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
Late-Time Background Expansion and Cosmographic Signatures of Finsler-Randers-Sasaki Cosmology
Kuvempu University(库文普大学);Government First Grade College Shikaripura(希卡里普拉政府第一级学院)
本研究探讨对数与指数型芬斯勒-兰德斯-佐佐木(FRS)宇宙学模型的晚期膨胀历史,结合多类观测数据约束并利用statefinder诊断区分模型,发现二者虽背景膨胀历史相似但高阶运动学特征差异显著。
2026-10-09 gr-qc
Kinematic state of an interacting cosmology modeled with Chebyshev polynomials
在空间平坦的宇宙中,对于相互作用宇宙学,我们重建了冷暗物质(DM)流体和暗能量(DE)流体之间的相互作用项$Q$,以及时变状态方程(EoS)参数$\mathrm{ω_{DE}}$,并探讨了它们对前六个宇宙学参数振幅的宇宙学影响,这让我们能够提取关于当今宇宙运动状态的信息。这里,$Q$和$\mathrm{ω_{DE}}$都是根据切比雪夫多项式建模的。然后,通过马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,我们约束的模型参数空间,通过使用几何数据的组合分析。结果表明,宇宙学参数的演化曲线与标准模型的预测值相比有很大的偏差,即它们在宇宙演化过程中对$Q$和$\mathrm{ω_{DE}}$更为敏感.在这种情况下,我们还发现,不同的DE方案可以比较和区分它们之间,通过使用的最高阶宇宙学参数的现值。
2018-09-25 gr-qc
Precision cosmology with Padé rational approximations: theoretical predictions versus observational limits
我们提出了一种新的方法参数化的光度距离,基于使用合理的“Padé”近似。这种新技术扩展了标准的泰勒处理,克服了标准宇宙学中高红移可能出现的收敛问题。事实上,我们表明,Padé展开使我们能够自信地使用数据在一个更大的区间相对于通常的泰勒级数。为了详细说明这一特性,我们提出了几个Padé展开,并将这些近似与宇宙数据进行比较,从而获得所有情况下可观测宇宙的宇宙学界限。特别是,我们适合Padé光度距离与观测数据从不同的不相关的调查。我们使用了联合2.1超新星数据、重子声波振荡、哈勃空间望远镜测量和微分年龄数据。在这样做的时候,我们还表明,使用Padé近似可以改善通过引入宇宙学辅助变量进行的分析,即通常在宇宙学中采用的标准技术,以克服发散问题。此外,对于与标准宇宙学有关的任何缺点,我们强调在Padé近似的框架中可能的解决方案。特别是,我们研究了如何减少系统性,如何克服宇宙学系数之间的简并性,如何处理分歧等。因此,我们表明,宇宙边界实际上是通过使用Padé治疗和由此得出的宇宙学参数的最佳值略有偏离标准的宇宙学范式。虽然我们所有的结果都与$Λ$ CDM模型完全一致,但并不能完全排除与纯宇宙学常数不同的暗能量成分。
2014-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Curvature dark energy reconstruction through different cosmographic distance definitions
在$f(\mathcal{R})$引力理论中,暗能量是一种具有负状态方程的几何流体。由于函数$f(\mathcal{R})$不是已知的\emph{a priori},因此需要模型独立地重建其形状,这代表了确定哪个$f(\mathcal{R})$模型相对于其他模型真正有利的相关技术。为了这个目的,我们涉及宇宙学的一个通用的$f(\mathcal R)$及其衍生物,以提供一个模型独立的调查在红移$z \sim 0$。我们的分析是基于使用三种不同的宇宙学距离定义,以减轻二重性问题,即使用特定的宇宙数据集的宇宙学距离的问题。因此,我们认为光度,$d_L$,流量,$d_F$,和角度,$d_A$,距离,我们发现由联盟2.1超新星编译和测量重子声学振荡的数值约束,在$z_{BAO}=0.35$。我们注意到,所有距离在一阶上都简化为相同的表达式,即$d_{L;F;A}\sim\frac{1}{\mathcal H_0}z$。因此,为了确定宇宙学观测序列,我们通过仅通过超新星拟合$\mathcal H_0$来施加$H_0$的初始值,在红移区域$z<0.4$中。我们发现曲率暗能量流体的压力比与宇宙常数有关的压力稍低。这表明一个可能的曲率演化暗能量实际上充满了当前的宇宙。此外,结合使用的$d_L,d_F$和$d_A$表明,加速度参数的符号与理论界一致,而其变化,即加加速度参数,是兼容的$j_0>1$。最…
2014-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A cosmological independent calibration of the Ep,i-Eiso correlation for Gamma Ray Bursts
伽马射线暴的发射各向同性能量与\nuF ν谱静止标架峰值能量的关系(阿马蒂关系),严格依赖于宇宙学模型,所以我们需要一种方法来获得一个独立的校准它。使用联盟超新星Ia目录,我们得到了y轴上的宇宙学光度距离,红移,并证明这种参数化近似非常好的基准标准comsomlogical模型\LambdaCDM。此外,通过这个宇宙学光度距离d1,有可能实现与宇宙学模型无关的阿马蒂关系。我们得到的宇宙学Amati关系在误差上与文献中提出的其他宇宙学独立校准一致。这可以被认为是一个很好的迹象,以期获得标准烛光的伽马射线暴关键词。伽马射线:爆发-宇宙学
2010-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent reconstruction of $f(T)$ teleparallel cosmology
我们提出了一个模型无关的形式化数值求解的修正弗里德曼方程的$f(T)$远程平行宇宙学的框架。我们的策略是扩大周围的红移$z=0$的哈勃参数到一个给定的顺序,并采用宇宙学边界作为初始设置,以确定相应的$f(z)\equiv f(T(H(z)))$功能。从这个角度来看,我们区分了两种情况:第一种扩展是到加加速度参数,第二种扩展是到捕捉参数。我们发现,在观察到的红移域$z\leq1$,只有净强度的$f(z)$被修改通过从急动到抢购,而它的功能行为和形状原来是相同的。作为第一步,我们通过最近的观测设置宇宙学参数。之后,我们校准我们的数值解与和谐$Λ$ CDM模型。在这两种情况下,都与$z\leq 1$周围的宇宙学标准模型有很好的一致性,严重的差异超出了这个界限。我们证明了有效暗能量项的演化遵循测试函数:$f(z)=\mathcal A+\mathcal Bz^2e^{\mathcal Cz}$。集合$\left\{\mathcal A, \mathcal B, \mathcal C\right\}$上的边界也通过统计考虑来固定,比较$f(z)$与数据之间的差异。该方法打开了一个广泛的测试功能,能够框架的动态$f(T)$不假设任何模型\emph{a priori}的可能性。因此,一旦$f(z)$已知,我们就通过反向散射过程重新获得$f(T)$函数。我们在背景宇宙学的水平上计算出我们的$f(T…
2017-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
On the uniqueness of $Λ$CDM-like evolution for homogeneous and isotropic cosmology in General Relativity
本研究证明在广义相对论中,仅空间平坦的$\Lambda$CDM模型能产生其类演化;非幻影流体耦合模型及幂律/指数势quintessence模型均无法复现,确立了其唯一性。
2023-05-18 gr-qc
Cosmological Tensions with Non-Extensive Entropic Cosmology: A Modified Stress-Energy Approach
本文提出修正能量-动量张量框架,分析 Tsallis、Rényi 和 Kaniadakis 非广延熵宇宙学的宇宙学参数,并探讨其缓解约 5σ Hubble 张力的潜力。
2025-09-24 gr-qc
Exact Integrable $Λ$CDM-Mimicking $f(Q)$ Cosmology: Background, Stability, and Perturbations in the First Connection Branch
Department of Mathematics, St. Anthony’s College(圣安东尼学院数学系);SGT University(SGT大学);Centre For Cosmology and Science Popularization (CCSP), SGT University(宇宙学与科学普及中心(CCSP),SGT大学);Institute of Research and Development, Duy Tan University(得台大学研发院);Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University(得台大学自然科学学院);Center for Space Research, North-West University(西北大学太空研究中心);Mathematics Division, Department of Basic Sciences and Social Sciences, North Eastern Hill University(东北山大学基础科学与社会科学系数学分部);Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文与天体物理中心)
本文在f(Q)引力第一联络分支中,通过宇宙学闭合策略等方法获得ΛCDM模拟f(Q)模型的可积分动力学解,分析其稳定性并与f(R)引力对应动力学比较,为研究相关宇宙学动力学提供系统途径。
2026-09-07 gr-qc
Accelerating universe in Kaniadakis cosmology without need of dark energy
本文基于 Kaniadakis 熵与引力–热力学猜想推导修正 Friedmann 方程,用宇宙学参数解析重构模型,发现修正项可替代暗能量并与观测吻合。
2023-08-30 gr-qc
Transition redshift in $f(T)$ cosmology and observational constraints
我们提取的过渡红移$z_{tr}$的约束,确定宇宙加速的开始,预测一个有效的宇宙学建设,在$f(T)$重力的框架。特别是,采用宇宙学,我们得到的可行的$f(T)$形式及其衍生物的界限。由于这个过程是模型无关的,只要标量曲率是固定的,我们就能够确定$z_{tr}$的区间。通过这种方式,我们保证太阳能系统的约束被保留,而且我们提取的过渡时间和自由参数的情况下的界限。我们发现,跃迁红移预测的$f(T)$宇宙学,虽然与标准的$Λ$ CDM预测兼容,是略小。最后,为了获得观测约束$f(T)$宇宙学,我们进行了Monte Carlo拟合使用超新星数据,涉及最近的联盟2.1数据集。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Kinematic model-independent reconstruction of Palatini $f(R)$ cosmology
在Palatini形式主义中,通过仅假设宇宙的均匀性和各向同性,讨论了追踪$f(R)$宇宙学形式的运动学处理。为了弄清楚这一点,我们通过有理展开建立了与模型无关的光度距离近似。这些逼近式推广了通常的宇宙级数的泰勒收敛半径。因此,我们考虑Padé多项式和有理切比雪夫多项式。它们可以用来精确地描述宇宙晚期膨胀的历史,提供进一步的信息,所有有效的宇宙流体的热性质进入能量动量张量的帕拉蒂尼的引力。为了进行我们的数值分析,我们将Palatini的Ricci标量与哈勃参数$H$联系起来,因此我们写下了一个关于红移$z$的微分方程。因此,绑定$f(R)$,我们利用最新的结果,从综合数据调查获得的宇宙学参数。特别是我们的线索是选择两个方案,即$(2,2)$ Padé和$(2,1)$ Chebyshev近似,因为他们很好地近似在最低可能的顺序的光度距离。我们发现,最好的分析匹配的数值解导致$f(R)=a+bR^n$与自由参数的集合$(a, b, n)=(-1.627, 0.866, 1.074)$ $(2,2)$ Padé近似,而$f(R)=α+βR^m$与$(α, β, m)=(-1.332, 0.749, 1.124)$的$(2,1)$合理的切比雪夫近似。最后,我们的结果进行了比较与$Λ$ CDM的预测和以前的研究文献。对广义相对论的轻微偏离也进行了讨论。
2018-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmography, Decelerating Past, and Cosmological Models: Learning the Bayesian Way
在本文中,使用一个显着改进的版本的模型无关,宇宙学的宇宙学方法(约翰,M。V. 2004,ApJ,614,1),我们解决了一个重要的问题:宇宙是否有一个减速的过去?为了回答这个问题,贝叶斯概率理论被采用,这是当我们的知识通过获取新数据而改变时量化我们的知识的最合适的工具。宇宙学方法有助于区分宇宙总是加速的模型和在感兴趣的时期内至少有一段时间减速的模型。贝叶斯模型比较技术是用来区分这些竞争对手的假设与援助,最近发布的超新星数据。我们还试图提供和改进贝叶斯模型比较的另一个例子,在一些弗里德曼模型之间进行,使用相同的数据。我们的结论,这是与其他方法一致,是表观星等红移数据本身不能区分这些竞争的假设。我们还认为,使用贝叶斯理论的经验教训是非常有价值的,以避免频繁的掉头宇宙学。
2005-06-13 astro-ph gr-qc
Some interacting dark energy models
在本文中,我们研究了新的宇宙模型,包括新形式的冷暗物质和暗能量之间的非引力相互作用。主要目的是证明相互作用形式对现代宇宙学中被称为大尺度宇宙加速膨胀问题的适用性。众所周知,非引力相互作用可以改善理论预测,但缺少一个基本理论来推导相互作用的形式。因此,从各种唯象假设中寻找正确的相互作用形式仍然是现代宇宙学研究的活跃分支之一。除了宇宙学分析,我们还进行了$Om$分析。
2017-07-17 gr-qc
Was There a Decelerating Past for the Universe?
在这次演讲中,我认为,通过假设奇异的能量密度和奇怪的状态方程来分析Ia型超新星(SNe Ia)的m-z数据的方法是误导的,合理的剩余选择是对SNe数据进行独立于模型的分析,而不参考能量密度。使用这种宇宙学方法,我们解决了一个与宇宙学相关的重要问题:宇宙是否有一个减速的过去?为了回答这个问题,贝叶斯概率理论被采用,这是当我们的知识通过获取新数据而改变时量化我们的知识的最合适的工具。宇宙学方法有助于将那些在感兴趣的时期内总是加速的模型与那些至少在一段时间内减速的模型区分开来。贝叶斯模型比较技术是用来区分这些竞争对手的假设与援助,最近发布的超新星数据。有人认为,使用贝叶斯理论的经验教训是非常有价值的,以避免频繁的掉头宇宙学。
2005-09-16 astro-ph gr-qc
Loop Quantum Cosmology Corrected Gauss-Bonnet Singular Cosmology
在这项工作中,我们研究了环量子宇宙学修正的高斯-邦尼$F(\mathcal{G})$引力可以实现两个奇异的宇宙学场景,中间通货膨胀和奇异反弹的情况。中等暴胀情景在$t=0$处具有III型突然奇点,而奇异反弹具有软IV型奇点。通过微扰技术,我们发现了完整性修正的$F(\mathcal{G})$引力,它们在首阶产生了上述宇宙学,并且我们还认为完整性修正的影响对于经典理论的原始曲率微扰的功率谱是次要的.
2017-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography of f(R) - brane cosmology
宇宙学是一个有用的工具来约束宇宙学模型,特别是暗能量模型。在修正的引力理论中,运动方程通常相当复杂,宇宙学可以帮助选择现实的模型,而不会强加先验的任意选择。事实上,它的可靠性是基于这样的假设,即宇宙在大尺度上是均匀和各向同性的,并且光度距离可以通过尺度因子a(t)的导数系列来“跟踪”。我们将这种方法应用到诱导引力膜世界模型中,其中f(R)项存在于膜有效作用中。该模型的优点是,一旦f(R)项偏离希尔伯特-爱因斯坦作用量,则自加速正常和健康的DGP分支。我们表明,该模型,来自一个基本的理论,是一致的LCDM方案在低红移。最后我们估计宇宙学参数拟合联盟2 Ia型超新星(SNeIa)数据集和距离先验的重子声学振荡(BAO),然后提供约束的f(R)及其二阶和三阶导数的当前值。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(G) Noether cosmology
我们发展了$f(\mathcal{G})$维宇宙学,其中$\mathcal{G}$是\emph{Gauss-Bonnet}拓扑不变量.具体来说,通过所谓的Noether对称方法,我们选择$f(\mathcal{G})\simeq \mathcal{G}^k$幂律模型,其中$k$是一个实数。特别是,$k = 1/2$的$n=4$结果相当于广义相对论,表明我们不需要施加动作$R+f(\mathcal{G})$来再现爱因斯坦理论。作为进一步的结果,在$f(\mathcal{G})$非最小耦合到标量场的情况下恢复了de Sitter解。这意味着像暴胀和暗能量这样的问题可以在这个框架中得到解决。最后,我们发展了相关的小超空间的哈密顿形式,并讨论了该模型的量子宇宙学。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A model independent approach to the study of $f(R)$ cosmologies with expansion histories close to $Λ$CDM
我们提出了一个新的框架来研究$f(R)$引力的宇宙学,它完全避免了使用重建程序。这使我们能够很容易地获得一个定性的感觉有多少$Λ$ CDM模型不同于其他$f(R)$理论的引力在线性微扰理论的水平,共享相同的背景动力学的理论。这是通过使用标准模型独立的宇宙学参数,以开发一个新的动力系统制定的$f(R)$重力是免费的限制,必须首先指定的功能形式的$f(R)$。通过考虑一组有代表性的轨迹,这是无法区分的$Λ$ CDM,我们使用纯粹的定性参数,以确定这些模型偏离标准模型的程度,包括分析的线性增长率的密度波动,也是否遭受多尔戈夫-川崎不稳定性。我们发现,如果一个要求,晚时间$f(R)$宇宙学是观测接近的$Λ$ CDM模型,有一个更高的风险,它遭受多尔戈夫-川崎不稳定性。相反,人们越是试图构建一个物理上可行的晚期$f(R)$宇宙学,它就越有可能在观测上不同于$Λ$ CDM模型。
2021-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing cosmology in $f(R,\mathcal{G})$ gravity by order reduction
弹跳宇宙是解决初始奇点问题的可行候选者。在这里,我们考虑弹跳的解决方案的上下文中的$f(R,\mathcal{G})$重力通过使用降阶技术,它允许一个找到的解决方案是微扰接近广义相对论。该程序也可作为模型选择方法。事实上,几个导致反弹的协变引力作用是通过要求在这样的引力理论中导出的弗里德曼方程与从圈量子宇宙学中出现的方程相一致而直接选择的。
2020-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Novel aspects of C-theories in Cosmology
本文给出并研究了FRW背景下C理论的场方程。在这些理论中,通常的Ricci标量被$f(\mathcal{R})$代替,其中$\mathcal{R}$是与共形缩放度量$\hat{g}_{μν} = \mathcal{C}(\mathcal{R})g_{μν}$相关的Ricci标量,其中共形因子本身取决于$\mathcal{R}$。结果表明,在广义相对论FRW背景下,这类理论的Ricci标量的齐次扰动不是不一致的就是不稳定的。
2013-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether Symmetries in Gauss-Bonnet-teleparallel cosmology
利用Noether对称性方法研究了一个广义遥平行宇宙模型$f(T_\mathcal{G},T)$,它包含挠率标量$T$和Gauss-Bonnet拓扑不变量$T_{\mathcal{G}}$的遥平行对应物.由于$f(\mathcal{G}, R)$引力,其中$\mathcal{G}$是Gauss-Bonnet拓扑不变量,$R$是Ricci曲率标量,耗尽了人们可以从Riemann张量构造的所有曲率信息,以同样的方式,$f(T_\mathcal{G},T)$包含了与挠率张量直接相关的所有可能信息。在本文中,我们讨论了如何诺特对称性方法允许固定的形式的功能$f(T_\mathcal{G},T)$,并获得精确的宇宙学解决方案。
2016-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General solutions to $\mathcal{N}$-field cosmology with exponential potentials
我们构造了扩展FLRW背景下$\mathcal{N}$场乘积指数势的一般解析解。我们证明了这种分析解决方案的相关性在更一般的情况下推导出的估计之间的过渡时间的任意初始状态和慢卷的解决方案。在某些情况下,这些估计也可以用来证明非线性收敛到慢滚解决方案。此外,我们扩展的解决方案,包括刚性物质。
2021-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(T,\mathcal{T})$ gravity and cosmology
我们提出了一个扩展的$f(T)$引力,允许一般耦合的扭转标量$T$与物质能量动量张量的轨迹$\mathcal{T}$。由此产生的$f(T,\mathcal{T})$理论是一个新的修正引力,因为它不同于所有现有的扭转或曲率为基础的建设。应用于宇宙学框架,它导致有趣的现象学。特别是,人们可以得到一个统一的描述,最初的暴胀阶段,随后的非加速,物质主导的膨胀,然后过渡到后期的加速阶段。此外,有效的暗能量扇区可以是精粹或幻影状,或者在演化过程中表现出幻影分界线的交叉。此外,在遥远的未来,宇宙要么会导致德西特指数膨胀,要么会导致永恒的幂律加速膨胀。最后,在线性水平上的标量扰动的详细研究表明,$f(T,\mathcal{T})$宇宙学可以免费的鬼和不稳定性的一个广泛的类ansatzes和模型参数。
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下,我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明,这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数,以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数,精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$,$\mathcal{O}(z^2)$,$\mathcal{O}(z^3)$的9,25,61个自由度给出,其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为,推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架,在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Non-singular bouncing cosmology in $f(T, \mathcal{T})$ gravity with energy condition violations
本文在 $f(T,\mathcal{T})$ 引力中用两类模型和参数化标度因子研究非奇异反弹,证明反弹需违反 NEC 与 SEC、满足 DEC,并出现幻影态 EoS。
2025-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Bounce cosmology in $f(\mathcal{R})$ gravity
本文分析了Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)背景下修正的$f(\mathcal{R})$引力模型.在$f(\mathcal{R})$引力理论中考虑了不同的可行模型,研究了弹跳宇宙学的作用,解决了标准大爆炸宇宙学中奇异性的困难.在$f(\mathcal{R})$引力理论的不同可行模型下,绘制了宇宙学约束在宇宙时间规定下的分布,并研究了反弹情况。此外,利用红移参数重建了修正引力,并编制了推断宇宙加速膨胀的宇宙学参数。最后,局势稳定性评估与声速功能,这说明后期的稳定性。
2021-02-06 gr-qc hep-th
Generalized Noether Theorem for Gauss-Bonnet Cosmology
广义Noether理论是研究修正引力理论中守恒量和对称性的有效方法。提出了一种通用的高斯-博内引力$f(R,\mathcal{G})$理论作为替代引力模型。利用广义Noether对称性,研究了$f(R,\mathcal{G})$理论的多项式形式和乘积形式及其相应的守恒量和对称性.然后找出多项式形式$f(R,\mathcal{G}) \!=\! k_1 R^n + (6)^{\frac{n}{2}}(-1)^{n+1} k_1 \mathcal{G}^{\frac{n}{2}}$和乘积形式$f(R,\mathcal{G}) \!=\! k ( R / \sqrt{\mathcal{G}} )^n \mathcal{G}$的合适的一般形式,以包含加速膨胀宇宙学的解.本文所涉及的两种形式的$f(R,\mathcal{G})$都只具有时间平移对称性。并对这些解的能量条件进行了检验。在一定程度上论证了对称性守恒与能量守恒条件的一致性。对于不同$n$的具体形式,还需要进一步详细研究。值得注意的是,相应的守恒量均为零,唯一的守恒关系是能量守恒。
2019-06-22 gr-qc
Reconstructions of $f(\mathcal{P})$ and $f(\mathcal{Q})$ gravity models from $(m,n)$-type Barrow Holographic Dark Energy: Analysis and Observational Constraints
本研究从$(m,n)$型Barrow全息暗能量模型重构了$f(\mathcal{P})$与$f(\mathcal{Q})$引力,利用MCMC方法结合观测数据约束参数,分析表明该模型能产生经历加速膨胀且包含quintessence型暗能量的宇宙。
2024-11-21 astro-ph.CO gr-qc
FLRW-Cosmology in Generic Gravity Theories
证明了对于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规,任意维的一般引力理论的场方程都是理想流体型的.给出了一般Lovelock和$\mathcal{F}(R, \mathcal{G})$理论的例子。
2020-12-03 gr-qc
$\mathcal{N}$-field cosmology in hyperbolic field space: stability and general solutions
研究了双曲场空间中理想流体与$\mathcal{N}$场通过对称势相互作用的宇宙模型的动力学性质。我们列出了所有的后期解决方案,调查他们的稳定性,并简要讨论了理论的预测。此外,对于两个标量场和一个指数势的情形,我们证明了场方程是Liouville可积的,并首次给出了参数空间区域的通解.
2021-05-18 gr-qc hep-th
$f(\mathcal{R},φ,χ)$ Cosmology with Noether Symmetry
本文利用Noether对称性方法研究了改进的$f(\mathcal{R})$引力理论。为此,我们选择Friedmann-Robertson-Walker时空模型来研究宇宙演化。本文的研究主要分为两个部分:第一,重新讨论了度规$f(\mathcal{R})$引力的Noether对称性,并利用守恒量得到了一些新的解。结果表明,不同的情况下,宇宙演化可以讨论使用Noether对称性和大撕裂奇点的存在的机会之一。其次,详细讨论了$f(\mathcal{R})$理论与标量场的耦合。在平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中,给出了修正引力的Noether方程的三种子情形。结果表明,在宇宙学背景下,守恒量对于寻找某些重要的精确解是很有帮助的。此外,修正引力中的标量场在宇宙演化中起着至关重要的作用,对于某些合适的$f(\mathcal{R},φ,χ)$引力模型,可以观察到加速膨胀相。
2020-02-18 gr-qc
Minisuperspace Quantum Cosmology in Metric and Affine Theories of Gravity
微超空间量子宇宙学是一种方法,通过它可以推断动力系统的初始条件,这些动力系统可以适当地表示可观测和不可观测的宇宙。这里我们讨论引力理论,从不同的观点,扩展爱因斯坦的广义相对论。具体地说,从Arnowitt-Deser-Misner方法出发,给出了$f(R)$、$f(T)$和$f(\mathcal{G})$引力的哈密顿形式,其中$R$、$T$和$\mathcal{G}$分别是曲率、挠率和Gauss-Bonnet标量。对这些模型导出了小超空间量子宇宙学,并利用Noether对称性得到了宇宙学解。哈特尔准则允许解释的解决方案,鉴于可观察的宇宙。
2022-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical analysis on $f(R,\mathcal{G})$ cosmology
我们用动力系统方法研究了$f(R,\mathcal{G})$引力理论的宇宙学可行性。该方法包括制定的发展方程作为一个自治系统的常微分方程,使用合适的变量。将该方法应用于一类模型,详细分析了模型的$f(R,\mathcal{G})\propto R^{n}\mathcal{G}^{1-n}$及其解和相应的稳定性.我们发现了新的加速解在相空间中可以成为吸引子,并发现这类模型不存在物质主导的时代,这与当前的宇宙学观测结果是不一致的。
2018-02-07 gr-qc hep-th
A model-independent compact dynamical system formulation for exploring bounce and cyclic cosmological evolutions in $f(R)$ gravity
本文提出一种模型无关的紧致动力系统表述,通过指定宇宙学演化而非f(R)具体形式来研究反弹和循环宇宙学,并揭示平坦无物质宇宙实现此类演化的困难。
2024-12-29 gr-qc
Bouncing cosmology in modified Gauss-Bonnet gravity
我们用高斯-博内不变量$\mathcal{G}$研究了$F(\mathcal{G})$引力中的反弹宇宙学。我们重建了$F(\mathcal{G})$引力理论,实现了早期宇宙的弹跳行为,并考察了其宇宙学解的稳定性条件。结果表明,在修正的高斯-邦纳引力中,自然会发生指数和幂律标度因子的反弹行为。我们还推导了$F(\mathcal{G})$重力模型来产生爆炸情景。此外,我们构造了由两个指数函数之和构成的尺度因子的反弹,并证明了在相应的修正Gauss-Bonnet引力中不仅可以发生早期反弹,而且可以发生晚期宇宙加速。此外,在这个统一模型的反弹和后期的解决方案进行了明确的分析。
2014-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time Cosmology of scalar field assisted $f(\mathcal{G})$ gravity
在这项工作中,我们提出了爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论的背景下,宇宙的后期行为。该理论涉及一个标量场,它代表了低效率的量子校正,由一个函数$f(\mathcal{G})$辅助,只依赖于高斯-邦纳拓扑不变量$\mathcal{G}$。认为暗能量是引力作用量中所有几何项的影响,暗能量密度是一个与时间相关的宇宙学常数,以无穷小的速率演化,并驱动宇宙加速膨胀。我们研究两个感兴趣的宇宙学模型。第一个涉及一个典型的标量场的存在下的标量势,而第二个,涉及一个标量场,它属于广义类的理论$f(ϕ,X)$,即k-本质标量场的情况下的标量势。结果表明,上述模型与最新的Planck数据一致,与$Λ$ CDM标准宇宙学模型也有较好的一致性。在修正的$f(R)$引力理论的背景下,在物质主导时代的早期阶段,暗能量振荡出现在宇宙动力学的替代方案中,这表明该理论在解释晚期现象学方面具有优势。
2022-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The hybrid cosmology in the scalar-tensor representation of $f(\mathcal{G},T)$ gravity
本研究通过标量-张量表述利用$\phi$、$\psi$场重构$f(\mathcal{G},T)$引力理论,完成早期与晚期宇宙近似下的理论重构及原形式还原,为该引力理论提供了便于描述宇宙演化的替代表述。
2023-12-19 gr-qc
A Twisted ${\mathcal C}^{\star}$-algebra formulation of Quantum Cosmology with application to the Bianchi I model
考虑普朗克长度范围内坐标的不确定原理,构造了扩展的(非交换的)Heisenberg-Weyl群的扭曲${\mathcal C}^\star $ -代数.这个一般的结构,然后用来产生一个适当的希尔伯特空间和观测值的非对易理论,当应用到比安基我宇宙学,导致一组新的方程,描述量子演化的宇宙。我们发现,这个公式匹配理论的基础上,一个网状的海森堡-外尔代数的弹跳和膨胀区域的崩溃比安奇宇宙。然而,非对易性产生的动力学引入了一个额外的效应。这是宇宙体积算符谱中的振荡,在对易理论的弹跳区域内。我们表明,这种效果是通用的,产生的非对易动量交换的自由度之间的宇宙学。我们给出的渐近解和数值解显示了上述的非交换性的影响。
2014-03-31 gr-qc hep-th
Cosmology in modified $f(\mathcal{G})$ gravity: a late time cosmic phenomena
该研究提出数值求解修正f(G)引力弗里德曼方程的方法,结合贝叶斯MCMC约束参数,证明该模型能解释晚期宇宙加速,并分析其稳定性与演化阶段。
2024-11-07 gr-qc
Constraints on Generalized Gravity-Thermodynamic Cosmology from DESI DR2
University of New South Wales(新南威尔士大学);Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(特里凡得琅印度科学教育研究所);SISSA-International School for Advanced Studies(SISSA高级国际研究学院);IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所(IFPU));INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究院的里雅斯特分部)
该研究通过DESI DR2数据约束广义引力热力学模型,发现标准Bekenstein-Hawking熵更符合观测结果,且三参数模型优于四参数模型。
2025-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bounce Loop Quantum Cosmology Corrected Gauss-Bonnet Gravity
通过在改进的$F(\mathcal{G})$引力理论中引入完整性修正,我们发展了圈量子宇宙学的Gauss-Bonnet扩展。在我们的形式主义的上下文中,我们提供了一个微扰膨胀的临界密度,圈量子引力理论的参数特性,我们的结果有领先的顺序校正经典的$F(\mathcal{G})$引力理论。在广泛讨论的形式主义,我们提出了一种重建方法,使可能找到圈量子宇宙学校正$F(\mathcal{G})$理论,可以实现各种宇宙学方案。具体地说,我们研究了指数和幂律反弹宇宙学,强调反弹点附近的行为,在某些情况下,宇宙时间的所有值的行为得到。我们通过使用弹跳宇宙学来验证我们的理论构造,并研究了哪些圈量子宇宙学修正的高斯-邦纳修正引力可以成功地实现这样的宇宙学。
2015-11-16 gr-qc hep-th
Late-Time Cosmology of Scalar-Coupled $f(R, \mathcal{G})$ Gravity
本文通过数值分析,定量地研究了标量耦合$f(R,\mathcal{G})$引力的晚期动力学。特别是,我们考虑耦合到纯量场耦合函数$ξ(ϕ)$的高斯-博内特项,并且我们研究了三种类型的模型,其中一种具有已知可提供可行的后期现象学的$f(R)$项,以及两种爱因斯坦-高斯-博内特类型的模型。我们的目标是写弗里德曼方程在文献中经常使用的适当的statefinder数量,我们数值求解它通过使用物理动机的初始条件。在存在$f(R)$引力项的情况下,高斯-邦纳相关项的贡献很小,正如我们实际预期的那样。这一结果对标量场初始条件的变化是鲁棒的,原因是$f(R)$重力扇区在后期的主导部分。在爱因斯坦-高斯-博内模型中,我们研究了两种不同的情况,首先通过自由选择标量势和标量高斯-博内耦合$ξ(ϕ)$,在这种情况下,所产生的现象与最新的普朗克数据兼容,并模仿$Λ$-冷暗物质模型。在第二种情况下,由于引力子质量的改变不存在基本的粒子物理学原因,我们假定张量微扰的传播速度与光速相等,从而限制了标量耦合函数$ξ(ϕ)$的函数形式,它必须满足微分方程$\ddotξ=H\dotξ$。
2021-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Dynamics of Cosmic Evolution: Insights from Bouncing Cosmology
本文在 $f(\mathcal{Q}, \mathcal{C})$ 引力框架下分析了 Bianchi I 型时空的动力学,探索了非奇异反弹宇宙学解,发现零能量条件被破坏且宇宙处于加速膨胀阶段,为标准宇宙学模型提供了替代方案。
2025-08-08 gr-qc
Black holes, photon sphere, and cosmology in ghost-free $f(\mathcal{G})$ gravity
本文提出并研究了改进的无幽灵 f(𝒢) 引力理论,证明其可一致地描述膨胀宇宙与黑洞静态时空,构建了满足观测约束的暴胀模型与含独立参数的黑洞解,并验证了其符合 Event Horizon Telescope 观测约束。
2024-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ambiguity in matter sector for modified gravity involving $δ^2 \mathcal{L}_{m}/δg^{μν}δg^{αβ}$ and its implications to astrophysics and cosmology
Universitas Indonesia(印度尼西亚大学)
针对含物质拉格朗日对度规二阶导数的修改引力中物质拉格朗日选取歧义问题,研究通过放宽四速度与度规独立的假设构建自洽框架,并经天体与宇宙学场景验证可消除该歧义。
2026-08-06 astro-ph.HE gr-qc
Nonlinear matter terms in general scalar-tensor braneworld cosmology
考虑了一个由各种Horndeski拉格朗日量组成的具有一般标量-张量作用量的五维膜世界宇宙模型。得到了强耦合和弱耦合$\mathcal{L}_5$ Horndeski拉格朗日量情况下的Friedmann方程。强耦合$\mathcal{L}_5$模型产生了具有$n=\pm 1/2$的卡达西项$ρ^n$,它可以作为宇宙加速膨胀阶段的另一种解释。此外,来自BAO、CMB、SNIa、$f_{σ_8}$和$H_0$值观测的最新综合观测事实表明,$n=-1/2$项非常接近约束值。另一方面,弱耦合$\mathcal{L}_5$的情况下,有几个新的修正项,如立方$ρ^3$和暗辐射-物质相互作用项$ χa^{-4}ρ$中被省略的膜世界爱因斯坦-希尔伯特模型。此外,该模型提供了一个由体标量场构造的宇宙学常数,不需要膜张力,自然地支持大爆炸核合成(BBN)约束。
2019-08-19 gr-qc
Analysis of Bouncing Cosmology in Non-Riemannian Geometry
本文在 $f(\mathcal{Q})$ 引力框架下,利用重构方法和降阶技术研究平坦 FRW 时空中的弹跳宇宙学,证明原始奇点可被消除,且模型与当前宇宙加速膨胀一致。
2024-04-01 gr-qc
Hubble-rate-dependent Dark Energy in Brans-Dicke Cosmology
在Brans-Dicke宇宙学的背景下研究了三种一般的动力学相互作用暗能量模型($\mathcal{D}$类).计算了每种情况下宇宙学中的一些重要量随红移参数的变化。本文的重点是讨论两种不同膨胀历史的拟合模型:(SNIa+BAO $_A$ + $Omh^{2}$和SNIa+BAO $_A$ +H(z))和两组不同的哈勃参数数据。这提供了一个显着的功能,可以分析地看到每个分析和每个数据集对最终结果的影响。根据这些分析和数据点,$χ_{tot}^2/dof$,AIC和BIC的参数的最佳拟合值的报告。通过这些诊断工具,我们发现这些模型中的一些没有机会反对$Λ$ CDM,甚至不需要研究的结构形成,并可以排除。虽然有些(如$\mathcal{BD-D}C2$和$\mathcal{BD-D}A^*$)呈现最佳拟合质量,即AIC和BIC的值,但数据显示它们与总体数据完美拟合,并揭示了支持这两个模型反对$Λ$ CDM的强有力证据。
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Embedding Cosmology and Gravity
我从一个场景开始,宇宙是一个具有$d$维度的抽象空间$\mathcal{M}$。嵌入是一个二维曲面到$\mathcal{M}$的映射,该映射具有西格玛模型描述的场论。我把$\mathcal{M}$的$d$方向作为嵌入的拉格朗日量的对称群SU(n)的生成元。这意味着嵌入有n种口味。然后在理论中引入了自发对称性破缺,并定义了对称性破缺发生的方向为时间。接下来,我写下修改后的爱因斯坦方程,包括嵌入。然后我讨论嵌入与宇宙膨胀的关系。然后构造了一个以嵌入为暴胀子的暴胀情景,并讨论了它与Starobinsky $R^{2}$模型的联系。最后讨论了暴胀对时空非对易性的影响。
2021-08-16 gr-qc hep-th