ISW effect as probe of features in the expansion history of the Universe
在本文中，使用和实现一个新的视线CMB代码，称为CMBAns [1]，它允许我们修改H（z）的任何给定的功能在任何红移，我们研究的宇宙膨胀历史的变化对CMB功率谱的影响。受H（z）变化对ISW平台和CMB低多极子效应的详细解析计算的启发，我们利用WMAP数据并通过MCMC分析研究了膨胀历史的两种唯象参量形式。我们的MCMC分析表明，标准LCDM宇宙学模型与CMB数据是一致的，允许宇宙的膨胀历史在不同的红移围绕这个模型变化。然而，我们的分析也表明，在[2]中提出的衰变暗能量模型实际上比标准的宇宙学常数模型更适合CMB数据。我们的研究与以前的分析一致，表明重子声学振荡（BAO）和超新星数据（SN Ia）也倾向于这种衰减的暗能量模型，使这一发现有趣，值得进一步研究。
2013-10-11 astro-ph.CO
Model-Independent Reconstruction of the Expansion History of the Universe from Type Ia Supernovae
基于目前最大的均匀简化的Ia型超新星光度数据集-Union 2样本-我们以独立于模型的方法重建了宇宙的膨胀历史。我们的方法直接测试宇宙的几何形状，而不需要回到对它的能量含量所做的任何假设。这使我们能够以一种直接的方式约束暗能量模型和非标准宇宙学。所提出的方法的适用性不限于测试宇宙学模型。它可以是一个有价值的工具，指出隐藏在超新星数据中的系统误差，并规划未来的Ia型超新星宇宙学运动。
2011-09-05 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: measuring the cosmic expansion history using the Alcock-Paczynski test and distant supernovae
天文观测表明，今天的宇宙是由未知物理来源的暗能量主导的。在许多模型中最值得注意的结果之一是，暗能量应该会导致宇宙加速膨胀：但膨胀率作为时间的函数已被证明非常难以直接测量。我们提出了一个新的宇宙膨胀的历史相结合的遥远的超新星观测与WiggleZ暗能量调查中的大规模星系集群的几何分析，使用Alcock Paczynski测试来测量标准球的失真。我们的结果构成了哈勃膨胀率作为时间函数的鲁棒和非参数测量，我们在红移范围0.1 < z < 0.9内的四个箱中以10-15%的精度测量。我们证明了宇宙膨胀正在加速，以一种独立于宇宙模型参数化的方式（尽管在我们的数据分析中假设宇宙是均匀的）。此外，我们发现这种膨胀历史与宇宙学常数暗能量是一致的。
2011-08-12 astro-ph.CO
Dwarf galaxy populations in present-day galaxy clusters - II. The history of early-type and late-type dwarfs
现今的星系团中的矮星系群是如何形成并随时间增长的？我们解决这个问题，通过分析历史的暗物质subhaloes在千禧年-II宇宙学模拟。半解析模型作为与观测的联系。我们认为，早期形态类型或红序列矮星系的一个合理的类似物是那些经历了强烈的质量损失，或者那些已经花了很长时间在大规模的晕。这种方法很好地再现了观测到的室女座和后发座星系团中矮星系的形态-距离关系，从而提供了对它们历史的深入了解。在它们的一生中，现在的晚期类型经历了大量的环境影响，类似于矮椭圆星系的祖先在红移超过2时所经历的影响。因此，矮椭圆星系更有可能是早期和持续的环境影响的结果，而不是最近的转型产品。观测到的晚型和早型星系的形态序列是平行发展的，而不是连续的。因此，今天晚型星系的特征并不一定代表今天矮椭圆星系的祖先。因此，旨在重现当今侏儒种群的研究需要从早期开始，模拟各种环境的影响，并考虑到环境本身的演变。
2013-03-28 astro-ph.CO
Probing the Early History of Cosmic Reionization by Future Cosmic Microwave Background Experiments
宇宙再电离在宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振各向异性上留下了自己的印记。CMB望远镜的进步已经对再电离的历史施加了重大的限制。由于不久的将来CMB望远镜的目标是最大的灵敏度，或仅受宇宙方差（CV）限制的观测，我们在此预测未来CMB观测在约束再电离历史方面的潜力。在这项研究中，我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析CV有限的E-模式偏振观测，如LiteBIRD（光卫星的研究B-模式偏振和膨胀从宇宙背景辐射探测），基于几种不同的方法，不同的方式采样再电离历史。我们特别关注于估计非常早期的历史，发生在红移$z>15$，这是量化的部分CMB光学深度由于自由电子在$z>15$，$τ_{z>15}$。我们发现，$τ_{z>15} \sim 0.008$的再电离，这是远远低于目前的上限$τ_{z>15} \sim 0.02$，是可以实现的再电离模型在早期阶段与minihalo的优势，并可以区分与$τ_{z>15} \lesssim 5\times 10^{-4}$通过CV有限的CMB偏振观测。然而，对$τ_{z>15}$的准确估计仍然有些难以捉摸。我们调查是否resscribe有限球谐模式的E模式偏振数据可以解决这个缺点。
2022-02-09 astro-ph.CO
Model-independent constraints on Type Ia supernova light-curve hyper-parameters and reconstructions of the expansion history of the Universe
我们重建的膨胀历史的宇宙使用Ia型超新星（SN Ia）的方式独立于任何宇宙模型的假设。要做到这一点，我们实现了一个非参数迭代平滑方法的联合光变曲线分析（JLA）的数据，同时探索SN Ia光变曲线超参数空间的蒙特卡洛马尔可夫链采样。我们测试，看看这些超参数的后验如何依赖于宇宙学，是否使用不同的暗能量模型或重建移动这些后验。我们对Ia超新星光变曲线超参数的约束与我们对暗能量状态方程的不同参数化的约束非常一致，即平坦的$Λ\mathrm{CDM}$宇宙学，Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型和现象涌现的暗能量（PEDE）模型。这意味着从JLA数据构建的距离模量大多独立于宇宙学模型。我们还研究了光变曲线参数随红移变化的可能性，结果与不随红移变化的结果一致。重建的宇宙膨胀历史和暗能量性质似乎也与标准$Λ\mathrm{CDM}$模型的预期吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，这些数据仍然允许宇宙膨胀历史具有相当大的灵活性。
2020-01-29 astro-ph.CO
Constraining the expansion history of the universe from the red shift evolution of cosmic shear
我们提出了一个定量分析的约束条件的总状态方程参数，可以得到从测量宇宙剪切的红移演化。我们比较的约束，可以从测量的自旋两个角多极矩的宇宙剪切的宇宙剪切的二维和三维功率谱所产生的。我们发现，如果宇宙剪切的多极矩测量足够准确的几个红移的约束条件下的暗能量状态方程参数显着改善相比，可以从其他测量。
2010-08-16 astro-ph.CO
The Cosmic Expansion History from Line-Intensity Mapping
University of Barcelona（巴塞罗那大学）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究学院）；University of Toronto（多伦多大学）；Ben-Gurion University（本-古里安大学）
利用线强度测绘技术，通过测量BAO尺度来约束宇宙膨胀率，以解决哈勃张力并测试暗物质、暗能量和引力理论。
2026-01-19 astro-ph.CO
Reconstructing the early-universe expansion and thermal history
本文利用轻元素丰度和宇宙微波背景数据，以不依赖模型的方式重建早期宇宙膨胀与热历史，并提出通用温度变化拟合公式，从而在最少假设下约束BBN时期的辐射与物质能量密度及超越标准模型的物理。
2024-02-22 astro-ph.CO
A new path to constrain the expansion history of the Universe in future spectroscopic galaxy surveys
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF-OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所-博洛尼亚天文与空间科学台）；INAF-OATs, Osservatorio di Trieste（意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台）；Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基础物理研究所）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所-博洛尼亚分部）
本文探讨了下一代光谱设施如何通过宇宙钟方法提高对宇宙膨胀历史的约束精度，以解决哈勃常数张力和暗物质暗能量问题。
2025-12-28 astro-ph.CO
Reconstructing the recombination history by combining early and late cosmological probes
本研究提出结合CMB、BAO和超新星数据重构宇宙复合期电离历史的新框架，发现复合过程自由度会削弱宇宙学参数约束，BAO可打破参数简并，超新星数据更支持非标准复合历史，未来SPT-3G将大幅降低重构不确定性。
2024-08-13 astro-ph.CO
Cosmic Reionization On Computers II. Reionization History and Its Back Reaction on Early Galaxies
我们比较了几组宇宙学模拟宇宙再电离的结果，宇宙再电离计算机（CROC）项目下产生的，与现有的观测数据的高红移Ly-alpha森林和丰富的Ly-alpha发射体。我们发现很好的一致性与观测测量和以前的模拟工作。由于每一组数值参数都有几个独立的实现，我们能够探索宇宙方差对可观测量的影响。我们被迫得出的一个意想不到的结论是，宇宙方差在z>6时异常大，我们的模拟和观测测量（很有可能）仍然没有完全收敛，即使是平均冈恩-彼得森光学深度或体积加权中性分数等基本量。我们还发现，再电离对早期星系或全球宇宙恒星形成历史的影响很小，因为其气体含量受光电离影响的星系首先不包含分子（即恒星形成）气体。特别是，由JWST的星系光度函数的暗端的测量是不太可能提供一个有用的约束再电离。
2014-08-04 astro-ph.CO
Cosmology with hybrid expansion law: scalar field reconstruction of cosmic history and observational constraints
在本文中，我们考虑一个简单的形式的宇宙膨胀历史称为混合膨胀律-一个产品的幂律和指数型函数。这种构造模仿了幂律和德西特宇宙学的特殊情况，但也提供了从减速到宇宙加速的过渡的优雅描述。我们指出了所考虑的宇宙历史的Brans-Dicke实现。我们构造了quintessence，phantom和tachyon场的势，这些势可以产生广义相对论中的混合展开定律。我们研究了观测约束的模型与混合膨胀律适用于晚时间加速以及早期宇宙的核合成。
2014-01-12 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
Model independent inference of the expansion history and implications for the growth of structure
我们将宇宙的膨胀历史模拟为高斯过程，并利用从发光红星系（LRG）和莱曼α星系推断的距离，找到了对暗能量密度及其低红移演化的限制（Ly $α$）重子振荡光谱巡天的数据集、联合光变曲线分析（JLA）样本的超新星数据、普朗克卫星的宇宙微波背景（CMB）数据、以及哈勃空间望远镜（$\mathsf H0$）对哈勃参数的本地测量。我们的分析表明，CMB，LRG，Ly $α$和JLA数据是相互一致的，并与$Λ$ CDM宇宙学，但${\mathsf H0}$数据是不一致的中度显着性。在我们的分析中，包括暗辐射的存在并没有减轻${\mathsf H0}$的张力。虽然其中一些结果已经在前面提到过，但这里的优势在于我们没有假设一个特定的宇宙学模型。我们计算了广义相对论中对应于这些一般膨胀历史的引力势的增长，并表明它们在当前精度下可以很好地近似于$Ω_{\rm m}^{0.55}$。我们评估即将进行的调查，以衡量偏离$Λ$ CDM使用这种模型独立的方法的前景。
2018-08-03 astro-ph.CO
The WiggleZ Dark Energy Survey: Joint measurements of the expansion and growth history at z < 1
通过结合WiggleZ暗能量巡天中星系团簇的重子声峰和Alcock-Paczynski畸变的测量，我们联合测定了红移z = 0.44，0.6和0.73处的距离-红移关系和宇宙膨胀率，并使用大量的模拟星表来计算测量值之间的协方差。在这三个红移处，D_A（z）=（1205 +/- 114，1380 +/- 95，1534 +/- 107）Mpc，H（z）=（82.6 +/- 7.8，87.9 +/- 6.1，97.3 +/- 7.0）km/s/Mpc。进一步结合我们的结果与其他的重子声学振荡和遥远的超新星数据集，我们使用蒙特卡罗马尔可夫链技术来确定哈勃参数H（z）的演变作为一个逐步的功能，在9个红移箱的宽度dz = 0.1，也边缘化的空间曲率。我们对H（z）的测量，在大多数红移区间的精度优于7%，与宇宙常数暗能量模型预测的膨胀历史一致，其中膨胀速率在红移z < 0.7时加速。
2012-06-12 astro-ph.CO
Probing the anisotropic expansion history of the universe with cosmic microwave background
我们提出了一个简单的技术来检测任何各向异性膨胀阶段的宇宙历史开始从膨胀阶段的表面最后散射的CMBR数据。我们使用的属性，在宇宙中的任何各向异性膨胀会变形的原始密度扰动的形状，这种变形可以检测到在CMBR的超视界波动的形状分析。利用这种分析，我们得到了对宇宙任何以前的各向异性膨胀的约束小于约35%。
2011-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct Determination of Expansion History Using Redshift Distortions
我们调查的膨胀历史的直接测定使用红移扭曲没有插入到详细的宇宙学参数。在红移空间中观测到的光谱包含了混合的信息：密度-密度和速度-速度谱的起伏，以及垂直和平行分量到视线的距离测量。不幸的是，在没有任何特定的先验假设的情况下，很难同时测量所有组件。常见的先验假设包括红移失真的线性/准线性模型或功率谱形状的模型，其最终在非线性结构形成干扰相干增长的稍后时期在小尺度上崩溃。例如，在宇宙距离和红移扭曲的影响之间，简并破缺取决于我们假设的先验。另一种方法是利用弗里德曼-勒芒-罗伯逊-沃克（以下简称FLRW）宇宙核心的宇宙学原理，即在这种简并破缺中，角直径距离和哈勃参数之间的特定关系。我们表明，利用FLRW之前的步骤中区分距离效应的红移失真的早期帮助我们提高功率谱和距离测量的可探测性，而不依赖于其他实验的组合。
2013-01-08 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
Model-independent constraints on $Ω_m$ and $H(z)$ from the link between geometry and growth
我们约束宇宙的膨胀历史和宇宙学的物质密度分数在一个独立的模型的方式，专门利用背景和扰动之间的关系下的最小的一组假设。我们这样做是通过采用高斯过程来模拟宇宙从现在到重组时代的膨胀历史。膨胀的历史和宇宙学的物质密度，然后约束使用最近的测量从宇宙计时器，Ia型超新星，重子声学振荡，和红移空间失真数据。我们的研究结果表明，在重建的膨胀历史的演变是兼容的\textit{Planck} 2018预测在所有的红移。本研究中考虑的当前数据可以将$H(z)$上的高斯过程约束到整个红移的平均$9.4 \%$精度。我们发现$Ω_m = 0.224 \pm 0.066$，较低，但统计上与\textit{Planck} 2018宇宙学兼容。最后，结合未来的DESI测量与CMB测量考虑在这项工作中的承诺，$8 \%$平均约束的模型无关的扩展历史，以及五倍更严格的$Ω_m$约束使用的方法在这项工作中开发的。
2022-02-15 astro-ph.CO
Modified Cosmological Expansion and the JWST CMB Optical Depth Tension in Self Interaction Gravity
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）
该研究在自相互作用引力框架下修正宇宙膨胀历史，结合Union3超新星与DESI DR2 BAO数据约束参数，成功将预测光深降至与普朗克PR4测量一致的水平，缓解了JWST与CMB间的光深张力。
2026-08-21 astro-ph.CO
Geometric Constraints on the Pre-Recombination Expansion History from the Hubble Tension
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
研究通过模型无关方法重建宇宙再结合前的膨胀历史，发现满足几何CMB约束的早期时间解决方案存在，提供哈勃张力研究的背景测试框架。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The expansion rate of the intermediate Universe in light of Planck
我们在红移范围0.1 < z <1.2内使用与宇宙学无关的膨胀历史测量，并将它们与宇宙微波背景导出的膨胀历史预测进行比较。其动机是调查当地（宇宙学独立）的哈勃常数H 0值和普朗克导出的H 0之间的张力是否也存在于其他红移。我们的结论是，对于LCDM模型，在0.1 < z < 1.2时，普朗克和宇宙学独立测量的哈勃参数H（z）之间没有张力（张力的几率只有1：15，统计上不显著）。考虑LCDM模型的扩展并没有改善这些几率（实际上使它们更糟），因此更倾向于更简单的模型。另一方面，H（z）数据也与局部H 0测量值不存在张力，但所有三个数据集的组合显示出高度显著的张力（比值~ 1：400）。因此，新的数据加深了普朗克和本地H 0测量之间的不匹配之谜，并且不能明确地确定它是否是一种局限于特定红移的效应。话虽如此，我们发现，假设NGC 4258脉泽距离作为H 0的正确锚，带来的几率舒适的值。此外，仅使用膨胀历史测量，我们在LCDM模型内约束H 0 = 68.5 +-3.5和Omega_m = 0.32 +-0.05，而不依赖于任何CMB先验。我们还解决了如何顺利的宇宙膨胀历史的宇宙学独立的数据的问题，并得出结论，没有证据表明偏离平滑的膨胀历史，也没有随时间变化的状态方程的值的暗能量。
2014-03-10 astro-ph.CO
Measuring the expansion history of the Universe with cosmic chronometers
本章综述宇宙计时器方法，即通过大质量被动演化星系的差分年龄独立测定 Hubble 参数，并讨论样本选择、最新膨胀历史约束、系统误差处理及未来光谱巡天的百分级精度前景。
2024-12-02 astro-ph.CO
Multipole decomposition of redshift drift -- model independent mapping of the expansion history of the Universe
我们考虑在一般时空中的红移漂移表示在物理上可解释的多极级数。一个重要的认识，从衍生的结果是，红移漂移一般不能被认为是一个直接探测宇宙的平均膨胀率，由于存在的结构，沿光束从天体物理源的观察者。我们还预测了一般存在的偶极和四极偏移的观测放置在局部各向异性环境中的红移漂移的检测。
2020-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Isogrowth Cosmology (and How to Map the Universe)
虽然广义相对论将宇宙膨胀历史和大尺度结构的生长历史联系在一起，但在标准模型之外，它们可以有独立的行为。我们推导出具有相同的增长历史，但不同的膨胀历史，或其他偏差的宇宙学的表达式。这为等生长宇宙学提供了一个关系，但也突出了一般需要观测来测量每个生长，膨胀，重力和暗物质属性的历史。
2022-04-19 astro-ph.CO
Reconstructing the Cosmic Expansion History with a Monotonicity Prior
宇宙膨胀的历史，由哈勃参数映射为红移的函数，提供了最直接的探测暗能量状态方程。确定不同红移下哈勃参数的一种方法是从本质上区分宇宙年龄或距离与红移的关系，这可能会导致观测数据产生很大的数值误差。以哈勃参数随红移单调增加的情形作为合理的先验，我们提出在一系列红移处重建哈勃参数时，要加强单调性。与模拟Ia型超新星（SN Ia）数据的测试表明，单调性先验并没有引入显着的偏差，哈勃参数的误差大大减少相比，在每个红移与平坦的先验确定。来自真实超新星Ia数据的结果与基于被动演化星系年龄的结果吻合良好。虽然从超新星Ia距离重建的哈勃参数不一定比距离本身提供更多的信息，但它提供了一种方便的方法来与其他方法的约束进行比较。此外，单调性先验预计将有助于在多个红移处测量哈勃参数的其他探测器（例如，重子声学振荡），它可以推广到其他宇宙学量，是合理的单调与红移。
2018-03-13 astro-ph.CO
History of Star Formation of Early Type Galaxies from Integrated Light: Clues from Stellar Ages and Abundances
我简要地回顾了最近从早期型星系的综合光研究的平均恒星年龄和丰度的测定中所学到的东西，并讨论了最近的数据所提出的一些新问题。光谱年龄的简短讨论，但这次审查的主要重点是对铁，镁，钙，氮，和C的丰度，从比较的综合光谱的星系与预测从恒星星族合成模型的测量。
2010-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Current and future constraints on the expansion history of the GREA model
INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Sapienza University of Rome（罗马大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Tor Vergata University of Rome（罗马托维加塔大学）
本文研究了GREA模型的膨胀历史，通过对比当前和未来观测数据，探讨其在ΛCDM模型中的竞争力及未来引力波探测对模型区分的影响。
2026-07-10 astro-ph.CO
Expansion-history preferences of DESI DR2 and external data
University of Michigan（密歇根大学）
DESI DR2和外部数据揭示了暗能量行为偏离标准模型的膨胀率偏好，支持了使用多数据集增强暗能量建模的稳健性。
2025-06-03 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Estimation from the Two-Dimensional Genus Topology -- Measuring the Expansion History using the Genus Amplitude as a Standard Ruler
我们在SDSS-III BOSS星表的二维切片中测量星系分布的属，以约束宇宙膨胀历史的宇宙学参数。BOSS目录被分为12个同心壳的红移范围$0.25 < z < 0.6$，我们反复测量属的二维星系密度场，每次改变宇宙学参数用于推断的距离红移关系的外壳。我们还利用SDSS主星系样品中低红移星系$z < 0.12$的三维亏格间接重建了二维亏格振幅。我们结合低和高的红移测量，找到宇宙学模型，最大限度地减少红移的属振幅的演变，使用的事实，这个量应该是保守的。作为一种距离测量，该测试对物质密度参数（$Ω_{\rm m}$）和暗能量状态方程（$w_{\rm de}$）敏感。在结合高低红移测量和普朗克CMB数据后，我们发现了一个$w_{\rm de} = -1.05^{+0.13}_{-0.12}$，$Ω_{\rm m} = 0.303 \pm 0.036$的约束。更高的红移数据和低红移数据集的组合将允许更强的约束。
2021-02-02 astro-ph.CO
Cosmic Growth and Expansion Conjoined
膨胀历史和增长历史的宇宙学测量已经成熟，两者一起提供了对广义相对论的重要检验。我们认为他们的联合进化轨迹，这表明，在区分宇宙学相对于考虑他们单独或孤立的红移的优势。特别是，联合比较放松了形状退化，这使得$fσ_8(z)$曲线难以与整体增长幅度分开。联合方法进一步帮助可视化哪些红移范围的组合提供最清晰的区分。我们研究了标准的暗能量宇宙学，修正的引力，和“口吃”的增长，每一个都显示出不同的签名。
2016-10-17 astro-ph.CO
A Whole Cosmology View of the Hubble Constant
哈勃常数$H_0$是宇宙膨胀率在某一时间（现在）的值，如果不考虑整个膨胀历史和宇宙学，就不能成功地调整。我们概述了一些条件，如果不完全“不去”是"不感谢“，表明改变膨胀历史，例如采用动态暗能量，不能调和不同的演绎$H_0$没有扰乱其他一些宇宙学测量。
2023-01-23 astro-ph.CO
Model Independent Tests of Cosmic Growth vs Expansion
我们使用高斯过程映射宇宙的膨胀历史，在一个独立的方式从联盟2.1超新星数据，然后应用这些重建的结果来解决的增长历史。通过比较BOSS和WiggleZ的大尺度结构数据，我们研究是否增长是完全由膨胀决定的，与测得的重力增长指数测试重力，而不假设一个模型的暗能量。进一步的模型独立的分析寻找红移依赖的偏差的增长从广义相对论解决方案，而不假设的增长指数的形式。这两种方法都给出了与广义相对论一致的结果。
2013-01-30 astro-ph.CO
A cosmological model describing the early inflation, the intermediate decelerating expansion, and the late accelerating expansion by a quadratic equation of state
我们发展了一个基于二次状态方程p/c^2=-（α+1）{ρ^2}/{ρ_P}+αρ-（α+1）ρ_Λ（其中ρ_P是普朗克密度，ρ_Λ是宇宙学密度）的宇宙学模型，它以广义Chaubergin气体模型的精神“统一”了真空能量和暗能量.对于$ρ\rightarrow ρ_P$，它降低到p=-ρ c ^2，导致早期加速膨胀（早期暴胀）阶段，密度等于普朗克密度ρ_P（真空能量）。对于$ρ_Λ\llρ\ll ρ_P$，我们恢复了描述辐射（α=1/3）或无压物质（α=0）的标准线性状态方程p=αρc^2，并导致减速膨胀的中间阶段。对于$ρ\rightarrow ρ_Λ$，我们得到p=-ρc^2，导致后期加速膨胀（后期暴胀）阶段，其恒定密度等于宇宙学密度ρ_Λ（暗能量）。我们发现早期宇宙（真空能量+ α流体）和晚期宇宙（α流体+暗能量）之间存在一个很好的对称性。在我们的模型中，它们分别由两个指数为n=+1和n=-1的多方状态方程描述。此外，普朗克密度ρ_P在早期宇宙中所起的作用与宇宙学密度ρ_Λ在晚期宇宙中所起的作用相似。它们代表了基本的密度上限和下限，相差122个数量级。这个二次状态方程导致了一个完全的分析模型，描述了宇宙从早期的膨胀（普朗克时代）到晚期的加速膨胀（德西特时代）的演化。这两个阶段由减速代数展开（α-era）连接。这个模型在t=0时不存在任何奇点，并且永远存在于过去。它允许基于精华…
2015-11-30 astro-ph.CO
Crossing Statistic: Reconstructing the Expansion History of the Universe
本文提出，在不考虑暗能量状态方程等宇宙学量的先验条件下，结合交叉统计和平滑方法，可以很高精度地重建宇宙的膨胀历史。我们表明，所提出的方法在重建宇宙的膨胀历史独立的基础模型，它的工作效果很好，即使是非平凡的暗能量模型与快速或缓慢的变化状态方程的暗能量。重建量的准确性以及该方法对任何先验或假设的独立性使所提出的方法优于文献中以前提出的其他非参数方法。应用于Union 2.1超新星与WiggleZ BAO数据相结合，我们给出了重建结果，并以模型无关的方式检验了两个数据集的一致性。结果表明，最新的超新星和BAO观测数据符合得很好，空间平坦的LCDM模型与现有数据符合得很好。
2012-07-10 astro-ph.CO physics.data-an
A model independent measure of the large scale curvature of the Universe
作为红移函数的宇宙学距离依赖于有效曲率密度，通过大尺度空间曲率对光子几何路径的影响及其对膨胀历史H（z）的影响。然而，宇宙时间只取决于膨胀历史。因此，通过组合距离和回望时间观测（或扩展历史的其他估计），可以隔离几何曲率贡献并以模型无关的方式测量曲率，即，不受关于宇宙能量含量的假设的影响。我们调查两种不同的方法来完成这项任务;微分和积分的方法。差分方法除了需要距离之外，还需要距离对红移的导数以及膨胀历史的知识。积分方法是基于通过对宇宙时间的测量来测量膨胀历史的逆的积分，例如，从银河时代。在本文中，我们试图约束宇宙的大尺度曲率使用的距离从Ia型超新星的观测与推断年龄的被动演化星系和哈勃参数估计从大尺度星系团。目前的数据是一致的零空间曲率，虽然曲率密度的不确定性是为了统一。未来的数据集与成千上万的Ia型超新星的距离和星系年龄的顺序将允许我们约束曲率密度的不确定性小于0.1在95%的置信水平。
2011-02-22 astro-ph.CO
Formation and Evolution of Early-Type Galaxies. III Star formation history as a function of mass and over-density
我们调查的初始原星系的过度密度和质量对它们的演化的影响，了解是否原星系晕的内部属性是足以说明银河系人口的不同属性。通过完全流体动力学N体模拟与代码EvoL进行，我们产生了12个自相似模型的早期类型的星系不同的初始质量和过密度，以下其从z \geq 20到z \leq 1的演变。模拟包括辐射冷却，恒星形成，恒星能量反馈，再电离光加热背景，和化学富集的ISM。我们发现一个很强的相关性之间的初始属性的原晕和他们的恒星形成的历史。大规模（10^13 M \odot）晕经历一次单一的、强烈的恒星形成爆发（\geq 10^3 M \odot /yr），与观测结果一致，对初始超密度的依赖性不太明显;中等质量（10 ^11 M \odot）晕的历史强烈地依赖于它们的初始超密度，而小的（10^9 M \odot）晕总是有着支离破碎的历史，由于“星系呼吸”现象，导致了多个恒星星族。星系模型具有与真实星系相当的形态、结构和光度特性，通常与观测数据密切匹配;尽管仍然存在一些分歧，可能是一些数值选择的结果。我们的结论是，内部属性基本上是足够的解释许多早期类型的星系，特别是复杂的和不同的恒星形成的历史所示的晕的质量非常不同的观察到的功能。在这幅图景中，先天似乎起着主导作用，而后天教育则是次要的。
2012-08-17 astro-ph.CO
Power of the redshift drift on cosmological models and expansion history
利用哈勃观测数据（OHD）和Ia型超新星（SNIa）研究了速度漂移（$Δv$）对宇宙学参数和膨胀历史的影响。在\citet{pasquini2005codex,whitelock2006scientific}建立的模型基础上，利用Fisher信息矩阵估计$Δv$的约束条件。我们发现，20年的$Δv$可以减少$Ω_m$的不确定性超过42%，比现有的观测。基于统计品质因数（FoM），我们发现，为了匹配OHD和SNIa的约束功率，我们需要21和26个未来的测量，分别。我们还首次定量估计了速度漂移与当前状态方程$w$的观测结果相当所需的年数。统计FoM表明，我们至少需要12年才能覆盖当前的观测。物理上，我们可以监测30个类星体30年，以获得$w$相同的精度。考虑两个参数化的减速因子$q(z)$，我们发现现有的观测值给出了当前值$-0.9 \lesssim q_0 \lesssim -0.3$的一个估计。两种类型$q(z)$之间的差异在于变异率$dq/dz$的精确测定。对于第一个模型与常数$dq/dz$，$Δv$只有10年提供了一个更好的约束，特别是当与SNIa相比。然而，在变量$dq/dz$模型中，我们需要$Δv$更长的时间。我们发现30年的$Δv$使跃迁红移的不确定性降低到OHD和SNIa的三倍左右。
2013-11-27 astro-ph.CO
Expansion History with Decaying Vacuum: A Complete Cosmological Scenario
我们提出了一种新的宇宙学方案，即时空从一个纯粹的初始de Sitter阶段出现，随后演变成辐射，物质和暗能量占主导地位的时代，从而避免了初始奇点，并提供了一个完整的描述膨胀历史和视界问题的自然解决方案。该模型是基于动态真空能量密度的哈勃率的幂级数演变。从暴胀到标准辐射期的过渡是普遍的，这为成功地描述优雅的退出提供了线索。由于由此产生的晚期宇宙历史非常接近和谐LCDM模型，新的统一框架体现了比标准宇宙学更完整的过去宇宙演化。
2013-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early star-forming galaxies and the reionization of the Universe
形成恒星的星系是宇宙历史的宝贵线索。哈勃太空望远镜最近的观测进展导致了对最早的已知星系的发现和研究，这些星系对应于宇宙只有~ 8亿年历史的时期。来自这些早期星系的强烈紫外线辐射可能引发了宇宙历史上的一个重大事件：星系际氢的再电离。正在开发新技术来了解这些最遥远星系的特性，并确定它们对宇宙演化的影响。
2010-11-02 astro-ph.CO
The Origin of Dust in the Early Universe: Probing the Star Formation History of Galaxies by their Dust Content
对于在高红移（z = 6.4）类星体J1148+5251中观测到的~ 4 \times 10^8 M \odot尘埃的起源，提出了两种不同的方案。第一个假设是这个星系比宇宙在那个时期的年龄年轻得多，所以只有超新星（SNe）才能产生这种尘埃。第二种情况假设银河系的年龄要大得多，因此尘埃可能是在质量较低的渐近巨星分支（AGB）恒星中形成的。提出了新的积分解决方案的化学演化的金属和尘埃在星系中，我们提供了一个关键的评估这两种情况下，和观测结果，可以区分两者。我们表明，AGB恒星可以产生推断质量的尘埃在这个对象中，然而，最终质量的幸存尘埃取决于星系的恒星形成历史（SFH）。一般来说，超新星不能产生观测到的尘埃量，除非平均SN事件在其喷出物中产生超过~ 1 M \odot的尘埃。然而，可以构建特殊的SFHS，其中SNe可以产生推断的尘埃质量，合理的平均尘埃产量约为0.15 M \odot。这两种情况提出了星系光谱能量分布的不同起源，不同的恒星形成效率和恒星质量，以及J1148+5251型超亮红外（IR）天体的不同共动数密度。诊断中红外精细结构线的检测，以及确定这些物体的共动数密度的更完整的调查可以区分这两种情况。
2010-11-05 astro-ph.CO
Cosmic expansion history analysis with Hubble parametrization in $Q^{n}$ gravity
本文提出受 $Λ$CDM 启发的 Hubble 参数化，结合 Hubble、SNe 与 BAO 数据约束 $Q^n$ 引力模型，发现不同 $n$ 值下均预测晚期加速膨胀。
2024-01-18 astro-ph.CO gr-qc
A Portrait of the Cosmic Reionisation History in the Context of the Early Dark Energy Model
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Peking University（北京大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
本研究在早期暗能量模型背景下，通过建模再电离历史，发现其能以中等LyC逃逸分数和紫外光度密度解释观测到的高红移星系过剩量，为EDE宇宙学提供独立探测手段。
2026-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model-Independent Indication for a Localized Anomaly in the Late-Time Expansion History
Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia（贾米阿·米利娅伊斯兰大学理论物理中心）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI)（韩国天文与空间科学研究所）；School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与物理科学学院）
利用模型无关样条重建宇宙晚期膨胀历史，结合最新测量与超新星汇编，与 ΛCDM 模型比较，在 0.3≤z≤0.6 识别局部偏差，最大显著性约 3.5σ，该特征稳定，或指向新晚期物理或揭示宇宙学探测器不一致。
2026-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Expansion history-dependent oscillations in the scalar-induced gravitational wave background
标量对随机引力波背景的贡献的频率剖面中的振荡是暴胀期间小尺度特征的特征信号。我们研究了这种振荡频率分布是如何受到后暴胀宇宙的膨胀历史的影响。我们的结果是适用的，只要宇宙的状态方程可以被视为常数期间，引力波的产生，我们计算的引力波的频谱引起的尖锐和共振的功能，与振荡$k$和$\log(k)$，分别。对于共振特征，对引力波谱的振荡贡献的频率不受状态方程的影响，但不受它们的相对振幅的影响，这使得人们可以从振荡模式中提取有关暴胀物理和暴胀后膨胀历史的信息。对于尖锐的特点，我们发现，引力波频谱只表现出突出的调制，只要密度波动的传播速度是$c_s<1$，与频率的一个大的因子$c_s^{-1}$比标量功率谱。我们发现状态方程越硬，振荡的相对振幅越大。特别是，一个明显高于$20 \%$的相对振幅是不可能实现的“标准”情况下的辐射支配，并将是一个吸烟枪信号的非平凡的膨胀动力学在小尺度上，和后暴胀宇宙不占主导地位的辐射。
2021-10-18 astro-ph.CO hep-th
Displaced new physics at colliders and the early universe before its first second
碰撞机上的位移顶点，产生于长寿命粒子的产生和衰变，探测通过冻结产生的暗物质候选者。如果假设一个标准的宇宙学历史，这些衰变只有在暗物质非常轻的情况下才会在探测器内部发生，因为有遗迹密度的限制。在这里，我们讨论如何位移事件可以很好地指向冻结在一个非标准的早期宇宙历史。聚焦于暴胀再加热的宇宙学，我们探索了最小冻结场景下再加热温度和对撞机签名之间的相互作用。在大型强子对撞机上观测位移事件将允许设定再加热温度的上限，并且通常可以收集有关宇宙早期历史的间接信息。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing the Expansion history of the Universe by Model-Independent Reconstruction from Supernovae and Gamma-Ray Bursts Measurements
为了探索宇宙的晚期演化历史，我们采用了两种最优基系统。其中一个是通过执行主成分分析（PCA），另一个是通过采取多维标度（MDS）的方法构建。宇宙学的观测量，如光度距离，可以分解成这些基本系统。这些基对于基于不同物理假设的不同宇宙学模型，甚至对于它们的混合模型都是优化的。因此，从基系统投影出来的特征空间是与宇宙学模型无关的，它为从超新星光度距离甚至伽马射线暴（GRB）数据中研究和重建哈勃膨胀率提供了一个参数化的方法。用伽玛暴作为宇宙学蜡烛时的圆形问题在这个过程中自然就消除了。通过使用Levenberg-Marquardt（LM）技术和马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，我们执行这种参数化的观测约束。我们使用的数据包括“联合光变曲线分析”（JLA）数据集，该数据集由$740$ Ia型超新星（SNIa）以及具有著名的Amati关系的$109$长伽马射线暴组成。
2016-04-07 astro-ph.CO hep-th
Thermal History of the Early Universe and Primordial Gravitational Waves from Induced Scalar Perturbations
在宇宙学扰动理论的二阶条件下，研究了标量微扰对张量扰动的影响引起的原初引力波。我们利用标准模型自由度随早期宇宙温度的演化计算了诱导引力波背景。结果表明，标准模型自由度对诱导引力谱的影响与一阶张量扰动产生的引力谱不同。这种现象是由于标量微扰作为张量扰动的来源而引起的，并且在夸克胶子解除禁闭和电弱跃迁附近是有效的。当考虑小尺度下标量谱指数大于1或非高斯曲率功率谱时，这种效应可以被引力波观测站观测到。
2019-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Kernel dependence of the Gaussian Process reconstruction of late Universe expansion history
本研究利用高斯过程回归开展晚期宇宙膨胀历史的无模型重构，对比平稳与非平稳核函数的重构效果，通过对数边际似然分析证实低阶多项式非平稳核在含噪数据下的重构表现更优。
2025-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Inflation, space-borne interferometers and the expansion history of the Universe
根据常识，即使假设星载探测器的灵敏度是最乐观的，在几兆赫到几赫兹之间，暴胀引力子的光谱能量密度也可以安全地忽略不计。在这个分析中，我们表明，如果在核合成之前，后暴胀演化包括一系列比辐射膨胀更快或更慢的阶段，这个结论是回避。因此，与传统的知识相反，它表明，低于一个分数的Hz的频谱能量密度的遗迹引力子可能超过（甚至八个数量级）的假设下获得的信号辐射主导整个膨胀历史之前，轻核的形成。由于光谱的斜率和振幅特别反映了暴胀动力学和随后的减速演化，因此有可能将残余引力子的贡献与其他（晚期）引力辐射爆发相关联，例如，与TeV尺度下假定的强烈一级相变相关联。因此，在兆赫范围内对残余引力子的光谱能量密度的任何限制同时限制了暴胀后的膨胀历史和暴胀的初始数据。
2022-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hints for possible low redshift oscillation around the best fit $Λ$CDM model in the expansion history of the Universe
我们通过分析万神殿Ia型超新星（SnIa）汇编及其使用红移分仓的蒙特卡罗模拟，寻找可能偏离宇宙膨胀历史中和谐$Λ$ CDM模型预期的偏差。我们证明了红移分仓的最佳拟合$Λ$ CDM物质密度参数$Ω_{0m}$和最佳拟合有效绝对星等$\cal M$在其完整数据集的最佳拟合值附近振荡，振幅相当大。使用完整的协方差矩阵的数据考虑到系统和统计误差，我们表明，在红移低于$z\approx0.5$，这种振荡只能发生在4至5 $\%$的蒙特卡罗模拟。虽然统计波动可能是造成这种明显振荡的原因，但我们可能已经观察到了一些超出和谐模型预期的行为，或者数据中可能存在额外的系统性。如果这种明显的振荡不是由于统计或系统的影响，它可能是由于在低$z$相干不均匀性的存在或由于一个quintessence标量场的振荡。
2021-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Joint reconstructions of growth and expansion histories from stage-IV surveys with minimal assumptions I: Dark Energy beyond $Λ$
结合超新星，重子声学振荡和红移空间畸变数据从下一代（第四阶段）宇宙学调查，我们的目标是重建膨胀的历史，以大红移使用前向建模的$f_{\mathrm DE}(z) = ρ_\mathrm{DE}(z)/ρ_\mathrm{DE,0}$高斯过程（GP）。为了重建宇宙学量在高红移，很少或没有数据，我们采用了一种新的方法来GP强制执行以下最小的假设：a）我们的宇宙学对应于一个平坦的Friedman-Lemattre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙; b）爱因斯坦德西特（EdS）宇宙在大的红移。这使得我们能够从重建的背景膨胀历史重建扰动增长历史。假设各种DE模型，我们表明我们的重建方法的能力，以区分它们从$Λ$ CDM在$\gtrsim2σ$。
2022-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Machine Learning Cosmic Expansion History
我们首次使用机器学习技术，根据30个宇宙计时器来研究宇宙的背景演化。从7种机器学习算法中，利用测试集上均方误差最小化的原则，我们发现贝叶斯岭回归是从宇宙天文钟中提取信息的最佳方法。通过使用幂律多项式展开，我们从机器学习中获得了第一个哈勃常数估计$H_0=65.95^{+6.98}_{-6.36}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。从机器学习的角度来看，我们可以排除大量包含$H_0$的物理参数个数大于3的宇宙学模型。非常重要和有趣的是，我们发现，3个具体的宇宙学模型的参数空间都可以明显压缩，考虑到他们的解释和推广能力。
2017-12-26 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
