CDM Accelerating Cosmology as an Alternative to LCDM model
在广义相对论框架下提出了一种新的仅由重子加冷暗物质驱动的加速宇宙学。在这个模型中，宇宙目前的加速阶段是由负压驱动的，描述了冷暗物质粒子的引力诱导粒子产生。这种情况下，只有一个自由参数和微分方程的比例因子的演变是完全相同的$Λ$ CDM模型。对于一个空间平坦的宇宙，如暴胀（$Ω_{dm}+Ω_{baryon}=1$）所预测的那样，发现有效观测到的物质密度参数是$Ω_{meff} = 1- α$，其中$α$是指定CDM粒子产生速率的常数参数。基于Union数据（2008）的超新星检验需要$α\sim 0.71$，以使$Ω_{meff} \sim 0.29$独立于弱引力透镜、大尺度结构和其他补充观测。
2009-11-30 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后，人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数，$w_z$ CDM宇宙学，包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广，$n$ CPL，以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化，我们计算并找到$Δμ$的极值，$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数，给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景，重子声学振荡，Ia型超新星的数据，使用CosmoMC。我们发现，没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆，从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移，这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反，这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致，那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Downsizing of galaxies vs upsizing of dark-halos in a Lambda-CDM cosmology
利用$Λ$ -CDM宇宙学中的流体动力学模拟研究了整个亚银河系星系群的质量聚集。我们的研究结果表明，虽然黑暗的晕组装层次，在恒星质量的这种趋势是颠倒的意义上说，越小的星系，后者是它的平均恒星质量大会。我们在多相星际介质中的恒星形成和超新星反馈实施似乎在这个过程中发挥了关键作用。然而，所获得的缩编趋势并不像观察所显示的那样强劲。
2013-09-04 astro-ph.CO
Exact nonlinear inhomogeneities in $Λ$CDM cosmology
在星系巡天和其他观测达到前所未有的天空覆盖率和精度的时候，研究广义相对论非线性动力学对结构生长和观测的影响似乎是及时的。解析非均匀宇宙学模型是在简化的背景下研究和理解这些效应的不可或缺的方法。在本文中，我们开发了精确的非均匀解的广义相对论与无压物质（尘埃，描述冷暗物质）和宇宙学常数$Λ$，它可以用来模拟一个任意的初始物质分布沿一条视线。特别地，我们考虑了具有$Λ$的第二类Szekeres模型，并将其动力学分解为平坦的$Λ$ CDM背景和精确的非线性不均匀性，得到了几个新的结果。一个单一的度量函数$Z$描述了与背景的偏差。我们表明，$F$，时间依赖的部分$Z$，满足熟悉的线性微分方程的$δ$，一阶密度扰动的尘埃，通常的增长和衰减模式。在小扰动的极限下，$δ\approx F$如预期的那样，以及不均匀性的增长与标准扰动理论完全一致。我们提供了精确的非线性$δ$和我们的模型中的增长因子的解析表达式。对于过密度的情况下，我们发现，根据初始条件，增长模式可能会或可能不会导致一个煎饼奇点，类似于泽尔多维奇煎饼。这与$Λ=0$纯爱因斯坦-德-西特背景形成对比，其中，在共动（拉格朗日）坐标中的任何给定点处，煎饼总是会发生。
2011-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Challenges to the Lambda CDM Cosmology
本文探讨了六参数 Lambda CDM 宇宙学在暗物质、暗能量和宇宙暴胀等基本层面尚未被理解的困境，并回顾了 CMB 与哈勃常数直接测量、弱引力透镜及 DESI 报告的暗能量演化迹象之间的张力。
2024-10-14 astro-ph.CO
$Λ$CDM Cosmology for Astronomers
宇宙微波背景观测所青睐的均匀、各向同性和平坦的$Λ$ CDM宇宙，只能用欧几里得几何、局部正确的牛顿力学以及狭义相对论和广义相对论的基本假设来描述。我们提出了简单的推导最有用的方程连接天文观测（红移，通量密度，角直径，亮度，局部空间密度，.）与远距离源的相应固有特性（回视时间、距离、光谱光度、线性尺寸、比强度、源计数等）相关联。我们还提出了一个分析方程的回望时间是准确的所有红移$z$在0.1%以内。精确的方程的同动距离是一个椭圆积分，必须进行数值计算，但我们发现了一个简单的近似与错误$< 0.2$ %的所有红移高达$z \approx 50$。
2018-04-26 astro-ph.CO
Is the continuous matter creation cosmology an alternative to $Λ$CDM?
物质创造宇宙学被重新访问，包括重子和暗物质粒子的演化。创造过程只影响暗物质而不影响重子。$Λ$ CDM模型的动力学只有在满足两个条件时才能再现：1）熵密度产生率和粒子密度变化率相等; 2）与产生过程相关的（负）压力恒定。然而，物质创造模型预测目前的暗物质与重子的比例比在大质量X射线星系团中观察到的要大得多，这对模型来说是一个潜在的困难。在线性区域，完全相对论的处理表明重子不受创造过程的影响，但这不是暗物质的情况。这两种成分在早期阶段一起演化，但后来暗物质密度对比度降低，因为背景趋于恒定值。这种行为产生了一个负增长因子，与观测结果不一致，这是这个宇宙学的另一个问题。
2014-05-26 astro-ph.CO
Testing Dark Energy models vs $Λ$CDM Cosmology by Supernovae and Gamma Ray Bursts
提出了一种利用伽马射线暴和超新星组合样本约束宇宙学状态方程的新方法。采用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法对状态方程进行参数化，以寻求实现暗能量模型减速/加速相变的现实途径。结果表明，用SNeIa标定的伽玛暴至少可以作为鉴别宇宙学模型与$Λ$ CDM在高红移时的距离指标。此外，GRB +SNeIa组合的红移-距离图更好地显示了通常被称为现今观测到的加速度“信号”的红移$z\sim 0.5$附近斜率的变化。这一特征可以用更标准的方式来解释，即星系团中的红色序列。
2009-06-26 astro-ph.CO
The Planck legacy - Reinforcing the case for a standard model of cosmology: $Λ$CDM
我们简要回顾了普朗克2015年发布的主要结果，描述了数据的新校准，显示了温度和首次偏振，宇宙学参数和透镜势的地图。此外，我们提出了银河系前景的两极分化的预测。未来的卫星实验将面临的挑战是以高精度去除前景，以便能够测量小于0.01的张量标量比。
2016-05-05 astro-ph.CO
Profile Likelihoods in Cosmology: When, Why and How illustrated with $Λ$CDM, Massive Neutrinos and Dark Energy
本文回顾了宇宙学中的频率派轮廓似然方法，利用 Planck 2018 数据评估其在 $Λ$CDM、大质量中微子和暗能量模型中的有效性，并发布了相关代码。
2025-04-04 astro-ph.CO
Tension between HST/JWST and $Λ$CDM Cosmology, PBH, and Antimatter in the Galaxy
本文提出大质量原初黑洞（PBH）在极早期宇宙中播种星系和类星体形成，从而解决JWST和HST数据与标准$Λ$CDM宇宙学之间的张力，并预测了与观测一致的PBH质量谱和银河系反物质丰度。
2025-08-12 astro-ph.CO
Hubble flow variations as a test for inhomogeneous cosmology
上下文来自大尺度不均匀性的逆反应可能为观测到的宇宙加速膨胀提供一个优雅的解释，而不需要引入暗能量。目的。我们提出了一个特定的模型的非均匀宇宙学，称为时间逃逸宇宙学的宇宙学测试。使用大规模的星系调查，如SDSS和2 MRS，我们测试膨胀的变化预期在$Λ$ -CDM模型与一个更通用的微分膨胀使用我们自己的校准边界建议的时间逃逸宇宙学。法我们的测试测量了哈勃流向遥远星系群的系统变化，作为这些星系群视线中物质分布的函数。我们比较观察到的系统变化的哈勃流模拟目录从千年模拟的情况下的$Λ$ -CDM模型，和变形版本的相同的模拟，表现出更明显的差异膨胀。结果我们进行了一系列的统计检验，从线性回归到Kolmogorov-Smirnov检验，对所获得的数据。他们一致产生的结果更喜欢$Λ$ -CDM宇宙学我们的近似模型的时间逃逸宇宙学。结论.我们对观测数据的分析表明，没有证据表明膨胀的变化不同于标准的$Λ$ -CDM模型。
2018-12-07 astro-ph.CO
Model Independent Expansion History from Supernovae: Cosmology versus Systematics
我们研究了万神殿超新星距离数据汇编在一个独立的模型分析，以测试宇宙历史重建的有效性超越和谐$Λ$ CDM宇宙学。在重建的哈勃参数、$Om$诊断和暗能量状态方程中，$z\gtrsim1$的数据允许有很强的偏差。我们探讨三种解释：1）真实宇宙学远离$Λ$ CDM的可能性; 2）超新星性质演化; 3）巡天选择效应。在$z\gtrsim1$上的强（和理论上有问题的）偏差消失了，并且通过简单的Malmquist样线性校正发现与$Λ$ CDM的良好一致性。调整后的数据对模型无关的迭代平滑重建是鲁棒的。然而，我们提醒，虽然从眼睛的原始偏差$Λ$ CDM是惊人的，$χ^2$测试没有显示额外的线性校正参数是统计上显着的，和模型无关的高斯过程回归没有发现显着的证据，需要在高红移校正。
2019-03-03 astro-ph.CO
Entropy production in the early-cosmology pionic phase
我们指出，在早期宇宙中，对于大约175-80 MeV的温度区间（在夸克-胶子等离子体之后），π介子携带很大一部分熵，并支持最大的不均匀性。因此，我们研究了熵的产生在一个π气体，具体到温度的不均匀性，我们受益于已知的热导率。最后，我们把在放松这种热不均匀性时产生的熵放在早期宇宙学这个相对未被探索的阶段的广泛背景下。
2015-07-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Is $Λ$CDM an effective CCDM cosmology?
我们表明，在目前的宇宙中存在的所有非相对论性物种的引力诱导粒子生产驱动的宇宙学完全模仿所观察到的平坦加速$Λ$ CDM宇宙学只有一个动力学自由参数。这种情况包括创造冷暗物质（CCDM）模型[Lima，Jesus & Oliveira，JCAP 011（2010）027]作为一个特殊情况，并且还提供了暗扇区的自然减少，因为真空分量不需要加速宇宙。新的宇宙方案在背景和微扰水平上都等价于$Λ$ CDM，其产生过程也符合引力相互作用的普适性和等效原理。这也意味着，目前的天文观测不能被认为是宇宙真空效应在演化宇宙中的最终证明，因为$Λ$ CDM可能只是一个有效的宇宙学。
2016-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示，LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM，而LISA和ET将，与ET优于LISA。我们还表明，低红移事件的青睐，以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Tests of $Λ$CDM and Conformal Gravity using GRB and Quasars as Standard Candles out to $z \sim 8$
我们比较了共形引力（CG）（Mannheim 2006）和$Λ$ CDM的宇宙学。CG宇宙学在宇宙学尺度上有排斥物质和辐射，同时在局部尺度上保持吸引引力。Mannheim（2003）发现，对于红移为$z<1$的超新星数据，CG与$Λ$ CDM一致。我们用伽玛暴和类星体作为标准烛光，在红移范围$0<z<8$内对比这些模型。我们发现CG在高红移处显著偏离$Λ$ CDM，而$Λ$ CDM更有利于用$Δχ^2=48$的数据。曼海姆的模型有一个有界的暗能量的贡献，但我们确定了一个$λ$微调问题和宇宙巧合的问题。
2017-11-28 astro-ph.CO
A massive blow for $Λ$CDM $-$ the high redshift, mass, and collision velocity of the interacting galaxy cluster El Gordo contradicts concordance cosmology
El Gordo（ACT-CL J 0102 -4915）是一个质量极大的星系团（$M_{200} \approx 3 \times 10^{15}$ $M_{\odot}$），红移为$z = 0.87 $，由两个质量比为3.6的子团组成，以$V_{infall} \approx 2500$ km/s的速度合并。在如此高的$z$下，在Lambda冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学中，个别罕见的大质量星系团之间的如此快速的碰撞是意想不到的。然而，这是合并的非宇宙学流体动力学模拟所必需的，以匹配其观察到的性质（Zhang et al. 2015）。在这里，我们使用边长为$6 \, h^{-1}$ Gpc的Jubilee模拟框确定在$Λ$ CDM上下文中找到类似对象的概率。我们寻找星系团对已经转身从宇宙膨胀的性质类似于埃尔戈多的总质量，质量比，红移，碰撞速度相对维里速度。我们非常准确地拟合了对总质量的分布，并使用两种方法来推断在调查区域观察El Gordo的概率。更保守的（和详细的）方法涉及到考虑预期的成对质量和红移的模拟对与类似的无量纲参数在过去的光锥的$z = 0$观察员的El戈多的分布。探测到一个具有质量和红移的对排除了$6.16σ$的$Λ$ CDM宇宙学。我们还使用Kraljic和Sarkar（2015）的结果来表明，一旦考虑到其发现调查的天空覆盖范围，子弹星系团就处于$2.78σ…
2020-12-07 astro-ph.CO
Scalar field deformations of Lambda-CDM cosmology
本文讨论了非相对论性物质和标量场$ϕ$，该场具有单调递减的势，并且与引力最小耦合.场方程被重新表述为一个三维动力系统上的一个扩展的紧凑的状态空间，补充宇宙图。动力系统分析提供了描述可能的渐近行为的全局动力学结果。它表明，一个应该施加\emph{global and asymptotic}的限制$λ=-V^{-1}\,dV/dϕ$获得可行的宇宙学模型，连续变形$Λ$ CDM宇宙学。特别是，我们介绍了一个正则化的逆幂律势作为一个简单的具体例子。
2015-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Testing Lambda CDM cosmology at turnaround: where to look for violations of the bound?
在$Λ$ CDM宇宙学中，结构的形成在暗能量支配宇宙的质量/能量预算后不久就停止了。这种效应的一个表现是，在这样的宇宙学中，转向半径有一个上限。最近，一个新的，本地的，以宇宙学常数的形式存在的暗能量的测试提出了基于这个周转界限。在设计一个通过高精度测定质量和转向半径来挑战$Λ$ CDM宇宙学的实验之前，我们必须回答两个重要的问题：第一，当转向尺度结构被预测到足够接近它们的最大尺寸时，可以观察到可能的边界破坏。第二，这是最好的质量规模的目标，为可能违反的界限。使用Press-Schechter形式主义，我们发现转向结构在实践中已经停止形成，因此，结构的转向半径必须非常接近今天的最大值。我们还发现，质量规模的$\sim 10^{13} M_\odot$的特点转向结构，开始形成一个统计上重要的数字密度今天。这种质量尺度也区分了具有不同宇宙学演化的转向结构：较小的结构不再在转向尺度内重新调整其质量分布，它们从更高的值逐渐接近其最终丰度，并且它们足够常见，在某些时期，经历了与可比质量结构的重大合并;较大的结构表现出相反的行为。我们称之为过渡质量规模，我们认为这是最佳的上述目的。作为一个必然的结果，我们解释了不同的吸积行为的小和大的结构中观察到的已经进行了数值模拟。
2015-11-26 astro-ph.CO
Cosmology from large-scale structure: Constraining $Λ$CDM with BOSS
我们重新分析各向异性星系聚类测量重子振荡光谱调查（BOSS），证明使用完整的形状信息提供了宇宙学的约束，可与其他低红移探测。我们发现$Ω_\mathrm{m} = 0.317^{+0.015}_{-0.019}$，$σ_8 = 0.710\pm 0.049$，和$h = 0.704\pm 0.024$平坦的$Λ$ CDM宇宙学使用$Ω_\mathrm{c}h^2$，$100θ_\mathrm{MC}$，$\ln 10^{10} A_{s}$，和$n_{s}$的无信息先验，和$Ω_\mathrm{b}h^2$的先验比当前的约束宽得多。我们量化了普朗克2018年来自宇宙微波背景辐射和BOSS的约束之间的一致性，发现这两个数据集在使用贝叶斯因子和先验不敏感可疑统计的平坦$Λ$ CDM宇宙学中是一致的。结合两个低红移探测器，我们共同分析了集群的BOSS星系与弱透镜测量的千度调查（KV 450）。BOSS和KV 450的组合将测量提高了45%，限制了$σ_8 = 0.702\pm 0.029$和$S_8 = σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3} = 0.728\pm 0.026$。在整个5D参数空间中，支持描述星系团、透镜和宇宙微波背景的单一宇宙学的几率是$7\pm2$。可疑的统计数据表明，组合的低红移探测器和宇宙微波背景测量之间存在$2.1\pm0.3σ$紧张关系。
2019-12-20 astro-ph.CO
Beyond the standard $Λ$CDM cosmology: the observed structure of DM halos and the shape of the power spectrum
观测天文学的最新进展允许研究各种暗物质（DM）占主导地位的对象，从矮球状（dSph）星系到跨越$10^{6} M_{\odot}$到$10^{15} M_{\odot}$质量范围的星系团。为了分析这个潜水员收集的对象的数据，我们使用了一个简单的玩具模型的球形DM晕形成，最初提出的皮布尔斯。这个模型引入了晕形成的历元或红移的概念。利用这一概念，我们分析了选定的样品DM占主导地位的对象，我们发现的经验之间的相关性维里质量，$M_{vir}$，晕和基本参数的核心，即平均DM密度，压力和熵。这些相关性是所有这些物体相似进化的自然结果。它主要是由引力相互作用驱动的，这意味着晕的形成过程和内部结构具有高度的自相似性。我们证实了CDM-样的形状的小规模和大规模的功率谱。然而，我们的重建所观察到的对象的演化历史不同于期望的标准$Λ$ CDM宇宙学，需要一个多组分的DM或一个更复杂的原始功率谱的密度扰动与显着过剩的权力在星系团的尺度和更大。我们证明了一个模型与适当的组合的重DM粒子（CDM）和DM粒子与大阻尼尺度（HDM）可以提供一个成功的描述的观测数据在广泛的质量。
2017-03-27 astro-ph.CO
Probing $Λ$CDM cosmology with the Evolutionary Map of the Universe survey
宇宙演化图（EMU）是一个使用澳大利亚SKA探路者（ASKAP）的无线电连续统全天巡天。利用星系角功率谱和综合的萨克斯-沃尔夫效应，我们研究了EMU约束模型超越$Λ$ CDM的潜力（即，局部原始非高斯性、动力学暗能量、空间曲率和与广义相对论的偏差）。我们还包括一个多示踪剂分析，区别恒星形成星系和星系与活动星系核，以进一步提高EMU的潜力。我们发现EMU可以测量暗能量状态方程的参数约35\%的精度比现有的约束，并在$f_{\rm NL}$和修改后的重力参数的约束将提高到一个因子$\sim2$相对于普朗克和红移空间扭曲的测量。通过这项工作，我们展示了EMU对我们理解宇宙的巨大潜力。
2019-02-18 astro-ph.CO
A new framework for analyzing the effects of small scale inhomogeneities in cosmology
我们开发了一个新的，数学上精确的框架，用于处理发生在小尺度上的非线性现象的影响，在广义相对论。我们的方法是适应伯内特的制定的“短波近似”，我们概括分析物质的不均匀性以及引力辐射的影响。我们的框架要求度量接近“背景度量”，但允许在小尺度上任意大的应力能量波动。我们证明，在我们的框架内，如果物质的应力-能量张量满足弱能量条件（即，在所有帧中能量密度为正），那么小尺度不均匀性对背景度规的动力学的唯一影响是提供一个“有效应力-能量张量”，该张量是无迹的，并且具有正的能量密度--对应于引力辐射的存在。特别是，由小尺度不均匀性产生的非线性效应不能模拟暗能量的效应。我们还发展了“微扰理论”的背景度量。我们推导出一个方程的“长波长部分”的领先的阶偏差的度量从背景度量，其中包含通常的条款发生在线性微扰理论加上额外的贡献，从小尺度的不均匀性。在各种假设的情况下，关于引力辐射和非相对论行为的物质，我们认为，“短波长”的偏离度规从背景度规附近的一个点$x$应该准确地描述牛顿引力，考虑到只有躺在一个“均匀的长度尺度”的$x$的物质。最后，我们认为，我们的框架应该提供一个准确的描述实际的宇宙。
2011-04-08 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$CDM: The path forward
本文回顾了宇宙学领域的重要进展，重点探讨了近期演化暗能量的证据在推动 $Λ$CDM 范式向更好的宇宙学理论发展中所起的作用。
2025-11-03 astro-ph.CO
Cosmological constraints on time-varying cosmological terms: A study of FLRW universe models with $Λ(t)$CDM cosmology
本文研究幂律形式 $Λ(t)=Λ_0a(t)^{-α}$ 的 FLRW 宇宙模型，通过精确解、$H(z)$+SNe Ia 数据与 MCMC 约束参数，并验证其与观测一致。
2024-04-24 astro-ph.CO
$Λ$CDM Bounce Cosmology without $Λ$CDM: the case of modified gravity
本文给出了一个$Λ$ CDM弹跳模型的$F(R)$引力描述，它不需要物质流体或宇宙学常数.正如我们明确证明的那样，构成$Λ$ CDM弹跳模型的两个宇宙纪元可以由$F(R)$引力产生，这可以导致加速宇宙学。由此产生的F（R）引力具有爱因斯坦框架暴胀性质，与最新的普朗克观测数据一致。这两个$F(R)$重力稳定性的性质进行了彻底的调查，也重力粒子的生产，必要的功能的可行性的$Λ$ CDM反弹的情况下，也得到了解决。正如我们将展示的，$Λ$ CDM反弹模型可以成功地用纯$F(R)$引力描述，具有吸引人的唯象属性，我们对此进行了广泛的讨论。
2015-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on $Λ(t)$CDM cosmology using Cosmic Chronometers and Supernova data
本研究在$\Lambda(t)$CDM宇宙学框架下，结合宇宙计时钟与Pantheon Ia型超新星数据，通过MCMC模拟约束动力学真空模型参数，验证了宇宙加速膨胀的动力学暗能量性质，给出了转变红移等关键宇宙学参数的约束结果。
2025-01-13 astro-ph.CO
Examples of backreaction of small scale inhomogeneities in cosmology
在以前的工作中，我们引入了一个新的框架来处理小尺度不均匀性在广义相对论中引起的大尺度反反应效应。我们考虑了单参数的时空族，在这种时空族中可以发生这种反反应效应，并且我们证明了，只要满足物质的弱能量条件，小尺度不均匀性对大尺度动力学的主要影响是产生一个本身满足弱能量条件的无迹有效应力-能量张量。在这项工作中，我们说明了我们的框架的性质，通过提供两个明确的例子，一个参数的家庭与反作用。第一，基于以前的工作伯杰，是一个家庭的极化真空Gowdy时空的环面，它满足我们的框架的所有假设。当参数接近其极限值时，度规一致地接近光滑背景度规，但度规偏离背景度规的时空导数不一致地收敛到零。极限度规具有来自小尺度不均匀性的非平凡反作用，有效应力能是无迹的，满足弱能量条件，与我们的定理一致。我们的第二个单参数家庭的度量有一个统一的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker限制。这个族满足我们所有的假设，除了物质的弱能量条件。在这种情况下，极限度规有一个有效的应力-能量张量，它不是无迹的。我们强调在研究逆反应时对物质施加能量条件的重要性。
2013-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Observational tests for Λ(t)CDM cosmology
我们研究了一类宇宙学模型的观测可行性，其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减，导致在后期产生冷暗物质粒子。与平坦ΛCDM情形类似，在这类Λ（t）CDM情形中，只有一个自由参数需要由数据调整，即物质密度参数。为了进行我们的分析，我们使用三个最新的SNe Ia编译集（Union2，SDSS和Constitution）以及当前对z = 0.2和z = 0.35处的BAO峰值的距离的测量以及CMB功率谱的第一个声学峰值的位置。我们发现，在$χ^2$统计两个模型提供了良好的拟合数据和类似的结果。使用当前的SDSS和Constitution SNe Ia汇编，研究了由于SNe光曲线拟合方法（SALT 2和MLCS 2k2）导致的参数估计差异的定量分析。还使用2dFGRS进行了物质功率谱分析，与SDSS和Constitution MLCS2k2数据的约束条件具有很好的一致性。
2011-08-11 astro-ph.CO
Can small-scale baryon inhomogeneities resolve the Hubble tension? An investigation with ACT DR4
在重组附近的重子密度的小尺度不均匀性已经被提出来作为哈勃常数的局部和全局确定之间的紧张关系的解决方案。这些重子聚团模型对小角尺度下的宇宙微波背景各向异性功率谱作出了不同的预测。我们使用阿塔卡玛宇宙望远镜的最新数据来验证这些预测。没有证据表明重子聚集，假设一系列的参数化的时间无关的重子密度概率分布函数。推断出的哈勃常数在SH0ES测量中仍然存在很大的张力。
2021-08-10 astro-ph.CO
New accelerating cosmology without dark energy: The particle creation approach and the reduced relativistic gas
本文提出一种无需暗能量的新型平直加速宇宙学，以约化相对论气体（RRG）的负产生压强为驱动力，构建双参数（α, b）模型，其动力学接近ΛCDM且可基于观测数据约束，或能缓解标准宇宙学难题。
2025-02-19 astro-ph.CO
How to add massive neutrinos to your $Λ$CDM simulation -- extending cosmology rescaling algorithms
由于高精度大尺度结构观测即将到来，在大质量中微子存在的情况下提供物质和发光示踪剂的空间分布的准确预测是一项重要任务。在这项工作中，我们通过扩展宇宙学重新标度算法来解决这一挑战，大规模中微子宇宙学。以这种方式，可以修改$Λ$ CDM模拟，以在存在任意质量的热组分的情况下提供非线性结构形成预测，并且如果需要，可以包括对大尺度上的物质聚集的非重力修改。我们测试的准确性的方法进行了一套明确的模拟进行比较，包括在其演化方程中的中微子组件的预测。我们发现，对于质量在$M_ν\in [0.06, 0.3] ~ \mathrm{eV}$范围内的中微子，在所有尺度$k<2~h~\mathrm{Mpc}^{-1}$上，物质功率谱的恢复都优于$1\%$.同样，晕质量函数的预测在百分之几的水平上的范围$M_{\rm halo} \in [10^{12}, 10^{15}] ~ h^{-1} ~ \mathrm{M}_{\odot}$，所以也做的星系2点相关函数的多极在红移空间超过$r \in [0.1, 200] ~ h^{-1} ~ \mathrm{Mpc}$。我们提供了必要的转换，作为一个功能的$Ω_{\rm m}$和$Ω_ν$为各种目标红移的参数形式。
2019-12-03 astro-ph.CO
Nuw CDM cosmology from the weak lensing convergence PDF
确定中微子总质量和暗能量状态方程是即将到来的星系调查的一个关键目标。弱透镜效应是对总物质分布的一种独特的探测，它的非高斯统计可以通过透镜效应收敛的一点概率分布函数（PDF）来量化。我们计算收敛PDF轻度非线性尺度上的第一原理使用大偏差统计，占暗能量和总中微子质量。这是第一次，我们全面验证了收敛PDF模型对大型模拟透镜映射的宇宙学依赖性，证明了其高精度和准确性。我们表明，快速仿真代码可以提供高度准确的协方差矩阵，它可以与理论PDF模型相结合，进行预测，并消除了依赖昂贵的N体模拟的需要。我们的理论模型使我们能够进行第一次预测的收敛PDF，不同的全套$Λ$ CDM参数。我们的Fisher预测建立的收敛PDF的约束能力相比，有利的两点关联函数的欧几里德样的调查区域在一个单一的源红移。当与普朗克的CMB先验结合时，PDF比两点关联函数更强地约束中微子质量$M_ν$和暗能量状态方程$w_0$。
2021-07-07 astro-ph.CO
Multiple $Λ$CDM cosmology with string landscape features and future singularities
多重$Λ$ CDM宇宙学研究的方式是正式的卡西米尔效应的经典模拟。这样的宇宙学对应于一个依赖于时间的暗流体模型，或者说，对应于它的标量场表示，并且它是由弦景观图像激发的。在该方案中构建的几个暗能量模型的未来演变进行了仔细的研究。事实证明，几乎总是可以选择模型中的参数，使它们与最新和最准确的天文值相匹配。为此，我们提出了几个宇宙，它们模仿（多个）$Λ$ CDM宇宙学，但在遥远的未来表现出小撕裂、渐近德西特或I、II、III和IV型有限时间奇点行为，在大撕裂、小撕裂和伪撕裂宇宙学的情况下，所有束缚物体都解体了。
2012-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints on the big bang quantum cosmology model
Qufu Normal University（曲阜师范大学）；Nanjing University（南京大学）
本文基于大爆炸量子宇宙学模型，利用早期和晚期宇宙数据，探讨了JCDM模型对Hubble张力的解决潜力，发现其在平坦宇宙中给出的H0和Ωm与早期宇宙观测一致，但比ΛCDM模型的Ωm更高。
2026-04-04 astro-ph.CO
The Origin of the Hubble Sequence in Lambda-CDM Cosmology
Galform半解析星系形成模型被用来探索机制主要负责在本地宇宙中看到的三种类型的星系：凸起，凸起+磁盘和磁盘，确定与视觉形态类型E，S 0/a-Sbc，和Sc-Scd，分别。通过选择适当的参数，Galform模型可以精确地再现观测到的按视觉形态分裂的星系的局部K_s带光度函数（LF）。成功的一组模型参数被用来填充千年模拟与940万个星系和它们的暗物质晕。由此产生的目录，然后用来探索星系的演变，通过宇宙历史。该模型的预测与最近的观测结果，包括星系合并率，恒星形成率和椭圆星系的看似反层次的演变。然而，该模型还预测了椭圆星系LF的显着演化，但没有观察到。这种差异提出了一种可能性，即使用颜色和形态标准选择的z~1星系样本可能被实际上不是椭圆星系的星系所污染。
2009-12-02 astro-ph.CO
Scalar-Induced Gravitational Waves in a $Λ$CDM Cosmology
我们重新考虑了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空中标量扰动引起的引力波，重点是物质和$Λ$主导的时代。在物质支配期间，亚视界模式不是自由的，并且通常应用的对张量扰动的导数的近似是有缺陷的。我们分析表明，这导致了显着高估的能量密度谱。此外，我们还证明了在存在宇宙学常数的情况下会出现规范依赖的非振荡张量扰动。作为对解析计算的补充，我们数值计算了类普朗克$Λ$ CDM宇宙学中相应的现今谱，发现在共形牛顿规范中物质与$Λ$支配之间的跃迁过程中出现了非振荡生长模.
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc
The Evolution of Active Galactic Nuclei in Warm Dark Matter Cosmology
最近对高红移z>4的低光度活动星系核（在2-10 keV能带，LX < 10^44 erg/s）丰度的测量给基于活动星系核相互作用驱动的冷暗物质（CDM）模型提出了严峻的挑战。使用半解析模型的星系形成，我们调查如何这样的观测适合在一个温暖的暗物质（WDM）的星系形成的情况下，并比较结果与标准CDM方案中获得的恒星反馈的不同效率。根据我们以前在WDM宇宙学中对星系形成的探索，我们假设一个光谱作为参考情况，与标准的CDM情况相比，该光谱被抑制在~ 0.2$ Mpc的截止尺度之下，对应于（对于热遗迹WDM粒子）质量m_X=0.75 keV。我们用这样的WDM谱运行我们的基准半解析模型，导出了从z~6到现在的AGN在很宽的光度范围内（2-10 keV X射线波段10^43<LX/erg/s < 10^46）的光度函数，并与最近的观测和CDM情况下的结果进行了比较。当与标准CDM情况相比时，我们得到的假设WDM光谱的光度分布的特征在于在低红移下具有类似的行为，并且在z>3的微弱幅度下具有更平坦的斜率，这提供了对当前观测的极好拟合。我们讨论了这样的结果与CDM模型相比，最大化的反馈效率，以及如何未来的深AGN调查将允许更好地区分反馈和宇宙学效应之间的相互作用驱动的模型AGN燃料的演化AGN。
2013-03-06 astro-ph.CO
Halo Occupation Distributions of Moderate X-ray AGNs through Major and Minor Mergers in a $Λ$-CDM Cosmology
受Allevato et al.（2012）在COSMOS领域中最近推断的X射线选定活动星系核晕占据分布（HOD）形式的启发，我们使用一个基于$Λ$ -CDM宇宙学中暗物质晕（DMH）之间合并活动的简单模型，研究了中等亮度X射线活动星系核（mXAGN）的HOD性质。在上述情况下，在$z=0.5$模拟的mXAGN的HOD和数密度与Allevato等人（2012）的结果进行比较。我们发现，模拟的HOD的主要和次要合并，和观察到的mXAGN是一致的。我们的主要结果是，未成年人合并，相反，人们可能会期望，可以发挥重要作用的活动mAGN。
2015-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
$Λ$CDM as a Noether Symmetry in Cosmology
宇宙学的标准$Λ$ CDM模型被表述为一个简单的修正引力耦合到一个具有非平凡隐非线性Noether对称性的单标量场（“暗子”）。在建设的主要成分是使用形式主义的非黎曼时空体积元素。相关的诺特守恒电流产生的应力能量张量由两个附加部分组成-动态生成的暗能量和暗物质组件之间不相互作用。诺特对称性破缺通过一个额外的标量“暗子”势自然地引入了暗能量和暗物质之间的相互作用。$Λ$ CDM模型和目前的“暗子”Noether对称性之间的对应关系表现为线性顺序w.r.t.引力物质扰动
2020-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The other side of Bulge Formation in a Lambda-CDM cosmology: Bulgeless Galaxies in the Local Universe
我们研究的物理性质，形成的历史，和环境的星系没有一个显着的“经典”的球状组成部分，预测的半解析模型的星系形成和演化。这项工作是对De Lucia等人的分析的补充，（2011），在那里我们专注于在Lambda-CDM宇宙学中负责凸起组装的各种物理机制的相对贡献。我们发现，无球星系的比例是恒星质量的一个强递减函数：它们在M* > 10^12 Msun的星系中所占比例可以忽略不计，但在M* < 10^10 Msun时占主导地位。我们发现一个明确的二分法，在这个星系的人口，低质量的暗物质晕，和卫星星系的大规模集团/集群的中心星系之间。我们发现，无球星系是相对年轻的系统，它们的大部分质量聚集在低红移，但它们也可以容纳非常古老的恒星星族。由于星系星系合并被认为会导致形成一个球状组成部分，在我们的模型中，这些星系形成优先在低质量的晕，主机的卫星星系的数量很少。我们表明，所采用的星系合并模型是确定无凸星系的实际数量的一个关键因素。我们的结果表明，这些星系在理论模型中并不罕见：在z~0处，没有经典凸起的星系（但通常包括具有等效伪凸起的星系）占10^11 < M*/Msun < 10^12的星系的14%。
2011-05-11 astro-ph.CO
Constraints on cosmology beyond $Λ$CDM with kinetic Sunyaev Zel'dovich velocity reconstruction
本文利用 Planck 和 unWISE 数据通过动力学 Sunyaev Zel'dovich 速度重建，对超越 ΛCDM 的多种宇宙学情景给出约束，包括排除 Gpc 尺度空洞、限制本征偶极、排除物质-辐射等曲率解释，并约束原初非高斯性和补偿等曲率扰动幅度。
2024-08-09 astro-ph.CO
$Λ$CDM cosmology with a quiescent anisotropy in a higher dimensional steady state universe
在这项工作中，它遵循了一系列的研究高维稳态宇宙的想法，并准备Tekin Dereli教授的Festschrift，我们展示了动态的内部（不可观测）空间的外部（可观测）空间的可能各向异性的演变的影响。我们在数学上得到了与标准$Λ$ CDM模型完全相同的外空间Friedmann方程，但有一些显著的物理差异。特别地，高维负宇宙学常数扮演四维正宇宙学常数和膨胀各向异性的角色，即，外部空间的剪切标量模拟了一个负的宇宙学常数; 2当允许在标准$Λ$ CDM模型的顶部时，它将模拟一种刚性流体。后一个功能给我们的机会来操纵CMB四极温度波动，这表明一个可能的答案，它的观察值低于标准的$Λ$ CDM模型预测的事实。
2021-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constrains on new generalized Chaplygin gas model
我们使用不同的数据样本组合来研究暗能量（DE）宇宙学背景下的新广义Chaubergin气体（NGCG）模型。利用已有的宇宙学数据，基于统计马尔可夫链蒙特卡罗方法对NGCG模型的自由参数进行了约束。然后，我们找到了宇宙学参数的最佳拟合值和NGCG宇宙学中的置信区域。我们对NGCG模型中物质密度参数的计算结果与标准CDM宇宙学的结果非常一致。我们还发现，该模型的DE状态方程稍微有利于幻影制度。结果表明，在NGCG模型中，CDM宇宙中出现的高红移观测与低红移观测在预测哈勃常数H0方面的巨大矛盾可以得到缓解。然而，从统计的角度来看，我们的研究结果表明，标准CDM模型比NGCG宇宙学更适合观测。
2022-01-18 astro-ph.CO
Remarks on overestimating the effects of inhomogeneities on the Hubble constant
本文使用光度距离-红移关系和 adhesion model 研究了结构形成的小尺度不均匀性对哈勃常数测量的影响，指出不当处理不均匀性会导致与哈勃张力相当的偏差，强调了采用适当结构形成模型的重要性。
2025-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Horndessence: $Λ$CDM Cosmology from Modified Gravity
我们不需要用标量场势（quintessence）或非正则动力学项（k-essence）来获得宇宙加速度，而可以纯粹通过标量和度规的修正引力编织，即$G_3$ Horndeski作用量项。这样的“Horndessence”允许一个精确的$Λ$ CDM宇宙学展开，而不需要任何宇宙学常数，并且通过要求移位对称性，我们可以导出$G_3$的精确形式。我们发现，这条路线推导$G_3(X)$导致一个功能的形式远离通常的简单假设，如幂律。Horndessence没有任何动力学项或潜在的$Λ$ CDM具有相同数量的参数，并作出了准确的预测的膨胀历史（$Λ$ CDM）和修改的重力宇宙增长的历史，我们显示可行的引力强度$G_{\rm eff}(a)$和增长率$fσ_8(a)$。最简单的版本的理论失败的合理性标准，但我们学习有趣的经验教训，特别是关于强大的参数化，并指出可能的声音扩展。
2021-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Shear Covariance Matrix in $w$CDM: Cosmology Matters
我们在这里提出的cosmo-SLICS，一套新的模拟专门设计用于分析当前和即将到来的弱透镜数据超出标准的两点宇宙剪切。我们采样的$[Ω_{\rm m}, σ_8, h, w_0]$参数空间在25个点组织在一个拉丁超立方体，跨越一个范围，包含大部分的$2σ$后验分布正在进行的透镜调查。在这些节点中的每一个，我们发展一对$N$体模拟，其中采样方差被高度抑制，并射线跟踪体积800次，以进一步增加有效的天空覆盖。我们从这些伪独立的光锥中提取出一个透镜协方差矩阵，并表明它与基于800个真正独立的$N$体运行的合奏的蛮力构造密切匹配。更准确地说，Fisher分析表明，这两种方法产生边缘化的二维约束，变化小于6%的面积，结果，持有不同的调查规格，并匹配到15%内的面积从分析协方差计算。扩展与我们的25个$w$ CDM模型的比较，我们直接从数值模拟中探测了透镜协方差的宇宙学依赖性，在大多数宇宙学中，从分析模型中再现了非常好的Fisher结果。我们证明，在第一个地方的协方差矩阵进行评估的宇宙学的变化可能有一个数量级更大的影响的参数约束比不同的协方差估计技术的选择。我们提出了一个测试案例，在该案例中，我们生成快速预测的透镜信号及其相关的方差与灵活的高斯过程回归仿真器，实现了百分之几的精度，前者和后者的10%。
2019-10-24 astro-ph.CO
Observational Constraints on Varying Alpha in $Λ(α)$CDM Cosmology
在这项工作中，我们考虑所谓的$Λ(α)$ CDM宇宙学与$Λ\proptoα^{-6}$，而精细结构“常数”$α$是变化的。在这种情况下，宇宙的加速膨胀是由宇宙学“常数”$Λ$（相当于真空能量）驱动的，而变化的$α$是由与电磁场耦合的次主导标量场$ϕ$驱动的。考虑了次占优标量场$ϕ$和电磁场之间具有各种耦合$B_F(ϕ)$的变化$α$和$Λ\proptoα^{-6}$模型的观测约束。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Seeking New Physics in Cosmology with Bayesian Neural Networks: Dark Energy and Modified Gravity
我们研究了贝叶斯神经网络（BNN）在暗物质功率谱中检测新物理的潜力，集中在演化的暗能量和广义相对论的修改上。在引入一种新的技术来量化BNN中的分类不确定性后，我们训练两个BNN上的模拟物质的功率谱使用公开可用的代码$\tt{ReACT}$产生的$k$ -范围$\left(0.01 - 2.5\right) \, h \mathrm{Mpc}^{-1} $和红移箱$\left(0.1,0.478,0.783,1.5\right)$与欧几里德噪声。第一个网络将光谱分类为五个标签，包括$Λ$ CDM，$f(R)$，$w$ CDM，Dvali-Gabadaze-Porrati（DGP）重力和“随机”类，而第二个网络被训练以区分$Λ$ CDM和非$Λ$ CDM。这两个网络都实现了$\sim 95\%$相当的训练，验证和测试精度。每个网络还能够检测不包括在训练集中的$Λ$ CDM的偏差，使用生长指数$γ$生成的光谱证明。然后，我们通过计算与$Λ$ CDM的最小偏差来量化每个网络的约束能力，使得噪声平均的非$Λ$ CDM分类概率至少为$2σ$，发现这些边界为$f_{R0} \lesssim 10^{-7}$，$Ω_{rc} \lesssim 10^{-2} $，$-1.05 \lesssim w_0 \lesssim 0.95 $，$-0.2 \lesssim w_a \lesssim 0.2 …
2022-01-14 astro-ph.CO
Improving Physical Cosmology: An Empiricist's Assessment
$Λ$ CDM宇宙学通过了严格的测试，建立了它作为一个很好的近似现实，但它可以改进。我列出了一系列可能有趣但研究较少的事情，这些事情可能会为更好的理论提供线索。
2021-06-04 astro-ph.CO
Is there proof that backreaction of inhomogeneities is irrelevant in cosmology?
在许多论文中，格林和沃尔德认为，标准的FLRW模型在所有尺度上都非常接近我们的宇宙，除了接近强场天体。特别是，他们认为不均匀性对宇宙平均性质的影响（反向反应）是无关紧要的。我们表明，后者的要求是无效的。具体地说，我们证明，参考他们最近的评论文章，（i）他们的二维例子用于说明拟合问题不同于实际问题的重要方面，它假设了什么是要证明的：（ii）证明的无痕迹性质的反反应是非物理的，它的定理未能成为一个数学上的一般陈述;（iii）该计划的基础上的无迹定理不涉及平均，因此不捕捉关键的非局部效应;（iv）他们的论点是在很大程度上坐标依赖，（v）他们的许多批评的backreaction框架不适用于这些框架的定义。因此，认为格林和瓦尔德已经证明了宇宙学中关于逆反应的基本物理问题的一般性结果是不正确的。
2015-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Inhomogeneities with Bose-Einstein Condensate Dark Matter
当暗物质是一个经过玻色-爱因斯坦凝聚的标量场时，我们考虑了宇宙学扰动对暗物质能量密度的增长。我们在牛顿引力和广义相对论的框架内研究这些不均匀性，牛顿引力的计算和结果更加透明。我们采取的方向是推导解析表达式，可以在小压力极限下获得。在整个过程中，我们将我们的结果与标准宇宙学的结果进行比较，其中暗物质被假设为无压的，使用我们的分析表达式来展示精确的差异。我们发现，与标准宇宙学相比，玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质导致了一个比例因子，引力势和密度对比度以更快的速度增加。
2012-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter growth in extended $Λ$CDM cosmology
在已有的$Λ$ CDM模型的标量张量扩展的基础上，我们发展了一种有效的流体方法来求解物质生长函数。这种扩展的$Λ$ CDM（以下简称$e_ΦΛ$ CDM）宇宙学考虑到了与标准模型的偏差，这两种偏差都是通过修改的背景展开，并通过包含几何各向异性应力以及几何暗能量等价物的扰动。背景动力学由哈勃速率的显式解析表达式控制，其中标准模型的修改以单个常数参数给出[1]。为了关闭系统的流体动力学扰动方程，我们引入了两个唯象参数，通过该参数，各向异性应力与宇宙底层的总能量密度扰动和有效双组分系统中的相对扰动有关。我们量化的影响偏离标准背景，各向异性应力和非零扰动的有效暗能量分量的物质增长率函数$f σ_8$和面对最近的红移空间失真（RSD）测量的结果。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
