布中识别出来的，使它们成为底层物质场的有偏示踪剂。另一种方法是研究弱透镜图中识别的空洞--弱透镜空洞--已被证明更好地对应于真正的低密度区域。在本文中，我们研究了弱透镜空洞的能力，以检测签名的修改重力。通过对空洞丰度和弱透镜分布的研究，我们发现这两种统计量都是引力的敏感探针。这些都是量化的信噪比（SNR）的LSST类调查将能够区分不同的重力模型。我们发现，弱透镜空洞的切向剪切剖面是相当好的比星系空洞在这一点上，虽然空洞的信噪比略低于弱透镜峰。对于LSST类勘测中的一种流行的修正重力，空洞和峰值的丰度分别为$\rm{SNR} = 50$和$70$。
2019-10-16 astro-ph.CO
Beyond general relativity: probing gravity with gravitational redshifts
Imperial College（帝国理工学院）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）；University of Ferrara（费拉拉大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；University College London（伦敦大学学院）
本文通过研究引力红移探测，探讨如何通过宽视场光谱调查提高对修改引力模型的约束，强调高纯度堆叠和系统误差控制的重要性。
2025-12-15 astro-ph.CO
Testing deviations from $Λ$CDM with growth rate measurements from 6 Large Scale Structure Surveys at $\mathbf{z=0.06}$ to 1
我们使用普朗克卫星任务和星系红移调查在过去十年中的测量来测试宇宙学的标准模型，$Λ$ CDM的三个基本假设：宇宙的空间曲率，暗能量的性质和大尺度上的引力定律。我们得到了改进的约束条件，违反这些假设中的一个或多个的几个方案。我们测量$w_0=-0.94\pm0.17$（18\%测量）和$1+w_a=1.16\pm0.36$（31\%测量）的模型与时间相关的状态方程，这是一个改进，目前最好的约束\citep{Aubourg2014}。在修改重力的背景下，我们认为流行的标量张量模型以及参数化的增长因子。在具有$Λ$ CDM背景的单参数$f(R)$重力模型的情况下，我们约束$B_0 < 1.36 \times 10^{-5} $（1 $σ$ C.L.），这是对当前最好的PDMATHAMT的4倍的改进。我们提供了第一个约束的耦合参数的一般标量张量理论和严格的约束的唯一自由耦合参数的变色龙模型。我们还推导出扩展变色龙模型的约束，提高了耦合的约束，由目前最好的\citep{Hojjati2011}的一个因子为6。我们还测量了生长指数参数化的$γ= 0.612 \pm 0.072$（11.7\%测量值）。我们改进了所有目前的约束条件相结合的结果，从各种星系红移调查在一个连贯的方式，其中包括一个仔细的治疗的尺度依赖性引入修改后的重力。
2015-09-27 astro-ph.CO
Cosmological gravity on all scales: simple equations, required conditions, and a framework for modified gravity
引力的宇宙学现象学通常在两个极限下进行研究：相对论微扰理论（大尺度）和牛顿引力（小尺度、非线性尺度）。传统的模型无关修正引力方法是基于微扰理论，因此不适用于非线性尺度。未来的调查，如欧几里德将产生大量的数据在线性和非线性尺度，因此需要一种新的方法来约束模型无关的修改重力，同时使用所有的数据，从这些调查。我们使用高阶方程从后弗里德曼方法来推导出一组“简单的1PF”（第一后弗里德曼）方程，适用于小规模和大规模的限制，我们检查所需的条件，没有中间制度，这意味着这些简单的方程是有效的所有规模。我们演示了如何简单的1PF方程推导出这里可以作为一个模型独立的框架，适用于所有宇宙尺度的修改后的重力，我们提出了一个算法，以确定哪些修改后的重力理论下，这种方法被归入。这种修改后的引力框架为现象学N体模拟提供了一种严格的方法，并为一致地使用即将到来的调查的所有数据以独立于模型的方式约束修改后的引力铺平了道路。
2020-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Tightening geometric and dynamical constraints on dark energy and gravity: galaxy clustering, intrinsic alignment and kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect
传统上，在星系巡天中，对宇宙生长和膨胀历史的宇宙学约束是通过测量大尺度星系密度场中的红移空间畸变和重子声学振荡获得的。在本文中，我们研究如何以及可以改善宇宙学约束的星系密度场与速度和潮汐场的组合，这是通过观察动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）和星系的内在排列（IA）的影响，分别。为了说明，我们考虑斯巴鲁Prime Focus摄谱仪的深星系调查，其调查足迹与Hyper Suprime-Cam和CMB-S4实验的成像调查完全重叠。我们发现，增加的kSZ和IA效应显着改善宇宙学约束，特别是当我们采用非平坦的冷暗物质模型，允许时间变化的暗能量状态方程和偏离的引力定律从广义相对论。在此模型下，我们实现了$31\%$改进的增长指数$γ$和$>35\%$改进的曲率参数以外的其他参数，相比传统的星系团的情况下，只有分析。作为另一个例子，我们还考虑了由{ \it Euclid}卫星进行的宽星系巡天，其中星系的形状更嘈杂，但巡天体积要大得多。我们证明，当采用上述模型，聚类分析结合kSZ和IA从深调查可以实现更严格的宇宙学约束比聚类分析从广泛的调查。
2022-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Discrimination between Lambda-CDM, quintessence, and modified gravity models using wide area surveys
在过去十年左右的时间里，对超新星、大尺度结构（LSS）和宇宙微波背景（CMB）的观测已经证实了所谓的暗能量的存在--这是宇宙加速膨胀的原因。他们还测量了它的密度以及其他宇宙学参数的值，根据协和$Λ$ CDM模型与百分之几的不确定性。下一代的调查应该允许约束这个模型更好的精度，或区分LCDM和替代模型，如修改后的重力和（相互作用）-quintessence模型。在这项工作中，我们参数化均匀和各向异性组件的物质密度的背景下，相互作用的暗能量模型的目标之间的区别f（R）修改的重力和它的概括，和相互作用的暗能量模型，我们还提出了一个唯象描述的能量动量守恒方程的粒子物理学的启发。它基于粒子/场之间最简单的相互作用是弹性散射和衰变的事实。这里提出的参数化的增长率仍然是一般的，可以用来约束其他相互作用。作为应用的一个例子，我们提出了一个数量级估计的精度测量这些参数使用欧几里得和普朗克调查数据，并留下一个更好的估计，以专门的工作。
2012-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguish dark matter theories with the cosmic web and next-generation surveys I: an alternative theory of gravity
本文通过对比泊松（ΛCDM）与 Monge-Ampère 两种引力理论下的暗物质模拟，利用 DisPerSE 提取宇宙纤维连通性，发现替代引力显著改变等级式结构形成，并提出群-团尺度纤维连通性可作为宇宙学尺度检验引力模型的新探针。
2025-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
New test on general relativity and $f(T)$ torsional gravity from galaxy-galaxy weak lensing surveys
利用星系-星系弱透镜观测数据对广义相对论和$f(T)$扭转引力进行了新的检验。特别是，我们使用重力的扭转（远程平行）公式施加强约束，其中与GR的偏差由单个参数$α$量化，这是一种在低红移宇宙和弱引力场中始终有效的近似。我们计算的偏转角的差异，并最终推导出修改后的过剩表面密度分布，这主要是在小尺度上的影响。面对来自斯隆数字巡天数据发布7的弱透镜数据的预测，我们获得了偏差参数的上限，通过宇宙能量含量的无量纲百分比表示，读作${\rm{log_{10}}}Ω_α\le -18.52_{-0.42}^{+0.80}$（stat）$_{-0.37}^{+1.50}$（sys）$ [R_c/0.015R_{200}]$，系统学主要来自天体物理学建模，在合理选择$f(T)$重力截止半径的基础上，以$T + αT^2$的形式给出了一种新的计算方法。据我们所知，这是第一次在相应的尺度上以这样的精度验证GR。
2020-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Galaxy evolution in modified gravity simulations: using passive galaxies to constrain gravity with upcoming surveys
本研究利用SHYBONE全物理模拟套件，分析多种修改引力模型下星系结构的性质偏离，发现修改引力下气体密度更高、星系熄灭比例更大，为后续巡天利用被动星系约束引力提供依据。
2023-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
