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
Reconstruction of $Λ$CDM Universe in $f(Q)$ Gravity
在这篇手稿中,我们提出了一些有趣的明确重建的$f(Q)$重力从背景的Friedmann-Lausmatre-Robertson-Walker(FLRW)的演化历史。我们发现更一般的功能,非度量标量$Q$承认确切的$Λ$ CDM扩展历史。对于$Q$的更多通用函数,向物质扇区添加额外的自由度是使比例因子以这种方式表现的唯一方法。此外,本文还利用e-折叠构造了修正的$f(Q)$引力的宇宙学重建.它示出任何FLRW宇宙学可以产生一个特定的$f(Q)$理论。我们还重建了$Λ$ CDM宇宙学的具体例子的著名的宇宙学演化。
2022-10-17 gr-qc hep-th
Horndessence: $Λ$CDM Cosmology from Modified Gravity
我们不需要用标量场势(quintessence)或非正则动力学项(k-essence)来获得宇宙加速度,而可以纯粹通过标量和度规的修正引力编织,即$G_3$ Horndeski作用量项。这样的“Horndessence”允许一个精确的$Λ$ CDM宇宙学展开,而不需要任何宇宙学常数,并且通过要求移位对称性,我们可以导出$G_3$的精确形式。我们发现,这条路线推导$G_3(X)$导致一个功能的形式远离通常的简单假设,如幂律。Horndessence没有任何动力学项或潜在的$Λ$ CDM具有相同数量的参数,并作出了准确的预测的膨胀历史($Λ$ CDM)和修改的重力宇宙增长的历史,我们显示可行的引力强度$G_{\rm eff}(a)$和增长率$fσ_8(a)$。最简单的版本的理论失败的合理性标准,但我们学习有趣的经验教训,特别是关于强大的参数化,并指出可能的声音扩展。
2021-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Effective $Λ$CDM model emerging from $f(Q,T)$ under a special EOS limit in symmetric cosmology with Bayesian and ANN observational constraints
United College of Engineering and Research(联合工程与研究学院);S.P.M. Science and Gilani Arts, Commerce College(SPM科学与Gilani文理学院);L N Gumilyov Eurasian National University(L·N·古米廖夫欧亚国立大学);GLA University(GLA大学);King Khalid University(国王哈立德国立大学)
通过特殊物态方程极限下的f(Q,T)引力理论,有效ΛCDM模型结合贝叶斯和ANN观测约束,提供观测一致的暗能量替代方案。
2026-08-07 gr-qc
Cosmological Reconstruction in $f(Q, T)$ Gravity: $Λ$CDM Background and Matter-Sector Dependence
Central University of Punjab(旁遮普中央大学)
研究$f(Q, T)$引力中对应$\u039b$CDM背景的宇宙学重构,通过一阶线性微分方程求解$f(Q)$的解析解,证实该框架可实现$\u039b$CDM膨胀历史。
2026-08-24 gr-qc
Falsifying $Λ$CDM: Model-independent tests of the concordance model with eBOSS DR14Q and Pantheon
我们结合模型独立重建的膨胀历史,从最新的万神殿超新星距离模量汇编和测量重子声学振荡,以测试宇宙学的和谐模型,即FLRW度量和平坦度的空间曲率的一些重要方面。然后,我们使用重建的扩展历史,以适应红移空间失真的增长测量,并获得强约束$(Ω_\mathrm{m},γ,σ_8)$在一个模型无关的方式。我们的结果表明,与一个空间平坦的FLRW宇宙与广义相对论支配的扰动的结构形成和宇宙学常数作为暗能量的一致性。然而,我们也可以看到一些紧张的暗示,在不同的观测范围内的和谐模型相关的高红移观测($z > 1$)的膨胀历史。这支持了Sahni et al.(2014)和Zhao et al.(2017)的早期发现,并强调了精确测量膨胀历史和高红移结构增长的重要性。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating expansion or inhomogeneity? Part 2: Mimicking acceleration with the energy function in the Lema\^ıtre-Tolman model
这是发表在{ \it Phys. Rev.}上的论文的延续。{ \bf D89},023520(2014)。本文研究了$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系$D_L(z)$如何在Lema\^ıtre- Tolman(L-T)模型中复制,该模型具有$Λ= 0$、常数爆炸时间函数$t_B$和模拟观测者过去光锥上加速膨胀的能量函数$E(r)$($r$是唯一定义的共动径向坐标).数值实验表明,$E > 0$是必要的.函数$z(r)$和$E(r)$从观测者位置的初始点开始数值计算,然后从视地平线(AH)的初始点向后计算。将两次计算的结果进行比较,可以确定$r = 0$和AH处的$E/r^2$值。详细讨论并解决了通过AH继续计算的有关问题。然后,$z(r)$和$E(r)$在AH之外继续,直到发出光锥与大爆炸接触的信号的数字崩溃。同样,从两个初始点出发计算了L-T模型的光锥,并与$Λ$ CDM光锥进行了比较。这里构建的模型包含壳层交叉,但它们可以通过将L-T区域与弗里德曼背景相匹配来去除,而不会与Ia型超新星的观测结果产生任何冲突。以描述的方式解释了$E(r)$函数模拟加速膨胀的机制。
2014-07-17 gr-qc
A new recipe for $Λ$CDM
众所周知,正则标量场只能描述暗物质或暗能量,但不能同时描述两者。我们证明了一个非正则的标量场可以描述暗物质和暗能量的统一设置。我们考虑正则拉格朗日量${\cal L} \propto X^α- V(ϕ)$的最简单的扩展,其中$α\geq 1$和$V$是一个足够平坦的潜力。在这种情况下,拉格朗日量中的动力学项表现得就像一种理想流体,而势项则模仿宇宙学常数。对于非常大的值,$α\gg 1$,动力学项的状态方程下降到零,宇宙的膨胀率模仿$Λ$ CDM。在这个模型中的声速,以及相关的引力聚集,是敏感的值的$α$。对于非常大的值的$α$,我们的模型的聚类特性类似于冷暗物质(CDM)。但是对于较小的$α$值,小尺度上的引力聚集被抑制,我们的模型具有类似于暖暗物质(WDM)的性质。因此,我们的非正则模型有一个有趣的新性质:当背景宇宙像$Λ$ CDM一样膨胀时,它的聚集性质可以类似于冷或暖暗物质的聚集性质。
2016-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decaying dark matter mimicking time-varying dark energy
在$Λ$ CDM模型中,暗物质在比哈勃时间更长的时间尺度上衰变为惰性相对论能量,这将产生一个膨胀历史,这可能被误解为稳定的暗物质具有随时间变化的暗能量。我们计算了相应的伪状态方程参数$\widetilde w_ϕ$,作为红移的函数,并表明$\widetilde w_ϕ$的演化强烈依赖于假设的暗物质密度值,错误地采取了规模为$a^{-3}$。根据后者,可以获得模拟精粹的模型($\widetilde w_ϕ> -1$)、幻象模型($\widetilde w_ϕ< -1$)或状态方程参数穿过幻象分界线的模型,从高红移的$\widetilde w_ϕ> -1$发展到低红移的$\widetilde w_ϕ< -1$。目前,所有这些模型一般都向$\widetilde w_ϕ\approx -1$收敛。密度扰动的增长打破了含衰减暗物质的$Λ$ CDM模型和相应的伪精粹模型之间的简并性。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Determining Cosmology for a Nonlocal Realization of MOND
我们数值确定的宇宙学分支的自由函数的非局部度量为基础的修改重力提供了一个相对论的推广Milgrom的修改牛顿动力学。我们能够在几乎所有的宇宙历史中重现$Λ$ CDM膨胀历史,包括大爆炸核合成期间辐射主导的时代,物质主导的时代,以及真空能量主导的大部分时代。$0 \leq z < 0.0880$的非常晚期,在此期间模型偏离了$Λ$ CDM膨胀历史,这是有趣的,因为它导致哈勃参数的当前值比$Λ$ CDM模型的值大约4.5%。这可能解决基于大红移数据的$H_0$推论和基于哈勃图的推论之间的紧张关系。
2016-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can $f(Q)$ gravity challenge $Λ$CDM?
我们研究了观测约束的非度规$f(Q)$ -重力再现一个精确的$Λ$ CDM背景扩展历史,同时修改的线性扰动的演变。为此,我们使用宇宙微波背景(CMB)辐射,重子声振荡(BAO),红移空间畸变(RSD),超新星Ia型(SNIa),星系团(GC)和弱引力透镜(WL)的测量。在线性微扰水平上,我们对控制引力相互作用修正的模型参数设置了严格的约束。我们发现,根据$χ^2$和与CMB、BAO、RSD和SNIa相结合的偏差信息标准统计,该模型在统计学上优于$Λ$ CDM。这主要与更好地拟合CMB温度各向异性的低$\ell$尾部有关。
2021-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Brans-Dicke gravity with a cosmological constant smoothes out $Λ$CDM tensions
根据最新的宇宙学观测、不同红移下的哈勃速率测量、重子声学振荡、大尺度结构形成数据、引力弱透镜效应和全普朗克2015 CMB似然下的宇宙微波背景,分析了具有宇宙学常数$Λ$和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM)的Brans-Dicke引力.我们的分析包括背景和扰动方程。我们发现,BD- $Λ$ CDM是观测上的青睐相比,协调$Λ$ CDM模型,这是传统上定义在广义相对论(GR)。特别是,一些众所周知的持续紧张的$Λ$ CDM与数据,如过量的质量波动幅度$σ_8$,特别是急性$H_0$ -紧张与当地的测量,基本上消失在这种情况下。此外,从GR的观点来看,$Λ$ CDM宇宙学模拟了$\gtrsim3σ$ c. l处的精华。接近我们的时间。
2019-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond $Λ$CDM with a Logistic RG-like Flow of the Low Redshift Cosmic Evolution
Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia(Jamia Millia Islamia 理论物理中心)
提出一种最小唯象框架,其中总状态方程$w_{\rm T}(z)$遵循逻辑斯蒂演化,模拟重正化群流在宇宙学不动点之间的行为。利用DESI-DR2 BAO、DES超新星数据和CMB距离先验,发现该参数化相比$\Lambda$CDM能更好地描述膨胀历史,并显示统计显著的低红移偏离。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse in coupled quintessence with a $Λ$CDM background
在这项工作中,我们研究的增长的冷暗物质密度扰动的非线性制度上的共形耦合的quintessence模型,其中的背景设计模仿$Λ$ CDM宇宙学。分析了过密区域的球形坍缩。我们强调的作用,耦合的整体动力学,跟踪整个宇宙历史的密度对比度的演变和计算微扰参数,如临界密度对比度。我们发现,耦合的影响,延迟的崩溃,由于缓慢增长的物质微扰。我们接着使用Press-Schechter和Sheth-Tormen质量函数计算簇数计数。在这两种情况下,暗能量场和暗物质之间的能量转移抑制了低红移物体的数量,并增加了高红移物体的数量。最后,我们计算了未来eROSITA任务和当前南极望远镜调查的预期集群数量计数。
2020-01-02 astro-ph.CO gr-qc
A $Λ$CDM Extension Explaining the Hubble Tension and the Spatial Curvature $Ω_{k,0} = -0.012 \pm 0.010$ Measured by the Final PR4 of the Planck Mission
本文通过引入背景宇宙初始条件并考虑晚期空洞效应扩展 $Λ$CDM,将加速膨胀解释为运动学暗能量,从而缓解哈勃张力并解释 Planck PR4 的空间曲率测量。
2024-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Beyond $j=1$: Observational Constraints on Almost-$Λ$CDM Cosmologies
University of Cape Town(开普敦大学);Duy Tan University(越南科技大学);North-West University(西北大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台)
研究通过考虑三种近似\(\Lambda\)CDM宇宙学闭合,利用马尔可夫链蒙特卡罗分析多种观测数据,在不假设暗能量状态方程参数化的情况下,直接从观测重建宇宙膨胀历史,结果表明这些模型与标准暗能量模型有竞争力,证明了模型无关宇宙学的作用。
2026-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分,需借助额外探针打破简并。
2013-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining uber gravity with recent observations and studying the $H_0$ problem
本文在über引力理论下研究ü$Λ$CDM和üCDM模型,利用Pantheon+等数据约束参数,发现$H_0$张力未缓解,且联合分析中模型受拒。
2023-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Using a multi-messenger and multi-wavelength observational strategy to probe the nature of dark energy through direct measurements of cosmic expansion history
在不久的将来,在光学和无线电波段的红移漂移观测将提供精确的测量$H(z)$覆盖的$2<z<5$和$0<z<0.3$的红移范围。此外,引力波标准海妖观测可以测量光度距离的偶极各向异性,这也将提供$0<z<3$红移范围内的$H(z)$测量。在这项工作中,我们提出了一个多信使和多波长的观测策略来测量$H(z)$的基础上的三个下一代项目,E-ELT,SKA,和DECIGO,我们希望看到未来的$H(z)$的测量是否可以提供严格的限制暗能量参数。我们考虑的暗能量模型包括$Λ$ CDM、$w$ CDM、CPL、HDE和I $Λ$ CDM模型。结果表明,E-ELT、SKA 1和DECIGO在约束暗能量模型方面具有很强的互补性.虽然这三个数据集中的任何一个都只能对我们考虑的每个模型给出相当弱的约束,但它们的组合可以显著打破参数简并,并对几乎所有的宇宙学参数给出更严格的约束。此外,我们发现E-ELT,SKA 1,DECIGO和CMB的组合可以进一步改善对暗能量参数的约束,例如,CPL模型中的$σ(w_0)=0.024$和$σ(w_a)=0.17$,这意味着这三个有前途的探针将在帮助揭示暗能量的本质方面发挥关键作用。
2021-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can the degeneracies in the gravity sector be broken?
人们早就知道,通过适当地修改引力,人们总是可以重现任何暗能量模型的膨胀历史,例如$Λ$ CDM。这种简并不能用几何探测器来打破,如Ia型超新星、宇宙微波背景辐射或重子声学振荡,因为它们是基于距离和尺度的测量,因此需要膨胀历史$H(z)$,所以人们只能希望通过使用动态探测器来打破这种简并,如跟踪物质密度扰动的增长率数据。我们证明,打破这种简并是目前不可能的明确构建$f(R)$,$f(G)$和$f(T)$理论,完全模仿$Λ$ CDM模型在背景水平和面对他们对最新的观测宇宙学数据。我们还确定了必要的改进的增长率数据,以区分这些理论从$Λ$ CDM。我们发现,至少有三倍的改进是必要的,这将是可能的调查,如欧几里德。
2013-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mimicking dark matter and dark energy in a mimetic model compatible with GW170817
最近对引力波事件GW 170817和它的电磁对应物GRB 170817 A的观测表明,引力波的速度偏离光速不到$10^{15}$的一部分。因此,广义相对论的许多扩展不可避免地被排除了。其中,我们发现最相关的部门Horndeski重力。在其最初的表述中,拟态引力能够模仿宇宙学的暗物质,具有以光速精确传播的张量扰动,但具有消失的标量扰动,如果我们将拟态引力与Horndeski引力结合起来,这个事实仍然存在。在这项工作中,我们表明,实施模拟重力行动与高阶项,打破Horndeski结构产生的宇宙模型,满足约束的引力波的速度和模仿暗能量和暗物质与非零的声速。通过这种方式,我们能够在不引入粒子冷暗物质的情况下再现$Λ$ CDM宇宙学模型。
2018-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Aller guten Dinge sind drei: Cosmology with three interacting spin-2 fields
具有一个或两个动力学度规的大质量引力理论通常缺乏稳定的和观测上可行的宇宙学解,而这些解与$Λ$ CDM是不同的。我们考虑一个扩展到三度规引力,与三个相互作用的自旋2场,不困扰的Boulware-Deser鬼。我们系统地探索每一个组合与两个自由参数在搜索的背景宇宙学是竞争$Λ$ CDM。对于每一种情况,我们确定的扩展历史是否满足可行性标准,以及它是否包含超越$Λ$ CDM现象。在我们考虑的众多模型中,只有三种情况似乎既可行又与标准宇宙学不同。其中一个模型只有一个自由参数,并显示从体模分割上方到下方的交叉。另外两个提供了缩放行为,尽管它们包含需要更详细研究的未来奇异点。这些模型具有有趣的功能,使他们引人注目的目标,全面比较观测宇宙膨胀的历史和结构的形成。
2016-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Growth of perturbations in nonlocal gravity with non-$Λ$CDM background
我们重新分析了Deser和Woodard的非局域引力模型,该模型被提出来解释宇宙加速的当前阶段。我们表明,这个非局部重力模型预测的扰动增长时,其背景演变是固定的一些特定的非$Λ$ CDM模型可以大大低于当它的背景是固定的$Λ$ CDM。当我们用一个状态方程相对于宇宙学常数的负值稍小的暗能量模型来考虑背景膨胀时,就可以看到这一点。我们的结果暗示了一个事实,即背景展开的选择可以发挥至关重要的作用,这种非局部引力模型可以拟合的增长历史数据。虽然增长数据可能显示出更好的一致性GR模型(在我们迄今为止研究的背景模型中),但这项工作中研究的非局部重力模型似乎也能够显示出与增长数据相当的一致性。显示这种一致性可以被认为是一个有意义的结果,因为这个模型可以作为宇宙学标准模型的一个可区分的替代品。
2017-03-22 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear Matter Power Spectrum from relativistic $N$-body Simulations: $Λ_{\rm s}$CDM versus $Λ$CDM
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Center for Advanced Systems Understanding(高级系统理解中心);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Deutsches Zentrum für Astrophysik(德国天体物理中心);Astronomical Observatory, Odesa I.I. Mechnikov National University(敖德萨伊.I.梅契尼科夫国立大学天文台)
本文通过相对论N体模拟比较了Λ_sCDM与ΛCDM在不同红移下的非线性物质功率谱,发现功率比在特定波数范围呈现红移依赖的特征,为宇宙学观测提供新的引力先验。
2026-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics of viable f(R) theories of gravity
对广义相对论的Hu-Sawicki修正的动力学进行了完整的分析。特别是,完整的相空间的情况下,模型参数取为n=1,c1=1,几个稳定的deSitter平衡点连同一个不稳定的“类物质”点被确定。我们发现,如果宇宙学参数被选择采取他们的Lambda CDM值今天,这将导致在宇宙中,直到非常低的红移,是由一个状态方程参数等于t1/3,导致膨胀历史非常不同的Lambda CDM。我们证明,这个问题可以通过选择在高红移的λ CDM初始条件和积分方程到目前的一天来解决。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Is there evidence for CIDER in the Universe?
在这项工作中,我们分析的约束相互作用暗能量(CIDER)模型,这是一个共形耦合的quintessence模型适合模仿$Λ$ CDM扩展的全线性行为。我们计算了物质和温度各向异性的功率谱,并根据最近的观测数据对模型进行了测试。我们揭示了一些特殊的微妙的背景行为,没有完全捕捉到以前的作品,并研究线性宇宙学观测的物理。发现的一个新颖之处是,与标准$Λ$ CDM相比,物质扰动在大尺度上得到增强。这种趋势的原因和影响的宇宙学观测值和早期宇宙的物理被认为是。我们发现,耦合参数的引入加剧了$σ_8$紧张之间的早期和晚期的时间探针,虽然普朗克数据有利于$Λ$ CDM限制的模型。
2023-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Conjoined constraints on modified gravity from the expansion history and cosmic growth
本文从膨胀历史$H(z)$和宇宙生长$fσ_8(z)$两个方面给出了几个宇宙学模型的联合约束。我们研究的模型包括CPL $w_0w_a$参数化模型、全息暗能量(HDE)模型、时变真空($Λ_t$ CDM)模型、Dvali、Gabadadze和Porrati(DGP)模型和Finsler-Randers(FRDE)模型、幂律$f(T)$模型和Hu-Sawicki $f(R)$模型。在所有情况下,我们对SnIa、CMB、BAO、$H(z)$和生长数据进行同步拟合,同时还遵循Linder(2017)中$H(z)$和$fσ_8(z)$的联合可视化。此外,我们在$H(z)-fσ_8(z)$参数空间中引入了品质因数(FoM),作为约束模型的一种方式,这些模型共同适合两个探头。我们使用最新的$H(z)$和$fσ_8(z)$数据,但也LSST模拟与$1\%$测量,我们发现,约束膨胀历史和宇宙生长的联合方法,同时不仅能够把严格的约束这些参数,但也提供了一个简单的视觉方式来区分宇宙模型。最后,我们确认的增长率和普朗克CMB数据之间的张力的存在,我们发现,在联合参数空间的$H(z)-fσ_8(z)$的FoM可以用来区分$Λ$ CDM模型和某些类的修改后的重力模型,即DGP和$f(T)$。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on a modified-gravity model with an exponential function of the curvature using the expansion history, the RSD, and the Pantheon+SH0ES data
本文利用膨胀历史、RSD和Pantheon+SH0ES数据,对包含曲率指数函数的f(R)修正引力模型进行约束,发现该模型在排除b=0的同时能调和H0张力,是描述宇宙演化的可行替代方案。
2025-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can f(R) Modified Gravity Theories Mimic a LCDM Cosmology?
我们考虑f(R)修正引力理论的度规变分形式主义,并试图重建函数f(R)的要求背景LCDM宇宙学。我们特别提出以下要求:a.由通常的平坦LCDM参数化提供的背景宇宙历史H(z),通过辐射(w_eff = 1/3),物质(w_eff = 0)和deSitter(w_eff =-1)时代。B.物质和辐射分别在"物质"和"辐射"时代占主导地位,即当w_eff = 0时,Ω_m = 1;当w_eff = 1/3时,Ω_r = 1。我们发现,服从LCDM宇宙历史的宇宙动力学系统在每一个历元中有四个临界点,相应地有四种形式的f(R)。其中之一是通常的广义相对论形式f(R)= R-2 Λ。其他三种形式在每个时代,再现LCDM宇宙历史,但他们不满足要求b。如上所述。这些形式中只有一种(不同于广义相对论)被发现是动力学宇宙演化的吸引子。它在整个演化过程中具有(Ω_DE = 1,Ω_r = 0,Ω_m = 0)。数值计算得到了其相空间轨迹。
2007-07-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing CCDM Cosmology with the Radiation Temperature-Redshift Relation
标准的$Λ$ CDM模型可以在背景和微扰水平(线性和非线性)由一类引力诱导粒子产生宇宙学(CCDM宇宙学)模拟。然而,CCDM模型中的辐射分量遵循略微不同的温度-红移$T(z)$定律,该定律取决于描述次主导光子产生速率的额外参数$ν_r$。在这里,我们进行了统计分析的基础上汇编的36个最近的测量$T(z)$在低和中等红移。CCDM宇宙学中产生率的可能性受$ν_r = 0.024^{+0.026}_{-0.024}$($1σ$置信水平)的约束,从而表明$Λ$ CDM($ν_r=0$)仍然与采用的数据样本兼容。虽然在动力学部分(宇宙历史和物质涨落)几乎没有区别,但所谓的热力学部分(温度定律、热遗迹丰度和CMB功率谱)为$Λ$ CDM和CCDM宇宙学的关键测试提供了明确的可能性。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmological perturbations with $f(R)$ gravity scalarons : Galaxy power spectra and the scalaron mass
Gauhati University(古哈提大学);Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
本文研究了$ f(R) $引力理论中的宇宙扰动,通过比较星系功率谱与$ \Lambda $CDM模型的差异,探讨了标量子质量在星系和大质量黑洞尺度上的行为。
2026-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Simultaneously solving the $H_0$ and $σ_8$ tensions with late dark energy
在一个模型独立的方法,我们推导出通用的条件,任何后期修改的$Λ$ CDM扩展历史必须满足,以始终解决$H_0$和$σ_8$紧张局势。我们的结果是完全分析的,该方法仅仅是基于假设,从$Λ$ CDM的后期偏差仍然很小。对于在膨胀历史和引力耦合常数中编码了偏差的暗能量流体的具体情况,我们给出了其状态方程的必要条件。解决$H_0$和$σ_8$张力要求$w(z)$必须跨越体模分界,如果$G_\text{eff}=G$。另一方面,对于$G_\text{eff}=G+δG(z)$和$w(z)\leq -1$,要求$\displaystyle \frac{δG(z)}{G}<α(z)\frac{δH(z)}{H(z)}<0$在某些红移$z$。
2022-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Background history and cosmic perturbations for a general system of self-conserved dynamical dark energy and matter
我们确定了由自守恒物质和自守恒暗能量(DE)组成的一般系统的哈勃展开和一般宇宙微扰方程。虽然在背景水平上,这两个分量是不相互作用的,但它们在扰动水平上相互作用。我们证明了耦合的物质和DE微扰系统可以转化为一个三阶的物质微扰方程,当DE只是一个宇宙学常数时,该方程可以简化为标准方程的导数.作为一个非平凡的应用,我们分析了一类动力学模型的DE密度$ρ_D$由一个常数项,$C_0$,和一系列的权力的哈勃率。这些模型之前是从动态真空模型的角度进行分析的,但在这里我们将它们视为具有动态状态方程的自守恒DE模型。我们将它们拟合到丰富的膨胀历史和线性构造形成数据中,并将所获得的拟合质量与协调性$Λ$ CDM模型的拟合质量进行比较。那些与$C_0=0$包括所谓的“熵力”和“QCD鬼”DE模型,以及纯线性模型$ρ_D\sim H$,所有这些似乎强烈不赞成。与$C_0\neq 0$的模型,相比之下,出现作为有前途的动态DE候选人的现象学性能是非常有竞争力的刚性$Λ$长期固有的$Λ$ CDM。
2015-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Universe Expansion History with f(R,T) Gravity: Constraints on Cosmological Parameters
Sultan Moulay Slimane University, Polydisciplinary Faculty(苏丹穆莱·斯莱曼大学,多学科学院)
本文通过 f(R,T) 引力模型研究宇宙膨胀历史,利用观测数据约束宇宙学参数,展示模型与 ΛCDM 一致且能解释宇宙加速现象。
2026-02-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological reconstruction and $Λ$CDM universe in $f(Q,C)$ gravity
本文研究$f(Q,C)$对称远平行引力,提出基于e折数的宇宙学重构方法,证明任意FLRW宇宙学可由特定$f(Q,C)$理论实现,并重构出$\Lambda$CDM等多种演化情形。
2023-12-05 gr-qc hep-th
Impact of Interacting Dark Energy on the Growth of Matter Density Perturbations: Observational Constraints from DESI and Multi-Probe Data
Hunan University of Science and Technology(湖南科技大学);Xinzhou Normal University(忻州师范学院);Anhui Science and Technology University(安徽科技学院);Huaihua University(怀化学院)
该研究通过DESI和多探针数据约束暗能量与暗物质相互作用,发现耦合常数α与零一致,方程状态w与-1一致,表明无显著偏离标准ΛCDM模型。
2026-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Clarifying transfer function approximations for the large-scale gravitational wave background in $Λ$CDM
原始的引力波背景(GWB)为新物理学的发现提供了一个令人兴奋的未来途径。它的信息内容编码了早期宇宙历史中的多个时代,对应于今天测量的频率和物理尺度的许多数量级。通过数值求解的GW的传递函数,我们提供了简单而准确的公式描述的平均功率的大规模的能量谱的GWB的任意原始张量功率谱。在这样做的时候,我们可以教学解释和澄清以前的GWB文献,突出各种GWB功能的重要宇宙学参数,并揭示多种方式,消除概念错误可以给出欺骗性的准确结果。这里考虑的尺度是特别重要的CMB探头的GWB,通过$B$模式和光谱失真。特别是,我们仔细研究了中微子阻尼的影响,以及辐射主导(RD)和物质主导(MD)时代之间的过渡的精确性质。数值解决该问题的副产品是研究文献中常见近似的鲁棒性的能力。具体来说,我们表明,数值处理是特别重要的RD-MD过渡,并为一个简短的时刻,中微子阻尼发生在MD的历史。在传递中,我们还讨论了后期加速所造成的暗能量的影响-表明这可以忽略不计,在大多数实际的GWB应用-和GWB在非常小的尺度上的相对论自由度的变化的影响。
2021-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Defying the laws of Gravity I: model-independent reconstruction of the Universe expansion from growth data
利用红移空间畸变数据,我们使用两种方法:交叉统计和高斯过程,在膨胀宇宙中的物质不均匀性的增长历史进行模型无关的重建。然后,我们重建了宇宙背景膨胀的相应历史,并将其与Ia型超新星数据相拟合,对$(Ω_\mathrm{m,0},σ_{8,0})$施加限制。所得结果与一致性平台- $Λ$ CDM模型和广义相对论引力理论相一致。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of aether scalar tensor theory for various cosmological scenarios
本文在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克背景下重构了以太标量张量理论,发现仅爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日量能精确复现ΛCDM膨胀历史,但AeST理论也可用其他流体或无物质场复现该时期,并涵盖幂律与德西特解。
2024-03-14 astro-ph.CO gr-qc
Modified $f(Q)$ gravity models and their cosmological consequences
本文研究幂律、指数和对数三种 $f(Q)$ 引力模型,通过当前第一 Friedman 方程降维并求解均匀各向同性宇宙场方程,给出各模型模拟 $Λ$CDM 演化的参数区间。
2024-04-30 gr-qc hep-th
It's a dark, dark world: Background evolution of interacting $ϕ$CDM models beyond simple exponential potentials
我们研究了背景宇宙动力学与三个组成部分的源内容:辐射流体,正压流体模仿的物质部门和一个单一的标量场,它可以作为暗能量引起的后期加速阶段。使用众所周知的无量纲变量,我们铸造的动力学方程成一个自治系统的常微分方程(ASODE),这是研究通过计算不动点和条件,其稳定性。首先将物质流场和标量场解耦,然后考虑二者之间的耦合形式为$Q = \sqrt{2/3}κβρ_m\dotϕ$,其中$Q = \sqrt{2/3}κβρ_m\dotϕ$为正压流体密度。我们分析的重点是,对于ASODE的封闭性,我们只要求加加速度$Γ= V V"/V'^2$是加速度的函数$z = - M_p V'/ V$,即$Γ= 1+ f(z)$。通过这种方式,我们能够容纳超过简单指数势的一大类势。分析是完全通用的和\emph{independent}的形式的潜在的标量场。作为分析的一个例证和证实,我们考虑$μ/z^2$,$μ/z$,$(μ-z)/z^2$和$(μ-z)$形式的$f(z)$数值计算宇宙学参数的演化与无耦合。的方法和结果的影响进行了讨论。
2016-05-06 astro-ph.CO gr-qc
String-inspired Gauss-Bonnet gravity reconstructed from the universe expansion history and yielding the transition from matter dominance to dark energy
我们考虑标量-高斯-邦纳和修正的高斯-邦纳引力,并从宇宙膨胀历史重建这些理论。特别是,我们能够构建这些理论的版本(有和没有普通物质),其中物质主导时代过渡到宇宙加速时代。值得注意的是,在所考虑的几种情况下,物质占主导地位和减速-加速转变只发生在物质存在的情况下。后期加速时期由de Sitter空间渐近描述,但也可以对应于精确的$Λ$ CDM宇宙学,在两种情况下都具有接近-1的$w$ $w$的有效状态方程参数。修正的高斯-博内引力对德西特背景的单圈有效作用进行了评估,并用于推导随后的德西特宇宙的稳定性准则。
2007-03-28 astro-ph gr-qc hep-th
Comparative Study of Early-Universe Epochs in an $f(R,L_m)$ Gravity Model with Effective Curvature--Matter Interaction and $Λ$CDM Cosmology
Madan Mohan Malviya University of Technology(马达纳·莫汉·马尔维娅理工大学)
本文比较了f(R,L_m)模型与ΛCDM宇宙学在结构形成、重组和物质-辐射相等三个早期宇宙时期的核心方法及贡献。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravity and its reconstruction from the universe expansion history
我们开发的重建程序的数量修改的重力:标量张量理论,$f(R)$,$F(G)$和字符串启发,标量高斯-邦纳重力。已知的(经典的)宇宙膨胀历史被用于明确和成功的重建的一些版本(特殊形式或特定的潜力)从所有上述修改的引力。结果表明,物质占优、减速-加速跃迁和加速时代的宇宙学序列总是可以作为该理论的宇宙学解出现的。此外,晚时间暗能量FRW宇宙可能具有近似或精确的$Λ$ CDM形式与三年的WMAP数据一致。主要的可能性,以扩大这一重建计划,包括辐射主导的时代和通货膨胀的简要提及。最后,它是如何表明,即使是修改后的重力,不描述的物质主导的时代可能有这样一个解决方案,在加速时代的代价,引入补偿暗能量。
2006-12-02 astro-ph gr-qc hep-th
Is exponential gravity a viable description for the whole cosmological history?
在这里,我们分析了一种特殊类型的$F(R)$重力,所谓的指数重力,其中包括一个指数函数的里奇标量的行动。这一项代表了对通常的希尔伯特-爱因斯坦作用量的修正。利用Ia超新星、钡离子声振荡、宇宙微波背景辐射和$H(z)$资料,对模型的自由参数进行了较好的约束。结果表明,这种对广义相对论的修正在宇宙学尺度和后期变得重要,为暗能量问题提供了另一种选择。此外,拟合未确定与$Λ$ CDM模型相关的任何统计学显著差异。最后,将该模型推广到在同一引力拉氏量中包含暴胀时期。如本文所示,附加项可以再现暴胀时代,并满足普朗克数据的约束。
2017-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Does History Repeat Itself? Periodic Time Cosmology
有人认为,宇宙历史可能会循环重复,在过去和未来有无限系列的类似亿万年。在这里,我们提出,宇宙的历史重复自己完全,构建一个宇宙的周期性时间的历史,我们称之为周期时间宇宙学。特别是,原始功率谱,与整个宇宙历史的传递函数卷积,将形成下一个永世的原始功率谱。通过匹配的大爆炸无限的未来使用共形重新标度(一拉彭罗斯),我们唯一确定的原始功率谱,在传递函数的两个自由参数。虽然近尺度不变的红色倾斜大尺度上,使用普朗克和重子声振荡观测,我们发现最小的模型是不利相比,在$5.1σ$的幂律功率谱。然而,$Λ$ CDM宇宙历史的扩展改变了大尺度传递函数,可以提供更好的相对拟合的数据。例如,我们的周期时间宇宙学的最佳拟合七参数模型,其中$w=-1.024$用于暗能量状态方程,仅在$1.8σ$水平上相对于幂律功率谱(具有相同数量的参数)不利。因此,宇宙历史和初始条件之间的一致性为周期时间宇宙学的宇宙学观测提供了一个可行的描述。
2019-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exponential gravity with logarithmic corrections in the presence of axion dark matter
本文研究以类轴子标量场为暗物质、含对数修正的指数修正引力,并通过最新观测数据将其与无压强流体模型及 ΛCDM 比较,发现拟合相近但 ΛCDM 因参数更少更优。
2024-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonparametric late-time expansion history reconstruction and implications for the Hubble tension in light of recent DESI and type Ia supernovae data
本研究利用DESI和Ia型超新星数据非参数重建宇宙晚期膨胀历史,发现膨胀率存在两处特征,声视界张力达5σ水平,为暗能量模型构建提供新线索。
2024-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph