Curvature tension: evidence for a closed universe
普朗克2018、宇宙微波背景透镜效应和重子声学振荡数据之间的曲率参数张力使用可疑统计量测量为2.5至3 $σ$。因此，从这些数据的组合中得出的关于宇宙空间曲率的结论应该受到怀疑。在没有CMB透镜或BAO的情况下，普朗克2018对封闭宇宙有适度的偏好，贝叶斯对平坦宇宙的赔率超过50：1，对开放宇宙的赔率超过2000：1。
2019-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Updated reduced CMB data and constraints on cosmological parameters
我们得到了$w$ CDM和$Λ$ CDM模型的WMAP 9，WMAP 9 + BICEP 2，Planck+WP和Planck+WP+ BICEP 2的约化CMB数据$\{l_A, R, z_*\}$.然后，我们使用这些减少CMB数据结合低红移观测宇宙学参数的约束。我们发现，包括BICEP 2的结果在一个更高的值的哈勃常数，特别是当状态方程的暗能量和曲率被允许变化。对于具有曲率的$Λ$ CDM模型，在约1.3 $σ$置信水平下，用Planck +WP+Lensing估计的哈勃常数与用Planck+WP+BICEP估计的哈勃常数不一致.
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Testing a Sign-Switch Cosmological Model with Curvature through Latest Planck 2018, DESI DR2 and PantheonPlus\&SH0ES Observational Data
Gurugram University（古鲁格朗大学）；Indira Gandhi University（英迪拉甘地大学）；GLA University（GLA大学）
本研究扩展含符号转换暗能量的$\Lambda_{\rm s}$CDM模型加入曲率参数，结合多波段观测数据联合约束宇宙学参数，发现宇宙高度符合空间平坦性，该模型相对标准$\Lambda$CDM的观测支持较弱。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc
Eppur è piatto? The cosmic chronometer take on spatial curvature and cosmic concordance
普朗克的宇宙微波背景（CMB）温度和偏振数据是否支持一个具有曲率参数$Ω_K<0$的空间封闭宇宙的问题，一直是最近激烈讨论的主题。试图打破几何简并结合普朗克数据与外部数据集，如重子声学振荡（BAO）测量都指向一个空间平坦的宇宙，在与普朗克显着的紧张局势的代价，这使得所产生的数据集组合有问题。解决这个问题需要确定一个数据集，它可以打破几何退化，而不会引起这些紧张局势。我们认为，宇宙计时器（CC），测量膨胀率$H(z)$从相对年龄的大规模早期型被动演化星系，是我们的数据集后。此外，CC还有一个额外的优点，那就是它几乎不需要宇宙学模型假设。结合普朗克2018 CMB温度和偏振数据与最新的CC测量，我们打破了几何简并找到了$Ω_K=-0.0054 \pm 0.0055$，与空间平坦的宇宙一致，并与普朗克+BAO约束相竞争。我们的结果对最小参数空间扩展和CC系统学是稳定的，并且我们发现在非平坦宇宙中普朗克和CC数据之间没有实质性的紧张关系，使得所得到的组合可靠。我们的结果使我们能够自信地断言，宇宙在空间上是平坦的，达到了${\cal O}(10^{-2})$的水平，这一发现可能会解决正在进行的空间曲率争论，并为已经非常成功的暴胀范式提供更多的支持。
2020-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Solving the curvature and Hubble parameter inconsistencies through structure formation-induced curvature
最近，Di Valentino，Melchiorri和Silk（2019）注意到，相对于空间平坦的$Λ$ CDM模型中预期的增强的透镜信号，对通常用于解释宇宙学数据的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）模型类别构成了可能的危机。当FLRW曲率参数$Ω_{k0}$是从数据中确定的，而不是先验地被约束为零时，宇宙学数据集之间的“危机”就产生了不一致。此外，普朗克确定的哈勃参数与当地观测结果之间已经存在的巨大差异增加到了$5σ$的水平。虽然这种不一致性可能是由于天体物理学起源的系统效应在小角度尺度上影响普朗克宇宙微波背景（CMB）功率谱而引起的，但也有可能是由于FLRW假设的失败造成的。在本文中，我们回顾如何FLRW曲率animals预计将违反一般相对论时空。我们解释了如何通过结构形成的体积平均空间曲率的FLRW守恒方程进行修改，我们说明了在一个简单的框架如何在FLRW时空的曲率张力可以解决-甚至预计发生-从广义相对论的角度来看。要求早期收敛到一个空间曲率参数$Ω_{k0}$等于普朗克功率谱的弗里德曼模型，解决了我们的无暗能量模型中的哈勃张力。
2020-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Statistically anisotropic curvature perturbation generated during the waterfall
如果混合暴胀的瀑布场耦合到U（1）规范场，则瀑布场可以对曲率扰动产生统计各向异性贡献。我们调查这种可能性，概括在几个方向的横山和苏打的开创性工作。即使谱的统计各向异性太小而不能检测，双谱的统计各向异性也可以由普朗克检测到。
2012-04-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation in a viscous fluid model
我们探索暴胀宇宙的流体描述。特别是，我们调查的流体模型中的状态方程（EoS）的流体包括体积粘度。我们发现暴胀宇宙学的三个观测量：曲率扰动的谱指数、密度扰动的张量标量比和谱指数的运行，与最近的Planck结果是一致的。我们还重建了明确的EoS流体的光谱指数的曲率扰动兼容的普朗克分析。在重建的流体模型中，密度扰动的张量与标量之比可以满足从普朗克卫星得到的约束。光谱指数的运行可以解释普朗克数据。此外，它表明，在重建的模型中的流体，可以实现优雅的出口从膨胀。此外，我们证明了奇异暴胀可以发生在流体模型。此外，我们证明了暴胀的流体描述可以等价于暴胀的标量场理论的描述。
2015-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflationary universe in fluid description
我们研究暴胀宇宙学的流体描述。结果表明，暴胀宇宙的三个观测量：曲率扰动的谱指数、密度扰动的张量标量比和谱指数的运行都可以与普朗克分析相容.此外，我们重建的状态方程（EoS）的曲率扰动的光谱指数与普朗克的结果一致的流体。我们明确地表明，宇宙可以优雅地退出通货膨胀的重建流体模型。此外，我们还研究了流体模型的奇异膨胀。
2016-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Compensation for large tensor modes with iso-curvature perturbations in CMB anisotropies
最近，BICEP 2报道了在度尺度下观测到的宇宙微波背景（CMB）B模的大张量标量比$r=0.2^{+0.07}_{-0.05}$。由于张量模不仅诱导CMB B模，而且诱导大尺度上的温度涨落，为了实现与Planck结果一致的温度涨落，需要考虑相应大尺度上标量扰动的抑制。为了实现这样的抑制，我们考虑反相关的等曲率扰动，可以实现在简单的曲率模型。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Slow-rolling down the curvature: a reassessment of the Planck constraints on $ϕ^2$ inflation in a closed universe
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；University of Cologne（科隆大学）
本文在闭合二次暴胀模型中自洽处理曲率参数与原初谱，重新分析普朗克数据，发现对负曲率的偏好从>3.5σ降至~2.5σ（plik）或~2σ（CamSpec），并解释了低ℓ功率抑制，但仅部分缓解高ℓ透镜异常。
2026-06-15 astro-ph.CO gr-qc
Planck constraints on Higgs modulated reheating of renormalization group improved inflation
在RG改进的暴胀宇宙学的框架下，我们研究了一个可以解释为Higgs场的标量场的动力学。这个模型的背景轨迹可以提供足够的暴胀e折叠和一个优雅的出口到辐射占主导地位的阶段。我们研究了通过标准模型希格斯玻色子产生原初曲率扰动的可能性。这可以通过使用调制再加热机制在微调参数选择下实现。在这个模型中，原始的非高斯性预计是相当大的。虽然受到新发布的普朗克CMB数据的严格限制，但该模型提供了对撞机和早期宇宙物理学之间潜在的有趣联系。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The galaxy power spectrum take on spatial curvature and cosmic concordance
$Λ$ CDM宇宙学模型与当前观测的一致性在最近几个月一直是激烈辩论的主题。2018年普朗克宇宙微波背景（CMB）温度各向异性功率谱测量显示，表面值有利于具有曲率参数$Ω_K<0$的空间封闭宇宙。如果将重子声学振荡（BAO）测量与普朗克数据结合以打破几何简并性，这种偏好就会消失，尽管这种组合的可靠性受到质疑，因为当假设弯曲宇宙时，两个数据集之间存在强烈的张力。在这里，我们从另一个角度来处理这个问题，使用测量的全形状（FS）星系功率谱，$P(k)$，从重子振荡光谱巡天DR 12 CMASS样品。通过结合普朗克数据和FS测量，我们打破了几何简并，并找到了$Ω_K=0.0023 \pm 0.0028$。这限制了宇宙在空间上是平坦的，精度低于百分之一，与使用BAO测量获得的结果非常一致。然而，与BAO一样，最佳拟合$χ^2$的整体增加表明，在弯曲宇宙的假设下，普朗克和$P(k)$之间存在类似水平的张力。虽然关于空间曲率和宇宙学数据集之间的一致性的争论仍然存在，但我们的研究结果为这个问题提供了新的视角，突出了FS测量在精确宇宙学时代的关键作用。
2021-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Dark sector interactions and the curvature of the Universe in light of Planck's 2018 data
利用最新的宇宙微波背景（CMB）、Ia型超新星（SNe）和SH0ES哈勃参数测量结果，研究了一类相互作用暗能量（iDE）模型的观测可行性.我们的分析探讨了非零空间曲率的假设，相互作用参数$α$和当前的膨胀率$H_0$之间的相关性，并更新了\cite{micol}中报道的结果。最初，假设一个空间平坦的宇宙，结果表明，我们的联合分析的最佳拟合显然有利于积极的相互作用，即，从暗物质到暗能量的能量通量，具有$α\approx 0.2$，而非相互作用的情况下，$α= 0$，被排除了超过$3σ$的置信水平。另一方面，考虑到一个非零的空间曲率，我们发现一个轻微的偏好为负值的曲率参数，这似乎放松的参数$α$和$H_0$之间的相关性，以及$H_0$和规范化的物质功率谱的尺度为8 $h^{-1}$百万分之一秒（$σ_8$）。最后，我们讨论了在联合分析中考虑SH $0$ ES先验对$H_0$的影响，发现这样的选择并没有显著改变标准宇宙学预测，但对iDE模型的结果有显着的影响。
2021-02-19 astro-ph.CO
The evidence for a spatially flat Universe
我们重新审视观测的空间曲率的限制后，最近声称，普朗克数据有利于一个封闭的宇宙。我们使用一个新的和统计强大的普朗克似然表明，普朗克温度和偏振光谱是一致的空间平坦的宇宙，虽然由于几何简并宇宙微波背景光谱本身不会导致严格的约束曲率密度参数Ω_K。当结合其他天体物理学数据，特别是重子声学振荡的几何测量时，宇宙被限制为空间平坦，精度极高，Omega_ K = 0.0004 +/-0.0018与普朗克团队2018年的结果一致。在暴胀宇宙学的背景下，观测结果为具有大量e-折叠的暴胀模型和不完全暴胀模型提供了强有力的支持。
2020-02-17 astro-ph.CO hep-th
Strong Planck constraints on braneworld and non-commutative inflation
我们把观测的似然约束膜世界和非交换膨胀的一些暴胀的潜力，使用普朗克，WMAP极化和BAO数据。这里考虑的膜世界和非对易情景都受到最新数据的限制，甚至比标准的广义相对论模型更严重。在大于95%的置信水平下，排除了$p \geq 2$在Randall-Sundrum（RS）膜世界宇宙学中的单项式势$V(ϕ) \propto ϕ^p$，以及$p>0$在Gauss-Bonnet（GB）膜世界的高曲率极限和非对易暴胀的红外极限中的单项式势，这是由于大的标量谱指数。自然暴胀、小变化暴胀子模型和斯塔罗宾斯基暴胀的一些参数值在所有情况下都是允许的，尽管在非对易时空中自然暴胀需要一些调整。
2014-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the small scale curvature perturbation using Planck-2015 data
通过霍金辐射从PBH发射的粒子与宇宙中存在的粒子相互作用。这种相互作用改变了星系际介质的演化，并在宇宙微波背景的各向异性上留下了印记。在本文中，我们集中在PBH的寿命范围内的$10^{13}s \lesssim τ_{\rm PBH} \lesssim 10^{17}s$，对应于$2.8\times 10^{13}\mathrm{g} \lesssim M_{\mathrm{PBH}} \lesssim 2.5\times 10^{14}\mathrm{g}$的质量范围。我们使用Plank-2015数据更新了对PBH初始质量分数的约束。我们发现，乐观的上限是$4\times 10^{-29}\lesssim β(M_{\mathrm{PBH}}) \lesssim 5\times 10^{-28}$，这取决于PBH的质量。PBH的形成与原始曲率扰动有关。因此，我们利用对PBH初始质量分数的约束，得到了原初曲率扰动功率谱的上限。对于所研究的多环芳烃的质量范围，对应于尺度$8.9 \times 10^{15}\ \mathrm{Mpc^{-1}}\lesssim k \lesssim 2.8 \times 10^{16}\ \mathrm{Mpc^{-1}}$的范围，我们发现其上限随$\mathcal{P}_\mathcal{R}(k) \sim 0.0045$的变化而略有变化，并且与…
2019-04-19 astro-ph.CO
Inflationary Parameters in Renormalization Group Improved $ϕ^4$ Theory
暴胀模型可以通过WMAP、Planck、BICEP 2等宇宙学观测来检验，这些观测直接约束了谱指数$n_s$和张量标量比$r$。此外，从理论上证明了，对于较大的标量-引力耦合，任何暴胀模型在$(n_s,r)$平面上都渐近于一个普适吸引子。在这项工作中，我们考虑了一个简单的混沌暴胀模型的标量四次和标量曲率的相互作用。通过重整化群对这些相互作用引入了量子修正。通过移动纯标量-引力耦合$ξ_0$、四次纯标量耦合$λ_0$、重整化标度$μ$和e-折叠数$N$，数值计算了暴胀参数$n_s$和$r$.普朗克数据与有限标量曲率耦合的$ϕ^4$理论一致。发现RG运行诱导了对$n_s$和$r$的非普适贡献。它可以增加张量标量比，$r$，这是一致的普朗克数据，使它可以接近BICEP 2的数据为一个小的重整化尺度。
2014-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weyl Current, Scale-Invariant Inflation and Planck Scale Generation
标量场，$ϕ_i$可以非极小地耦合到曲率，并满足一般准则：（i）理论没有质量输入参数，包括普朗克质量;（ii）$ϕ_i$具有任意值和梯度，但经历一般的膨胀和松弛到满足非平凡约束的常值，$K(ϕ_i) =$常数;（iii）这种约束自发地破坏了标度对称性，普朗克质量是动态产生的;（iv）在受约束的标度不变势中，可以存在与慢滚相关的充分暴胀;（v）最终真空可以有一个小到为零的宇宙学常数（vi）真空期望值的大层次可以自然形成;（vii）有一个无害的标量，它自然地避开了无质量标量的通常约束。这些模型是由一个全球外尔尺度对称性和它的保守电流，$K_μ$。在量子水平上，外尔尺度对称性可以通过重整化量的不变规范来维持。
2016-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck 2013 results support the cyclic universe
我们表明，2013年报告的普朗克卫星的结果与自然参数范围的最简单循环模型一致，即，阶单位无量纲系数，假设产生曲率扰动的标准熵机制。随着精度的提高，普朗克和其他实验即将得出的结果应该能够通过证实或反驳核心预测来测试参数范围-即，没有可观察到的原始B模式偏振和可检测到的局部非高斯性。在普朗克2013对双谱的约束下，一个新的预测是对局部三谱参数g_{NL}的严格约束;也就是说，最简单的模型预测它是负的，g_{NL} <-1700。
2013-07-19 astro-ph.CO hep-th
Non-linear curvature perturbation in multi-field inflation models with non-minimal coupling
利用δN形式，我们研究了具有非最小耦合的多场暴胀模型中的非线性曲率扰动。特别是，我们专注于δN形式主义之间的关系，适用于共形相关的约旦和爱因斯坦框架。利用爱因斯坦框架中已知的结果，我们给出了与Jordan框架曲率扰动相关的功率谱、谱倾斜和非高斯性的表达式。在绝热极限尚未达到的情况下，我们发现，在一般情况下，这些量与爱因斯坦框架曲率扰动相关的不同，也证实了它们的等价性，在没有等曲率模式。然后，我们继续考虑两个解析解的例子，第一个涉及一个非最小耦合的“旁观者”字段和第二个是一个非最小耦合的多桥膨胀模型的扩展。在第一个模型中，我们发现，预测可以很容易地与最近的普朗克结果达成一致，张量标量比一般很小，光谱倾斜可调和非高斯性抑制。在第二个模型中，我们发现，所有三个参数的预测可以大大不同于那些预测的最小耦合的情况下，和最近的普朗克结果的光谱倾斜可以用来约束非最小耦合参数。
2013-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck 2015 constraints on the non-flat XCDM inflation model
我们研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据，使用能量密度不均匀性功率谱在非平坦XCDM模型的早期暴胀时期的量子涨落。在这里，暗能量使用具有负状态方程参数的流体进行参数化，但是流体声学不均匀性的速度被设置为光速。我们使用这个简单的参数化的动态暗能量，这是相对简单的计算中使用，在第一次尝试获得一些洞察暗能量动力学和非零空间曲率如何共同影响CMB各向异性数据的约束。与早期的非平坦模型的分析，我们使用物理上一致的功率谱的能量密度不均匀性。我们发现普朗克2015年数据与重子声学振荡测量结果相当好地拟合了封闭的XCDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之一。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况，封闭的XCDM模型具有降低的功率，并且似乎部分地减轻了低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化了对更高多极CMB温度各向异性数据的拟合。然而，封闭的XCDM通货膨胀模型似乎并没有改善协议，如果在所有相比，封闭的$Λ$ CDM通货膨胀的情况下，即使它有一个更多的自由参数。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs Inflation in f(Φ,R) Theory
我们将Higgs暴胀的标量曲率耦合模型${ξΦ^2 R}$推广到$ {ξΦ^a R^b} $来研究暴胀。我们计算了暴胀过程中产生的曲率扰动的振幅和谱指数，并通过与普朗克$+$ WP数据的比较来确定模型的参数。我们发现，如果标量自耦合$λ$在范围$(10^{-5}-0.1)$，参数$a$在范围$(2.3 -3.6)$和$b$在范围$(0.77-0.22)$在普朗克尺度，人们可以有一个可行的膨胀模型，甚至$ξ\simeq 1$。在这个模型中的张量标量比$r$是小的，我们的模型与标量曲率耦合不排除$r$上的观测限制与纯$\fracλ{4} Φ^4$理论。通过要求曲率耦合参数为1阶，我们避免了困扰$ξΦ^2 R$希格斯暴胀模型的标量引力子散射中的么正性破坏问题。我们的结论是，希格斯场可能仍然是一个很好的候选人，在早期宇宙中的暴胀子，如果考虑高维曲率耦合。
2014-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck 2013 and Superconformal Symmetry
我们解释了为什么自发破缺的超共形对称性的概念是有用的，以描述通货膨胀模型青睐的普朗克。复标量与曲率的非最小耦合N（X，X*）R是超共形对称的必要条件。这里N是嵌入模空间的Kahler势，包括暴胀子和共形子。看来，这种非最小耦合允许一般的暴胀混沌模型与可观察到的（n_{s}，r）值达成一致。我们在这里描述宇宙吸引子的超共形版本，其玻色子部分在A。林德在这卷。这类模型的一个显著特点是，它们往往会导致非常相似的预测，这些预测对理论的强烈修改并不敏感。基于（超）引力的（超）共形对称性允许对一大类模型进行普适描述，这些模型与观测相符，并预测张量与标量之比为10^{-3} < r < 10^{-1}。
2014-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of the Planck bispectrum constraints for the primordial trispectrum
新的普朗克对局部双谱参数fnl的约束比当前对三谱参数gnl的约束严格10^5倍，这意味着曲率微扰的微扰展开中的二阶和三阶项的允许数值是相当的。我们表明，这是一个后果，如果gnl是大到足以被检测到，那么它将导致fnl的可观测值之间的变化很大，它的值在一个更大的膨胀体积。即使在暴胀开始和我们的哈勃视界的视界交叉之间只有一些额外的折叠，一个明显大的gnl意味着fnl不太可能像它当前的约束一样小，不管它的真实背景值如何。这个结果是非常一般的，它保持不管有多少场贡献的曲率扰动。我们还将这一结果推广到其他形状的非高斯性，超出了本地模型。我们证明了三点函数在压缩极限中的方差由四点函数的压缩极限的平方从下有界。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-th
Inflation in the closed FLRW model and the CMB
最近的宇宙微波背景（CMB）观测通过估计参数$Ω_k$假设一个几乎标度不变的原始功率谱的空间曲率提出了强约束。研究了暴胀FLRW模型中背景几何和规范不变标量微扰的演化，计算了原初功率谱。我们发现，由于空间曲率的存在，暴胀动力学被修改，导致在暴胀结束时的近标度不变的功率谱的修正。当演化到最后一次散射的表面时，所得到的温度各向异性谱（$C_{\ell}^{TT}$）在低多极子（$\ell<20$）处显示出功率亏损。通过比较我们的结果与最近的普朗克数据，我们讨论的作用，空间曲率占CMB异常和参数$Ω_k$的估计。由于曲率效应仅限于低多极，普朗克宇宙学参数的估计仍然包括积极的空间曲率的鲁棒性。
2016-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Hiding the cosmological constant
也许标准的有效场论论证是正确的，真空涨落确实会产生一个巨大的宇宙学常数。我表明，如果不假设均匀性和箭头的时间在普朗克尺度，一个非常大的类的广义相对论性的初始数据表现出膨胀，剪切和曲率是巨大的小尺度，但很快平均为零宏观。随后的进化更加复杂，但我认为量子涨落可能保持这些性质。由此产生的图像是惠勒的“时空泡沫”的一个版本，其中宇宙学常数在普朗克尺度下产生高曲率，但在可观测尺度下几乎不可见。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Minimal Inflation with a scalar-curvature mixing term $\frac{1}{2} ξR ϕ^2$
本文利用 PLANCK 2018 和 WMAP 数据，在含非最小耦合项 $\ rac{1}{2}ξR ϕ^2$ 的框架下约束四种标量场势的暴胀模型，通过慢滚参数预言 $n_s$ 和 $r$，并与已有结果比较以揭示非最小暴胀的现状。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同，非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致，我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据，都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率，并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Kramers-Moyal Equation of the Cosmological Comoving Curvature Perturbation
波动的同动曲率扰动的波长大于地平线的长度是由朗之万方程的随机噪声产生的量子波动，假设成为经典的地平线交叉。曲率扰动的红外部分在随机噪声的作用下进行随机游走，同时，它受到由其自相互作用引起的经典力。本文用路径-区间方法，或者用绝热消去快变量的无规行走分析的标准方法，导出了相应的Kramers-Moyal方程，它描述了在给定空间点上随时间变化的同动曲率扰动的概率分布，是Fokker-Planck方程的推广。这种方法提供了另一种方法来研究的曲率扰动红外效应的调制器的后期行为。
2011-03-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Suppressing the primordial tensor amplitude without changing the scalar sector in quadratic curvature gravity
我们解决的问题，如何可以修改的暴胀张量谱，而不改变在所有的曲率微扰的成功预测。我们表明，这确实是可能的，并确定两个二次曲率修正，是免费的不稳定性，只影响张量部门的线性宇宙学扰动的水平。这两种修正都能降低张量振幅，但其中一种修正会产生较大的曲率扰动非高斯性。原来，另一个对应于所谓的洛伦兹破坏外尔引力。在后一种情况下，可以获得小到标准张量振幅的65%。利用这种效应，我们证明，即使幂律膨胀可以在2 $σ$轮廓的普朗克结果。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resonant Reconciliation of Convex Models and the Planck
我们考虑单场混沌暴胀模型加上一个余弦调制项，在轴子monodromy模型，并增加了一个轻标量场与类似的余弦耦合。我们表明，该模型的曲率扰动的功率谱是占主导地位的单圈的贡献暴胀两点函数，这是由于共振相互作用增强。这使得可以解开标量和张量扰动的尺度，从而抑制张量与标量功率谱的比率，并改变简单混沌模型的标量谱倾斜的表达，从而开辟了调和混沌模型与凸势和普朗克数据的方法。在单值暴胀模型中，我们也有一个余弦调制的频谱倾斜。我们提到，共振效应对非高斯性的贡献很小，它仍然在当前的范围内。在暴胀结束时，轻粒子的共振产生可能为成功的再加热模型奠定基础。
2019-03-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Inflation in non-minimal matter-curvature coupling theories
我们研究了在物质和曲率之间存在非最小耦合的情况下由标量场驱动的暴胀现象。我们表明，弗里德曼方程可以显着修改时，膨胀过程中的能量密度超过一个临界值所确定的非最小耦合，这反过来又可能大大修改的频谱的原始扰动和暴胀动力学。特别是，我们表明，这些模型的特点是张量-标量比和张量谱指数之间的一致性关系，可以从广义相对论的预测显着不同。我们还给出了一些最常见的潜在的观测预测的例子，并使用普朗克合作的结果来限制非最小耦合的规模。
2017-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mixed Inflaton and Spectator Field Models after Planck
我们调查的可能性，原始扰动有两个来源：暴胀和旁观者领域，这是不是动态的重要通货膨胀期间，但通货膨胀后，可以有助于曲率扰动。最近的普朗克结果的功率谱和非高斯性允许我们把这种混合模型的限制。在一般情况下，没有假设暴胀子或旁观者的特定模型，我们发现在混合情况下，有可能有一个大的三谱，τ_NL >>（f_NL）^[2]。暴胀模型在谱指数和张量-标量比平面上的约束被旁观者的存在所修改，并且还取决于旁观者-暴胀子功率R的比率。如果我们选择旁观者作为具有二次势的曲率子，则可以计算出非高斯性，并暗示对R的可能值的限制。我们还考虑了混合曲率和混沌膨胀模型，并表明，即使是四次混沌膨胀仍然是可行的混合模型的背景下。
2013-06-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Extension of the Quantum Theory of Cosmological Perturbations to the Planck Era
宇宙学扰动一般用（弯曲但）经典时空上的量子场来描述。虽然这种策略有很大的有效性，但在曲率和物质密度都是普朗克尺度的量子引力时代，它是不合理的。利用圈量子引力的技术，宇宙学扰动的标准理论被扩展以克服这一限制。新的框架通过区分真正的和明显的trans-Planckian困难来尖锐概念问题，并提供了在量子引力理论中克服真正困难的充分条件。在一篇配套的论文中，这个框架被应用到标准的通货膨胀模型中，对理论和观测都有有趣的影响。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant
通过对普朗克2015年实验结果中得到的宇宙微波背景（CMB）角功率谱数据的分析，给出了标量-张量引力理论的宇宙学约束.我们考虑调和吸引子模型，其中标量场在爱因斯坦坐标系中具有曲率调和势（$β$），理论随时间向爱因斯坦引力弛豫。本文用马尔可夫链蒙特卡罗方法分析了普朗克的{ \it TT}、{\it EE}、{ \it TE}和透镜CMB数据，发现对于$0<β<0.4$，现今对爱因斯坦引力的偏离（${α_0}^2$）被约束为${α_0}^2<2.5\times10^{-4-4.5β^2}\ (95.45\% {\rm\ C.L.})$和${α_0}^2<6.3\times10^{-4-4.5β^2}\ (99.99\%\ {\rm C.L.})$。从复合到现在的有效引力常量的时间变化被约束为$G_{\rm rec}/G_0<1.0056\ (95.45\% {\rm\ C.L.})$和$G_{\rm rec}/G_0<1.0115\ (99.99 \%{\rm\ C.L.})$。我们还发现，扩展到非平坦宇宙模型的约束的影响不大，因为普朗克揭示的扩散阻尼效应打破了简并的投影效果。
2016-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on cosmic curvature from cosmic chronometer and quasar observations
我们考虑了哈勃参数的宇宙计时器（CC）数据，X射线和紫外线发射的类星体（QSO）光度数据，以及2018年普朗克任务（PL 18）和SH 0 ES观测（SHOES）的哈勃参数现值的最新测量，以约束宇宙曲率密度参数的现值。我们考虑了三种暗能量模型：$Λ$ CDM模型，wCDM模型和CPL参数化。在所有这三个模型中，我们发现物质-能量密度参数$Ω_{\rm m0}$的值比从普朗克2018年CMB观测任务中获得的值更高。此外，我们发现了一个非平坦和封闭的宇宙在0.5 $σ$到3 $σ$的置信水平的证据。在不同的数据集组合下，分别用$Λ$ CDM模型、wCDM模型和CPL参数化方法得到的宇宙平均值与平坦宇宙的距离分别为2 ~ 3 $σ$、1 ~ 1.5 $σ$和0.5 ~ 1 $σ$。与$Λ$ CDM模型相比，在动力学暗能量模型中，非零宇宙曲率的证据较少。这意味着宇宙曲率非零的证据取决于暗能量状态方程的行为。由于宇宙曲率的值退化到暗能量的状态方程，我们还考虑了一个模型无关的分析，以约束宇宙曲率使用高斯过程回归分析和人工神经网络分析相结合。在模型独立的分析中，我们也发现了一个封闭宇宙的证据，平坦宇宙几乎是1 $σ$。因此，无论是依赖模型还是独立模型的分析，都倾向于从CC、类星体和$H_0$观测的组合中得到一个封闭的宇宙。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Information-Geometric Perspective on the Hubble Tension: Eigenmode Rotation and Curvature Suppression in wCDM
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University（成均馆大学物理系、基础科学研究院）
本文从信息几何角度分析wCDM模型中哈勃张力的来源，通过分解参数位移与方向 Fisher 曲率，揭示扩展ΛCDM模型对CMB约束几何的影响，显示高精度晚期数据增强了膨胀率方向的曲率，从而抑制了伪暗能量逃逸路径。
2026-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Constraining parameters of effective field theory of inflation from Planck data
宇宙微波背景可以提供关于非常早期宇宙的物理信息，更具体地说，是暴胀时代的物质辐射分布。从暴胀的有效场论出发，利用Goldstone作用量计算了Goldstone场的三点关联函数，其结果可直接应用于描述暴胀时代de Sitter解周围曲率扰动的场.然后，我们使用的数据从最近的普朗克任务的参数$f_{NL}^{equil}$和$f_{NL}^{orthog}$参数化的大小和形状的非高斯性产生的单场模型的通货膨胀。使用这些已知的值，我们计算相关的参数，我们的分析，$f_{NL}^{\dotπ^3}$，$f_{NL}^{\dotπ(\partial _i π)^2}$和声速$c_s$参数化的非高斯性所产生的两种不同的广义相互作用的标量场的问题。
2015-09-01 astro-ph.CO hep-th
Inflation after Planck and BICEP2
我们讨论了通货膨胀的范式，它可以如何进行测试，以及如何根据普朗克和BICEP 2的数据，各种模型的通货膨胀票价。我们介绍了暴胀和再加热，并讨论了温度和极化各向异性的宇宙微波背景辐射由于量子涨落暴胀期间。通过改变曲率功率谱的各种参数和宇宙学参数，将各向异性的观测值与理论实现值进行拟合，可以得到这些参数的允许范围。我们将讨论如何将这些参数与通货膨胀模型联系起来，从而可以排除或排除特定的通货膨胀模型。
2015-06-24 astro-ph.CO
Higher-order gravity models: corrections up to cubic curvature invariants and inflation
Universidade Federal do Rio Grande do Norte（北里奥格兰德联邦大学）
本文提出一个包含高阶修正的引力模型，通过分析慢-roll吸引子和相空间，验证其在暴胀理论中的适用性，并与最新天文观测数据一致。
2025-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Full-Shape Galaxy Power Spectra and the Curvature Tension
最近的证据表明，在早期和晚期宇宙宇宙学探测之间可能存在“曲率张力”，大尺度结构的有效场论（EFTofLSS）已经成为一个有前途的新框架，以产生对$Ω_k$的约束，这些约束独立于CMB测量和一些进入其他大尺度结构分析的平坦性假设。在这项工作中，我们使用EFTofLSS同时约束测量从6dFGS，BOSS和eBOSS目录，代表最广泛的全形状的曲率调查。拟合全形状数据与BBN之前的$Ω_b h^2$和固定的$n_s$，我们测量$Ω_k = -0.089^{+0.049}_{-0.046}$，对应于$\sim 2 σ$偏好的曲率。我们认为，这一结果不能偏向平坦的拟合方法中的假设。使用贝叶斯证据比，我们的全形状数据分配的投注赔率为2：1，有利于曲率，表明目前的测量仍然与平坦和弯曲的宇宙学模型广泛兼容。当我们的全形状样本与普朗克2018 CMB测量相结合时，我们打破了几何简并并恢复了$-0.0041^{+0.0026}_{-0.0021}$的$Ω_k$上的联合拟合。使用可疑性统计（建立在标准贝叶斯因子上），我们发现普朗克2018和我们的一套完整形状测量之间存在中度紧张关系的证据，其显著性为$1.76 ^{+0.14}_{-0.11} σ$（$p \sim 0.08 \pm 0.02$）。这些结果表明，有用的全形状的聚类测量作为CMB的独立探针的曲率正在进行的曲率张力的辩论。
2022-05-12 astro-ph.CO
Using spatial curvature with HII galaxies and cosmic chronometers to explore the tension in $H_0$
我们提出了一个模型无关的测量空间曲率$Ω_{k}$在弗里德曼-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙，哈勃参数$H(z)$使用宇宙计时器和高斯过程（GP）重建的HII星系哈勃图的观测的基础上。我们表明，强加的空间平坦度（即，$Ω_k=0$）很容易区分用{ \it Planck}测量的哈勃常数和基于局部距离阶梯的哈勃常数。当使用前者时，我们找到了优化的曲率参数$Ω_{k} = -0.120^{+0.168}_{-0.147}$（即，$H_0=67.66\pm0.42 \, \mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1} \,\mathrm{Mpc}^{-1}$），以及后者的$Ω_{k} = -0.298^{+0.122}_{-0.088}$（$H_0=73.24\pm 1.74 \,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1} \,\mathrm{Mpc}^{-1}$）。引用的不确定性提取的蒙特卡罗抽样，考虑到之间的协方差函数和其衍生物重建GP。因此，这些数据表明，空间平坦的条件有利于{ \it普朗克}测量，同时排除了本地推断的哈勃常数作为大尺度宇宙膨胀率的真实测量，置信水平为$\sim 3σ$。
2019-07-03 astro-ph.CO
Negative running prevents eternal inflation
目前来自普朗克卫星和BICEP 2望远镜的数据，在$2 σ$水平附近，有利于暴胀引起的曲率扰动的光谱指数为负。我们发现，对于负运行的$α< 0$，曲率扰动振幅有一个最大的尺度大于我们目前的地平线大小。不存在永恒暴胀的一个条件是曲率扰动振幅在超视界尺度上总是保持在1以下。对于普朗克给出的$n_{\rm S}$的当前边界，这对应于运行的$α< - 4 \times 10^{-5}$的上界，因此，只要运行在视界之外的标度上保持为负，即使是标量谱指数的微小运行也足以防止永恒暴胀的发生。在单场通货膨胀模型中，负运行与通货膨胀的有限持续时间相关联：我们表明，即使在通货膨胀持续时间与$10^4$ e倍一样长的情况下，也可能不会发生永恒的通货膨胀。
2014-06-04 astro-ph.CO
Test of the cosmic distance duality relation for arbitrary spatial curvature
宇宙距离对偶关系eta（z）=（1+z）^2dA（z）/dL（z）=1是宇宙学中最基本、最关键的公式之一。这个关系耦合了光度和角直径距离，这是宇宙中最常用的两种结构测量。在这里，我们提出了一个新的模型无关的方法来测试这种关系，使用强引力透镜（SGL）和高红移类星体哈勃图重建贝塞尔参数拟合。为了提高实验结果的可靠性，我们在实验中没有预先假定空间曲率为零，而是采用了普朗克优化的Ω_K=0.001 +/-0.002。我们使用eta（z）=1 + eta_0 z、1 + eta_1 z + eta_2 z^2和1 + eta_3 z/（1+z）来参数化CDDR，并且考虑了强透镜作用的SIS和非SIS透镜模型。我们的最佳匹配结果是：对于SIS模型，η_0 =-0.021 ^{+0.068}_{-0.048}，η_1 =-0.404 ^{+0.123}_{-0.090}，η_2 =0.106^{+0.028}_{-0.034}，η_3 =-0.507 ^{+0.193}_{-0.133}，非SIS模型的η_0 =-0.109 ^{+0.044}_{-0.031}。基于普朗克参数Omega_K测得的eta（z）基本上与完全遵守CDDR时的预期值（=1）一致。为了比较，我们也进行了其他值的Omega_K的测试，但发现超出普朗克优化的空间平坦度偏差与CDDR的张力更大。未来对SGL的测量可能会改善统…
2021-01-15 astro-ph.CO
Forecasting synchrotron spectral parameters with QUIJOTE-MFI2 in combination with Planck and WMAP
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天文物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
本文通过模拟天空地图展示QUIJOTE-MFI2在10-20GHz频段对极化同步辐射发射的约束效果，证明其能显著降低参数不确定性，尤其在极化幅度方面提升显著。
2026-04-17 astro-ph.CO
Constraining the spatial curvature with cosmic expansion history in a cosmological model with a non-standard sound horizon
本研究在类轴子早期暗能量模型中，结合多组CMB和BAO数据探究声视界假设对空间曲率约束的影响，发现CMB与BAO结合仍能给出极具竞争力的曲率约束结果。
2023-07-14 astro-ph.CO
Search for features in the spectrum of primordial perturbations using Planck and other datasets
我们重建的原始曲率扰动的功率谱应用一个行之有效的非参数技术采用吉洪诺夫正则化从普朗克卫星的第一次数据发布。为了提高小空间尺度上的重建，我们包括从地面的ACT和SPT实验的数据，WiggleZ星系红移调查，CFHTLenS断层弱透镜调查，和光谱分析的莱曼α森林。重建后的标量谱（假设采用标准LCDM宇宙学）并非无标度谱，而是在k < 5 x 10^-4 Mpc^-1处有一个红外截止点，并具有几个约2-3 σ的特征，其中两个在波数k/Mpc^-1约为0.0018和0.057处已经在WMAP数据中观察到。普朗克数据表明，在k ~ 0.12 Mpc^-1处有一个更高的显著性特征，但可能对217 × 217 GHz互谱中多极l ~ 1800附近的系统不确定性很敏感。在任何情况下，考虑到“看别处”效应，其全球重要性下降到~2 sigma。
2015-12-30 astro-ph.CO
Beyond $Λ$CDM constraints from the full shape clustering measurements from BOSS and eBOSS
我们分析了扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）类星体样本的各向异性聚类测量的完整形状，以及重子振荡光谱巡天（BOSS）的组合星系样本。我们得到的约束的宇宙学参数独立的哈勃参数$h$的$Λ$ CDM模型的扩展，专注于宇宙学与自由暗能量状态方程参数$w$。我们结合的聚类约束与最新的CMB数据从普朗克获得的联合约束，这些宇宙学的$w$和额外的扩展参数-它的时间演化$w_{\rm{a}}$，物理曲率密度$ω_{K}$和中微子质量和$\sum m_ν$。在68%的置信限内，我们的联合约束与平坦$Λ$ CDM宇宙学模型是一致的.我们表明，普朗克数据能够将严格的约束的集群振幅今天，$σ_{12}$，在宇宙学与不同的$w$和目前的第一个约束的集群振幅为这样的宇宙学，这被发现是略高于$Λ$ CDM值。此外，我们表明，当我们改变$w$，并允许非平坦的宇宙学和物理曲率密度被使用，普朗克更喜欢一个弯曲的宇宙在$4σ$意义，这是$\sim2σ$高于当使用相对曲率密度$Ω_{\rm{K}}$。最后，当$w$自由变化时，聚簇仅对$\sum m_ν$的上限提供适度的改善（0.021 eV）。
2022-10-13 astro-ph.CO
Interplay of CMB Temperature, Space Curvature, and Expansion Rate Parameters
宇宙微波背景温度（CMB），$T$，是最精确测量的宇宙学参数，已从黑体光谱的\it局部测量中得到，精确度达到$\sim 4700$的1分之一。另一方面，目前的精度允许推断其他基本的宇宙学参数在$\sim 1\%$水平的CMB功率谱，星系相关性和透镜，超新星的光度距离测量，以及其他宇宙学探测。标准宇宙学模型的一个基本一致性检验是在复合时对$T$的独立推论。在这项工作中，我们首先使用最近的普朗克数据，补充的第一年的数据发布的暗能量调查（DES），重子声学振荡（BAO）的数据，和万神殿SNIa目录，提取$T$在$\sim 1\%$精度水平。然后，我们探讨$T$，哈勃参数，$H_{0}$，和全球空间曲率参数，$Ω_{k}$之间的相关性。我们的参数估计表明，施加本地约束从SH0 ES实验$H_{0}$结果在显着的统计偏好偏离重组从本地推断的$T$。然而，只有温和的证据被发现在本分析中的本地和宇宙学的估计$T$之间的紧张局势，如果本地约束$H_{0}$放松。包括CMB与BAO、SNIa或两者的所有其他数据集组合不赞成添加新的自由温度参数，即使存在对$H_{0}$的局部约束。仅限于普朗克数据集的分析表明，如果空间是全局平坦的，则在$\gtrsim 95\%$置信水平下，复合时的温度高于复合时的预期温度。
2020-09-30 astro-ph.CO
