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
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
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
New Generalizations of Cosmography Inspired by the Pade Approximant
自1998年以来，宇宙的加速膨胀一直是物理学和天文学中最重要的领域之一。在文献中提出了许多宇宙学模型来解释这种神秘的现象。由于宇宙加速的性质和原因仍然未知，因此研究宇宙演化的独立模型方法受到欢迎。其中一个强大的独立于模型的方法是所谓的宇宙学。它只依赖于宇宙学原理，而不假设任何潜在的理论模型。然而，通常的宇宙学有几个缺点。例如，它被发散问题（或不可接受的大误差）所困扰，它无法预测宇宙的未来演化。在目前的工作中，我们试图克服或至少减轻这些问题，我们提出了两个新的概括宇宙学的灵感来自Padé近似。一种是基于Padé近似直接参数化光度距离，而另一种是关于所谓的$y_β$ -移位$y_β=z/(1+βz)$来概括宇宙学，这也是受Padé近似的启发。然后，我们面对他们的观测数据的帮助下，马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）代码主持人，并发现他们的工作相当不错。
2016-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Expanding covariant cosmography of the local Universe: incorporating the snap and axial symmetry
本文扩展了局部宇宙的协变宇宙学方法，通过计算四阶协变snap参数及其多极矩来消除减速度参数的估计偏差，并结合轴对称性将模型无关描述所需的自由度降至12个。
2025-03-04 astro-ph.CO gr-qc
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
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
2MTF V. Cosmography, Beta, and the residual bulk flow
利用Tully-Fisher关系，我们导出了2 MASS Tully-Fisher巡天的特有速度，并描述了附近宇宙的速度场。我们使用自适应核平滑映射的速度场，并比较它的基础上重建的红移空间星系分布的2 MASS红移巡天（2 MRS）和IRAS点源目录红移巡天（PSCz）。与标准的$χ^2$最小化适合的模型，我们发现，PSCz模型提供了一个更好的适合的2 MTF速度场数据比2 MRS模型，并提供了一个值的$β$更符合文献值。然而，当我们减去数据和模型之间的速度零点的10%偏差时，2 MRS模型也产生与文献值一致的值$β$。我们还计算了“剩余总流量”：模型未考虑的总流量的组成部分。当执行标准拟合时，这是$\sim 250$ km/s，但当删除数据和模型之间的上述偏移时，这两个模型的速度都下降到$\sim 150$ km/s。这个较小的数字更符合理论预期，并表明模型在很大程度上解释了附近宇宙中负责整体速度的主要结构。
2015-11-16 astro-ph.CO
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
General Cosmography Model with Spatial Curvature
采用宇宙学方法来确定空间曲率（即，$Ω_K$）结合了最新发布的宇宙计时器数据（CC），Ia型超新星观测的万神殿样本，和重子声学振荡测量。我们使用扩展的横向同动距离$D_M(z)$作为基本函数来推导$H(z)$和其他宇宙距离。在这种情况下，$Ω_K$只能受CC数据约束。为了克服在高红移区域的收敛问题，采用了两种方法：Padé逼近和新红移$y=z/(1+z)$的泰勒级数。采用Bayesian证据，我们发现对于$Λ\text{CDM}+Ω_K$模型，Padé逼近的阶数（$2,2$）是正的，而对于Taylor级数的阶数是弱的.约束结果表明，一个封闭的宇宙是首选本研究中使用的所有近似下的观测。并且哈勃常数$H_0$的张力水平在不同的近似值和局域距离阶梯的确定之间小于$2σ$的显著性。对于每一个假设的近似，$H_0$与$Ω_K$和辐射拖曳时期末的声视界都是反相关的，这表明在早期宇宙中引入$Ω_K$或任何能减少声视界的新物理，$H_0$张力问题可以稍微放松。
2019-11-24 astro-ph.CO
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
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
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
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
Visualization of structures and cosmic flows in the Local Universe
利用河外距离数据库V8 k红移星表中的信息和宇宙流-1巡天中的奇特速度，提出了三维结构和宇宙流的可视化。以8000 km/s为界的超星系主轴上的体积内的结构进行了探讨，在两个方面的30124星系的目录和重建的光度密度场的位置显示，校正到占日益增长的不完整性与距离。本书讨论了局部宇宙的宇宙学，旨在确定最突出的结构，包括空洞、星系团、细丝和壁。测绘还得益于通过Cosmicflows-1观测计划提供的精确距离测量。利用最近用维纳滤波方法重建宇宙流的结果，给出了附近宇宙中星系相干流的三维可视化。本文用不同的可视化技术描述了银河系运动的三个主要组成部分，即从本星系团中的驱逐、向室女星系团的坠落和历史上的本星系团向大吸引子的整体流动，并根据V8 k红移和Cosmicflows-1距离星表导出的宇宙学进行了分析。
2012-11-13 astro-ph.CO
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
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
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
Precision cosmography with stacked voids
我们提出了一个纯粹的几何方法探测宇宙的膨胀历史，从光谱红移调查中的堆叠空洞的形状的观察。我们的方法是一个Alcock-Paczynski（AP）测试的基础上的平均球度的空洞假设的局部各向同性的宇宙。它的工作原理是将宇宙空洞沿着视线的时间范围与它们的角度和空间范围进行比较。我们描述的算法，我们用来检测和堆叠的光锥上的红移壳的空隙和测试模拟光锥从N体模拟。我们建立了一个鲁棒的统计模型来估计红移空间中空洞的平均拉伸，并量化了特殊速度的污染。最后，假设我们从N-体模拟得到的空隙统计被保存时，考虑星系调查，我们评估这种方法来约束暗能量参数的能力。我们报告这种评估的品质因数（FoM）的暗能量工作队，特别是拟议的EUCLID任务，这是特别适合于这种技术，因为它是一个光谱调查。由于EUCLID广泛调查的堆叠空隙导致的FoM可能是仅从EUCLID数据（结合普朗克先验）得出的所有其他暗能量探测器的两倍。特别是，空洞的表现似乎比重子声学振荡高出一个数量级。这一结果与基于模式计数的简单估计是一致的。基于堆叠空隙的AP测试可能是对主要暗能量探测器组合的重要补充，必须详细研究其潜力。
2012-06-07 astro-ph.CO
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
Redshift-binned constraints on the Hubble constant under $Λ$CDM, CPL, and Padé cosmography
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Institute for Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University（郑州大学物理学院天体物理研究所）
该研究通过多种宇宙学模型分析，发现哈勃常数的振荡行为可能源于参数退化而非真实红移依赖。
2026-02-19 astro-ph.CO
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
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
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
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
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
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
Beyond dust in local cosmography: covariant kinetic theory
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of the Western Cape（西开普大学）；National Institute for Theoretical & Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）
本文提出协变动力学框架，以无碰撞气体替代尘埃模型，通过速度弥散处理流交叉，推导4-加速度和涡度，补全尘埃宇宙学并支持局部距离-红移数据检验。
2026-10-06 astro-ph.CO gr-qc
H0LiCOW XIII. A 2.4% measurement of $H_{0}$ from lensed quasars: $5.3σ$ tension between early and late-Universe probes
我们提出了一个测量的哈勃常数（$H_{0}$）和其他宇宙学参数的联合分析的六个引力透镜类星体的测量时间延迟。所有的镜头，除了第一个盲目地分析相对于宇宙学参数。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学中，我们发现$H_{0} = 73.3_{-1.8}^{+1.7}$，一个2.4%的精度测量，与当地测量的$H_{0}$从Ia型超新星校准的距离阶梯，但在$3.1σ$张力与$Planck$观测的宇宙微波背景（CMB）。这种方法完全独立于超新星和CMB分析。时间延迟宇宙照相术和距离阶梯的组合导致$5.3σ$张力与$Planck$ CMB确定平面$Λ$ CDM中的$H_{0}$。我们计算贝叶斯因子，以验证所有镜头给出统计上一致的结果，表明我们没有低估我们的不确定性，并能够控制我们的系统。我们探索扩展到平面$Λ$ CDM使用时间延迟宇宙学单独的约束，以及与其他宇宙学探针，包括CMB观测$Planck$，重子声振荡，Ia型超新星的组合。延时宇宙学提高了其他探测器的精度，显示出很强的互补性。允许空间曲率并不能解决$Planck$的张力。使用时间延迟宇宙学的距离限制锚定Ia型超新星的距离尺度，我们降低了我们的$H_0$推断宇宙模型假设的敏感性。对于六种不同的宇宙学模型，我们对$H_{0}$的综合推断范围为$\sim73$ - $78~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$，这与局部距离阶梯…
2019-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmicflows-3: Cosmography of the Local Void
宇宙流-3距离和推断的星系特殊速度允许在延伸到0.05c的体积内重建密度过高和过低的结构。这项研究的重点是下密集区，特别是局部空洞，主要是在该地区的遮蔽，因此受到了有限的关注。束缚局部虚空的主要过密结构是英仙座-双鱼座和诺玛-孔雀座-印度河的细丝，它们之间的距离为8,500公里/秒。宇宙的虚空网络是相互连接的，从局部虚空到相邻的非常大的赫拉克勒斯和雕塑家虚空都有虚空通道。较小的细丝穿过空隙。一个特别有趣的例子连接了室女座和英仙座星系团，在局部虚空的深处沿着链发现了几个实质性的星系。局部空洞有很大的动力学效应，导致本星系群以200-250 km/s的速度偏离轨道。在由宇宙微波背景给出的静止坐标系中，来自本星系团的斥力和室女座室女星系团团的引力的组合扰动约占本星系团运动的50%。
2019-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Hubble Frontier Fields: systematic errors in strong lensing models of galaxy clusters - Implications for cosmography
星系团的强引力透镜效应是研究暗物质和约束宇宙几何的基本工具。最近，哈勃空间望远镜前沿场计划已经允许质量和放大率测量的显着改进，但透镜模型仍然有一个剩余的均方根在0.2弧秒和几个弧秒之间，尚未完全理解。系统误差必须得到更好的理解和处理，以便使用强透镜集群作为可靠的宇宙学探测器。我们已经分析了两个模拟的哈勃前沿场类星系团的哈勃前沿场比较挑战，战神和赫拉。我们使用几个估计（放大率，密度分布，椭圆度和方向的相对偏差）来量化我们的重建的好处，通过比较我们的多个模型，优化与参数软件LENSTOOL，与输入模型。我们已经量化了系统误差的影响，首先，从不同的密度分布和配置的选择，其次，从约束（光谱或光度红移，背景源的红移范围）的可用性在强透镜星系团的参数化建模，从而对宇宙学参数的检索。我们发现，在郊区的子结构有一个显着的多个图像的位置上的影响，产生更紧密的宇宙学轮廓。因此，加强了对大质量星系团周围的宽视场成像的需要。我们表明，竞争性的宇宙学约束也可以得到复杂的多峰集群和光度红移改善宇宙学参数的约束时，考虑一个狭窄的范围内（光谱）的红移的来源。
2017-06-16 astro-ph.CO
Cosmography and flat $Λ$CDM tensions at high redshift
Risaliti，Lusso \&合作者构建了超新星（SNe）的高红移哈勃图;类星体（QSO）和伽马射线暴（GRB），基于对数多项式宇宙学展开显示了“$\sim 4 \, σ$与$Λ$ CDM模型的张力”（Risaliti et.al 2018，Lusso et. al 2019）。在这项工作中，我们证明了对数多项式展开一般无法恢复平面$Λ$ CDM超出$z \sim 2$，从而破坏了$\sim 4 \, σ$张力索赔。此外，通过直接拟合的平面$Λ$ CDM和对数多项式模型的SNe+QSO+GRB数据集，我们确认，平面$Λ$ CDM模型是首选。最后，我们追踪到的类星体数据的张力，并表明，一个最好的拟合的平坦$Λ$ CDM模型的类星体数据导致一个平坦的$Λ$ CDM宇宙中没有暗能量的$1 \, σ$。这标志着Risaliti-Lusso类星体和平坦的$Λ$ CDM之间存在着不可调和的紧张关系。
2020-12-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Augmenting the power of time-delay cosmography in lens galaxy clusters by probing their member galaxies I. Type Ia supernovae
提出结合星系团强透镜时间延迟与Ia型超新星的新方法，稳健测量哈勃常数及宇宙学参数，互补约束提升精度，且观测可行。
2024-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-redshift cosmography: auxiliary variables versus Padé polynomials
当宇宙数据跨越红移极限$z\simeq1 $时，宇宙学变得不可预测。这导致\emph{strong convergence issue}危及其生存能力。在这项工作中，我们批判性地比较了两个主要的解决方案的收敛问题，即$y$ -参数化的红移和替代泰勒展开的基础上Padé级数。特别是，在几种可能性中，我们考虑了两种广泛采用的参数化，即$y_1=1-a$和$y_2=\arctan(a^{-1}-1)$，即$a$宇宙的尺度因子。我们发现，$y_2$ -参数化执行相对优于$y_1$ -参数化在整个红移域。虽然$y_2$克服了$y_1$的问题，我们得到的光度距离$d_L(z)$的最可行的近似给出的Padé近似。为了用宇宙数据检验这个结果，我们分析了五阶的Padé近似，并将这些级数与相应的同阶$y$ -变量进行了比较。我们调查了两个不同的领域，涉及Monte Carlo分析万神殿超新星Ia数据，$H(z)$和移位参数测量。我们的结论是，（2，1）Padé近似是统计上的最佳方法来解释低和高红移数据，连同五阶$y_2$参数化。在高红移下，（3，2）Padé近似不能完全排除，而（2，2）Padé近似基本上被排除。
2020-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Varying fine-structure constant cosmography
宇宙学（Cosmography）是一种唯象的和相对独立于模型的宇宙学方法，其中物理量在宇宙学红移或相关变量中展开为泰勒级数。在这里，我们应用这种方法来约束可能的精细结构常数，$α$的宇宙学变化。这种情况的两个特点是高红移数据的存在，以及序列中的一项直接和严格地受到当地实验室用原子钟测试的限制。我们使用这个原子钟数据，连同直接的模型无关的高分辨率天体物理光谱测量的$α$红移$z\sim7$和其他模型依赖的约束$α$从宇宙微波背景和大爆炸核合成，放置严格的（百万分之一的水平）的前两个条款的约束$α$宇宙学系列。
2022-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Covariant cosmography in the presence of local structures: comparing exact solutions and perturbation theory
National Institute for Theoretical & Computational Sciences（国家理论与计算科学研究所）；Aix Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT（艾克斯-马赛大学，土伦大学，法国国家科学研究中心，理论物理中心）；Department of Physics & Astronomy, Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学物理与天文系）；Department of Physics & Astronomy, University of the Western Cape（西开普大学物理与天文系）
本文研究局部宇宙膨胀率的轴对称各向异性是否能用LTB框架解释，通过 Sachs 方程计算精确距离并与协变宇宙学方法比较，揭示其可靠性范围，并对比LTB与线性扰动理论的结果，为解释大尺度引力场各向异性提供一致的解读框架。
2026-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Standardizing the GRBs with the Amati Ep,i - Eiso relation: the updated Hubble diagram and implications for cosmography
在暗能量的标量场模型中，研究了内谱的峰值光子能量Ep，i与各向同性等效辐射能量Eiso之间的关联（Amati关系）.利用109个高红移伽玛暴的更新数据集，我们发现关联参数仅弱依赖于宇宙学模型。一旦确定了Amati关系的参数，我们就用这个关系来构造一个扩展到红移~ 8的基准伽玛暴哈勃图。此外，我们应用局部回归技术，以独立于模型的方式，从最近更新的联盟SNIa样本，包含557 SNIa跨越红移范围0.015 < z <1.55的距离模量估计。导出的校准参数被用来构建一个更新的伽玛暴哈勃图，我们称之为校准的伽玛暴HD。我们还比较了基准和校准的伽玛暴HD，这原来是完全统计一致的，从而表明，他们不受任何系统性的偏见所引起的不同的校准程序。这意味着高红移伽玛暴可以用来检验不同的暗能量模型，解决圆度问题。此外，我们研究可能的进化效应，可能对我们的结果产生重要影响。我们的分析表明，目前可用的伽玛暴数据集没有显示出统计明确的宇宙学红移的进化效应。最后，我们提出了另一种方法来校准伽玛暴的关系，通过使用一个近似的光度距离关系，这在任何宇宙学模型。我们使用这种校准的Amati关系构建一个经验近似HD，我们比较校准的伽玛暴HD。最后，我们调查的影响，这种方法的高红移宇宙学。
2011-04-29 astro-ph.CO
High-redshift cosmography: Application and comparison with different methods
宇宙学被用于宇宙学数据处理，以便以独立于模型的方式约束宇宙的运动学。本文首先研究了类星体的紫外和X射线关系对宇宙学约束的影响。通过同时拟合类星体关系和宇宙学参数，我们发现$Λ$模型与宇宙学常数冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的4个偏差消失了。其次，利用Pantheon样品和31个长伽玛射线暴（LGRB），我们比较了不同的宇宙学展开（$z$ -红移，$y$ -红移，$E(y)$，$\log(1+z)$，$\log(1+z)+k_{ij}$和Pad $\rm \acute{e}$近似）与三阶和四阶展开。展开阶数对结果有很大的影响，特别是对于$y$ -红移方法.通过对同一样品的分析，除$y$ -红移和$E(y)$方法外，低阶展开法更可取。对于$y$ -红移和$E(y)$方法，尽管采用了与$y=z/(1+z)$相同的参数化，但后者的性能优于前者。对数多项式$\log(1+z)$和$\log(1+z) + k_{ij}$的性能明显优于$z$ -红移、$y$ -红移和$E(y)$方法，但不如Pad $\rm \acute{e}$近似。最后，我们综合分析了不同样本的结果。我们发现，垫$\rm \acute{e}_{(2,1)}$方法是适用于低和高红移的情况。Pad $\rm \acute{e}_{(2,2)}$方法在高红移情况下表现良好。对于$y$ -红移和$E(y)$方法，只有对前两个参数（$q…
2022-02-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Neural networks and standard cosmography with newly calibrated high redshift GRB observations
高红移的伽马射线暴（GRB）可以用来追踪宇宙膨胀的历史。然而，与Ia型超新星（SNeIa）相比，校准它们的光度距离并不是一件容易的事情。为了校准这些数据，需要确定它们的亮度和其他观测到的伽玛暴性质之间的相关性，我们必须考虑我们关于这些相关性的假设在整个观测到的红移范围内的有效性。在这项工作中，我们提出了一种新的方法来校准伽玛暴作为宇宙学距离指标使用SNeIa观测与机器学习架构。此外，我们包括一个新的数据伽玛射线暴校准样品使用扩展宇宙学在红移范围以上$z>3.6$。在[1]中开发了这种机器学习技术的概述，以研究高红移下暗能量模型的演化。在这项工作中开发的方法的目的是结合两个网络：递归神经网络（RNN）和贝叶斯神经网络（BNN）。使用这种计算方法，表示为RNN+BNN，我们通过将协方差矩阵的计算添加到贝叶斯过程来扩展网络的功效。一旦这样做了，SNeIa距离红移关系可以在完整的伽玛暴样本上进行测试，因此可以用来实现不同区域的距离红移关系的宇宙学重建。因此，我们新训练的神经网络用于通过宇宙学方法在高红移（高达$z\approx 10$）下约束描述宇宙运动状态的参数，其中我们需要对深度学习架构本身进行非常少的假设，这些假设不依赖于任何特定引力理论的动力学方程。
2022-03-17 astro-ph.CO gr-qc
High-Redshift Cosmography
我们使用宇宙学方法来约束描述宇宙运动状态的参数，这是基本的，因为它需要一组非常小的假设（即指定一个度量），并且不依赖于引力的动力学方程。在数据方面，我们考虑了超新星和伽马射线暴目录的最新汇编。这允许进一步扩展宇宙学拟合到$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
Cosmography for a General Spacetime Centred at Arbitrary Redshift
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
本文提出适用于4维洛伦兹时空的任意红移中心一般宇宙学展开式，通过LTB度规案例检验其重现红移-距离关系的能力，探讨了用该展开式约束宇宙学量的策略。
2026-08-10 astro-ph.CO
Probing cosmic homogeneity in the Local Universe
本研究利用SDSS蓝色星系光谱样本，通过计算两点相关函数等统计量，测得本宇宙均匀性转变尺度为70.33±10.74 Mpc/h，且通过稳健性检验验证了结果可靠性，分析采用宇宙学测量学计算距离未依赖基准宇宙学模型。
2023-10-06 astro-ph.CO
Cosmography by orthogonalized logarithmic polynomials
宇宙学是研究宇宙运动学的有力工具，然后以独立于模型的方式重建动力学。然而，最近对Ia超新星和类星体的新测量已经将哈勃图填充到了高红移（$z \sim 7.5$），并且由于所暗示的大红移，传统宇宙学方法的应用变得不那么直接。在这里，我们调查这个问题，通过扩大的光度距离红移关系的“正交”对数多项式。特别是，我们指出了一个新的程序的“正交化”的优点，我们表明，这样的扩展提供了一个非常好的适合在整个$z=0÷7.5$范围内的真实和模拟数据假设各种宇宙模型。此外，尽管宇宙学系列在其收敛半径之外进行了很好的检验，但扩展$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系所获得的参数与用相同宇宙学模型获得的模拟数据拟合的结果大致一致。这提供了一种方法来检验宇宙学函数的可靠性，研究宇宙学模型在高红移，它表明，对数多项式序列可以用来检验的一致性$Λ$ CDM模型与当前的哈勃图类星体和超新星Ia。我们证实了在和谐宇宙学模型和$z>1.5$的哈勃图之间有一个很强的张力（在$>4σ$）。这种张力主要由$z>2$上的类星体的贡献所控制，并开始出现在$z>1$观测到的少数超新星Ia中。
2021-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmography via stellar archaeology of low-redshift early-type galaxies from SDSS
本研究利用SDSS被动演化星系Lick指数拟合的恒星年龄，对直至z~0.4的Hubble参数进行模型无关的宇宙学测绘拟合，得出H0值，并发现了关键指数随红移的意外振荡模式。
2025-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
In search for the Local Universe dynamical homogeneity scale with CF4++ peculiar velocities
本文结合WALLABY、FAST和DESI巡天数据更新本宇宙宇宙学，发布CF4++星表，发现150 Mpc/h处存在315±40 km/s体流，并揭示200-300 Mpc/h区间内尚未达到动力学均匀性尺度。
2025-06-19 astro-ph.CO
Cosmography with DESI-DR1 Cosmic Chronometers: Direct H(z) measurements from Luminous Red Galaxy ages
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)（国际高等研究院）；Facultad de Ciencias, Universidad de Oviedo（奥维耶多大学理学院）；Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基础物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”–Università di Bologna（博洛尼塔大学物理与天文学系）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学国家研究所）；IRA-INAF（意大利国家天体物理研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Universitat Heidelberg, Zentrum fur Astronomie, Institut fur theoretische Astrophysik（海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所）
本研究利用DESI-DR1的亮红星系数据，通过宇宙计时仪方法，采用两种独立方式推导0.3<z<1.2的H(z)约束，得到H(z≈0.61)的测量值及相关不确定性。
2026-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Structure and Dynamics of the Local Universe
我们提出了一个宇宙学分析的基础上，最近发布的两微米全天红移巡天（2 MRS）的本地宇宙。我们的方法是基于贝叶斯网络机器学习算法（Kigen-code），自洽采样的初始密度波动与观测到的星系分布和结构形成模型给出的二阶拉格朗日摄动理论（2LPT）。从初始条件，我们得到了一个合奏的重建密度和奇特的速度场，其特点是当地的宇宙结构与高精度揭示非线性结构，如细丝和空隙的细节。相干红移空间畸变在2LPT范围内得到了一致的校正。从重建图像和星系场之间的互相关系综以及恢复的密度场的方差来看，我们发现我们的方法在k ~ 1 h Mpc^-1的尺度下都非常精确，并且在3-4 h Mpc ^-1的尺度下仍然可以得到可靠的结果。我们在~ 80 h^-1 Mpc（v_LG=522+-86 km s^-1，l_LG=291^o +-16^o，b_LG=34^o+-8^o）范围内得到的本振群运动与CMB测量和对特殊运动的直接观测结果非常吻合，并且与λ CDM的预测一致。
2012-11-07 astro-ph.CO stat.AP
A numerical approach to model independently reconstruct $f(R)$ functions through cosmographic data
在几种可能性中确定正确的$f(R)$是一个具有挑战性的问题，在这里通过数值重建的修改后的弗里德曼方程周围的红移间隔$z\in[0,1]$进行修改。通常，$f(R)$方法之间会发生严重的简并，因为不同的范式正确地解释了当前的时间动态。为了在$f(R)$函数上设置初始条件，我们使用了所谓的宇宙学，即通过将扩展的可观测量与当前数据进行比较来确定可观测宇宙的约束的技术。这种强大的方法本质上是模型无关的，相应地，我们得到了一个模型无关的重建$f(z)$类的区间$z\in[0,1]$。为了使哈勃速率在$z\leq1$附近演化，我们考虑了三种相关的有效宇宙动力学框架，即$Λ$ CDM模型、CPL参数化和暗能量的多项式方法。最后，繁琐的代数允许从$f(z)$传递到$f(R)$，我们工作的一般结果是确定一个可行的$f(R)$函数，它有效地描述了观察到的宇宙动力学。
2015-04-08 astro-ph.CO gr-qc
