A new pressure-parametrization unified dark fluid model
我们提出了一个新的压力参数化模型来解释晚期宇宙的加速膨胀,通过考虑暗物质(暗物质和暗能量)作为一个统一的暗流体。为了更物理地实现这个模型,我们分别用精粹和幻影标量场重建它。我们用最近的宇宙学数据来约束这个模型,将它与标准宇宙学模型区分开来,发现哈勃常数$H_0=68.34^{+0.53}_{-0.92}$的值在$1σ$置信水平上支持普朗克卫星的全球测量。
2017-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy and Fate of the Universe
我们通过对暗能量$w(z)=w_0+w_a({\ln (2+z)\over 1+z}-\ln2)$的无发散参数化来探索宇宙的最终命运。与CPL参数化方法不同,该参数化方法对高红移和负红移都有良好的有界行为,因此可以真正覆盖许多理论暗能量模型。在使用当前的宇宙学观测约束了这种参数化的参数空间之后,我们发现,在95.4%的置信水平下,我们的宇宙在以大撕裂结束之前仍然可以存在至少16.7 Gyr。此外,对于幻影能量主导的宇宙,我们发现引力束缚系统将在大撕裂之前的时间$t \simeq P\sqrt{2|1+3w(-1)|}/[6π|1+w(-1)|]$被摧毁,其中$P$是围绕该系统的圆形轨道的周期。
2012-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic slowing down of acceleration for several dark energy parametrizations
利用四组超新星数据,我们进一步研究了暗能量状态方程的五种参数化的宇宙加速减慢的情形。在最大概率分析中,我们还利用了重子声学振荡和宇宙微波背景观测。我们发现的减速参数的低红移过渡出现,独立的参数化,除了联盟2.1样本单独使用超新星数据。一旦我们把超新星数据和高红移数据结合起来,这个特征就消失了。我们得出结论,减速参数的快速变化是独立的参数化。我们还发现了更多的证据,证明超新星样本之间的紧张关系,以及低和高红移数据。
2014-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on dark energy parametrizations after DESI 2024: Persistent deviation from standard $Λ$CDM cosmology
本研究基于DESI 2024 BAO、CMB及多种SNIa数据,验证了超越CPL的BA和Padé暗能量参数化,发现标准ΛCDM模型中wΛ=-1.0的偏离在这些参数化中持续存在。
2025-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Optimal strategies : theoretical approaches to the parametrization of the dark energy equation of state
由于缺乏令人信服的理论模型,需要将暗能量参数化以探测其性质。将暗能量的物态方程参数化是一种常用的方法。我们探讨了基于Fisher信息矩阵的参数化的理论优化。作为一个合适的参数化,它应该是稳定的高红移,并应产生尽可能大的费歇尔矩阵的行列式。为了说明,我们提出了一个参数化,可以满足这两个标准。通过使用适当的参数化,即使对于相同的数据,我们也可以改善对暗能量的约束。我们还显示了所谓的主成分分析方法的弱点。
2014-03-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Comparison of Thawing and Freezing Dark Energy Parametrizations
暗能量状态方程的$w(z)$参数化具有两个参数和给定的单调性一般是凸或凹函数。这使得它们适合于拟合冷冻或解冻精华模型,但不能同时拟合两者。使用不合适的(增加时为凹形)$w(z)$参数化(如CPL)拟合基于冻结模型的数据集可能会导致显著的误导性特征,如跨体模分界线、不正确的$w(z=0)$、不正确的斜率\etc,这些特征在基础宇宙学模型中不存在。为了证明这一事实,我们产生分散的宇宙学数据在$w(z)$和光度距离$D_L(z)$的基础上融化或冻结的精髓模型,并适合他们使用凸和凹型的参数化。然后,我们将最佳拟合$w(z)$的统计显著特征与基础模型的实际特征进行比较。因此,我们验证了使用不合适的参数化可能会导致误导性的结论。为了避免这些问题,重要的是使用凸和凹参数化,并选择一个最好的$χ^2$或使用主成分分析,从而分裂的红移范围到独立的箱。然而,在后一种情况下,丢失了关于高红移时$w(z)$斜率的重要信息。最后,我们提出了一个新的家庭的参数化(nCPL)$w(z)=w_0+w_a (\frac{z}{1+z})^n$推广CPL和解冻和冷冻参数化之间的插值参数$n$增加到大于1的值。
2016-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A divergence-free parametrization for dynamical dark energy
我们引入了一个新的参数化的暗能量,导致相同的想法,以线性展开的状态方程的比例因子$a$和红移$z$,它既不发散在过去也不未来,并包含相同的自由度与前两个。我们提出的宇宙学参数的约束,使用最新的重子声学振荡(BAO)的测量,随着宇宙微波背景(CMB)的数据和最近重新分析Ia型超新星(SN)的数据。这种新的参数化使我们能够通过系统地减少其自由度来进行连续的观测分析,直到最终得到一个与$Λ$ CDM具有相同数量参数的动态暗能量模型。我们发现,暗能量源的动力学状态方程参数等于$-2/3$在早期宇宙和$-1$今天拟合的数据略好于$Λ$。
2015-06-30 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamic parametrization of dark energy
我们提出了一个模型无关的热力学动机的暗能量参数化。为此,我们考虑Padé多项式重建的形式的减速参数足以描述不同时代的宇宙历史和发散的自由在遥远的未来。所提出的方案也满足结构形成的需求,并包含$Λ$ CDM模型作为限制情况。因此,在背景和微扰水平的数值分析是通过马尔可夫链蒙特卡罗方法,鉴于最近的宇宙数据。然后,我们使用观测约束来探索暗能量演化的特征,并将我们的发现与标准宇宙学模型的预测进行比较。
2022-05-23 astro-ph.CO gr-qc
Probing the sensitivity of dark energy dynamics to equation of state parametrization flexibility
Jamia Millia Islamia(贾米阿米利娅伊斯兰大学)
研究通过不同参数化方法探讨暗能量动力学是否真实存在,发现参数化灵活性增强可能导致类似虚粒子行为,但统计显著性仍较低。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc
A divergence free parametrization of deceleration parameter for scalar field dark energy
在本文中,我们考虑了一个充满无压物质和暗能量的空间平坦FRW宇宙。我们考虑了减速参数$q(z)$的唯象参数化,并由此重建了暗能量$ω_ϕ(z)$的状态方程。减速参数的这种发散自由参数化的灵感来自于Barboza和Alcaniz给出的暗能量状态方程的最流行的参数化之一。使用组合的数据集(SN Ia $+$ Hubble $+$ BAO/CMB),我们已经限制了跃迁红移$z_{t}$(宇宙从减速阶段切换到加速阶段),并找到了$z_{t}$的最佳拟合值。我们还比较了$q(z)$和$ω_ϕ(z)$的重建结果,发现如果我们考虑SN Ia $+$ Hubble数据,则结果与$Λ$ CDM宇宙相容,但包含BAO/CMB数据使得$q(z)$和$ω_ϕ(z)$与$Λ$ CDM模型不相容。本玩具模型的潜在长期被发现是功能类似的希格斯势。
2015-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Mapping the Chevallier-Polarski-Linder parametrization onto Physical Dark Energy Models
我们研究了Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化,在精粹和正压暗能量模型的背景下,以确定这样的模型的子集,它可以提供一个很好的拟合。CPL参数化给出了暗能量的状态方程参数$w$作为比例因子$a$的线性函数,即$w = w_0 + w_a(1-a)$。在精粹模型的情况下,我们发现,在大多数的$w_0$,$w_a$参数空间的CPL参数化映射到一个相当狭窄的形式的潜在的$V(ϕ)$的行为,而一维子集的参数空间,其中$w_a = κ(1+w_0)$,与$κ$常数,对应于广泛的功能形式的$V(ϕ)$。对于正压模型,我们表明,功能依赖的压力密度,直到一个乘法常数,只依赖于$w_i = w_a + w_0$,而不是$w_0$和$w_a$分别。我们的研究结果表明,CPL参数化可能不是最佳的测试任何类型的模型。
2015-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Constraining neutrino mass in dynamical dark energy cosmologies with the logarithm parametrization and the oscillating parametrization
本文利用主流观测数据全局拟合了对数与振荡参数化的动力学暗能量模型,发现其拟合效果与CPL模型相当,且动力学暗能量会显著改变中微子质量的限制,使其约束比CPL模型更宽松。
2023-11-27 astro-ph.CO gr-qc
To CPL, or not to CPL? What we have not learned about the dark energy equation of state
Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC(理论物理研究所(IFT)UAM-CSIC);CERCA/ISO, Department of Physics, Case Western Reserve University(凯斯西储大学物理系 CERCA/ISO);Astrophysics Group & Imperial Centre for Inference and Cosmology, Department of Physics, Imperial College London(帝国理工学院物理系天体物理学小组与推断与宇宙学帝国中心)
本文指出,使用泰勒展开到零阶和一阶的 CPL 参数化会引入数据中不存在的额外信息,导致误导性结论;而通过边际化高阶项,我们发现无法确定当前暗能量状态方程及其变化率,且暗能量幻像行为的证据显著减弱。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the cosmic acceleration from combinations of different data sets
我们详细研究了Ia型超新星样本、重子声学振荡数据和宇宙微波背景信息等不同数据集的系统性对Chevallier-Polarski-Linder参数化拟合结果的影响。我们发现,数据集的系统性确实影响了拟合结果,并导致了不同的暗能量演化行为。为了检验Chevallier-Polarski-Linder参数化的通用性,我们还对暗能量的Wetterich参数化进行了分析。结果表明,暗能量的参数化和数据集的系统性都影响着暗能量的演化行为。
2010-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting Dark Energy: New parametrization and observational constraints
本文提出一种新的暗物质稀释参数化来描述暗物质与暗能量相互作用,并结合 Pantheon 超新星和哈勃数据约束模型参数,进而分析宇宙演化及粒子物理含义。
2022-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Parametrizations of Dark Energy Models in the Background of General Non-canonical Scalar Field in $D$-dimensional Fractal Universe
在物质和标量场分别守恒的条件下,研究了具有宇宙学常数$Λ$的非平坦$D$维分形宇宙背景下的非正则标量场模型.势场$V$、标量场$ϕ$、函数$f$、密度、哈勃参数和减速参数都可以用红移$z$来表示,这些都依赖于状态方程参数$w_ϕ$。我们还研究了四种著名的参数化模型,并以图形的形式分析了势、标量场、函数$f$、密度、哈勃参数和减速参数的性质。结果发现,由于联合数据分析(SNIa+BAO+CMB+Hubble),参数化模型的未知参数($w_{0},w_{1}$)的最佳拟合值,进而得到$χ^{2}$函数的最小值。在固定其他参数的情况下,绘制了($w_{0},~w_{1}$)在不同置信水平(66%、90%和99%)下的等值线图。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on one-parameter dynamical dark-energy parametrizations and the $H_0$ tension
暗能量(DE)状态方程的唯象参数化可以是非常有用的,因为它们允许研究其宇宙学行为,尽管其基础理论是未知的。然而,虽然有大量的研究DE参数化,涉及两个或两个以上的自由参数,单参数化似乎被低估。我们进行了详细的观测对抗的五个单参数DE模型,观测数据来自宇宙微波背景(CMB),联合光变曲线分析样本超新星Ia型观测(JLA),重子声学振荡(BAO)距离测量,和宇宙计时器(CC)。我们发现,目前所有的模型有利于幻影DE状态方程,而他们导致$H_0$值与其直接测量完全一致,因此,他们提供了一个缓解$H_0$ -张力。最后,进行贝叶斯分析,我们表明,虽然$Λ$ CDM宇宙学仍然是有利的,单参数DE模型具有类似或更好的效率,在拟合数据相比,双参数DE参数化,因此,他们值得深入研究。
2019-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Shortcomings of New Parametrizations of Inflation
为了避免宇宙学观测量对模型的依赖性,最近有人提出了宇宙暴胀的唯象参数化。通常,它们用两个参数来表示,这两个参数与暴胀量的展开相关联,与暴胀仅由两个数字来表征的信念相匹配,即张量与标量之比和标量谱指数。我们给出了不同的参数和例子表明,这些新的方法要么不是通用的或不足以作出预测所需的宇宙学数据的准确性水平。我们的结论是,将暴胀与高能物理和引力分离可能不是了解早期宇宙物理的最有希望的方法。
2017-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is excess smoothing of Planck CMB ansiotropy data partially responsible for evidence for dark energy dynamics in other $w(z)$CDM parametrizations?
本文通过六种$w(z)$CDM参数化结合普朗克CMB及非CMB数据,发现普朗克CMB各向异性数据的过度弱透镜平滑部分导致了暗能量动力学相对于宇宙学常数的$\gtrsim 2σ$证据。
2025-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints of the equation of state of dark energy from current and future observational data by piecewise parametrizations
采用与模型无关的分段参数化方法(0-样条、线性样条和插值样条),从当前观测数据(包括SNIa、BAO和Hubble参数)和模拟的未来数据估计暗能量状态方程($w_{de}$)的约束条件。这三种样条方法拟合结果的组合揭示了真实状态方程$w_{de}$的本质性质。结果表明,超过红移$z\sim0.5$的$w_{de}$是目前的数据约束较差,和模拟未来的$\sim2300$超新星数据给出了$z\sim1$以外的$w_{de}$的约束较差。拟合结果还表明,在$z\sim0.5$附近可能存在$w_{de}$的快速转变。讨论了三种样条方法在重构和约束$w_{de}$时的区别。
2012-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dynamical dark energy with a divergence-free parametrization in the presence of spatial curvature and massive neutrinos
本文利用7年WMAP温度和偏振数据、SDSS DR 7的LRGs功率谱、Union 2样品的Ia超新星数据和HST的$H_0$新观测数据,采用MCMC全局拟合方法,在存在空间曲率和大质量中微子的情况下,用无发散参数化$w(z) = w_{0} + w_{a}(\frac{\ln(2+z)}{1+z}-\ln2)$约束动力学暗能量.我们的重点是在这样一个动态的暗能量的情况下,空间曲率,$Ω_k$,和中微子的总质量,$\sum m_ν$,以及这些因素对暗能量参数,$w_0$和$w_a$的约束的影响。我们表明,$Ω_k$和$\sum m_ν$可以很好地约束在这个模型中,95%的CL限制是:$-0.0153<Ω_k<0.0167$和$\sum m_ν<0.56$ eV。与平坦宇宙的情况相比,$w_0$的误差放大了25.51%,$w_a$的误差放大了0.14%;与中微子质量为零的情况相比,$w_0$的误差放大了12.24%,$w_a$的误差放大了1.63%.
2012-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Parametrization for the Scale Dependent Growth Function in General Relativity
我们证明了基于广义相对论的暗能量模型中宇宙学扰动扰增长函数的尺度依赖性。这种尺度依赖性在$100h^{-1}Mpc$或更大的宇宙学尺度上更为突出。我们推导出一个新的尺度相关的参数化,推广了众所周知的牛顿近似结果$f_0(a)\equiv \frac{d\ln δ_0}{d\ln a}=\om(a)^γ$($γ={6/11}$为\lcdm),这是一个很好的近似尺度小于$50h^{-1}Mpc$。我们的广义参数化是$f(a)=\frac{f_0(a)}{1+ξ(a,k)}$的形式,其中$ξ(a,k)=\frac{3 H_{0}^{2} \omm}{a k^2}$。我们表明,这种参数化适合的增长函数的完全广义相对论评价的确切结果,以地平线尺度为\lcdm和动态暗能量。相比之下,尺度无关参数化在超过层位尺度($k\simeq 0.01 h^{-1}Mpc$)的5%的尺度上不提供良好的拟合。
2009-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological singularities in interacting dark energy models with an $ω(q)$ parametrization
未来的奇点中产生的一个家庭的模型为扩大宇宙,其特征在于共享一个方便的参数化的能量预算方面的减速参数,进行了分类。在许多宇宙学场景中,特别是在存在粘性或非引力相互作用的情况下,已知未来奇点会出现,最后一种已知能够抑制或只是在某些情况下改变宇宙学奇点的类型。在这里,一个家庭的模型与参数化的能量预算的减速参数进行了研究,在高斯过程中使用重建的数据从$40$ -值$H(z)$数据集。最后,从这些平滑的$H(z)$数据中构建了暗能量和暗物质之间可能的非引力相互作用的形式。利用相空间分析,它表明,一个非相互作用的模型与暗能量$ω_\mathrm{de} = ω_{0} + ω_{1}q$($q$是减速参数)可能会演变后,从一个物质主导的不稳定状态,到德西特宇宙(解决方案实际上是一个稳定的节点)。此外,对于具有相互作用项$Q = 3 H b ρ_\mathrm{dm}$($b$为参数,$H$为哈勃常数)的模型,得到了三个稳定的临界点,这可能具有重要的天体物理意义.此外,本文的一部分是专门的一般性讨论的有限时间的未来奇点从直接数值积分的场方程,因为它们出现在许多宇宙学的情况下,并可能是有用的未来扩展研究的模型在这里介绍。新模型的数值解,产生有限时间未来的I型或III型奇点,或$ω$ -奇点,提供广义相对论描述的背景动力学。
2018-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametrization Framework for the Deceleration Parameter in Scalar Field Dark Energy Model
本文在标量场暗能量 FLRW 模型中提出新的减速参数参数化,并用最新观测与 MCMC 约束参数、对比 ΛCDM,以探究动力学暗能量。
2025-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of an extended Chevallier-Polarski-Linder parametrization on the large scale of our universe
在目前的工作中,我们进行了系统的分析,一个新的暗能量参数化和它的各种修正在第一和更高的订单周围的存在时期$z=0$,其中一阶校正这个暗能量参数化恢复已知的Chevallier-Polarski-Linder模型。我们已经考虑了三阶修正的参数化和调查的背景和扰动的水平上的模型。模型的约束条件是使用最新的天文数据集,这些数据集来自一系列潜在的天文数据,如宇宙微波背景观测、重子声学振荡测量、最近的Ia型超新星Pantheon样本和哈勃参数测量。从分析中,我们发现,所有的参数化有利于暗能量状态方程的本质特征,其中幻影交叉是勉强允许的(在68\% CL内)。最后,我们使用\texttt{MCEvidence}进行贝叶斯分析,以量化与标准$Λ$ CDM宇宙学相比的参数化的统计偏差。贝叶斯分析报告说,$Λ$ CDM是所有DE参数化的青睐。
2020-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on Oscillating Dark-Energy Parametrizations
我们用最新的观测数据对各种振荡的暗能量参数化进行了详细的对抗。特别是,我们使用的数据从联合光变曲线分析(JLA)样品从Ia型超新星,重子声学振荡(BAO)的距离测量,宇宙微波背景(CMB)的意见,红移空间畸变,弱引力透镜,哈勃参数测量从宇宙计时器,我们施加约束的四个振荡模型。从分析中,我们发现,几乎所有的模型的最佳拟合字符弯曲的幻影区域,但在所有的经典制度也允许在1 $σ$的置信水平。此外,从$Λ$ CDM宇宙学的偏差是不显着的,但对于两个模型,他们可以在大尺度上可见,通过对CMB光谱的温度各向异性和物质功率谱的影响。最后,我们进行贝叶斯分析,这表明,目前的观测数据支持$Λ$ CDM范式在这套振荡的暗能量参数。
2018-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Study of non-canonical scalar field model using various parametrizations of dark energy equation of state
在本论文中,我们试图在空间平坦的FRW时空框架下,利用非正则标量场建立一个宇宙学模型。在本文中,我们考虑了非正则标量场状态方程参数的四种不同的参数化。在这种情况下,各种宇宙学参数的解析解已经找到。已经发现,减速参数显示出从正值到负值的平滑过渡,这表明宇宙正在经历早期减速,随后是后期加速,这对宇宙的结构形成至关重要。在这四种参数化的基础上,对模型的未来发展进行了讨论。结果表明,其中一个模型(广义Chaubergin气体模型,GCG)模拟了$Λ$ CDM在不久的将来的一致性,而另外两个模型(CPL和JBP)由于未来的奇异性而出现分歧.最后,我们用SN Ia $+$ $H(z)$ $+$ BAO/CMB的最新数据集研究了这些理论模型。
2015-06-02 astro-ph.CO gr-qc
SN and BAO constraints on (new) polynomial dark energy parametrizations: current results and forecasts
在这项工作中,我们介绍了两个新的多项式参数化的暗能量,并探讨其相关性质。要拟合的参数是z=0和z=0.5处的状态方程值,其具有自然的低相关性,并且已经被证明可以改进流行的Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化。我们测试我们的模型与低红移天文探测:Ia型超新星和重子声学振荡(BAO),在当前和合成数据的形式。具体来说,我们提出了模拟的径向和横向BAO尺度的测量类似于那些预期在BAO高精度光谱红移调查类似EUCLID。根据贝叶斯偏差信息准则(DIC),惩罚大的错误和相关性,我们表明,我们的模型比王提出的CPL重新参数化(在z=0和z=0.5方面)。这是由于较低的相关性和较小的相对误差的组合。这同样适用于频率论的观点:我们的参数化的品质因数更大。
2012-03-07 astro-ph.CO
Generalizing the CPL Parametrization through Dark Sector Interaction
University of the Basque Country EHU(巴斯克大学);University of Szczecin(谢德茨大学)
本文研究了具有暗物质与暗能量非引力耦合的暗能量模型层次结构,通过联合使用DESI DR2 baryon acoustic oscillations、Pantheon+Ia超新星和Planck+ACT压缩宇宙微波背景似然,推导出暗物质和暗能量的能量密度闭合解析表达式,并发现常数耦合模型相对于ΛCDM模型的偏离显著性为2.7σ至2.9σ,而动态耦合模型则降低至1.3σ至1.5σ,最终通过贝叶斯模型比较发现没有被研究的IDE场景在统计上优于ΛCDM模型,强调了在暗能量演化和相互作用的宇宙学结论中报告贝叶斯证据的重要性。
2026-05-20 astro-ph.CO gr-qc
How Complex is Dark Energy? A Bayesian Analysis of CPL Extensions with Recent DESI BAO Measurements
Bu-Ali Sina University(布阿里·西纳大学);Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS)(基础科学高等研究所);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究院);Korea Institute for Advanced Study (KIAS)(韩国高等研究院)
本文通过联合分析CMB数据、DESI BAO测量和PantheonPlus超新星样本,比较了不同暗能量参数化方法,发现CPL参数化优于wCDM模型,但更复杂的CPL+和CPL++扩展未被观测数据支持,支持了DESI合作组关于动态暗能量的信号。
2025-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametrizing the local dark matter speed distribution: a detailed analysis
在最近的一篇论文中,提出了一种新的参数化的暗物质(DM)的速度分布f(v)的直接检测实验的数据分析中使用。这种参数化涉及表示的对数的速度分布作为一个多项式的速度v.我们在这里提出了一个更详细的分析,这个参数化的属性。我们表明,该方法导致统计无偏的质量重建和准确覆盖的可信区间。该方法在很宽的DM质量范围内,即使考虑到有限的能量分辨率和背景,也表现良好。我们还展示了如何选择适当数量的基函数的参数化。最后,我们看看如何重建速度分布本身,以及如何使用该方法来确定数据是否与某些测试分布一致。总之,我们表明,这种参数化在很宽的输入参数范围内和大量的统计集合中始终表现良好,因此可以可靠地用于从直接检测数据重建DM质量和速度分布。
2013-12-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy Parametrization motivated by Scalar Field Dynamics
我们提出了一种新的基于标量场动力学的暗能量参数化。我们使用状态方程w=(x-1)/(x+1),其中x=E_k/V,动能E_k= \dotphi^2 /2和势V的比值。运动方程给出x=(L/6)(V/3H^2),并且有解x=([(1+y)^2+2 L/3]^{1/2}-(1+y))/2,其中y \equiv \rmm /V和L=(V '/V)^2(1+q)^2,q= \ddotphi /V '。得到的EoS为w=[6+ L- 6 \sqrt((1+y)^2+2L/3)]/(L+6 y)。由于宇宙目前正在加速,我们使用慢滚近似,在这种情况下,我们有|q| << 1和L \simeq(V '/V)^2。然而,w的推导是精确的,没有近似值。通过选择一个适当的对射L,我们得到了广泛的一类行为的暗能量的演化,而不需要指定潜在的V。EoS w可以增长,后来减少,或其他方式,作为一个函数的红移和它之间的约束-1 \leq w \leq 1的任何规范标量场只有引力相互作用。为了确定暗能量的动力学,我们计算了背景演化及其扰动,因为它们对于区分不同的DE模型很重要。我们的参数化密切遵循标量场的动力学标量场和函数L允许我们将其与标量场的势V(phi)连接起来。
2015-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Quintessence or Phantom: Study of scalar field dark energy models through a general parametrization of the Hubble parameter
在这项工作中,我们提出了一个简单的一般参数化方案的哈勃参数的标量场暗能量模型。在我们的方法中,有可能将这两个quintessence和幻影标量场在一个单一的分析方案,并写下相关的宇宙学参数是独立的标量场的性质。还得到了穿越幻影屏障的一般条件。为了测试这种方法,一个良好的规范化哈勃参数的参数化已被认为是和各种各样的观测数据,如CMB数据,超新星数据,BAO数据等已被用来约束各种宇宙学参数。已经发现,数据倾向于暗能量的状态方程的当前值是在幻影域。这种分析的一个有趣的结果是,尽管暗能量状态方程的当前值在本质上是幻影,但在最近的过去已经发生了EOS的幻影交叉。我们还进行了$ΛCDM$模型和所提出的模型之间的贝叶斯模型比较,这表明该模型是由数据相比,$ΛCDM$模型的青睐。
2022-01-23 astro-ph.CO
Crossing Statistic: Bayesian interpretation, model selection and resolving dark energy parametrization problem
通过引入交叉函数和超参数,我证明了交叉统计量的贝叶斯解释[1]可以平凡地用于宇宙学模型中的模型选择。在这种证伪宇宙学模型的方法中,不需要将它与其他模型进行比较,也不需要假设任何特定形式的宇宙学量的参数化,如光度距离、哈勃参数或暗能量的状态方程。相反,交叉函数的超参数作为正确和错误模型之间的鉴别器。使用这种方法,人们可以伪造任何假设的宇宙学模型,而不把先验知识放在宇宙的基本实际模型及其参数上,从而解决了暗能量参数化的问题。它也将被证明,该方法的内在分散的数据的敏感性是小的,这是另一个重要的特点,该方法在测试宇宙学模型处理具有高不确定性的数据。
2012-05-13 astro-ph.CO physics.data-an
Towards a general parametrization of the warm dark matter halo mass function
对恒星流中的通量异常统计和扰动的研究有可能限制包括无菌中微子在内的暖暗物质(WDM)模型。产生这些约束需要一个参数化的WDM质量函数相对于冷暗物质(CDM)的等价物。我们使用五个WDM模型的半模质量,$M_\mathrm{hm}=[1.3,35]\times10^{8}$ ~ $M_{\odot}$,分布在本地群,透镜椭圆和$z=2$宇宙的模拟,产生这样的参数化:我们适合的WDM到CDM晕质量函数比,$n_\mathrm{WDM}(M_{X})/n_\mathrm{CDM}(M_{X})$,($1+(αM_\mathrm{hm}/M_{X})^β)^γ$的函数形式的参数。对于中心晕的$M_{X}\equiv$维里质量,我们得到了$α=2.3$、$β=0.8$和$γ=-1.0$,并且这种拟合比扩展的Press-Schechter形式主义预测的更陡。对于亚晕的$M_{X}\equiv$质量,我们得到了$α=4.2$、$β=2.5$和$γ=-0.2$ ;在两种质量定义中,离散度为$\sim20$ ~ %。第二种拟合通常低估了$z=2$ WDM亚晕在百分之几十水平上的相对丰度。我们警告说,强大的约束将需要定制的模拟和晕质量的仔细定义,特别是质量$<10^{8}M_{\odot}$的subhalos。
2020-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Multi-Messenger Cosmology: A Route to Accurate Inference of Dark Energy Beyond CPL Parametrization from XG Detectors
本研究利用引力波多信使观测,通过扩展CPL参数化并对比非参数方法,重建暗能量状态方程,在五年观测下实现超越其他探针的高精度测量。
2025-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Shape of Dark Energy: Constraining Its Evolution with a General Parametrization
University of Sheffield(谢菲尔德大学);Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Presidency University(总统大学);Durban University of Technology(德班理工大学)
本文通过一般参数化方法研究暗能量演化,利用多种宇宙学探测数据约束其参数,发现只有结合所有数据才能获得严格约束,且暗能量现值仍处于 quintessence 区域。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Returning Back to Mukhanov Parametrization of Inflationary Equation of State
结合Planck 2018数据与Hamilton-Jacobi形式重新审视暴胀状态方程的Mukhanov参数化,发现现有观测值可有效约束模型参数,并指出未来CMB任务对引力波的探测结果将决定该参数化的存亡。
2025-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Studies on dark energy evolution
在这项工作中,我们探索的暗能量密度$X(z)=ρ_{de}(z)/ρ_{de}(0)$的演化签名使用SNIa和H(z)的最新观测。这些模型包括暗能量密度的参数化以及作为红移函数的EoS参数w(z)的重建。使用SH0E先验的两种参数化方法导致对于$X(z)$在1 $σ$处与LCDM的小偏差。将分析扩展至2个$σ$,在两种情况下$X(z)$演变的证据都被稀释。我们还研究了一个相互作用的暗模型,其中也发现了这种趋势。
2021-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy constraints from the 21~cm intensity mapping surveys with SKA1
理解暗能量的本质是目前宇宙学中最突出的问题之一。近20年来,与SNIa、宇宙微波背景辐射、重子声学振荡等有关的宇宙学观测对暗能量的演化提出了严格的限制,但我们对暗能量的认识仍然存在很大的不确定性,需要新一代的宇宙学观测。再电离后中性氢21 cm强度测绘是未来最有前途的宇宙学观测之一,有可能以前所未有的精度测绘从暗时代到现在的宇宙学演化,而平方公里阵列(SKA)是测量再电离后21 cm信号最灵敏的仪器之一。在这项工作中,我们研究了未来的暗能量的限制,使用后再电离21厘米强度映射功率谱与SKA 1-mid规格。我们对暗能量状态方程(EoS)采用了三种不同的参数化方法,其中包括广泛使用的CPL方法。为了生成模拟数据,我们使用两个基准模型:一致性$Λ$ CDM和最佳拟合CPL模型Planck+SNIa+BAO+HST。我们的研究表明,SKA 1-mid单独有潜力达到目前的精度结合普朗克+SNIa+BAO+HST约束的暗能量的行为。无论暗能量是幻影还是非幻影,或者它是否表现出幻影穿越,我们都可能通过SKA 1-mid解决这些问题。我们还表明,这是至关重要的,选择正确的参数化暗能量状态方程的一些参数化比其他更好地约束暗能量的行为。具体而言,正如本研究中所观察到的,广泛使用的CPL参数化可能无法为暗能量行为提供最佳约束。
2018-04-30 astro-ph.CO gr-qc
The growth factor parametrization versus numerical solutions in flat and non-flat dark energy models
在目前的调查中,我们使用$ f σ_ {8} $的观测数据,以确定在平面$(Ω_{m0},σ_{8})$观测约束,使用两种不同的方法:生长因子参数化和密度对比的数值解方法,$δ_{m}$。我们验证了这两种方法之间的对应性的三个模型的加速膨胀:$ΛCDM$模型,$ w_{0}w_{a} CDM$模型和运行宇宙常数$RCC$模型。在所有情况下,我们也考虑曲率作为自由参数。这种对应关系的研究是重要的,因为生长因子参数化方法经常被用来区分竞争模型。我们的研究结果,我们可以确定,有一个很好的对应关系,使用这两种方法的观测约束。我们还测试了$ fσ_ {8} $数据约束$ ΛCDM $模型中曲率参数的能力。为此,我们使用高斯过程的非参数重建。我们的研究结果表明,$ fσ_ {8}$数据与目前的精度水平不允许区分一个平坦的和非平坦的宇宙。
2020-08-28 astro-ph.CO
ISiTGR: Testing deviations from GR at cosmological scales including dynamical dark energy, massive neutrinos, functional or binned parametrizations, and spatial curvature
介绍了一个新版本的集成软件测试广义相对论(ISiTGR),它是一个补丁的软件CAMB和CosmoMC。ISiTGR旨在使用宇宙学数据集在宇宙学尺度上测试与GR的偏差。在这样做的同时,它允许对标准平面$Λ$ CDM模型进行各种扩展。在这个新版本中,我们支持以下内容:1)具有常数或时间依赖状态方程的动力学暗能量参数化; 2)在整个完整形式体系中一致实现各向异性剪切来模拟大质量中微子; 3)修改的生长(MG)参数的多种常用参数化; 4)所有MG参数的函数,分箱和混合时间和尺度依赖性; 5)空间平坦或弯曲的背景。ISiTGR的目的是让宇宙学分析充分利用正在进行的和未来的调查,同时或单独测试各种扩展到标准模型。我们在这里描述的形式主义及其实施的CMB代码,集成的萨克斯-沃尔夫(ISW)的效果,和3x 2点统计。接下来,我们将ISiTGR应用于来自普朗克-2018,普朗克-2015,暗能量调查YR 1发布的当前数据集,重子声振荡(BAO),来自BOSS数据发布12的红移空间畸变(BAO/RSD),6DF星系调查和SDSS数据发布7主要星系样本,以及来自万神殿汇编,联合SNLS/SDSS数据分析和哈勃太空望远镜的超新星。我们推导出上述五个特征的各种组合对MG参数的约束,发现GR在所有情况下都与当前数据集一致。该代码可在\url{https://github.com/mishakb/ISiTGR}…
2019-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Investigating the $H_0$ Tension and Expansion-History Mismatch with Diverse Dark Energy Parametrization Frameworks
University of Luxembourg(卢森堡大学);Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天体宇宙科学研究所)
本文通过多种暗能量参数化框架研究H₀张力和膨胀历史不一致,发现压力密度参数化能缓解H₀张力,但未完全解决,且晚期修正主要改变H(z)红移依赖性。
2026-09-28 astro-ph.CO
A comprehensive parametrization approach for the Hubble parameter in scalar field dark energy models
针对标量场暗能量,本文提出由 $A(z)$、$B(z)$ 刻画的新型无量纲哈勃参数参数化,并用 CC、BAO、Pantheon+ 数据经 MCMC 约束,与 Planck 下的 $Λ$CDM 比较。
2023-11-05 astro-ph.CO
The formalism of invariants in scalar-tensor and multiscalar-tensor theories of gravitation
本文简要地总结了无导数耦合的一般标量张量和多标量张量引力不变量的形式。通过重新标度规和重新参数化标量场,理论可以在不同的共形框架和参数化。由于这种变换的自由度,标量场本身并不具有独立的物理意义(在一般的参数化中)。然而,有标量场的函数及其导数在变换下保持不变,为理论提供了一组物理变量。我们指出如何构建这样的不变量,并显示如何观察到的参数化后牛顿的参数和Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学的特点,可以整齐地表示在不变量。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing cosmic evolution with a density parametrization
目前的文件提供了一个全面的检查暗能量宇宙学模型在经典制度,其中一个通用的标量场被视为一个暗能量源。爱因斯坦的场方程是用模型无关的方法求解的,即用宇宙学参数化的方法。在这条线的密度参数作为宇宙尺度因子的函数进行了研究。这一结果值得注意,因为它显示了最近从减速阶段到加速阶段的平稳过渡。这里使用的参数化方法的函数形式中涉及的模型参数使用某些外部数据集进行约束。更新的哈勃数据集包含57个数据点,最近编译的万神殿数据集的1048个点,以及重子声学振荡(BAO)数据集在这里被用来确定最佳拟合模型参数值。几个重要的宇宙学参数的表达式表示为红移的函数“$z$”,并直观地说明了模型参数的最佳拟合值,以更好地理解宇宙演化。并与$ΛCDM$模型进行了比较。我们的模型在未来有一个明显的行为,并显示出一个大紧缩型崩溃。模型参数的最佳拟合值还用于计算几个物理和几何参数的当前值以及相变红移。为了考察暗能量的性质,对导出的模型进行了一定的宇宙学检验和诊断分析。
2022-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Data-Driven Discovery of a Simple Phantom-Crossing Dark Energy Parametrization
Swansea University(斯旺西大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究系早期宇宙研究中心);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo(东京大学宇宙物质理论研究机构(WPI)卡弗里宇宙物理数学研究所);Università di Bologna(博洛尼亚大学)
基于VCDM框架,结合贝叶斯样条重建和穷举符号回归,从宇宙学数据中发现一个单参数暗能量状态方程w(a)=w0/√a,能自然穿越幻象分界,且比两参数模型更受数据支持。
2026-06-18 astro-ph.CO hep-th
Extending the Coyote emulator to dark energy models with standard $w_0$-$w_a$ parametrization of the equation of state
我们讨论了Coyote模拟器的扩展,以预测具有w = w_0 +(1 - a)w_a形式的标度因子相关状态方程的暗能量(DE)模型的非线性物质功率谱。这种扩展是基于文献[40]中提出的常状态方程DE模型与时变状态方程DE模型的非线性谱之间的映射规则。使用一系列的N体模拟,我们表明,光谱等效是准确的子百分之一的水平,在同一范围内的模式和红移所涵盖的狼套件。因此,扩展的仿真器提供了一个非常有效和准确的工具来预测非线性功率谱的DE模型与w_0 - w_a参数化。根据相同的标准,我们已经开发了一个数字代码,我们已经实现了在一个专用模块的CAMB代码,可用于与狼仿真器结合在非线性物质功率谱测量的似然分析。所有代码都可以在https://github.com/luciano-casarini/PKequal上找到
2016-08-05 astro-ph.CO
GCG Parametrization for Growth Function and Current Constraints
本文研究了广义查伯金气体(GCG)作为暗能量候选者的宇宙学情形中大尺度结构的线性增长函数$f$。我们参数化的增长指数参数作为红移的函数,并做理论增长率和建议的参数化之间的比较研究。此外,我们证明了增长率的广泛的暗能量模型可以准确地模拟我们提出的参数化。最后,我们编辑了一个由红移范围(0.15,3.8)内的28个数据点组成的数据集来约束增长率。它包括来自各种项目/调查的直接增长数据,包括来自Wiggle-Z测量的最新数据。它还包括数据约束增长间接通过均方根质量波动$σ_8(z)$推断从Ly- $α$测量在各种红移。通过拟合我们提出的参数化$f$这些数据,我们表明,宇宙的大尺度结构的生长历史,虽然允许一个短暂的加速,目前不能区分它与一个永恒的加速宇宙。
2012-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Growth of perturbations in dark energy parametrization scenarios
本文通过考虑暗能量扰动的可能性,研究了线性区域中暗物质扰动的演化。为了做到这一点,两个流行的参数化,CPL和BA具有相同的自由参数和不同的红移依赖已被考虑。我们整合完整的相对论方程,以获得集群和CPL和BA暗能量的光滑版本的物质波动的增长。当$w<-1$($w>-1$)时,在光滑情况下的生长速率大于(小于)$Λ$ CDM,但是当$w>-1$($w<-1$)时,暗能量聚类给出更大(更小)的生长指数。我们测量相对于一致性$Λ$ CDM的增长率的相对差异,并研究它如何根据自由参数而变化。此外,发现光滑CPL和BA之间的增长率差异可以忽略不计,小于$0.5\%$,而对于聚类情况,差异是相当大的,可能高达2 $\%$。最后,使用最新的几何和增长率观测数据,我们进行了总体似然分析,并表明CPL和BA参数化的平滑和聚类情况与观测结果一致。特别是,我们发现的暗能量FoM $\sim70$的BA和$\sim30$的CPL表明BA模型的约束相对优于CPL之一。
2018-04-26 astro-ph.CO
Dynamical dark energy confronted with multiple CMB missions
本文利用多个CMB任务数据,研究暗能量状态方程的动力学,对比CPL及扩展参数化,发现ACT和SPT数据揭示出新的w_a,DE峰值。
2024-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Evidence of dynamical dark energy in a non-flat universe: current and future observations
本研究在非平坦宇宙中利用PADE参数化分析暗能量,发现当前及未来观测(含引力波)均支持动态暗能量(>99%置信水平),并可能揭示非平坦宇宙证据。
2023-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Do equation of state parametrizations of dark energy faithfully capture the dynamics of the late universe?
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);University of Malta(马耳他大学)
研究通过比较不同方法对暗能量方程状态的参数化,发现晚期宇宙的动力学推断依赖于所用的函数先验。在红移约1.7时,重建方法与平滑参数化方法在动力学上有显著差异。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Physical vs phantom dark energy after DESI: thawing quintessence in a curved background
本研究发现,具有非零宇宙曲率的融化型 quintessence 模型能像平坦背景下的 $w_0, w_a$ 参数化一样拟合 DESI 等近期数据,揭示了数据并未强制要求幽灵穿越,该现象仅是参数化导致的人为产物。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc