Study of cosmic backreaction on the future evolution of an accelerating universe using multiple domains
我们调查的影响,由于不均匀性对目前的宇宙的演化考虑宇宙被分割成多个领域内的Buchert框架。以观测到的宇宙当前的加速度作为基本输入,我们研究了不均匀性对未来演化的影响。我们发现,从不均匀性的反作用导致的加速度减慢,在未来的初始配置和模型参数的范围内,甚至在某些情况下,导致未来的减速时代的出现。我们考虑了两种不同的宇宙划分,并对这两种情况下宇宙的加速和反作用的行为进行了比较分析。
2013-07-18 astro-ph.CO
Is the present acceleration of the Universe caused by merging with other universes?
该研究提出宇宙间合并可导出修正 Friedmann 方程,从而在不引入宇宙学常数的情况下解释宇宙当前的加速膨胀。
2023-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Present Acceleration of Universe, Holographic Dark Energy and Brans-Dicke Theory
利用全息暗能量模型,以哈勃尺度的倒数作为红外截止,在Brans-Dicke理论中很自然地解释了宇宙的加速膨胀。它还得出结论,如果宇宙继续膨胀,那么有一天它可能完全充满了暗能量。
2008-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Comment on "Einstein's Other Gravity and the Acceleration of the Universe''
我们证明了在E. Linder [arXiv:1005.3039,Phys.Rev.D 81,127301(2010)],不可能穿过体模分界线$w_{\mathrm{DE}}=-1$。
2010-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Ellipsoidal Expansion of the Universe, Cosmic Shear, Acceleration and Jerk Parameter
为了研究时空的各向异性是否会引起宇宙剪切或减速参数的差异,我们在Bianchi I宇宙中研究了宇宙剪切的最一般表达式,并研究了减速参数与宇宙剪切之间的联系。我们还考虑了剪切参数的方法来测量从减速到加速宇宙的过渡。我们还研究了加加速度参数和椭球宇宙之间的联系。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous and anisotropic Universe and apparent acceleration
本文介绍了LTB-Bianchi I(平面对称)宇宙模型。研究并求解了爱因斯坦场方程。我们调查的影响,这种模型的宇宙,特别是这些结果是重要的,在理解的效果的组合存在的非均匀性和各向异性的宇宙。在此LTB各向异性宇宙框架下分析了偏离UNION 2星表的观测星等-红移数据,得到了不包含任何暗能量的拟合结果。
2014-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration of the universe: a reconstruction of the effective equation of state
目前的工作是基于一个参数重建的有效或总的状态方程的宇宙加速膨胀的模型。利用超新星距离模数据、哈勃观测数据、重子声学振荡数据和宇宙微波背景位移参数数据,通过极大似然分析得到了模型参数的约束条件。为了统计比较,同样的分析也已进行了wCDM暗能量模型。不同的模型选择标准(Akaike信息准则(AIC))和(贝叶斯信息准则(BIC))给出了明确的指示,重建的模型是一致的wCDM模型。在(q_0,j_0)参数空间上建立了两种模型(w_{eff}(z)模型和wCDM模型)。对重建模型的暗能量状态方程参数(w_{DE}(z = 0))和宇宙学加加速度(j_0)的当前值进行了更严格的约束。
2016-05-26 astro-ph.CO
Does information entropy play a role in the expansion and acceleration of the Universe?
我们从信息论的角度提出了宇宙膨胀和加速的解释。我们得到了静态宇宙中质量分布的位形熵随时间的演化,并表明引力不稳定性的过程导致位形熵在密度涨落的增长过程中迅速耗散,使这样的宇宙熵不利。我们发现,在一个膨胀的宇宙,配置熵率是由宇宙的膨胀率和密度波动的增长率。在物质主导的宇宙中,组态熵率变小,但仍保持为负,并最终在未来某个时间在$Λ$主导的宇宙中变为零。组态熵可能与暗能量有关,并可能在当前宇宙加速膨胀中起着驱动作用,导致宇宙达到最大熵组态。
2017-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration of the Universe in f(R) Gravity Models
本文讨论了一种适用于任何解析f(R)引力模型和冷暗物质的宇宙晚期动力学研究的一般形式。形式主义,然后阐明了两个例子。模型参数值的选择应符合基本观测要求。
2014-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Accessing the Acceleration of the Universe with Sunyaev-Zel'dovich and X-ray Data from Galaxy Clusters
通过专门使用Sunyaev-Zel'dovich效应和来自红移范围为0.023< z < 0.784的25个星系团的X射线表面亮度数据,我们使用运动学描述来访问宇宙加速度。这样的结果完全独立于任何度量引力理论的有效性,充满宇宙的可能物质能量含量,以及SNe Ia哈勃图。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Universe acceleration through observational constraints via Hubble parameter reconstruction
本研究提出一种创新的哈勃参数参数化方法,结合多类观测数据用MCMC约束参数,发现状态方程符合phantom模型特征,为宇宙加速膨胀研究提供了不依赖模型的新途径。
2024-04-04 astro-ph.CO
Non-adiabatic-like accelerated expansion of the late universe in entropic cosmology
在“熵宇宙学”中,考虑到宇宙视界的熵和温度,在弗里德曼方程和加速度方程中增加了一个额外的驱动项,而不是宇宙学常数$Λ$。利用修正的Friedmann方程和加速方程,研究了熵宇宙学中的类非绝热加速膨胀。在这项研究中,我们考虑一个均匀的,各向同性的,空间平坦的宇宙,专注于单流体(单组分)占主导地位的宇宙在后期。为了研究晚期宇宙的性质,我们求解了修正的弗里德曼方程和加速方程,忽略了早期宇宙的高阶修正。我们从热力学热力学第一定律推导出连续性(守恒)方程,假设视界上的熵和温度引起非绝热膨胀。利用连续性方程,我们制定了广义弗里德曼和加速方程,并提出了一个简单的模型。通过光度距离,它表明,简单的模型符合观测到的宇宙加速膨胀和微调的标准$Λ$ CDM(λ冷暗物质)模型。然而,我们发现,简单模型的熵的增加可能是均匀的,而标准的$Λ$ CDM模型的熵的增加是逐渐缓慢的,特别是在目前的时间。换句话说,与标准$Λ$ CDM模型的预测不同,简单模型预测当前时间不是特殊时间。
2013-02-09 astro-ph.CO
Einstein's Other Gravity and the Acceleration of the Universe
时空曲率在广义相对论中起着主要作用,但爱因斯坦后来考虑了一个以挠率为中心量的理论。正如爱因斯坦-希尔伯特作用量在里奇曲率标量R中可以推广到f(R)引力一样,我们考虑将平行引力或挠标量T引力推广到f(T)理论。场方程自然是二阶的,避免了病态,并且可以产生具有独特特征的宇宙加速。
2010-08-26 astro-ph.CO gr-qc
DBI Galileon and Late time acceleration of the universe
我们考虑嵌入在1+4维最大对称Minkowski背景中的1+3维最大对称Minkowski膜。得到的1+3维有效场论是DBI(Dirac-Born-Infeld)Galileon型的。我们用这个模型来研究宇宙的晚期加速。我们研究了该模型与和谐ΛCDM行为的偏差。最后,我们使用各种观测数据对模型参数进行了约束。
2012-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Onset of acceleration in a Universe initially filled by dark and baryonic matters in nonminimally coupled teleparallel model
本文讨论了引力平行模型中的非最小耦合本质暗能量。阐明了初始暗能量密度可忽略的物质主导宇宙如何通过$Z_2$对称性破缺演化到晚时de Sitter时空.
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Light mass galileon and late time acceleration of the Universe
通过引入场势,考虑拉格朗日量中最低阶的Galileon项$(\partial_μ ϕ)^2 \Boxϕ$,研究了Galileon标量场模型。我们使用Statefinder层次结构来区分轻质量伽利略模型与不同的潜力之间的$Λ$ CDM行为。将$Om$诊断应用于宇宙动力学,并利用SN+Hubble+BAO数据研究了观测约束对模型参数的影响。
2015-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Deceleration versus Acceleration Universe in Different Frames of $F(R)$ Gravity
本文研究了在F(R)引力框架(Jordan框架)和非最小耦合标量场理论框架以及最小耦合标量场理论框架(Einstein框架)下,各种模型中加速宇宙和减速宇宙的发生。如我们所示,如果在一个帧中施加加速度,则当在另一帧中变换时,它不一定对应于加速度度量。正如我们将要证明的,这个问题是模型和框架依赖的,但似乎没有一个通用的方案,允许对这些情况进行分类。
2017-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New interpretation of MOND based on Mach principle and an Unruh like effect
在广义等效原理的背景下,基于Sciama对Mach原理和Unruh类效应的解释,对MOND给出了一种新的解释。在加速度为$a$的局部加速坐标系中,Rindler视界的出现可能导致宇宙学视界或哈勃长度的局部性质为等加速度$a_0$。这个坐标系中的总重力加速度变成$a$和$a_0$的组合。对于$a\gg a_0$,常规重力质量$m_g$与主导加速度相互作用为$m_g a$,并且应用Sciama的解释导致标准牛顿动力学。然而,对于$a\ll a_0$,一个减少的引力质量$\bar{m}_g$与主导加速度相互作用,作为$\bar{m}_g a_0$,并在这个减少的引力质量上应用Sciama的解释导致MOND。这引入了MOND的第三个提议:{ \it引力质量的修正}。
2009-11-29 astro-ph.CO gr-qc
A unified geometric description of the Universe: from inflation to late-time acceleration without an inflaton nor a cosmological constant
我们提出了一个由引力理论产生的宇宙学模型,它具有一个无限高的高阶曲率不变量,可以再现宇宙的整个演化:从暴胀到晚期加速,而不需要调用暴胀子或宇宙学常数。这个理论是爱因斯坦式的。弗里德曼-勒迈特-罗伯逊-沃克度规的场方程是二阶的,并且可以再现与低红移时宇宙学常数提供的加速度一致的晚期演化。我们的研究结果迫使我们重新解释暗能量的本质,成为一种完全继承自时空几何的机制。
2022-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是,我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型,但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明,如果$Λ$ CDM是正确的模型,DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移(这是源红移$z$的时间演化)在3- 5年的引力波(GW)观测的中子星双星,这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行,而不需要任何电磁观测的参考,并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Fractal universe and cosmic acceleration in a Lemaître-Tolman-Bondi scenario
在本文中,我们试图回答的问题:宇宙的宇宙加速度可以有一个分形的解决方案?我们给出了一个精确的解决方案的Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)宇宙的假设,这样一个光滑的度量是能够描述,平均而言,物质的分形分布。虽然LTB模型有一个中心,但我们推测,当分形维数与空间维数相差不大时,这个度量适用于分形结构的任何点,当选择为中心时,平均而言,没有任何特殊的点或方向。我们研究了观测到的Ia型超新星(SNe Ia)的星等-红移关系,表明宇宙膨胀的明显加速可以解释为物质的分形分布的结果时,相应的时空度规被建模为一个光滑的LTB之一,如果在几百Mpc的尺度上的分形维数是$D=2.9 \pm 0.02$。
2018-10-15 astro-ph.CO gr-qc
A hybrid model of viscous and Chaplygin gas to tackle the Universe acceleration
受两个解释宇宙加速的开创性模型的启发,本文研究了一个由广义Chaubergin气体和体粘滞系数构成的混合模型.我们称这个模型为粘性广义Chaubergin气体(VGCG),它的自由参数通过观测的哈勃参数、Ia型超新星、重子声学振荡、强透镜系统、HII Galerkin和联合贝叶斯分析等宇宙学数据来约束。此外,我们还实现了一个Om诊断来分析VGCC动力学及其与标准宇宙学模型的差异。与标准宇宙学模型相比,混合模型显示出重要的差异。最后,基于我们的联合分析,我们发现,VGCG可能是一个有趣的候选人,以减轻众所周知的哈勃常数紧张。
2021-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration from topological considerations II: Fiber bundles
在这项工作中,我们研究了另一种拓扑模型来解释所观察到的时空加速,我们回答的问题是,这种加速是否可能是宇宙的拓扑结构的后果。为了做到这一点,我们提出,整个宇宙是由一个四维的基本空间,它代表时空,赋予纤维形成一个主纤维束。我们分析了这个假设的均匀和各向同性的四维时空,并表明纤维对基空间的影响是,时空加速取决于纤维的组,即使在振荡的方式,类似于宇宙的行为,根据最近的观察。我们的结论是,宇宙的加速行为有可能是由于它的整个拓扑结构,而不是一种奇异的物质。
2019-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Questioning Cosmic Acceleration with DESI: The Big Stall of the Universe
本文利用DESI重子声学振荡等数据,在超过5σ置信水平上发现宇宙在CPL情景下经历三次减速并最终进入“大停滞”,挑战了宇宙加速膨胀的传统认知。
2025-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic interpretation and cosmological signature of Milgrom's acceleration
在这封信中,我们提出了一个相对论的坐标独立的解释Milgrom的加速度$a_{0}=1.2 \times 10^{-8} \hbox{cm/s}^{2}$通过一个几何约束的Kretschmann不变量标量的乘积乘以表面积的2-球定义通过适当的特征长度尺度的本地和宇宙的制度,所描述的Schwarzschild和Friedman-Lema\^ıtre-Robertson-Walker(FLRW)的几何形状,分别。通过要求这些制度之间的一致性,我们得到了一个有吸引力的表达式的经验(迄今无法解释)之间的关系加速度$a_0$和$c H_0$。施加这种协变的几何标准后FLRW模型,产生一个动力学方程的哈勃标量的解决方案相匹配,以非常高的精度,宇宙膨胀率的$Λ$ CDM和谐模型适合宇宙时代接近目前的时代。我们相信,这种对$a_0$的几何解释可以为更深入地理解重力提供相关信息
2019-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Late-time acceleration in Higher Dimensional Cosmology
我们在高维宇宙学中研究宇宙的晚期加速。宇宙中的物质被假定施加压力,这种压力在正常维度和额外维度中是不同的。宇宙学可行的解决方案被发现存在简单形式的状态方程。通过与超新星数据的比较,模型的参数是固定的。虽然观测结果表明,物质在正常维度中施加的压力几乎为零,但我们假设,在额外维度中,状态方程的形式为$P \propto \, ρ^{1 - γ}$。对于适当的参数选择,宇宙中的后期时间加速发生,$q_0$和$z_{tr}$分别约为-0.46和0.76。
2011-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration in asymptotically Ricci flat Universe
我们在$f(R)$度规引力的框架下,利用指数模型分析了Friedmann-Robertson-Walker时空的演化。我们表明,$f(R)$引力可能会导致消失的有效宇宙学常数在遥远的未来(即$R\rightarrow 0$),但产生一个短暂的加速膨胀在目前的时间与一个潜在的可行的宇宙学历史。这与几个$f(R)$模型形成对比,后者虽然可行,但通常会产生一个非零的有效宇宙学常数($R\rightarrow 4Λ_{\rm eff}$)。我们还表明,在渐近平坦时空中的相对论性{星可以支持在这个框架内,而不会遇到任何奇点,特别是在里奇标量$R$。
2017-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Does Unruh radiation accelerate the universe? A novel approach to the cosmic acceleration
我们提出了一个新的机制,目前的宇宙加速。我们发现,在Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)膜世界模型框架下,膜所感受到的Unruh辐射的温度并不等于膜宇宙的固有温度(在视视界处的Hawking温度).由尘埃主导的膜所感知的Unruh辐射总是比由几何温度测量的膜更温暖,这自然会引起基于最合理的热力学原理的体与膜之间的能量流动。通过对体Unruh辐射与膜物质相互作用的微观机制的深入研究,提出了体Unruh辐射对膜上尘埃物质的能量注入加速了宇宙。
2009-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic acceleration in dust only Universe via energy-momentum powered gravity
我们提出了一个修正的引力理论,通过在爱因斯坦-希尔伯特作用量中加入$f(T_{μν}T^{μν})$项来构建,并详细阐述了一个特殊的情况$f(T_{μν}T^{μν})=α(T_{μν}T^{μν})^η$,其中$α$和$η$是实常数,被称为能量-动量动力引力(EMPG)。我们寻找可行的宇宙学所产生的EMPG,特别是在宇宙的后期加速膨胀的背景下。我们调查的EMPG参数$(α,η)$的范围内的理论和观测的理由,导致宇宙的后期加速与无压物质,同时保持标准的广义相对论的成功在早期。我们发现,$η=0$对应于$Λ$ CDM模型,而$η\neq 0$导致一个$w$ CDM型模型。然而,EMPG模型的基本物理学是完全不同的,因为EMPG宇宙中的能量仅来自无压物质。此外,无压物质的能量是不守恒的,也就是说,一般来说,它不会随着宇宙的膨胀而稀释为$ρ\propto a^{-3}$。最后,我们约束的EMPG为基础的宇宙学的参数与最近汇编的28哈勃参数测量,发现这个模型描述了类似的宇宙演化的$Λ$ CDM模型。我们简要地讨论了EMPG可以与Starobinsky引力统一来描述宇宙的完整历史,包括暴胀时代。
2018-02-08 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
The Bulk Viscous String Cosmology in An Anisotropic Universe With Late Time Acceleration
一个由大量字符串形成的云模型被用作Bianchi II型源。我们假设模型中的膨胀$(θ)$与剪切$(σ)$成比例。为了得到精确解,我们把流体的状态方程考虑为刚性形式。发现体粘滞系数在宇宙历史中起着非常重要的作用。在存在体粘滞时,粒子对弦起主导作用,而在没有体粘滞时,弦对粒子起主导作用,这与最近的观测结果不一致。我们还观察到,粘性导致宇宙的膨胀加速。我们的模型正在从早期的减速阶段发展到后期的加速阶段。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2012-11-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
Cosmic acceleration and phantom crossing in $f(T)$-gravity
在$f(T)$引力理论中,我们提出了两个新的模型来实现宇宙加速和暗扭转引起的幻影穿越。对模型参数进行了约束,并讨论了观测检验。最佳拟合结果有利于加速宇宙,在不久的过去或未来可能出现幻影穿越,随后分别是物质和辐射主导的时代。
2011-12-17 astro-ph.CO physics.gen-ph
Inflation and late-time acceleration from a double-well potential with cosmological constant
提出了一个没有大爆炸奇点的宇宙模型,它显示了一个早期的暴胀期,在一个相变到一个通货紧缩时代之前结束。该模型产生了足够的重粒子,使宇宙在MeV的温度下重新加热。在重新加热之后,它平滑地匹配标准$Λ$ CDM场景。
2016-05-05 astro-ph.CO gr-qc
Late Time Acceleration of the 3-Space in a Higher Dimensional Steady State Universe in Dilaton Gravity
在弦框架下,给出了具有任意耦合常数w和指数型π介子自相互作用势的π介子引力下(1+3+n)维稳态宇宙的宇宙学解.我们特别关注的类中的3-空间扩展随时间变化的减速参数。我们讨论了内维数的数目和介子耦合常数的值,以确定与观测宇宙和原始核合成相一致的情况。三维空间以减速的膨胀率开始,并根据w和n的值演变成加速的膨胀阶段,但在所有情况下都以大撕裂结束。我们进一步详细讨论了允许精确解的情况下,w=1和w=1/2的宇宙演化。我们还评论了一个四维的观察者如何设想宇宙,他不知道内部的维度,并认为传统的广义相对论在宇宙尺度上是有效的。
2013-02-11 astro-ph.CO gr-qc
Universe acceleration in modified gravities: $F(R)$ and $F(T)$ cases
本文综述了修正引力理论在宇宙学问题和理论性质方面的最新进展。特别是,我们明确探讨了共形变换,Starobinsky通货膨胀,和统一的情况下,膨胀和后期的时间加速度在$F(R)$重力和$F(T)$重力(扩展teleparallel重力)。此外,我们还研究了中子星和$F(R)$引力中的超子问题。此外,对于圈量子宇宙学(LQC),给出了$F(T)$引力中有限时间未来奇点的性质。此外,我们研究了来自Kaluza-Klein(KK)和Randall-Sundrum(RS)理论的$F(T)$引力理论。
2014-02-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Open FRW universes and self-acceleration from nonlinear massive gravity
在最近提出的具有Lorentz不变质量项的非线性大质量引力的背景下,我们研究了由任意物质源驱动的开放Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙.虽然最近发现平坦的FRW解是不存在的,但证明并没有延伸到开放宇宙。我们发现三个独立的分支解决方案的运动方程的施托克伯格标量。其中一个分支不允许任何非平凡的FRW宇宙学,就像前面的不通过结果一样。另一方面,其他两个分支都允许一般开放的FRW宇宙由弗里德曼方程与物质源,标准曲率项和一个有效的宇宙学常数$Λ_{\pm}=c_{\pm}m_g^2$。这里,$m_g$是引力子质量,+和-代表两个分支,$c_{\pm}$是由理论的两个无量纲参数决定的常数。由于一个开放的FRW宇宙具有足够小的曲率常数可以近似平坦的FRW宇宙,但没有完全平坦的FRW解,该理论在平坦的FRW极限处表现出不连续性。
2011-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local and non-local measures of acceleration in cosmology
当前的宇宙学观测,当在均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)模型的框架内解释时,强烈表明宇宙正在进入加速膨胀的时期。这通常意味着空间本身的膨胀正在加速。然而,在一般时空中,这不一定是真的。我们试图澄清这一点,通过考虑一些本地和非本地的措施,在各种非均匀宇宙模型的加速度。每一个选择的措施对应于一个理论或观测的程序,以前曾被用来研究宇宙学中的加速度,所有措施减少到相同的数量在严格的空间均匀性和各向同性的限制。在统计均匀和各向同性的时空中,我们发现从距离-红移关系的观测中推断的加速度与空间平均宇宙的加速度密切相关,但不一定与时空本身的局部加速度的平均值有任何相似之处。然而,对于不显示统计均匀性和各向同性的非均匀时空,我们发现从观测中推断的加速度与平均时空的加速度之间几乎没有相关性。这表明在不均匀宇宙中进行的观测可以暗示在没有暗能量存在的情况下加速。
2012-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Approaches to Understanding Cosmic Acceleration
本文综述了解释观测到的宇宙加速的理论方法。我们简要地讨论宇宙加速的证据,以及标准广义相对论与传统的能量-动量源耦合的含义。然后,我们提出了三种解决加速宇宙的方法:引入宇宙学常数,它的问题和起源;暗能量的可能性,以及基础物理学的相关挑战;以及广义相对论的红外修正可能是宇宙大尺度行为的原因。
2009-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Acceleration from Causal Backreaction in a Smoothly Inhomogeneous Universe
提出了一种唯象形式,即宇宙的视加速度是由大尺度结构的形成产生的,从而消除了协调模型中宇宙学常数的符合和大小微调问题,以及动力学暗能量的潜在不稳定性问题.观察到的加速结果从无数的局部扰动的综合效果,由于个别维里化的系统,重叠在一起,在一个平滑的非均匀调整的FRW度量,在一个过程中,由因果流的不均匀性信息向外从每个聚集的系统。我们讨论了几个参数,从文献中声称放置急剧限制的强度后,backreaction相关的影响,并显示为什么这样的论点是不适用于物理现实的宇宙学分析。一个简单的参数化模型的选择,其中包括几个能够拟合的光度距离数据从Ia型超新星基本上以及最适合的平面$Λ$ CDM模型,而不诉诸于暗能量,任何修改重力,或当地的空白。同时,这些模型可以重现测量的宇宙学参数,如宇宙的年龄,空间平坦度所需的物质密度,现今的减速参数,以及宇宙微波背景的角度尺度,以合理接近其和谐值。最后,我们考虑潜在的观测签名,区分这种宇宙学形式主义从$Λ$ CDM或暗能量,以及可能的长期命运,这样一个宇宙的影响范围不断扩大,其日益叠加的扰动。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical interpretation of the wavefunction of the universe
本文研究了宇宙波函数的物理意义。利用由小超空间模型中的Wheeler-DeWitt(WDW)方程导出的连续性方程,证明了宇宙的量$ρ(a)=|ψ(a)|^2$与宇宙的哈勃参数成反比.因此,$ρ(a)$表示宇宙在演化过程中保持在$a$状态的概率密度,我们称之为宇宙波函数的动力学解释。我们证明,动力学解释可以预测宇宙的演化规律在经典极限的弗里德曼方程所给出的。进一步证明了WDW方程中的算子序因子$p$的值可以确定为$p=-2$ .
2015-07-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Do current observations support transient acceleration of our universe?
在本文中,我们研究了一个关于宇宙动力学的非常自然的问题,即在当前的加速阶段之后立即出现减速阶段的可能性。首先,我们集中在物质创造理论,这被认为是一个可行的替代暗能量和修改后的重力模型。此外,我们还介绍了宇宙学方法,它允许我们用已知的宇宙学参数来表示宇宙学模型的自由参数。假设一个广义的物质创造率,我们已经讨论了允许宇宙未来减速的模型参数的理论界限。此外,利用低红移观测探测器获得的宇宙学参数的观测界,我们还研究了宇宙减速阶段的可能性。最后,考虑到各种已知的宇宙学模型和参数化,我们已经测试了同样的可能性。我们的分析表明,宇宙未来减速膨胀的可能性高度依赖于宇宙学模型和参数化的选择,也依赖于观测数据。尽管未来的减速膨胀在某些宇宙学框架中是允许的,但我们没有看到任何支持这一点的有力证据。也许,未来的宇宙学调查可以提供更多关于宇宙命运的信息。
2022-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration a new review
最近对近超新星的观测表明,宇宙的加速膨胀减小了。这种现象称为瞬时加速。在第二部分的工作中,我们考虑由一个标量场组成的三分量宇宙,它与年龄暗能量背景下的暗物质相互作用。我们表明,瞬态加速度出现在这样一个模型的框架。所得结果与超新星宇宙学计划(SCP)最新观测到的557SNIa样品(Union 2)一致。
2010-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ten scenarios from early radiation to late time acceleration with a minimally coupled dark energy
我们考虑广义相对论与物质,辐射和一个最低限度的耦合暗能量定义的状态方程w。利用动力系统方法,我们在假设宇宙膨胀和正暗能量密度的条件下,找到了该理论的平衡点。其中两个点对应于宇宙的经典辐射和物质主导时代。对于其他点,暗能量模仿物质,辐射或加速宇宙膨胀。然后,我们寻找描述宇宙的可能的时期序列,从一些辐射主导的时期开始(模仿或不模仿暗能量),然后物质主导的时期(模仿或不模仿暗能量),并以加速膨胀结束。我们发现十个序列能够遵循这个宇宙的历史没有奇异行为的w在一些鞍点。其中大多数是暗能量文献中的新发现。为了得到超过这10个序列,w必须在某些特定的鞍平衡点处是奇异的。这是暗能量文献中状态方程的一个不寻常的数学性质,其物理后果往往被观测所抛弃。因此,这将上述十个序列与描述宇宙膨胀的无限方法区分开来。
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc
The Universe acceleration from the Unimodular gravity view point: Background and linear perturbations
为了研究宇宙学常数(CC)问题,我们对单模引力进行了详尽的分析,作为解决CC起源和当前宇宙加速度的可能候选者。在这个理论中,场方程中的修正常数(类CC)是晚期宇宙加速的来源。这个常数与一个新的参数$z_{ini}$有关,它被解释为类CC涌现的红移。通过与普朗克和超新星测量的CC值比较,可以分别估算出接近再电离时期的$z_{ini}=11.15^{+0.01}_{-0.02}$和$z_{ini}=11.43^{+0.03}_{-0.06}$。此外,我们还利用哈勃观测数据(OHD)、Ia型超新星(SnIa)、重子声学振荡(BAO)和宇宙微波背景辐射(CMB)距离数据来约束UG宇宙学参数。联合分析(OHD+SnIa+BAO+CMB)得出$z_{ini}=11.47^{+0.074}_{-0.073}$在$1σ$置信水平内,与我们根据普朗克和超新星测量得出的估计一致。我们还包括线性扰动,从标量和张量扰动开始,并补充与光子的扰动玻尔兹曼方程。我们证明了UG场方程和玻尔兹曼光子方程中的$00$项含有修正,而其它方程与标准宇宙学中得到的方程相似。
2021-05-26 astro-ph.CO gr-qc
Watching the Universe's acceleration era with the SKAO
本研究利用费希尔矩阵分析预测SKAO的红移漂移测量效果,表明其可通过合理观测时长,为低红移宇宙加速时代的实时观测提供有竞争力的宇宙学探测手段。
2023-12-15 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Scale Invariance at low accelerations (aka MOND) and the dynamical anomalies in the Universe
银河系和整个宇宙都表现出巨大的动力学异常:它们中观测到的物质非常缺乏足够的引力来解释它们的动力学。对这一难题的主流反应是援引大量的“暗物质”-据称它提供了所需的额外引力-以及“暗能量”,以解释宇宙学中的进一步异常现象,如观察到的加速膨胀。MOND范式提供了一个不同的解决方案:在低加速度的限制下(低于某个加速度$a_0$)对标准动力学(重力和/或惯性)进行分解。在这个极限下,动力学变成时空尺度不变,并由引力常量$\mathcal{A}_0\equiv Ga_0$控制,它取代了牛顿的$G$。有了新的动力学,星系中异常的各种详细表现被预测,而不需要暗物质。宇宙学的异常现象可以,但不一定与小的加速度有关。例如,如果相关的引力常量是$\approx 2πG$,那么在解释宇宙膨胀历史时就不需要暗物质了。这种$G$的“重整化”可能是MOND理论的一个无量纲参数。常数$a_0$原来带有宇宙学的内涵,在那个$2πa_0\approx cH_0\approx c^2(Λ/3)^{1/2}$中,$H_0$是宇宙目前的膨胀率,而$Λ$是测量的“宇宙学常数”。有一些MOND理论认为这种“巧合”是自然的。我借鉴了从量子理论到MOND聚光灯方面的启发性历史和概念类比。我还解释了MOND如何可能与量子真空对局部动力学的影响有很强的联系。
2016-06-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Thermodynamically consistent entropic late-time cosmological acceleration
相对于暗能量的描述,熵力宇宙学提供了对宇宙加速膨胀的具体物理理解。加速似乎是与宇宙中信息存储相关的熵的结果。由于这些宇宙学模型是无法解释的不同时期的加速和减速,除非考虑一个校正项,我们研究的影响,包括一个次主导的幂律项在一个可接受的熵力模型。宇宙视界的温度是通过一个明确的物理原理获得的,即,要求热力学的勒让德结构得以保持。我们分析了各种类型的行为,我们比较了性能一致的熵力模型与现有的超新星数据,通过提供适当的约束优化替代熵和温度的哈勃屏幕。我们工作的新颖之处在于,分析是基于熵缩放与哈勃半径的任意功率,而不是一个特定的熵。这使我们能够立即对各种模型做出结论,比较它们,并将标度指数作为一个参数与观测数据进行拟合,从而提供有关实际宇宙学熵和温度形式的信息。我们表明,引入的修正项是能够解释不同时期的加速和减速在晚时间宇宙。
2022-04-30 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Considerations of Cosmic Acceleration
我讨论的解决方案的暗能量的问题,出现时,可见的宇宙近似的一个黑洞,在准静态渐近平坦的近似。使用WMAP 7提供的数据,我计算史瓦西半径$r_S$,并与测量的可见宇宙的物理半径进行比较,以最后散射的表面为界。发现比率$ε(t_0) = r/r_S$与$ε= 1$相当,这是全息原理所允许的。Bond、Efstathiou和Tegmark在1997年引入的位移参数$σ$的测量对计算的准确性起着重要的作用。这种近似导致了一个令人惊讶的小差异,大概可以用实际宇宙的德西特和膨胀性质来解释。
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmological Uncertainty Relation and Late-Universe Acceleration
Brown University(布朗大学)
本文提出宇宙大小与膨胀速率无法同时精确确定,通过变形的交换关系修改弗里德曼方程,通过单个自由指数决定宇宙行为,正指数预测可测试的暗能量,负指数产生非奇异 bounce 解决大爆炸奇点。
2026-08-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting Ryskin's Model of Cosmic Acceleration
自宇宙加速膨胀发现以来,宇宙反作用作为宇宙膨胀的另一个来源一直是一个争论的话题。主要关注的是小尺度非线性结构的自相互作用是否会在非常大的尺度上产生引力。格里高利·赖斯金反对额外包含天体的引力相互作用能,因为天体的质量大多是从引力效应推断出来的,因此应该已经包含了所有具有长程引力的源。Ryskin提出,反反应对能量动量张量的贡献是来自可观测补丁之外的宇宙其他部分。Ryskin的模型优雅地解决了微调问题,并且与Ia型超新星的哈勃图非常一致。在这篇文章中,我们重新Ryskin的模型,并表明它是{ \it不一致}与下列陈述中的至少一个:(i)宇宙是物质主导的低红移($z\lesssim 2$);(ii)宇宙是辐射主导的足够高的红移;(iii)物质密度波动是微小的($\lesssim 10^{-4}$)在重组时期。
2019-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph