Is cosmography a useful tool for testing cosmology?
宇宙学中的模型无关方法已经成为一个重要的工具,以处理越来越多的解释宇宙后期加速的理论选择。原则上,这提供了一种在不同假设下检验宇宙学和谐(或$Λ$ CDM)模型的方法,并排除了整个竞争理论。其中一种独立于模型的方法是所谓的宇宙学方法,它只依赖于宇宙在大尺度上的均匀性和各向同性。我们发现,这种方法有许多缺点,提供有偏见的结果取决于在级数展开中使用的辅助变量,是无法排除模型或充分重建理论与高阶导数的引力或物质部门。因此,以目前的形式,这种方法似乎无法为宇宙学应用提供可靠或有用的结果。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography and Data Visualization
宇宙学,研究和制作宇宙或宇宙的地图,是一个视觉表现受益于现代三维可视化技术和媒体的领域。在河外距离尺度上,可视化有助于理解本地宇宙的复杂结构,包括星系和暗物质的空间分布和流动。在本文中,我们报告了在宇宙流项目的背景下使用SDvision可视化软件获得的河外宇宙学领域的进展。在这里,多种可视化技术应用于各种数据产品:星系位置和星系特有的速度,重建速度场,密度场,引力势场,速度剪切张量的特征值和特征向量,包络面包围盆地的吸引力。这些可视化,实现为高分辨率图像,视频和交互式查看器,为许多研究做出了贡献:宇宙局部的宇宙学,大吸引子的性质,发现我们的超星系团Laniakea的边界,宇宙网络的映射,吸引子和排斥子的研究。
2017-02-07 astro-ph.CO
Cosmography of the Local Universe
宇宙的大尺度结构是一个由团簇、细丝和空洞组成的复杂网络。它的性质是由星系红移巡天和特殊速度的测量所告知的。维纳滤波重建恢复三维速度和总密度场。我们社区元素的丰富性通过复杂的可视化工具得以揭示。本文的一个关键组成部分是一个附带的电影,可以在http://irfu.cea.fr/cosmography或http://vimeo.com/pomarede/cosmography上观看和下载。翻译和缩放的能力有助于观众遵循三维结构,并把握不同尺度上的特征之间的关系,同时保持方向感。在场景之间溶解的能力提供了一种比较不同信息的技术,例如,观察到的星系分布,考虑选择效应的分布的平滑表示,观察到的特殊速度,这些速度的平滑和建模表示,以及推断的潜在密度场。在红移巡天观测中发现的大尺度结构与根据星系的径向奇特速度重建的结构之间的一致性强有力地支持了宇宙学的标准模型,其中结构形成于引力不稳定性,星系形成于势阱底部。
2013-06-13 astro-ph.CO
Redshift drift cosmography with ELT and SKAO measurements
绘制宇宙的膨胀历史是物理宇宙学的一项紧迫任务,特别是在最近宇宙加速的观测证据的背景下,这表明宇宙学和粒子物理学的规范理论是不完整的,还有新的物理学有待发现。宇宙学是宇宙学的一种唯象方法,其中(有一些警告)物理量被展开为宇宙学红移$z$中的泰勒级数,或类似的参数,如重新标度的红移$y=z/(1+z)$或对数红移$x=\ln{(1+z)}$。此外,宇宙膨胀后物体的红移漂移提供了一个独立于模型的可观测值,可以通过目前正在建设的设施{ \it,即}探测到。极大望远镜和平方公里阵列天文台(至少在其完整配置)。在这里,我们使用模拟的红移漂移测量从这两个设施进行评估的宇宙学的影响和模型的鉴别力的红移漂移宇宙学。我们发现,从两个设施的测量组合可以提供一个严格的测试的$Λ$ CDM范例,并在总体上的光谱速度漂移的对数为基础的扩展是最可靠的,表现优于类似的扩展在红移或重新标度的红移:前者名义上给出的宇宙学系数误差条较小,但在高阶项中易受偏差的影响(换句话说,它只在低红移时可靠),而后者总是表现不佳。
2022-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Quantum signatures from Horava-Lifshitz cosmography
在本文中,我们提出了另一种宇宙学,考虑Horava-Lifshitz引力作为一个模型的量子引力在宇宙学水平上寻找量子效应。在我们的分析中,我们考虑了目前的晚期宇宙调查和爱因斯坦望远镜的引力波预测。我们自然地发现了$Ω_k =-0.021^{+0.023}_{-0.029}$与$H_0 = 71.904^{+1.406}_{-1.347}$的非平坦场景,而没有显示标准报告的$3.4$ - $σ$不一致性。此外,我们还得到了Ho \v的rava参数$ω\approx -3.8\times 10^{-14}$的一个具体值,它可以被解释为量子效应的一个度量,并可用于进一步检验这个量子引力模型。我们的结论是,经典地,根据$Λ$ CDM模型,我们的宇宙似乎是空间平坦的,但实际上,它是弯曲的量子观点。
2021-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with gamma-ray bursts: II Cosmography challenges and cosmological scenarios for the accelerated Universe
上下文解释宇宙的加速膨胀是当今物理学的基本挑战之一。宇宙学提供了从测量的距离导出的关于宇宙演化的信息,仅假设时空几何由弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度规描述,并采用有效地使用基本观测量的泰勒展开的方法。目标。我们进行了高红移分析,以限制宇宙膨胀到五阶。它是基于Union 2 Ia型超新星数据集、伽马射线暴哈勃图、哈勃参数的28个独立测量数据集、SDSS-III重子振荡光谱巡天(BOSS)中星系团和莱曼α森林的重子声学振荡测量以及h和ΩM的高斯先验。方法.我们进行了统计分析,并探讨了宇宙学参数的概率分布。通过建立他们的置信区域,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法最大化我们的似然函数。结果我们的高红移分析证实了宇宙的膨胀正在加速;加加速度参数的估计表明可能偏离了标准的ΛCDM宇宙学模型。此外,我们调查的影响,我们的结果重建的暗能量状态方程(EOS)通过比较宇宙学的标准技术与替代方法的基础上广义Padé近似相同的可观测量。由于这些展开式收敛得更好,因此有可能改进对宇宙学参数和对暗物质物态方程的约束。结论.加加速度和DE参数的估计表明在1σ处可能偏离ΛCDM宇宙学模型。
2016-10-04 astro-ph.CO
Dynamic cosmography of the local Universe: Laniakea and five more watershed superclusters
本文利用 CosmicFlows-4 数据计算引力速度场,以分水岭方法定义局部宇宙中的六个超星系团,并发现它们比 ΛCDM 模拟预测的大一个数量级。
2023-08-30 astro-ph.CO
On the theory and applications of modern cosmography
宇宙学是宇宙学的一个重要分支,其目的是在不需要假设任何特定的\emph{a priori}宇宙模型的情况下描述宇宙。所有感兴趣的量都在此时此地展开为泰勒级数,原则上提供了一种直接与宇宙学数据匹配的方法。通过这种方式,宇宙学可以被认为是一种独立于模型的技术,能够固定宇宙边界,尽管有几个问题限制了它在各种模型重建中的使用。这篇评论的主要目的是集中在宇宙学的主要特征,强调获得可观察的宇宙学系列的策略,并指出可能困扰标准宇宙学治疗的任何缺点。在这样做的时候,我们将宇宙学与最相关的宇宙学量和几个暗能量模型联系起来。我们还研究了宇宙学是否能够提供宇宙膨胀历史的形式信息,讨论了如何从宇宙学声速中再现暗流体。在此之后,我们讨论宇宙学先验的限制,并专注于如何实验治疗宇宙学扩张。最后,我们提出了一些宇宙学方法的最新发展,审查使用有理逼近,宇宙学Padé多项式的基础上。未来的前景,导致更准确的宇宙学结果,能够更好地再现宇宙的膨胀历史进行了详细讨论。
2015-11-20 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Cosmography and cosmic acceleration
我们调查的前景,以确定宇宙的加速历史,从即将到来的测量膨胀率$H(z)$。在我们的分析中,我们使用蒙特卡罗模拟的基础上$w$ CDM模型生成具有不同特征的样本,并计算的减速参数$q(z)$的演变。我们表明,宇宙学(因此,独立于模型)的宇宙加速($q(z<z_t) < 0$,其中$z_t$是过渡红移)的证据将只可能在$H(z)$数据的准确性大于预期在目前计划的调查。最后,对利用参数$H(z)$和$q(z)$重建暗能量状态方程的前景进行了简要的讨论。
2011-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Towards Cosmography of the Local Universe
本研究提出用几何预测描述本域宇宙大尺度物质流中“距离-红移”关系的各向异性,利用 N-body 模拟光锥与 Markov chain Monte Carlo 分析,稳健地确定了膨胀率多极矩与观测者速度。
2024-06-03 astro-ph.CO gr-qc
Connecting early and late epochs by f(z)CDM cosmography
宇宙学方法作为一种能够描述宇宙后期膨胀的独立于模型的技术,正在引起人们的极大兴趣。事实上,只要给出宇宙学原理的观测假设,它就可以研究今天观测到的哈勃流的加速演化,而不需要假设特定的宇宙学模型。一般来说,宇宙学被用来重建哈勃参数作为红移的函数,假设当前物质密度$Ω_m$的任意基准值,并分析低红移宇宙学数据。在这里,我们提出了一个不同的策略,将晚期宇宙膨胀的参数宇宙学行为与小尺度宇宙联系在一起。这样,我们就不需要假设宇宙学参数的任何“先验”值,因为这些参数在早期使用宇宙微波背景辐射(CMBR)和重子声学振荡(BAO)数据进行约束。为了验证这一策略,我们用Padé多项式描述了宇宙的晚期膨胀。结合超新星Pantheon样本、星系团和早期宇宙数据(如CMBR和BAO),结合最近的$H(z)$值指标讨论了这种方法。我们发现了一个有趣的依赖与宇宙学参数的当前物质密度值,证明了设置的值的不准确性$Ω_m$在宇宙学分析,和一个不可忽视的影响的宇宙学参数上的CMBR温度各向异性功率谱。最后,我们发现,宇宙系列,截断在三阶,显示出更好的$χ^2$最佳拟合值,然后香草$Λ$ CDM模型。这可以解释为需要考虑高阶修正来正确描述低红移数据并消除模型的退化。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chebyshev cosmography in the framework of extended symmetric teleparallel theory
本文提出用二元第一类 Chebyshev 多项式重构 $f(Q,T)$ 耦合理论,并基于 PANTHEON+SH0ES 数据进行 MCMC 约束,结果与标准宇宙学模型高度一致。
2024-12-04 astro-ph.CO gr-qc
A theoretical prediction for the dipole in nearby distances using cosmography
The University of Chicago(芝加哥大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出了一种基于宇宙图谱法的预测方法,用于在近距离范围内预测由不均匀性引起的偶极子,提高了红移范围内的精度。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy cosmology: the equivalent description via different theoretical models and cosmography tests
我们回顾了不同的暗能量宇宙学。特别是,我们提出了$Λ$ CDM宇宙学,小撕裂和伪撕裂宇宙,幻影和精华宇宙与I,II,III和IV型有限时间未来奇点和非奇异暗能量宇宙。在第一部分中,我们解释了$Λ$ CDM模型和完善的观测测试,限制了目前的宇宙加速。之后,我们研究了暗流体宇宙,其中流体具有相当一般的状态方程(EoS)[包括不均匀或不完美的EoS]。所有这些暗能量宇宙学都被明确地实现了,并探讨了它们的性质。结果表明,上述所有的暗能量宇宙都可以模拟目前的$Λ$ CDM模型,与最近的观测数据相一致。此外,特别注意不同的暗能量模型的等效性。我们考虑单标量场和多标量场理论,快子标量理论和全息暗能量作为模型的电流加速度的精髓/幻影宇宙学的功能,并证明其等价于相应的流体描述。第二部分研究了另一类等价的暗能量模型,包括$F(R)$引力、$F(R)$ Hoenava-Lifshitz引力和遥平行$f(T)$引力。描述了代表$Λ$类CDM宇宙或具有精华/幻影性质的加速膨胀的模型的宇宙学。最后,我们探讨了用宇宙学检验暗能量和广义相对论的替代引力模型的问题。通过对大样本数据的精确数据分析,可以消除参数间的退化,并给出了实例。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galaxy cluster strong lensing cosmography: cosmological constraints from a sample of regular galaxy clusters
星团强透镜宇宙学是对宇宙背景几何学的一种很有前途的探索,由于使用空间和地面望远镜的观测质量提高,已经出现了几项研究。我们首次使用五个星团强透镜的样本来测量宇宙学参数的值,并将它们与经典探测器的结果相结合。为了评估强透镜宇宙学在约束宇宙背景几何中的简并性和有效性,我们采用了四种宇宙学场景。我们发现宇宙的总物质密度($Ω_{\rm m}$)和状态方程的暗能量参数$w$良好的约束力。对于一个平坦的$w$ CDM宇宙学,我们发现$Ω_{\rm m} = 0.30_{-0.11}^{+0.09}$和$w=-1.12_{-0.32}^{+0.17}$从强透镜。有趣的是,我们表明,从宇宙微波背景(CMB)的约束改善了2.5和4.0倍的$Ω_{\rm m}$和$w$,分别与我们的后验分布在这个宇宙学模型。在暗能量状态方程随红移演化的情况下,强透镜约束与宇宙学常数(即$w=-1$)相容。在弯曲宇宙学中,我们的强透镜分析可以容纳$Ω_{\rm k}=0.28_{-0.21}^{+0.16}$宇宙曲率的大范围值。在所有的宇宙学场景中,我们表明,我们的强透镜约束是互补的,并与CMB,重子声学振荡和Ia型超新星的测量结果很好地吻合。我们的研究结果表明,集群强透镜宇宙学是一个潜在的强大的探针,将包括在未来的调查宇宙学分析。
2021-10-12 astro-ph.CO
Redshift drift cosmography for model-independent cosmological inference
我们开发了一个宇宙学框架,用于分析邻近源的红移漂移信号,即,而不对宇宙的度量描述做任何假设。我们发现,弗里德曼-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)的预测改变非平凡的区域各向异性和不均匀性。特别是,我们发现的位置漂移的源是nontrivially链接到红移漂移信号。附近源的红移漂移信号可以用一个有效的减速参数来表示,在均匀和各向同性的极限下,它可以简化为FLRW减速参数。所提出的宇宙学框架可用于独立于模型的数据分析,利用的事实,即在最低阶的红移的准确各向异性红移漂移信号是由一组有限的物理可解释的系数。我们讨论了物理限制的利益,以及与框架相关的挑战。
2021-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography with bright and Love sirens
精确的宇宙学对于理解宇宙中不同的能量成分及其在宇宙时间中的演化至关重要。引力波源是标准的警报器,可以准确地绘制出宇宙中的距离。结合源红移信息,我们可以探测宇宙的膨胀历史。我们探讨了各种引力波探测器网络的能力,以约束不同的宇宙模型,同时采用单独的波形模型的螺旋和合并后的部分引力波信号从等质量的二进制中子星。我们考虑两种不同的途径来测量引力波源的红移:第一,我们研究通过探测双星中子星合并后的千诺瓦或伽马射线暴来测量引力波源的红移电磁对应法;第二,我们估计红移的引力波信号本身从绝热潮汐的组成恒星之间的特点是潮汐勒夫数,提供第二个质量标度并打破质量红移简并(无对应物方法)。我们发现,电磁对应的方法是更好地适合于测量的哈勃常数,而对应物少的方法的地方更严格的限制其他宇宙学参数。在下一代引力波探测器网络时代,这两种方法在一年的观测后都能实现哈勃常数$H_0$的亚百分比测量。$Λ$ CDM模型中的暗物质能量密度参数$Ω_{\rm M}$可以用对应的方法测量到100%的精度,而无对应的方法可以达到百分之几的精度。然而,我们并没有发现合并后的信号对这些精确测量有显着的贡献。
2022-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Joint Constraints on the Hubble Constant, Spatial Curvature, and Sound Horizon from the Late-time Universe with Cosmography
本文利用 Pantheon+、BAO 和 OHD 数据,通过四种不假设平坦宇宙的宇宙学模型对哈勃常数、空间曲率和声学视界进行联合约束,发现减小曲率或声学视界有助于缓解哈勃张力,且平坦ΛCDM模型仍最受数据支持。
2023-11-23 astro-ph.CO gr-qc
BAO cosmography
宇宙学提供了一种独立于模型的方式来绘制宇宙的膨胀历史。在本文中,我们模拟了一个类似欧几里德的调查,并探讨宇宙学的限制,从未来的重子声振荡(BAO)的观测。我们推导出的BAO横向和径向模式的一般表达式,并讨论了宇宙膨胀,提供可靠的宇宙学约束的最佳顺序。通过对减速和急动参数的限制,我们表明,未来的BAO数据有可能提供一个模型独立的宇宙加速检查以及标准$Λ$ CDM模型和替代机制的宇宙加速之间的歧视。
2013-11-26 astro-ph.CO
Updated constraints on $f(\mathcal{R})$ gravity from cosmography
我们解决的问题,限制类的$f(\mathcal{R})$能够再现所观察到的宇宙学加速度,通过使用所谓的宇宙学的宇宙。我们认为一个模型独立的程序来建立一个$f(z)$系列的可测量的宇宙学系数,因此,我们推导出宇宙学的晚期时间界限$f(z)$及其衍生物的四阶,通过拟合的光度距离直接在这样的系数。我们进行了蒙特卡罗分析,通过使用三种不同的统计宇宙学系数,其中唯一的假设是宇宙学原理的有效性和类的$f(\mathcal{R})$减少到$Λ$ CDM时,$z\ll1$。我们使用更新的联盟2.1超新星Ia,约束的$H_0$值施加的哈勃太空望远镜和哈勃数据集的测量,在不同的$z$的$H$的措施。我们发现一个良好的统计协议的$f(\mathcal{R})$类考试中,与宇宙学数据,因此,我们提出了一个候选人的$f(\mathcal{R})$,这是能够通过我们的宇宙学测试,再现晚时间的加速与观测一致。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Fab-Four cosmography to tackle the Hubble tension
本文在 Fab-Four 引力理论框架下,采用宇宙学方法研究零曲率不动点的自校准滤波器解,通过构建宇宙学级数获取运动学参数,发现对自由参数设定特定要求可缓解 $H_0$ 张力。
2023-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting the Hubble constant, sound horizon and cosmography from late-time Universe observations
本研究结合DESI、H0LiCOW和Pantheon数据,采用Taylor级数与Padé多项式方法,模型无关地测定Hubble常数与声学视界,结果支持更大的$H_0$与更小的$r_d$,与SH0ES一致。
2025-05-03 astro-ph.CO
High redshift cosmography: new results and implication for dark energy
对宇宙加速膨胀的解释是当今物理学和宇宙学中最基本的问题之一。如果加速是由某种形式的暗能量驱动的,人们可以尝试使用宇宙学方法来限制参数。我们的高红移分析,使我们能够把宇宙膨胀的限制到第五阶。它是基于联盟2 Ia型超新星(SNIa)的数据集,哈勃图从一些伽马射线暴光度距离指标,高斯先验的距离重子声学振荡(BAO),和哈勃常数h(这些先验已被包括在内,以帮助打破模型参数之间的简并)。为了进行我们的统计分析和探索宇宙学参数的概率分布,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC)。最后,我们探讨了我们的结果对暗能量的影响,特别是,我们专注于暗能量状态方程(EOS)的参数化。实际上,研究暗能量本质的可能性在于高精度地测量暗能量状态方程w及其时间(或红移)依赖性。然而,由于w(z)不能直接测量,因此需要重建方法来从观测中可靠地提取它。在这里,我们调查不同的模型的暗能量,描述通过几个参数化的状态方程,通过比较宇宙学和EOS系列。
2012-06-29 astro-ph.CO
Cosmography in f(T)-gravity
宇宙学基于宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的唯一假设,是以几乎与模型无关的方式研究宇宙膨胀历史的理想工具。拟合光度距离和重子声学振荡的数据可以确定宇宙学参数的置信范围,从而给出一些定量的约束,无论什么理论都必须满足。作为一个应用,我们在这里考虑遥平行引力(TEGR)的情况,也被称为f(T)-引力。为此,我们首先制定出解析表达式来表达f(T)-导数的当前值作为宇宙学参数的函数,这些参数在相当普遍和物理动机的条件下成立。然后,我们使用来自宇宙学的约束,找出f(T)-导数的置信范围,直到五阶,并显示这些可以用来检查给定的TEGR模型的可行性,而不需要显式地解决二阶动力学方程。
2011-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Strong lensing time-delay cosmography in the 2020s
多重成像的时变源可以用来测量作为红移函数的绝对距离,从而确定宇宙学参数,主要是哈勃常数H $_0$。在截至2020年的20年里,通过一系列观测和概念上的突破,这种所谓的时间延迟宇宙学已经达到了足够的精度,足以成为当前关于H $_0$的早期和晚期宇宙测定之间的“哈勃张力”辩论的重要独立声音。21世纪20年代有望在时延宇宙学方面取得重大进展,因为新的和即将进行的调查将发现大量透镜,而且跟踪和分析能力将大大提高。在这篇综述中-在简要总结了该方法的基础和最新进展之后-我们概述了十年的机会和需要克服的挑战,以满足从时间延迟宇宙学中以1\%的精度和准确度确定H $_0$的目标。
2022-10-27 astro-ph.CO
Cosmography of the Local Universe by Multipole Analysis of the Expansion Rate Fluctuation Field
本文通过建立膨胀率涨落场多极与协变宇宙志参数多极的关系,提出一种无需宇宙学原理的模型无关方法,并用轴对称模型验证其在局域宇宙中约束哈勃、减速、jerk 和曲率参数及观测者运动的能力。
2025-01-03 astro-ph.CO
Constraining extended teleparallel gravity via cosmography: A model-independent approach
本文通过宇宙学图景参数,采用泰勒级数展开和MCMC分析,利用三种数据集约束扩展平行引力模型$f(T,\mathcal{T})$,并与三个已知模型比较验证。
2024-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational-wave cosmography with LISA and the Hubble tension
我们认为,在激光干涉空间天线(LISA)时代,像GW 150914这样的恒星质量双星黑洞将成为探索100 Mpc以内局域宇宙的工具。在适度乐观的假设下,LISA的高校准精度和每年的运动使我们能够比没有电磁对应物的~ 100 Mpc^3的误差量更精确地定位多达60个双星。这样的精确度将使我们有一个很好的机会仅凭引力波就能确定主天体。通过结合从引力波中提取的光度距离和从宿主中确定的宇宙学红移,可以确定哈勃参数的局部值,而不依赖于经验构造的距离阶梯。引力波宇宙学将为解决有争议的哈勃张力铺平道路,其中局部和全球测量在3.4西格玛水平上的哈勃参数值不一致,约为9%。
2017-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Updated F(T) gravity constraints from high redshift cosmography
在过去的十几年里,大量的观测数据表明,宇宙正在加速膨胀。在缺乏一个基础良好的理论来解释观测结果的情况下,宇宙学提供了关于宇宙从测量距离演化的信息,只是假设宇宙的几何形状可以用弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度规来描述。我们进行高红移分析,使我们能够把约束的宇宙学参数高达500阶,从而诱导任何引力理论的间接约束。这里我们感兴趣的是所谓的远平行引力理论f(T)。实际上,我们使用f(T)及其导数的当前值的解析表达式作为宇宙学参数的函数,以将宇宙学置信区域映射到f(T)及其导数的置信范围。此外,我们展示了如何可以使用这些来测试一些teleparable重力模型,而无需求解动力学方程。我们的分析是基于联盟2 Ia型超新星(SNIa)的数据集,一组28个测量的哈勃参数,哈勃图构造的一些伽马射线暴(GRB)光度距离指标,高斯先验的距离上的重子声学振荡(BAO),和哈勃常数h。为了进行我们的统计分析和探索宇宙学参数的概率分布,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC)。
2015-09-29 astro-ph.CO
Cosmography with DESI DR2 and SN data
本研究用DESI DR2及Ia型超新星样本开展无模型依赖的宇宙学测量,发现单数据时$j_0$符合ΛCDM预测,联合超新星数据后存在显著偏差,支持动态暗能量存在的可能。
2025-10-01 astro-ph.CO
Constraints and cosmography of $Λ$CDM in presence of viscosity
在这项工作中,我们研究了两个方案的宇宙充满了一个完美的流体遵循传统的暗能量和粘性流体的暗物质。在这个意义上,我们探讨了最简单的情况下,粘度在埃卡特形式主义,一个常数,然后,一个多项式函数的红移。我们约束相空间的模型参数进行贝叶斯分析的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法和使用的最新数据的哈勃参数(OHD),Ia型超新星(SNIa)和强透镜系统。前两个样本覆盖区域$0.01<z<2.36$。基于AIC,我们发现同样支持这些粘性模型在λ冷暗物质(LCDM)考虑OHD或SNIa。另一方面,我们重建的宇宙学参数($q,j,s,l$),并找到良好的协议,LCDM内高达$3σ$ CL。此外,我们还发现宇宙学参数和加速-减速转变对与粘滞系数有关的参数是敏感的,使得粘滞系数成为一种有趣的物理机制来修正它们。
2020-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography with the Sunyaev-Zeldovich effect and X-ray data
宇宙学提供了一种直接的方法,以独立于模型的方式映射宇宙的膨胀历史。最近,不同种类的观测已被用于宇宙学分析,如超新星Ia和伽马射线暴测量,弱和强透镜,宇宙微波背景各向异性等,在这项工作中,我们研究的前景约束宇宙学参数从当前和未来的测量星系团的距离根据其Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)和X射线观测。通过假设当前的观测误差分布,我们进行蒙特卡罗模拟的基础上表现良好的参数化的减速参数,以生成具有不同特征的样本,并研究从即将到来的数据的宇宙学参数的确定的改进。星系团(GC)的形态上的$H_0- q_0$平面的影响进行了研究。
2013-06-04 astro-ph.CO
Analytical Gaussian Process Cosmography: Unveiling Insights into Matter-Energy Density Parameter at Present
本研究提出解析高斯过程宇宙学新方法,结合宇宙钟哈勃数据与增长速率观测,在无模型依赖的一致性关系下约束当前物质-能量密度参数,得到精确结果并验证了解析方法在宇宙学参数估计中的效率与可解释性优势。
2024-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmographic study of the universe's specific heat: A landscape for Cosmology?
我们提出了一种在空间平坦的均匀各向同性时空中,通过遵循经典热力学的标准定义来构造宇宙比热的方法。我们使用宇宙学来表示比热的可测量的量,并表明,在恒定体积下的负比热和在恒定压力下的零比热是与观测数据兼容。我们推导出最一般的宇宙学模型,它是兼容的宇宙比热的值,并表明,它克服了微调和符合的$Λ$ CDM模型的问题。
2013-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography: Supernovae Union2, Baryon Acoustic Oscillation, Observational Hubble Data and Gamma Ray Bursts
本文考虑了一种用宇宙学方法描述宇宙运动学状态的参数化方法,其中最小输入是宇宙学原理的假设,即Friedmann-Robertson-Walker度规。一个显著的特点是,结果不依赖于任何引力理论和暗能量模型。由此,从Ia型超新星(SN)Union 2、重子声学振荡(BAO)、哈勃观测数据(OHD)、高红移伽马射线暴(GRB)等宇宙学观测资料中,约束出一系列宇宙学参数(减速参数$q_0$、加加速度参数$j_0$和瞬变参数$s_0$)。利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,我们找到了$1σ$区域的宇宙学参数的最佳拟合值:$H_0=74.299^{+4.932}_{-4.287}$、$q_0=-0.386^{+0.655}_{-0.618}$、$j_0=-4.925^{+6.658}_{-7.297}$和$s_0=-26.404^{+20.964}_{-9.097}$。$q_0$和$j_0$在$1σ$区域的值与平坦的$Λ$ CDM模型一致。但平面$Λ$ CDM模型的$s_0$值将超出$1σ$区域。
2011-07-22 astro-ph.CO
Exploring Cosmological Tensions with Hubble Parameter Tomography via Linear Cosmography
Hofstra University(霍夫斯特拉大学);John L. Miller Great Neck North High School(约翰·L·米勒格瑞特尼克北高中)
本文通过线性宇宙图谱方法分析超新星数据,探索哈勃参数在宇宙加速期的振荡特征,为理解宇宙学紧张局势提供新思路。
2026-02-18 astro-ph.CO
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
Probing kinematics and fate of the Universe with linearly time-varying deceleration parameter
减速参数的参数化方法$q=q_0+q_1 z$和$q=q_0+q_1 (1-a/a_0)$(Chevallier-Polarski-Linder parametrization)与宇宙红移$z$和标度因子$a$成线性关系,已被广泛应用于宇宙运动学的研究.在本文中,我们遵循的策略,导致这两个众所周知的参数化的减速参数,以及一个额外的新的参数化$q=q_0+q_1(1-t/t_0)$,这是线性的宇宙时间$t$。我们研究的特点,这个线性时变减速参数与其他两个线性参数化的对比。我们详细研究了宇宙的运动学,面对这三个模型与最新的观测数据。我们进一步研究了宇宙的动力学,通过考虑线性时变减速参数模型与标准的$Λ$ CDM模型进行比较。我们还讨论了宇宙的未来在考虑中的模型的背景下。
2014-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Comprehensive cosmographic analysis by Markov Chain Method
我们研究的可能性,以提取模型独立的信息,宇宙的动力学使用Cosmography。我们打算系统地探讨它,了解它的局限性和真正的可能性。在这里,我们坚持宇宙学所基于的系列展开方法。我们将其应用到不同的数据集:超新星Ia型(SNeIa),哈勃参数提取的差分星系年龄,伽马射线暴(GRB)和重子声学振荡(BAO)的数据。我们超越过去的结果在文献中扩展系列扩展到四阶的比例因子,这意味着分析的减速,q_{0},急动,j_{0}和管理单元,s_{0}。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC)对数据进行统计分析。我们还试图将宇宙学的直接结果与Chevalier-Polarski-Linder(CPL)模型参数化的暗能量(DE)动力学模型联系起来,提取有关物质含量和暗能量参数的线索。主要结果如下:a)即使依赖于一个数学近似假设,如时间的比例因子级数展开,宇宙学在评估宇宙的动力学性质方面也是非常有用的; b)减速参数清楚地证实了目前的加速阶段; c)MCMC方法可以帮助在参数估计中给出更窄的约束,特别是对于高阶宇宙学参数(急动和急动); d)急动和DE参数的估计都反映了偏离LCDM宇宙学模型的可能性。
2012-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmography via Gaussian Process with Gamma Ray Bursts
本文利用Pantheon+的Ia型超新星样本通过高斯过程校准低红移GRBs的Amati关系,推导高红移GRBs距离模数,并重构至五阶的宇宙描绘参数,发现在z~6处存在转变奇点,可能暗示超越ΛCDM的新物理或高红移数据不足。
2023-09-11 astro-ph.CO
Cosmography of the minimally extended Varying Speed of Light Model
本文利用宇宙志方法研究最小扩展变光速模型,通过宇宙志参数构建哈勃参数并比较光度距离的不同组合,提出光度距离可约束变光速模型参数。
2024-06-10 astro-ph.CO physics.gen-ph
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
High-Redshift Cosmography
我们使用宇宙学方法来约束描述宇宙运动状态的参数,这是基本的,因为它需要一组非常小的假设(即指定一个度量),并且不依赖于引力的动力学方程。在数据方面,我们考虑了超新星和伽马射线暴目录的最新汇编。这允许进一步扩展宇宙学拟合到$z = 6.6$,即到红移,人们可以开始解决竞争宇宙学模型中的低z简并度。为了在高红移下可靠地控制宇宙学方法,我们在改进的参数$y = z/(1+z)$中采用了扩展。该系列具有很大的优势,也适用于$z > 1$,因此它是处理包括非邻近距离指示器在内的数据的适当工具。我们发现,伽马射线暴,探测更高的红移比超新星,有约束力,并要求(和统计上允许)宇宙学膨胀在更高的顺序比超新星单独。利用从联盟和伽玛暴目录的数据集,我们显示(第一次在一个纯粹的宇宙学方法参数化的减速$q_0$,挺举$j_0$,管理单元$s_0$)一个明确的负减速参数$q_0$高达3 $σ$的置信水平。我们还提出了预测现实的数据集,可能会在未来几年内获得。
2010-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Augmenting the power of time-delay cosmography in lens galaxy clusters by probing their member galaxies. II. Cosmic chronometers
提出结合透镜星系团时延宇宙学与“宇宙计时器”成员星系探测的新方法,实现对Hubble常数等宇宙学参数的稳健准确测量并打破参数简并。
2024-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on interacting dark energy models from time-delay cosmography with seven lensed quasars
透镜类星体的时间延迟宇宙学测量可以为探索宇宙晚期的膨胀历史提供一个独立的探测器。在本文中,我们采用时间延迟宇宙学测量从七个镜头(这里简称为TD数据)来约束相互作用暗能量(IDE)模型。我们主要研究真空能量(含$w=-1$)与冷暗物质相互作用的情形,并考虑了四种典型的相互作用形式$Q$ .当只使用TD数据时,我们发现,使用$Q\propto ρ_{\rm de}$的IDE模型在缓解宇宙微波背景(CMB)和TD数据之间的$H_{0}$紧张关系方面具有优势。当把TD数据加入到CMB $+$ BAO $+$ SN $+H_0$数据中时,我们发现:(i)在1 $σ$范围内,所有IDE模型的耦合参数$β$都是正的,这意味着冷暗物质衰变为暗能量的情况有轻微的偏好;(ii)具有$Q = βH_{0} ρ_{\rm c}$的IDE模型稍微缓解了$S_8$张力,但是其它考虑的IDE模型进一步加剧了该张力;(iii)含$Q \propto ρ_{\rm c}$的IDE模型的赤池信息标准低于$Λ$ CDM模型,表明这些IDE模型更受当前主流数据的青睐。我们的结论是,所考虑的IDE模型有自己不同的优势时,TD数据,没有一个可以在所有方面取得好成绩。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model-independent estimation of the cosmography parameters using cosmic chronometers
本文利用宇宙计时器数据,在模型依赖和模型无关两种框架下分析系统不确定性对哈勃参数估计的影响,其中模型无关分析采用高斯过程处理非对角协方差矩阵,以避免模型偏差。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tensions with the flat $\boldsymbolΛ$CDM model from high-redshift cosmography
本文利用基于正交对数多项式展开的宇宙志方法,结合类星体、伽马射线暴、Ia型超新星和重子声学振荡数据,以模型无关方式揭示高红移观测与平坦ΛCDM模型之间存在超过4σ的强张力。
2023-07-28 astro-ph.CO hep-th
Time-Delay Cosmography: Measuring the Hubble Constant and other cosmological parameters with strong gravitational lensing
本文综述了时间延迟宇宙学的理论基础、现有技术、系统误差控制策略及未来利用强引力透镜以1%精度测量哈勃常数并解决哈勃张力的前景。
2024-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmographic Constraints and Cosmic Fluids
再现暗能量效应的问题在这里审查特别感兴趣的宇宙学。我们总结了一些最相关的宇宙学模型,基于相应的正压状态方程的假设,随着宇宙的膨胀,产生的加速膨胀。我们详细描述了$Λ$ CDM($Λ$ -冷暗物质)和$ω$ CDM模型,还考虑了一些具体的例子,例如,Chevallier-Polarsky-Linder,Chaubergin气体和Dvali-Gabadadze-Porrati宇宙学模型。最后,我们考虑了$f(\mathcal{R})$和$f(\mathcal{T})$引力的宇宙学后果及其对宇宙学框架的影响。考虑到这些因素,我们指出了\emph{model-independent}程序相关的宇宙学,显示如何匹配的宇宙学观测值的自由参数的每个模型。我们批判性地讨论了宇宙学所扮演的角色,作为一个\emph{selection criterion}检查是否通过或不存在宇宙学的约束一个特定的模型。在此过程中,我们采用最新的Union 2.1超新星数据集,结合重子声学振荡和宇宙微波背景测量,通过拟合红移z的光度距离展开,找到了宇宙学边界。我们进行宇宙学分析,施加不同的先验哈勃率现值。此外,我们比较了我们的结果与最近的普朗克极限,表明$Λ$ CDM和$ω$ CDM模型似乎是最喜欢的其他暗能量模型。然而,我们发现,宇宙学约束$f(\mathcal{R})$和$f(\mathcal{T})$不能区分广义…
2013-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography with Supernova Refsdal through time-delay cluster lensing: independent measurements of the Hubble constant and geometry of the Universe
本文通过对SN Refsdal和星系团MACS J1149.5+2223的强引力透镜与时延数据进行盲测分析,在开放$w$CDM模型下独立测得$H_0$等宇宙学参数,证明该方法稳健且系统误差小于统计误差,提供了新颖且具竞争力的宇宙学工具。
2024-03-29 astro-ph.CO
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
Cosmography from well-localized Fast Radio Bursts
本文利用23个精确定位的快速射电暴,通过宇宙纪年学方法模型无关地展开DM-z关系,约束哈勃常数等宇宙学参数,并估计宇宙中82%的重子物质位于星系际介质,为解决“缺失重子”问题提供了新途径。
2023-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Local probes strongly favor $Λ$CDM against power-law and $R_h=ct$ universe
我们利用现有的局域探测器对三种宇宙学模型进行了约束,即协谐冷暗物质加一个宇宙学常数($Λ$ CDM)模型、幂律(PL)模型和$R_h=ct$模型,其中包括Ia型超新星(SNe Ia)的JLA汇编、哈勃常数(H(z))的直接测量和重子声学振荡(BAO).对于$Λ$ CDM模型,我们考虑了两种不同的情况,即零空间曲率和非零空间曲率。我们发现,通过单独使用JLA,它是不可区分的$Λ$ CDM和PL模型,但$R_h=ct$模型是强烈不赞成。如果我们结合JLA+H(z),则$Λ$ CDM模型比其他两个模型更受欢迎。所有三个数据集的组合也支持$Λ$ CDM作为最佳模型。我们还利用低红移($z<0.2$)数据对宇宙学方法中的减速参数进行了约束,发现只有$Λ$ CDM模型与宇宙学方法是一致的。然而,没有强有力的证据来区分平坦和非平坦的$Λ$ CDM模型单独使用本地数据。
2018-08-01 astro-ph.CO
Time-delay Cosmography: Increased Leverage with Angular Diameter Distances
强透镜时滞系统通过所谓的时滞距离和到透镜的角直径距离来约束宇宙学参数。在以前的研究中,只使用了以前的信息。在本文中,我们表明,宇宙学约束显着改善时,后者的信息也包括在内。具体来说,角直径距离在打破宇宙曲率和暗能量的时变状态方程之间的简并性方面起着至关重要的作用。基于对正在进行的/未来的成像调查的期望,使用55个明亮的四极透镜系统的模拟样本,我们发现,将角直径距离信息添加到普朗克的时延距离信息和宇宙微波背景数据中,将对常数状态方程的约束提高了30%,对状态方程中的时间变化的约束提高了两倍,而在平坦的$Λ$ CDM模型中,哈勃常数的系数为2。因此,以前对时滞系统的统计能力的预测被大大低估了,即,时间延迟系统比以前认识到的更强大。
2016-02-21 astro-ph.CO