首页/论文/1109.4574

arXiv 1109.45742011-09astro-ph.COgr-qc

宇宙动力学：标准蜡烛、标尺和宇宙钟的联合分析

Cosmokinetics: A joint analysis of Standard Candles, Rulers and Cosmic Clocks

Remya Nair, Sanjay Jhingan, Deepak Jain

备注：: PDFLatex, 15 pages, 12 pdf figures, revised version to appear in JCAP
发表信息：: JCAP 01 (2012) 018
DOI：: 10.1088/1475-7516/2012/01/018

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

我们用运动学方法研究宇宙的加速膨胀。在这种情况下，我们以模型无关的方式参数化减速参数q（z）。假设三个简单的参数化，我们重建q（z）。我们结合最新的宇宙学数据进行了联合分析，这些数据包括标准烛光（超新星联盟2样本）、标准标尺（CMB/BAO）、宇宙钟（被动演化星系的年龄）和哈勃（H（z））数据。我们的结果支持宇宙加速膨胀。

英文摘要：

We study the accelerated expansion of the universe by using the kinematic approach. In this context, we parameterize the deceleration parameter, q(z), in a model independent way. Assuming three simple parameterizations we reconstruct q(z). We do the joint analysis with combination of latest cosmological data consisting of standard candles (Supernovae Union2 sample), standard ruler (CMB/BAO), cosmic clocks (age of passively evolving galaxies) and Hubble (H(z)) data. Our results support the accelerated expansion of the universe.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

在$Λ$ CDM和非绝热gCg模式中用标准烛光和标尺对EDGES $21$ -cm线观测的联合分析

Joint analysis of EDGES $21$-cm line observations with standard candles and rulers in $Λ$CDM and non-adiabatic gCg models

一个分解的广义Chaubergin气体（gCg）的能量通量从暗能量到暗物质，表示为负值的气体参数$α$，以减轻紧张局势之间的EDGES数据和宇宙学标准模型。使用EDGES数据并采用贝叶斯统计分析，与标准模型的一致性仅是边际的。然而，如果$α$足够负，则gCg非常好地拟合数据，即使与SNe Ia数据集组合。另一方面，当包括CMB和BAO声学尺度时，$α$的优选值接近于零，这意味着预测与$Λ$ CDM的小偏差。

2020-02-01astro-ph.COgr-qc

从宇宙时计、标准尺和标准烛光数据对幂律宇宙学的约束

Constraints on power law cosmology from cosmic chronometer, standard ruler, and standard candle data

在本文中，我调查如何以及简单的幂律扩展适合观测数据相比，标准的$Λ$ CDM模式。我分析了一个数据集组成的宇宙天文钟，标准尺，标准蜡烛测量，发现$Λ$ CDM模型提供了一个更好的适合这些数据的大多数组合比幂律的Ancket。

2021-08-23astro-ph.COgr-qchep-ph

用标准尺和蜡烛比较宇宙学模型

Comparison of cosmological models using standard rulers and candles

本文在宇宙空间平坦的假设下，分别使用标准标尺和标准烛光，对五种流行的暗能量模型进行了研究。作为标准标尺，我们使用了一个数据集，包括118个银河系规模的强透镜系统（单独的标准标尺，如果适当校准的质量密度分布）与BAO诊断（统计标准标尺）相结合。超新星Ia是标准的蜡烛。与以往大多数涉及强透镜系统的统计研究不同，我们放松了奇异等温球（SIS）的假设，以支持其推广：幂律质量密度分布。因此，随着宇宙学模型参数，我们拟合幂律指数和它的一阶导数相对于红移（从而允许质量密度分布演化）。结果表明，最佳拟合的$γ$参数是一致的，而不管考虑的宇宙学模型。这表明，银河系强透镜系统可能提供一个互补的探针，以测试暗能量的属性。拟合宇宙模型参数，我们得到的是与其他人进行的替代研究。由于标准尺和标准烛具有不同的参数简并性，标准尺和标准烛的组合给出了更严格的宇宙学参数结果。最后，我们尝试了基于信息论准则（AIC和BIC）的模型选择。我们的结果支持了这样一个观点，即宇宙学常数模型仍然是最好的模型，没有（至少是统计上的）理由去选择任何其他更复杂的模型。

2015-12-11astro-ph.CO

超越标准蜡烛和尺子的宇宙学

Cosmography beyond standard candles and rulers

我们使用几个宇宙学观测量，如光度距离模量，体积距离，角直径距离和哈勃参数进行宇宙学分析。这些数量是使用不同的数据集确定的：超新星类型Ia和伽马射线暴，重子声波振荡，宇宙微波背景功率谱和哈勃参数测量星系的调查。该数据集可以以前所未有的精确度对宇宙学扩展施加限制。我们还提出了预测的系数的运动学膨胀使用未来的，但现实的数据集：限制系数的膨胀可能会提高了一个因素10与即将到来的大尺度结构探测。最后，我们推导了几个宇宙学模型（包括$Λ$ CDM）的宇宙学参数集，并将它们与我们的最佳拟合集进行了比较。虽然距离测量无法区分这些模型，我们发现，包括哈勃数据集导致强约束的最低阶系数，特别是它是不兼容的$Λ$ CDM在3- $σ$置信水平。我们讨论了这一决定的可靠性，并提出进一步的意见，这可能是至关重要的宇宙学测试的可行性在未来的未来。

2012-01-25astro-ph.COgr-qc

来自低红移宇宙的标准尺子、蜡烛和时钟

Standard rulers, candles, and clocks from the low-redshift Universe

我们测量的长度的重子声学振荡（BAO）功能，和膨胀率的最近的宇宙，从低红移的数据，几乎独立的模型。我们只做了以下最小的假设：均匀性和各向同性;引力的度规理论;平滑的膨胀历史，以及标准烛光（超新星）和标准BAO标尺的存在。其余的由数据决定，这些数据是最近BAO和IA型超新星结果的汇编。仅作这些假设，我们第一次发现标准尺子的长度为$103.9 \pm 2.3\, h^{-1}$ Mpc。该值是一个测量值，与普朗克数据（$99.3 \pm 2.1 \, h^{-1}$ Mpc）设置的模型参数确定的模型相关的理论预测相反。后者假定$Λ$ CDM，标尺是辐射阻力下的声视界。加入被动星系作为标准钟或本地哈勃常数测量允许的绝对BAO规模被确定（$142.8\pm 3.7$ Mpc），在前一种情况下，额外的信息使BAO长度的确定更精确（$101.9\pm 1.9 \, h^{-1}\,$ Mpc）。宇宙的反曲率半径是弱约束的，并且与零一致，与引力模型无关，只要它是度量的。我们发现相对论性物质的有效数是$N_{\rm eff} = 3.53\pm 0.32$，与晚时暗能量或引力物理无关。

2014-11-18astro-ph.CO

低红移标准尺的长度

The length of the low-redshift standard ruler

假设存在标准尺、标准烛光和标准钟，只需要宇宙学原理、引力的度规理论、平滑的膨胀历史，并使用最先进的观测，我们确定了“低红移标准尺”的长度。我们使用的数据是最近的重子声学振荡数据（依赖于标准尺），1A型超新星（作为标准蜡烛），早期类型星系的年龄（作为标准时钟）和本地测定的哈勃常数（作为宇宙距离尺度的本地锚）的汇编。在一个标准的$Λ$ CDM宇宙学中，“低红移标准标尺”与辐射阻力下的声视界重合，这也可以通过一种依赖于模型的方式从CMB观测中确定。然而，一般来说，这两个量不需要重合。我们得到的限制的长度的低红移标准尺：$r^h_{\rm s}=101.0 \pm 2.3 h^{-1}$ Mpc，当只使用1A型超新星和重子声学振荡，和$r_{\rm s}=150.0\pm 4.7 $ Mpc时，使用时钟设置哈勃归一化，而$r_{\rm s}=141.0\pm 5.5 $ Mpc时，使用本地哈勃常数的测定（使用两个产量$r_{\rm s}=143.9\pm 3.1 $ Mpc）。标准标尺的低红移测定有一个误差，这个误差与依赖于模型的测定具有竞争力，后者是用{ \em Planck}卫星进行的宇宙微波背景测量，假定它是重子阻力末端的声音视界。

2016-07-18astro-ph.CO

更多相关论文收起更多论文

宇宙时钟

Cosmic Clocks

在扰动宇宙中，自大爆炸以来，在观测到的红移不变的二维表面上的共动示踪剂处于不同的适当时间。对于年龄独立已知的示踪剂，人们可以测量这些适当时间的扰动。这些来源的例子包括只发生在宇宙历史的一个短时期内的宇宙事件，以及不断发展的标准蜡烛和标准尺子。在本文中，我们推导出一个一般的规范不变的线性表达式，这种微扰的时空微扰。作为一个例子，我们证明了观测到的大尺度宇宙微波背景（CMB）的温度扰动正是由这些本征时间扰动给出的。加上Schmidt和Jeong（2012）导出的六个标尺扰动，这就完成了可以用标准标尺和蜡烛测量的独立观测量的集合。

2013-05-06astro-ph.CO

通过最大化低红移数据集之间的一致性测量SNIa的声音视界和绝对星等

Measuring the sound horizon and absolute magnitude of SNIa by maximizing the consistency between low-redshift data sets

重子拖曳期的共动声视界$r_{d}$包含了关于前复合期的重要物理信息，是宇宙的标准标尺。另一方面，Ia型超新星（SNIa）$M$的绝对星等是推断这些标准烛光距离的关键。获得这两个量中的（至少）一个对于从BAO/SNIa数据测量哈勃参数$H_0$至关重要。在这项工作中，我们提出了一种新的方法来测量宇宙尺子有多长，以及标准烛光有多亮，而不依赖于$H_0$张力的主要驱动因素，即避免（i）使用CMB数据;（ii）在宇宙距离阶梯的第一步校准SNIa;以及（iii）任何具体的宇宙学模型的假设。我们仅假设SNIa可以安全地用作标准烛光，$r_d$可以安全地用作标准尺子，同时假设宇宙学原理和引力的度规描述是正确的，光子在零测地线中传播，光子数守恒。我们的方法是基于损失函数的最小化，该损失函数代表了本研究中采用的低红移数据集之间的不一致性水平，即：SNIa，BAO和宇宙计时器。在我们的主要分析中，我们得到：$r_d=(146.0^{+4.2}_{-5.1})$ Mpc，$M=-19.362^{+0.078}_{-0.067}$。前者与普朗克的$Λ$ CDM最佳拟合宇宙学完全兼容，但在解耦之前仍然为新物理学留下了足够的空间，而我们对$M$的约束更接近协调模型的首选值，尽管它仅低于SH 0 ES测量值$\sim 1.4σ$。

2022-02-07astro-ph.CO

用Ia型超新星和超压缩射电源检验距离对偶关系

Testing the distance duality relation using type Ia supernovae and ultracompact radio sources

我们测试的宇宙距离的对偶关系$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)\equiv 1$使用标准蜡烛/尺子在一个完全独立的模式的方式可能的偏差。以Ia型超新星为标准烛光，导出光度距离$D_L(z)$;以超致密射电源为标准标尺，导出角直径距离$D_A(z)$。我们把距离对偶关系的偏差记为$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)=η(z)$。具体来说，我们使用$η(z)$的两个参数化，即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。通过比较相同红移下的$D_L(z)$和$D_A(z)$，利用马尔可夫链蒙特卡罗方法得到参数$η_0$。对于第一和第二参数化，最佳拟合结果分别为$η_0=-0.06\pm 0.05$和$-0.18\pm 0.16$。我们的结果既不依赖于宇宙学模型，也不依赖于宇宙的物质含量或曲率。

2017-12-13astro-ph.CO

宇宙距离对偶性与宇宙透明性

Cosmic distance duality and cosmic transparency

我们比较了超新星观测（标准烛光）和重子声学振荡数据（标准标尺）这两种距离指示器的距离测量结果。从SDSS，6dFGS和最新的BOSS和WiggleZ调查的BAO数据的超新星的Union 2样本被用来寻找偏离距离对偶关系。我们发现超新星比BAO测量的预期要亮。光度距离倾向于比从角直径距离估计中预期的要小，这在早期的距离对偶性研究中也发现了，但这种趋势在统计上并不显著。这进一步限制了宇宙的透明度。

2013-02-13astro-ph.COgr-qc

II-P型超新星作为标准烛光：对SDSS-II样品的再认识

Type II-P Supernovae as Standard Candles: The SDSS-II Sample Revisited

利用13颗超新星的28个光谱数据，重新研究了II-P型超新星（SNe~II-P）中观测到的H β和Fe Ⅱ速度之间的相关性，并证明了它可以用色散约为300 km/s的线性关系很好地模拟。使用这种相关性，我们重新分析了由D 'Andrea等人编制的SNe II-P的公开样本，并发现哈勃图的内在距离散射为11%，这几乎与他们的样本添加到现有集合之前测量的一样紧密。在他们的工作中报道的较大的散射被发现是系统的，并且由于低的信噪比和早期的时期，许多光谱是在获得的，其中大部分可以通过测量H β而不是Fe II速度来减轻。他们的样本，虽然支持越来越多的证据表明SNe II-P是良好的宇宙统治者，但偏向于本质上更明亮的物体，并且不是一个合适的集合来改善SNII-P相关参数。这将等待专门的调查。

2010-08-04astro-ph.CO

校准宇宙距离标度阶梯：作为距离锚的声音视界标度和局部膨胀率的作用

Calibrating the cosmic distance scale ladder: the role of the sound horizon scale and the local expansion rate as distance anchors

我们利用独立于宇宙模型的宇宙膨胀历史的测量提供了一个宇宙距离阶梯。它们是Ia型超新星，被用作标准烛光（红移在0.01和1.3之间）和重子声学振荡（红移在0.1和0.8之间）作为标准标尺。我们以两种方式校准（锚定）阶梯：首先使用本地$H_0$值作为$z$ = 0的锚定（有效地校准标准烛光），其次使用宇宙微波背景推断的声音地平线尺度作为锚定（给出标准标尺长度）作为反距离阶梯。这两种方法是一致的，但在扩展历史$H(z)$的不确定性较小，如果使用的声音地平线尺度。我们目前的推断值的辐射阻力$r_d$，不依赖于假设的早期膨胀的历史，也不对宇宙微波背景测量，但对宇宙距离阶梯和重子声学振荡测量的声音地平线。我们还提出了推导出的值$H_0$从反距离阶梯，我们表明，他们是非常好的协议与外推值在$Λ$ CDM模型从普朗克宇宙微波背景数据。

2015-02-07astro-ph.CO

未校准宇宙标准作为晚期宇宙学模型的稳健检验

Uncalibrated Cosmic Standards as a Robust Test on Late-Time Cosmological Models

本文提出未校准宇宙标准（UCS）框架测试晚期宇宙学模型，通过避免依赖再复合前物理和CMB功率谱振幅减少早期宇宙偏差，发现暗能量约束向$Λ$CDM偏移，并指出标准尺与标准烛光间的轻微张力可通过超新星星等偏差缓解。

2025-08-10astro-ph.COhep-ph

一种新的用于从BAO数据重建暗能量性质的零诊断方法

A new null diagnostic customized for reconstructing the properties of dark energy from BAO data

重子声学振荡（BAO）是研究宇宙近代膨胀历史的重要标准标尺。我们展示了如何一个简单的扩展的OM诊断，我们称之为OM 3，可以结合标准的标尺信息从BAO与标准的烛光信息从Ia型超新星（SNIa）产生一个强大的新的零诊断的宇宙学常数假设。Om3的一个独特之处是它需要最少的宇宙学假设，因为它的确定不依赖于物质密度和哈勃常数的当前值或到最后散射表面的距离的先验知识。因此，这些量的观测不确定性不会影响Om3的重建。我们使用Union 2.1 SNIa数据集和来自SDSS，WiggleZ和6dFGS的BAO数据重建Om3。我们的结果与暗能量是宇宙学常数的结论是一致的。我们展示了如何OM和OM 3可以用来获得准确的模型独立的约束条件的暗能量从未来的数据集，如BigBOSS的属性。

2012-12-06astro-ph.CO

射电类星体中的超致密结构作为宇宙学探测：宇宙暗区之间相互作用的修正研究

Ultra-compact structure in radio quasars as a cosmological probe: a revised study of the interaction between cosmic dark sectors

一个新的汇编$120$角尺寸/红移数据紧凑的射电类星体从甚长基线干涉测量（VLBI）的调查促使我们重新审视暗能量和暗物质之间的相互作用，这些探针达到高红移$z\sim 3.0$。本文以中等光度射电类星体为标准标尺，结合普朗克最新的BAO和CMB观测结果为统计标尺，研究了不同唯象相互作用暗能量（IDE）模型的观测约束。通过MCMC方法和优值图、信息准则等统计方法的计算结果表明：（1）与现有的标准烛光和标准钟数据相比，中光度射电类星体标准标尺探测到的红移更高，可以对不同的IDE情景提供可比的约束。(2)暗能量和暗物质之间的相互作用似乎正在消失或略小于零。在68.3%的置信水平下，能量从暗物质转移到暗能量，这意味着这些IDE模型不能缓解符合问题，甚至更加严重。然而，相互作用项和哈勃常数之间的强简并可能有助于缓解最近的普朗克和HST测量之间的$H_0$的紧张关系。(3)关于竞争的暗能量模型的排名，IDE与更多的自由参数实质上是惩罚BIC标准，这与以前的结果来自其他宇宙学探测非常吻合。

2017-10-26astro-ph.CO

宇宙距离阶梯校准与Ω_k测量的模型无关处理方法：基于低红移观测

A model-independent treatment of cosmic ladder calibration and $Ω_k$ measurement through low-$z$ observations

提出模型无关方法，利用宇宙学计时器、Ia型超新星和重子声学振荡数据，通过高斯过程重建并约束距离阶梯校准参数$M$、$Ω_k$和$r_d$，所得结果不确定性仍较大，但为缓解哈勃张力提供新途径。

2024-05-27astro-ph.CO

用最近对高红适类星体的观测重新审视Chaubergin气体宇宙学

Revisiting Chaplygin gas cosmologies with the recent observations of high-redshfit quasars

本文利用覆盖$0.04<z<5.1$红移范围的类星体的最新观测资料，研究了一系列Chaubergin气体模型作为统一暗物质和暗能量的候选者。基于现有标准烛光和标准标尺数据的不同组合，对广义Chaubergin气体（GCG）、修正Chaubergin气体（MCG）、新广义Chaubergin气体（NGCG）和粘性广义Chaubergin气体（VGCG）模型进行了约束.此外，我们应用詹森-香农散度（JSD），状态诊断，和偏差信息准则（DIC）来区分这些CG模型，基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计结果。结果表明：（1）标准标尺数据可以对不同CG模型的宇宙学参数提供更严格的约束。有趣的是，由现有数据得到的物质密度参数$Ω_{m}$和哈勃常数$H_{0}$与普朗克2018年的结果一致;（2）基于统计准则JSD，我们的研究结果表明Chaubergin气体与协调$Λ$ CDM模型具有良好的一致性。然而，在状态发现诊断的框架下，GCG和NGCG模型不能与$Λ$ CDM区分开来，而MCG和VGCG模型在当前时期与$Λ$ CDM有显著的偏差;（3）根据DIC统计准则，我们证明了MCG和VGCG模型具有来自高红适类星体的观测支持，而GCG和NGCG模型错过了较少的观测支持类别，但不能排除。

2022-08-12astro-ph.CO

用普朗克数据后的宇宙观测对抗DGP膜世界引力

Confronting DGP Braneworld Gravity with Cosmic Observations after Planck Data

Dvali-Gabadadze-Porrati具有膜张力的膜世界引力的正常分支在现有的宇宙观测中从几何学和动力学的角度受到质疑。在几何方面，以Ia型超新星为标准烛光，以重子声学振荡为标准标尺，利用首次公布的15.5个月数据中的宇宙微波背景测量来修正背景演化。在动力学方面，红移空间畸变数据将用于确定物质扰动的演化。通过Markov链Monte Carlo分析，我们发现了Dvali-Gabadadze-Porrati膜世界的一个空间平坦正规分支的无量纲交叉尺度$Ω_{r_c}=1/(4H^2_0r^2_{c})=0.00183_{-0.00183}^{+0.000338}$.该结果表明，交叉量表$r_c$应在$12H^{-1}_0$附近，这与之前的结果$r_c>3H^{-1}_0$一致，甚至更大。这也意味着在$H^{-1}_0$尺度下五维引力效应很弱。

2014-02-27astro-ph.CO

利用机器学习重构方法重新审视宇宙距离对偶关系：HII星系与超致密射电类星体的结合

Revisiting the cosmic distance duality relation with machine learning reconstruction methods: the combination of HII galaxies and ultra-compact radio quasars

本文利用高斯过程和人工神经网络两种机器学习重构方法，结合HII星系和超致密射电类星体观测数据，评估了宇宙距离对偶关系，发现在重叠红移域内CDDR有效，且高红移下违反参数约束达$10^{-3}$级别。

2021-10-03astro-ph.CO