Cosmological constraints of interacting phantom dark energy models
在本文中,我们考虑三个幻影暗能量模型,在背景下的暗成分,即冷暗物质(CDM)和暗能量(DE)之间的相互作用。第一个模型,称为$w_{\textrm{d}}$ CDM可以诱导一个大裂缝奇点(BR),而其余两个诱导未来的突变事件称为小裂缝(LR)和小兄弟的大裂缝(LSBR)。这些幻影DE模型可以通过它们的状态方程来区分。我们引用了一个新的现象,如CDM和DE之间的相互作用,因为它可以解决或减轻标准宇宙学中遇到的一些问题。我们的目标是找出这种相互作用对所研究模型的宇宙学参数的影响,以及由所研究的模型引起的奇点和突变事件的持续或消失。由于$Q\propto ρ_{\textrm{m}}$在早期可能导致大尺度不稳定性,我们选择了一个与DE密度成正比的相互作用项,即$Q=λH ρ_{\textrm{d}}$。我们也不认为$Q=λH ρ_{\textrm{d}}$是理想的选择,因为它在未来会受到负CDM密度的影响。通过使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)的方法,并假设一个平坦的FLRW宇宙,我们约束的宇宙学参数的三个幻影DE模型研究。此外,借助于修正的赤池信息准则($\text{AIC}_{c}$)工具,我们比较了我们的幻影DE模型。最后,根据最佳拟合背景参数对所考虑的体模DE模型进行扰动分析。
2021-11-04 astro-ph.CO
Kinematic and statistical inconsistencies of Ho$\check{\textrm{r}}$ava-Lifshitz cosmology
本文通过不同的宇宙学和统计检验,研究了在低红移尺度下由可重正化Ho $\check{\textrm{r}}$ ava作用量导出的\emph{minimal}宇宙学模型的有效性.假设是纯吸引引力,即,在Ho $\check{\textrm{r}}$ ava作用中的$λ>1/3$,我们比较了联盟2.1 Ia型超新星数据与模型独立方法的运动学。这两种方法,虽然兼容,导致明确的宇宙学约束的自由参数的Ho $\check{\textrm{r}}$ ava行动,这是在强烈的分歧与$Λ$ CDM,$w$ CDM和Chevallier-Polarski-Linder的情况。为了证明这一点,我们使用回归模型的标准诊断工具,即赤池和贝叶斯信息标准。使用这种模型无关的统计方法,我们表明,何$\check{\textrm{r}}$阿瓦-Lifshitz宇宙学不同的标准暗能量的情况下,\emph{independently}的自由参数的数量在模型中涉及。由于这一结果在小的红移域是有效的,它表明存在不一致的最小版本的Ho $\check{\textrm{r}}$ ava-Lifshitz宇宙学,即使在背景宇宙学的水平。
2018-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Distinguishing Coupled Dark Energy Models with Neural Networks
本文构建经Optuna优化的神经网络分类器,基于模拟Stage IV巡天的$fσ_8(z)$数据区分ΛCDM与层析耦合暗能量模型,在二分类和多分类任务中取得高准确率。
2024-11-17 astro-ph.CO
Distinguishing between $Λ$CDM and modified gravity with future observations of cosmic growth rate
利用未来的宇宙结构增长率观测(欧几里德红移巡天),研究了区分$Λ$ CDM模型和修正引力模型的可能性。采用扩展的DGP模型、动力学引力辫子模型和Galileon模型作为修正的引力模型,将模型预测的宇宙增长率与模拟观测数据进行了比较。在相同的物质电流密度参数$Ω_{m,0}$的情况下,由于有效引力常量的抑制,与$Λ$ CDM模型相比,DGP模型中的生长速率$fσ_8$被抑制了.在动力学重力编织模型和Galileon模型中,由于有效引力常量的增大,在相同的$Ω_{m,0}$值下,$fσ_8$的增长率比$Λ$ CDM模型的增长率大.对于未来的宇宙增长率(Euclid)观测数据,不同模型的$Ω_{m,0}$的相容值不同,而且$Ω_{m,0}$可以受到严格的约束。因此,我们发现$Λ$ CDM模型是区别于修改的重力,通过结合欧几里德的增长率数据与其他观测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distinguishing $Λ$CDM from evolving dark energy with the future gravitational-wave space-borne detector DECIGO
本文提出利用未来空间引力波探测器 DECIGO 通过标准警笛获取 $0<z<5$ 红移范围内的大量 $H(z)$ 测量数据,以执行 $Omh^2$ 两点诊断,从而有效区分 $Λ$CDM 模型与演化暗能量。
2024-01-07 astro-ph.CO
Distinguishing cold and self-interacting dark matter through topological analysis
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(巴黎天文台 LUX,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,法国国家科学研究中心,索邦大学);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台 LIRA,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学天文台,物理学院,路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学);Physics Department, University of Alberta(阿尔伯塔大学物理系)
该研究利用属统计量分析Darkium宇宙学模拟数据,发现密度场拓扑特征对暗物质自相互作用敏感,可作为区分自相互作用暗物质与冷暗物质的观测探针。
2026-08-31 astro-ph.CO
On the Hubble constant tension in the SNe Ia Pantheon sample
Ia型超新星(SNe Ia)和普朗克测量值之间的哈勃常数($H_0$)张力范围从4到6 $H_0$。为了研究这种紧张关系,我们通过将超新星Ia最大的汇编Pantheon样本分为3、4、20和40个箱来估计$Λ$ CDM和$w_{0}w_{a}$ CDM模型中的$H_{0}$。我们拟合提取的$H_{0}$值与一个函数模仿红移的演变:$g(z)={H_0}(z)=\tilde{H}_0/(1+z)^α$,其中$α$表示一个演变参数和$\tilde{H}_0=H_0$在$z=0$。我们设定Ia超新星的绝对星等,使$H_0=73.5\,\, \textrm{km s}^{-1}\,\textrm{Mpc}^{-1}$,并固定$Ω_{0m}^{ΛCDM}=0.298$和$Ω_{0m}^{w_{0}w_{a}CDM}=0.308$的基准值。我们发现$H_0$随红移的变化呈现出缓慢减小的趋势,只有在1.2 ~ 2.0PDMATHABMM范围内$α$系数与零一致。虽然$α$系数与0 in 3 $σ$相容,但这可能会影响宇宙学结果。我们在3个和4个箱中局部测量$H_0(z=0)-H_0(z=1)=0.4\, \textrm{km s}^{-1}\,\textrm{Mpc}^{-1}$的变化。外推${H_0}(z)$到$z=1100$,最后一个散射表面的红移,我们得到的值$H_0$兼容1 $σ$与普朗…
2021-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Distinguishing standard and modified gravity cosmologies with machine learning
我们提出了一个卷积神经网络,根据它们生成的统计相似的弱透镜映射对不同的宇宙学场景进行分类。修正的引力(MG)模型,包括大量的中微子可以模仿标准的协调模型($Λ$ CDM)的高斯弱透镜观测量。无法区分基于不同物理学的可行模型可能会限制对宇宙加速的基本性质的更深入理解。对于固定的源红移,我们证明了在模拟收敛映射上训练的机器学习网络可以比传统的高阶统计更好地区分这些模型。当多个源的红移相结合时,结果进一步改善。为了加速训练,我们实现了一种新的数据压缩策略,该策略结合了我们对典型收敛图特征形态学的先验知识。我们的方法完全区分$Λ$ CDM从其最相似的MG模型在无噪声的数据,它正确地识别之间的MG模型至少80%的准确率时,使用的全部红移信息。添加噪声会降低所有模型的正确分类率,但神经网络的性能仍然明显优于先前分析中使用的峰值统计。
2019-05-23 astro-ph.CO
A hint of matter underdensity at low $z$?
$Λ$ CDM宇宙学模型提供了一个很好的近似描述宇宙,但各种紧张的数据,最显着的哈勃张力,坚持。在这项工作中,我们面对$Λ$ CDM与万神殿Ia型超新星数据集,并执行一个运行的截止$z_{\textrm{max}}$的距离模数的两个参数的拟合。我们观察到,在$z_{\textrm{max}} \approx 0.1$和$z_{\textrm{max}} \approx 0.16$之间的窗口中,与普朗克值$ω_m = 0.315 \pm 0.007$有1 - 2个$σ$的差异,这表明潜在的物质欠密度。对于高能理论家来说,分析似乎支持德西特沼泽猜想。
2019-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Temporal Oscillations of Cosmological Parameters Using Type Ia Supernovae
现有的Ia型超新星(SNe Ia)现在足以探测到与规范$Λ$ CDM宇宙学的振荡偏差。我们确定光谱观测良好的Ia型超新星Pantheon数据集的傅立叶光谱与$Λ$ CDM的预测是一致的。我们还开发和描述了两个互补的技术,使用SNe Ia约束那些替代宇宙学模型,预测偏离$Λ$ CDM是振荡的共形时间。第一种技术使用简化的$χ^2$统计量来确定观测数据将由给定模型产生的可能性。第二种技术使用自举分析来确定所提出的模型的傅立叶谱可能由$Λ$ CDM周围的统计波动引起的可能性。我们约束三个振荡交替宇宙学模型:一个是暗能量状态方程参数围绕$w_Λ = -1$的正则值振荡,一个是暗能量的能量密度围绕其$Λ$ CDM值振荡,一个是引力来自振荡耦合下演化的标量场。我们进一步确定,任何替代的宇宙学模型,产生的距离模残差与$\simeq 36$毫微克的傅立叶振幅强烈排除,给定现有的数据,频率之间的$\simeq 0.08\ \textrm{Gyr}^ {-1} h_{100}$和$\simeq 80\ \textrm{Gyr}^ {-1} h_{100}$。
2019-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Beyond $Λ$CDM: fundamental constants as cosmological observables
INAF-OATs, Trieste Observatory(意大利天体物理研究所-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);Department of Physics, Beijing Normal University(北京师范大学物理学院)
本文提出通过测量精细结构常数的变化来检验ΛCDM模型外的物理,利用类星体和星系的光谱数据提供前所未有的约束。
2026-02-11 astro-ph.CO
An exploration of an early gravity transition in light of cosmological tensions
我们研究了在复合之前宇宙学尺度上有效普朗克质量(或有效引力常数)值的阶跃式转变。我们采用CMB,BAO和SNIa数据,并发现它们足以强烈约束我们的实施的有效场理论的暗能量和修正的重力,用于模拟过渡,到一个有限的参数空间。数据倾向于在复合之前有效普朗克质量值($2 σ$处的$<10 \%$)的$\sim 5\%$位移。这个过渡普朗克质量(TPM)模型是自由的,在重组之前,$\log_{10}(a) = -5.32^{+0.96}_{-0.72}$(68\% CL)的标度因子的几十年内的任何点进行其过渡。这降低了最后散射时的声视界,这将哈勃常数增加到$71.09 \pm 0.75$ km $\textrm{s}^{-1}\textrm{Mpc}^{-1}$,并结合当地测量作为先验,并在排除先验时增加到$69.22^{+0.67}_{-0.86}$ km $\textrm{s}^{-1}\textrm{Mpc}^{-1}$。TPM模型相对于$Λ$ CDM通过具有$H_0$先验的$Δχ^2 = -23.72$和不具有先验的$Δχ^2 = -4.8$来改进$χ^2$。该模型允许$H_0 > 70$ km $\textrm{s}^{-1}\textrm{Mpc}^{-1}$和$S_8 < 0.80$同时具有较低的$S_8$值,这是由于物质密度$Ω_m$的降低抵消了$H_0$相对于$Λ$ CDM…
2022-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Does DESI 2024 Confirm $Λ$CDM?
本文分析 DESI 2024 与 Planck-$Λ$CDM 的偏差,指出 $z_{\ extrm{eff}}=0.51$ 的 LRG 异常推高 $Ω_m$ 并导致单独 DESI 数据偏好 $w_0>-1$。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
AMICO galaxy clusters in KiDS-DR3: constraints on $Λ$CDM from extreme value statistics
本文利用AMICO KiDS-DR3星系团目录的极值统计方法约束ΛCDM参数σ₈,得到σ₈=0.90_{-0.18}^{+0.20},与Planck结果一致,并展望该方法在Euclid和LSST任务中的应用前景。
2023-08-10 astro-ph.CO
Strong Bounds on Sum of Neutrino Masses in a 12 Parameter Extended Scenario with Non-Phantom Dynamical Dark Energy ($w(z)\geq -1$)
利用CPL参数化方法,得到了包含非幻影动力学暗能量(NPDDE)的12参数扩展宇宙学模型的约束条件。我们还包括六个$Λ$ CDM参数,相对论中微子种类数($N_{\textrm{eff}}$)和活跃中微子质量之和($\sum m_ν$),张量标量比($r_{0.05}$),和运行的光谱指数($n_{run}$)。我们使用来自普朗克2015的CMB数据;来自SDSS BOSS DR 12,MGS和6dFS的BAO测量;来自万神殿样品的SNe Ia光度距离测量;来自BICEP 2/Keck合作(BK 14)的CMB B模式偏振数据;普朗克透镜数据;以及来自本地测量(HST)的哈勃常数($73.24\pm1.74$ km/sec/Mpc)的先验。我们已经发现了活跃中微子质量之和的强界。例如,$\sum m_ν <$ 0.123 eV(95\%C. L.)普朗克+BK 14 +BAO。虽然我们是在这样一个扩展的参数空间中,这个界限比$\sum m_ν <$ 0.158 eV(95\%C. L.)在$Λ\textrm{CDM}+\sum m_ν$中用Planck+BAO得到。然而,改变$A_{\textrm{lens}}$而不是$r_{0.05}$会导致$\sum m_ν$上的较弱边界。包含HST导致$N_{\textrm{eff}} = 3.045$的标准值在超过68\% C.L.时被丢弃…
2019-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Observational effects of the early episodically dominating dark energy
我们研究了早期占主导地位的暗能量对宇宙结构演化的观测结果。为此,我们引入了最小耦合标量场暗能量模型与Albrecht-Skordis潜力,它允许一个突然的短暂统治的暗能量组件在辐射或早期物质时代。利用WMAP和Planck宇宙微波背景辐射数据以及其它外部数据,对存在这种早期暗能量的常规宇宙学参数进行了约束。结果表明,在这样一个早期的暗能量的存在下,估计的宇宙学参数可以从目前已知的$Λ\textrm{CDM}$为基础的参数大幅偏离,与最佳拟合值不同的WMAP和普朗克数据的百分之几的水平。对于后一种情况,只允许有限量的具有情节性质的暗能量,因为普朗克数据强烈支持$Λ\textrm{CDM}$模型。与传统的暗能量模型相比,早期暗能量在辐射-物质平衡附近占主导地位,或处于早期物质时代,分别导致宇宙年龄较短或存在张量型微扰。我们的分析表明,即使在爱因斯坦引力下,基于相同的观测结果,也允许另一种宇宙学参数估计。
2015-03-04 astro-ph.CO
Probing $Λ$CDM cosmology with the Evolutionary Map of the Universe survey
宇宙演化图(EMU)是一个使用澳大利亚SKA探路者(ASKAP)的无线电连续统全天巡天。利用星系角功率谱和综合的萨克斯-沃尔夫效应,我们研究了EMU约束模型超越$Λ$ CDM的潜力(即,局部原始非高斯性、动力学暗能量、空间曲率和与广义相对论的偏差)。我们还包括一个多示踪剂分析,区别恒星形成星系和星系与活动星系核,以进一步提高EMU的潜力。我们发现EMU可以测量暗能量状态方程的参数约35\%的精度比现有的约束,并在$f_{\rm NL}$和修改后的重力参数的约束将提高到一个因子$\sim2$相对于普朗克和红移空间扭曲的测量。通过这项工作,我们展示了EMU对我们理解宇宙的巨大潜力。
2019-02-18 astro-ph.CO
Phenomenology of Large Scale Structure in scalar-tensor theories: joint prior covariance of $w_{\textrm{DE}}$, $Σ$ and $μ$ in Horndeski
正在进行和即将进行的宇宙学调查将显着提高我们的能力,探测暗能量的状态方程,$w_{\rm DE}$,和大尺度结构的现象。它们将使我们能够约束偏离$Λ$ CDM预测的物质密度对比度和弱透镜和牛顿势之间的关系,分别由函数$Σ$和$μ$描述。在这项工作中,我们推导出联合协方差的$w_{\rm DE}$,$Σ$和$μ$,预计在一般标量张量理论与二阶运动方程(Horndeski重力),专注于它们的时间依赖性在某些代表性的尺度。我们采用蒙特卡罗方法来产生大量的统计独立的Horndeski模型,专注于那些物理上可行的和广泛的协议与当地的重力测试,观测到的宇宙膨胀的历史和测量的速度引力波从一个二进制中子星合并。我们确定了几个有趣的功能和趋势的分布函数的$w_{\rm DE}$,$Σ$和$μ$,以及在他们的协方差,我们确认的高度相关性之间的$Σ$和$μ$在标量张量理论。导出的先验协方差矩阵将允许我们以非参数方式联合重建$w_{\rm DE}$、$Σ$和$μ$。
2019-01-14 astro-ph.CO
Constraining light sterile neutrino mass with the BICEP2/Keck Array 2014 B-mode polarization data
我们利用最新的数据组合,从宇宙学的角度探讨了热光不育中微子的情况下,在$Λ\textrm{CDM} + r_{0.05} + N_{\textrm{eff}} + m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$模型。这里,$r_{0.05}$是$k_*=0.05h$ Mpc $^{-1}$枢轴尺度下的张量与标量之比,$N_{\textrm{eff}}$是重组过程中相对论性粒子的有效数量,而$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$是不育中微子的有效质量。在宇宙微波背景(CMB)数据集中,我们使用普朗克2015年温度和低$l$($l <$ 30)偏振数据以及BICEP 2/Keck合作(BK 14)截至2014年的最新B模式偏振数据。我们还使用来自SDSS-III BOSS DR 12,MGS和6dFS的最新BAO数据;以及来自直接测量的哈勃常数($H_0 = 73.24 \pm 1.74$ km/sec/Mpc)的高斯先验(HST)。我们发现,包括BK 14的数据使得约束的有效质量的无菌中微子($m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}}$)稍强,更喜欢更高的$σ_8$值。$m^{\textrm{eff}}_{\textrm{s}} <$ 0. 46 eV(95\%C. L.)在Planck 2015、BAO和BK 14数据集的组合…
2019-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter haloes in the multicomponent model. III. From dwarfs to galaxy clusters
DM是多组分的可能性对解决几十年来已知的小尺度宇宙学问题有很强的意义。除了弹性散射,该模型允许非弹性相互作用,其特征在于一个“速度踢”参数。具有横截面$0.01\lesssimσ/m<1\textrm{ cm}^{2}{ \rm g}^{-1}$和反冲速度$V_{k}\simeq 100\textrm{ km s}^{-1}$的最简单的2cDM模型已被证明能稳健地解决$N$ -体宇宙学模拟中的缺失卫星、核心尖点和太大而不能倒的问题,该模拟是在具有位力质量$\sim5 \times 10^{11}$ M $_{\odot}$的类MW晕上进行的(论文I $\&$ II)。为了进一步限制2cDM模型的参数空间,我们将我们的分析扩展到矮星系和星系团晕,其维里质量分别为$\sim 10^7 - 10^8$和$\sim 10^{13} - 10^{14}$ M $_{\odot}$。我们发现,$σ_{0} / m \gtrsim 0.1 \textrm{ cm}^{2}{\rm g}^{-1}$是优先不利的矮星和星系团晕与观测相比,而$σ_{0} / m = 0.001 \textrm{ cm}^{2}{\rm g}^{-1}$导致的CDM对应物的大部分截面的速度依赖性在这项工作中研究的几乎没有可察觉的差异。我们的主要结果是,在合理的参数范围内,2cDM模型可以成功地解释矮星系和星系团晕的观测…
2020-03-24 astro-ph.CO
Distinguishing the nature of dark matter by mapping cosmic filaments from Lyman-alpha emission
Beijing Normal University(北京师范大学);Zhengzhou University(郑州大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Westlake University(西湖大学);Anqing Normal University(安庆师范大学)
通过Lyman-alpha发射在红移z=2.5和z=4时追踪宇宙丝束,研究其对区分暗物质本质的观测潜力。
2026-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the nature of Dark Energy with Precision Cosmological constraints
我们提出了一个暗能量(DE)模型与健全的推导作为一个自然的扩展粒子物理学的标准模型,没有自由参数和一个很好的适合与当前的宇宙学数据提高了21%的$Λ$ CDM适合的重子声振荡(BAO)测量,专门设计来确定动态DE。DE对应于最轻的束缚态标量粒子$ϕ$,其势$V=Λ_c^{4+2/3}ϕ^{-2/3}$在凝聚能标度$Λ_c$和标度因子$a_c$下动态形成。$Λ_c$的值、指数$n=2/3$和$ϕ$的初始条件都是导出量。我们得到一个精确的约束$a_cΛ_c/\textrm{eV}=1.0939\times 10^{-4}$和理论预测$Λ_c=34 ^{+16}_{-11} \textrm{ eV}$,符合最佳拟合$Λ_c=44.08\pm 0.27 \textrm{ eV}$。我们通过允许$a_c$和$Λ_c$独立变化来测试我们的模型对$a_cΛ_c$的约束,并且值得注意的是,我们的预测与最佳拟合值的相对差异仅为0.2%。与宇宙学常数$Λ$不同,我们的DE模型预测了DE的数量,并在不同的时间和尺度上留下了可检测的宇宙学印记。
2018-05-03 astro-ph.CO
Hubble constant difference between CMB lensing and BAO measurements
我们应用张力度量$Q_\textrm{UDM}$,平均参数的更新差异,了解测量的哈勃常数$H_0$推断宇宙微波背景透镜测量普朗克卫星($H_0=67.9^{+1.1}_{-1.3}\, \mathrm{km/s/Mpc}$)和南极望远镜($H_0=72.0^{+2.1}_{-2.5}\, \mathrm{km/s/Mpc}$)的差异的来源,当两者结合重子声振荡(BAO)测量与重子密度(BBN)的先验。$Q_\textrm{UDM}$隔离了张力或一致性的相关参数方向,其中两个数据集都是信息性的,并有助于识别产生观察到的张力的数据子集。利用$Q_\textrm{UDM}$,我们发现$H_0$的差异是由普朗克透镜和BAO+BBN之间的张力驱动的,超过概率为6.6%。这种温和的张力大部分来自于星系BAO平行于视线的测量。平行BAO的红移依赖性拉高了$Λ$ CDM中的物质密度$Ω_m$和$H_0$,但当BAO测量与其他具有更强$Ω_m$约束的宇宙学数据集相结合时,这些参数异常通常被隐藏起来。
2021-01-31 astro-ph.CO
Distinguishing interacting dark energy from wCDM with CMB, lensing, and baryon acoustic oscillation data
我们采用普朗克2013 CMB温度各向异性和透镜数据,和重子声学振荡(BAO)数据来约束一个唯象的$w$ CDM模型,其中暗物质和暗能量相互作用。假设暗能量的状态参数为含时方程,将暗物质和暗能量视为流体,其能量交换率与暗物质密度成正比。仅CMB数据就在相互作用速率和今天的物理CDM密度参数$ω_c$之间留下了很强的简并性,从而允许大的相互作用速率$|Γ| \sim H_0$。然而,正如人们所知,BAO数据打破了这种简并性。此外,我们利用CMB透镜势的可能性,探测在红移$z \sim 2$的物质扰动,是非常敏感的结构的增长,因此区分的$Λ$ CDM模型和它的替代品的工具之一。然而,我们发现,在非体模模型($w_{\mathrm{de}}>-1$),约束保持不变,包括透镜数据和一致的零相互作用,$-0.14 < Γ/H_0 < 0.02$在95\% CL。相反,在体模模型($w_{\mathrm{de}}<-1$)中,从暗能量到暗物质的能量转移比非相互作用模型更有利; $-0.57 < Γ/H_0 < -0.10$在95\% CL下具有CMB+BAO,而添加透镜数据将其转移到$-0.46 < Γ/H_0 < -0.01$。
2015-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing small-scale baryon and dark matter isocurvature perturbations with cosmic microwave background anisotropies
宇宙的初始条件,特别是重子和冷暗物质(CDM)等曲率扰动,在亚百万秒差距尺度上的约束很差。本文发展了一种新的形式来计算小尺度重子微扰对平均自由电子丰度的影响,从而对宇宙微波背景(CMB)各向异性的影响。我们的框架可以容纳任意的时间和尺度依赖的扰动。我们应用这种形式主义的重子和CDM等曲率模式的四种不同的组合,并使用普朗克CMB各向异性数据来探测它们的初始振幅。我们发现,普朗克数据是一致的,没有小规模的等曲率扰动,这一额外的成分并不能帮助缓解哈勃紧张。我们设置上界的无量纲初始功率谱$Δ_{\mathcal{I}}^2(k)$这些等曲率模式在同向波数$1~\textrm{Mpc}^{-1} \le k \le 10^3$ Mpc $^{-1}$,几个参数化。对于标度不变的功率谱,我们对$Δ_{\mathcal{I}}^2$的95%置信限是:纯重子等曲率为0.023,纯CDM等曲率为0.099,补偿重子CDM扰动为0.026,重子CDM联合等曲率扰动为0.009。使用Fisher分析推广到非解析参数依赖,我们预测,CMB阶段-4实验将能够探测小规模的等曲率扰动与初始功率小于普朗克极限的3至10倍。在这项工作中介绍的形式主义是非常普遍的,可以更广泛地用于探测任何物理过程或初始条件源小尺度重子微扰。
2021-08-17 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Year 3 results: simulation-based cosmological inference with wavelet harmonics, scattering transforms, and moments of weak lensing mass maps II. Cosmological results
本研究利用DES Y3弱引力透镜质量图的多类高斯与非高斯统计量,结合模拟推断和神经网络压缩,显著提升了宇宙学参数约束精度,验证了结果的内部一致性及与其他观测的统计吻合度。
2024-05-17 astro-ph.CO
Tension and constraints on modified gravity parametrizations of $G_{\textrm{eff}}(z)$ from growth rate and Planck data
我们构建了一个更新和扩展汇编的增长率数据组成的34个点,包括模型依赖性的校正。为了最大限度地提高数据点的独立性,我们还构建了一个由18个数据点组成的汇编子样本(“黄金”增长数据集)。我们测试了这个数据集的一致性与最佳拟合普朗克15/ $Λ$ CDM参数的背景下,广义相对论(GR)使用的演化方程的生长因子$δ(a)$与$w$ CDM。我们发现在$\sim 3 σ$水平之间的最佳拟合参数$w$(暗能量状态方程),$Ω_{0m}$(物质密度参数)和$σ_8$(尺度$8h^{-1}$ Mpc上的物质功率谱归一化)和相应的普朗克15/ $Λ$ CDM参数的张力。我们表明,张力消失,如果我们允许有效的牛顿常数的演变,参数化为$G_{eff}(a)/G_N = 1 + g_a(1-a)^n-g_a(1-a)^{2n}$与$n\ge2$其中$g_a$,$n$是模型的参数,$a$是比例因子和$z = 1/a-1$是红移。该参数化满足三个标准:a. $G_{eff} > 0$,b.与大爆炸核合成($G_{eff}(a\ll 1)/G_N=1$)的一致性,c。与太阳能系统测试($G_{eff}(a=1)/G_N=1$和$G_{eff}'(a=1)/G_N=0$)一致。我们表明,从增长数据得到的最佳拟合形式的$G_{eff}(z)$对应于减弱重力在最近的红移($z$的递减函数),我们证明了这种行为是不符合…
2017-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic variance limited Baryon Acoustic Oscillations from the DEUS-FUR $Λ$CDM simulation
本文研究了由DEUS-FUR $Λ$ CDM模型模拟得到的低红移物质功率谱中重子声学振荡(BAO)的非线性演化。这是第一个宇宙学N体模拟包含了完整的可观测宇宙体积,从而允许在BAO尺度上进行宇宙方差有限的预测。我们使用一系列大容量高分辨率模拟来控制数值系统误差的影响。组合分析允许我们在大小为$Δk/k\lesssim$ 1%的箱中,在整个BAO范围$0.03<k [\textrm{h Mpc}^{-1}]<0.3$上测量$z=0$和$1$之间至1%的物质功率谱。我们定义的BAO相对于一个非线性发展的无摆动的频谱,并确定的BAO的特性,而无需反复从全球拟合函数外推。我们量化了非线性对BAO极值的位置和幅度的影响,以及对功率谱宽带斜率的耦合。我们使用这些估计来测试半分析模型的非线性预测。从对BAO红移演化的分析中,我们发现第二个谷和第三个峰在非线性效应的作用下没有发生变化。此外,我们发现,阻尼因子的平方和BAO极值尺度的位置的移位,以良好的近似作为增长因子的平方,与微扰理论的预期一致。这证实了这样一个想法,即除了宇宙距离之外,在不同红移处对BAO的精确测量可以直接探测宇宙结构的生长。
2014-02-24 astro-ph.CO
Testing Departures from the $Λ$CDM model in f(T) Gravity with DESI DR2
Qingdao University of Science and Technology(青岛科技大学)
本研究用DESI DR2等数据约束三种f(T)引力模型,发现DESI指示的ΛCDM偏离并非f(T)引力通用特征,依赖于模型参数化与观测组合。
2026-10-15 astro-ph.CO
What is flat ΛCDM, and may we choose it?
宇宙既不是均匀的,也不是各向同性的,但它足够接近,我们可以在适当的大尺度上合理地近似它。暴胀- $Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)和谐宇宙学建立在这些假设之上,用来描述涨落的起源和演化。在关于应力-能量源的标准假设下,这个系统仅由七个唯象参数指定,这些参数与基础理论的精确关系是复杂的,可能取决于这些领域的细节。然而,通常的做法是将表征空间曲率的参数$Ω_K$精确地设置为零。这种固定参数的$Λ$ CDM被授予独立模型“扁平$Λ$ CDM”的杰出地位。“事实上,这将责任放在“弯曲$Λ$ CDM”的支持者身上,以提供足够的证据证明$Ω_K\neq0$是必要的参数。虽然某些具有特定参数值和特定初始条件的暴胀拉格朗日模型会导致当今宇宙被很好地描述为包含零曲率,但这并不能证明将拉格朗日、参数和初始条件的子集区分为一个单独的模型。在没有任何理论论证的情况下,我们不能使用那些认为$Ω_K$很小的观察结果来实施$Ω_K=0$。我们在选择暴胀模型及其先验参数方面的记录使这种选择变得可疑,而对宇宙学参数中的张力和大角度宇宙微波背景异常的关注加强了反对这种选择的论点。我们认为,$Ω_K$不能设置为零,和$Λ$ CDM仍然是一个现象学模型,至少有7个参数。
2022-07-13 astro-ph.CO
Distinguishing Standard from Modified Gravity in the Local Group and beyond
本文通过星系团碰撞速度、本地星系群中银河系与仙女座星系的飞掠历史及高速矮星系候选体等检验,探讨如何区分MOND与ΛCDM,并利用MOND计算银河系逃逸速度曲线以验证其有效性。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
One-point Statistics in various cosmic environments in the presence of massive neutrinos
本文以ΛCDM和νΛCDM为背景,用T-web分类法对gevolution N体模拟目录的宇宙环境分类,计算各环境的三种分布函数,发现它们可区分不同宇宙环境,还可作为区分宇宙学标准模型扩展的互补探针。
2024-11-30 astro-ph.CO
Cosmological Equivalence of Scalar-Tensor-Vector Modified Gravity and Cold Dark Matter
Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
STVG-MOG在各向同性观测中与ΛCDM等价,但通过大尺度各向异性观测可区分其与粒子暗物质
2026-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Testing dark energy models with $H(z)$ data
$Om(z)$是区分暗能量模型的一种诊断方法。然而,关于什么是区分标准的论述却很少。本文首先利用一种与模型无关的方法--高斯过程对最新观测数据进行平滑处理,然后重建$Om(z)$及其一阶导数$\mathcal{L}^{(1)}_m$。这种重建不仅可以作为判别标准,而且可以用来判断模型的真实性。我们选取了几种比较流行的模型,如$Λ$ CDM模型、广义Chaubergin气体(GCG)模型、Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化模型和Jassal-Bagla-Padmanabhan(JBP)参数化模型。我们绘制了$Om(z)$和$\mathcal{L}^{(1)}_m$的轨迹与这些模型的$1 σ$置信水平,并将它们与$H(z)$数据集的重建进行比较。结果表明,在$1 σ$置信水平下,$H(z)$数据不支持CPL和JBP模型。奇怪的是,在高红移范围内,重建的$\mathcal{L}^{(1)}_m$有偏离理论值的趋势,这表明这些模型与高红移$H(z)$数据不一致。这个结果支持了Sahni等人的\citep{sahni2014model}和Ding等人的\citep{ding2015there}的结论,即$Λ$ CDM可能不是我们宇宙的最佳描述。
2016-06-10 astro-ph.CO gr-qc
The cosmic transparency measured with Type Ia supernovae: implications for intergalactic dust
利用对高红移Ia型超新星(SNe~Ia)的观测,研究了宇宙在可见光波段的透明性。基于BAO和CMB的结果,假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型,用SN~Ia距离的红移依赖偏差来约束使光变暗的机制.分析是基于最新的万神殿SN汇编,其中有一个$0.03\pm0.01 {\textrm \,(\rm stat)}$等的差异,在遥远的超新星距离模量相对于$Λ$ CDM模型锚定的超新星在$z<0.05$。虽然有已知的系统的不确定性,结合可以解释所观察到的偏移,在这里,我们考虑的可能性,而不是解释的超新星光在星系际介质(IGM)的散射的差异。我们着重研究了两种效应:自由电子的康普顿散射和IGM中尘埃的消光。我们发现,如果差异是由于完全由灰尘变暗,测量可以建模与宇宙尘埃密度$Ω_{\rm IGM}^{\rm dust} = 8 \cdot 10^{-5} (1+z)^{-1}$,对应于$2\cdot 10^{-5}$ mag Mpc $^{-1}$在V波段的平均衰减。即将到来的SN~Ia研究可能提供一个明确的测量IGM尘埃的属性,同时仍然提供一个无偏的宇宙学参数的估计,通过引入额外的参数在全球拟合的观测。
2018-03-22 astro-ph.CO
Observational Constraints in Nonlocal Gravity: the Deser-Woodard Case
本文研究了一类特殊的非定域修正引力模型的宇宙学,即所谓的Einstein-Woodard(DW)模型,它通过一项$\sim R f(\Box^{-1}R)$修正Einstein-Hilbert作用量,其中$f$是一个自由函数.选择$f$来再现非定域模型中的$Λ{\rm CDM}$宇宙学背景膨胀历史,我们在宇宙学线性Einstein-Boltzmann求解器中实现了该模型,并研究了该模型在标量和张量扰动中引起的对GR的偏离.我们观察到,DW非局域模型描述了一个修改后的传播引力波,以及较低的线性增长率和较强的透镜功率相比,$Λ{\rm CDM}$,几倍。鉴于\textit{Planck} CMB+透镜效应数据,这种突出的生长和透镜效应特征导致推断$σ_8$的值显著小于$Λ{\rm CDM}$中的值。因此,DW模型中的线性增长率$f σ_8$的预测值明显小于$Λ{\rm CDM}$中的预测值,并且将来自红移空间畸变测量的增长率数据$f σ_8$添加到\textit{Planck} CMB+透镜效应中,打开了红移空间畸变数据与重建的\textit{Planck} CMB透镜效应潜力之间的(主导)张力。然而,模型选择问题仅导致$Λ{\rm CDM}$相对于给定数据的DW模型的“弱”证据。这样的事实表明,我们考虑的数据集没有足够的约束来区分模型。正如我们所讨论的,除了星系WL数据或宇宙学的限制…
2019-04-17 astro-ph.CO gr-qc
What can Machine Learning tell us about the background expansion of the Universe?
机器学习(ML)算法已经彻底改变了我们在天文学、粒子物理学、生物学甚至经济学中解释数据的方式,因为它们可以消除由于先验选择的模型而产生的偏见。在这里,我们应用一种特殊的ML方法,遗传算法(GA),宇宙学数据,描述了宇宙的背景膨胀,即万神殿Ia型超新星和哈勃膨胀历史$H(z)$数据集。在不假设任何暗能量模型或平坦宇宙的情况下,我们获得了光度距离$d_L(z)$和哈勃参数$H(z)$的模型无关和非参数重建.然后,我们估计的减速参数$q(z)$,宇宙的加速度的措施,我们做了一个$\sim4.5σ$模型独立检测的加速膨胀,但我们也把限制的过渡红移的加速阶段$(z_{\textrm{tr}}=0.662\pm0.027)$。我们还发现了一个偏离$Λ$ CDM在高红移,虽然在误差范围内,暗示对最近所谓的紧张关系之间的SnIa/类星体的数据和宇宙学常数$Λ$ CDM模型在高红移$(z\gtrsim1.5)$。最后,我们表明,遗传算法可以用于补充零测试的$Λ$ CDM通过重建的哈勃参数和光度距离。
2020-06-23 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
An Informational Approach to Cosmological Parameter Estimation
我们介绍了一种基于信息理论詹森-香农散度(${\cal D}_{\rm JS}$)的宇宙学参数估计的新方法,在受限参数空间$\{H_0, w_0, w_a\}$中计算模型,其中$H_0$是今天哈勃常数的值,$w_0$和$w_a$是暗能量参数,其他参数固定在普朗克2018年数据的最佳拟合值。作为应用,我们通过比较$Λ$ CDM模型与$w$ CDM和$w_0w_a$ CDM动力学暗能量模型,研究了普朗克温度功率谱(TT)数据与局域天文数据之间的$H_0$张力.我们发现协议与其他作品使用标准的贝叶斯推断参数估计,此外,我们表明,虽然${\cal D}_{\rm JS}$是同样最小化的两个值的$H_0$沿$(w_0,w_a)$平面,线的退化是不同的每个值的$H_0$。这允许在$w_0$或$w_a$的值已知时区分两者。
2020-11-21 astro-ph.CO hep-ph
Evolution of matter perturbations in the context of cosmic slowing down
Universidad de La Frontera(拉弗龙特拉大学)
该研究在爱因斯坦引力框架下分析五种暗能量参数化方案的物质扰动演化,通过增长指数等诊断量与ΛCDM模型对比,揭示动力学暗能量的现象学特征,为未来观测测试提供可观测量。
2026-08-06 astro-ph.CO gr-qc
Crosschecking Cosmic Distances from DESI BAO and DES SNe
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N.(墨西哥国立自治大学高级研究中心);Atlantic Technological University(大西洋理工大学);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(伊朗基础科学研究所)
通过DES超新星在三个有效红移处重建距离,与DESI BAO约束进行一致性检验,发现距离对偶关系成立,但哈勃距离比呈现递减趋势,其显著性随统计方法而异。
2026-06-11 astro-ph.CO
Mass Calibration and Cosmological Analysis of the SPT-SZ Galaxy Cluster Sample Using Velocity Dispersion $σ_v$ and X-ray $Y_\textrm{X}$ Measurements
提出了一种基于速度色散的南极望远镜Sunyaev-Zel'dovich效应巡天(SPT-SZ)星系团样品质量定标方法。使用一个均匀选择的样本100集群候选人从720度2的调查,随着63速度色散($σ_v$)和16 X射线Yx测量的样本集群,我们同时校准的质量可观测的关系和约束宇宙学参数。使用$σ_v$和Yx的校准在$0.6σ$水平上一致,$σ_v$校准更倾向于高出约16%的质量。我们使用完整的聚类数据集来测量$σ_8(Ω_ m/0.27)^{0.3}=0.809\pm0.036$。SPT集群丰度低于WMAP 9或普朗克+WMAP 9偏振(WP)数据,但假设中微子质量的总和是$\sum m_ν=0.06$ eV,我们发现数据集是一致的,在1.0 $σ$水平WMAP 9和1.5 $σ$普朗克+WP。允许更大的$\sum m_ν$进一步协调结果。当我们将星团和普朗克+WP数据集与BAO和SNIa相结合时,首选的星团质量是$1.9σ$高于Yx校准,$0.8σ$高于$σ_v$校准。考虑到这些变化的规模(质量分别为~44%和~23%),我们进行了拟合优度检验;它没有显示张力,表明最佳拟合模型提供了对数据的充分描述。使用多探针数据集,我们测量了$Ω_ m=0.299\pm0.009$和$σ_8=0.829\pm0.011$。在$ν$ CDM模型中,我们发现了$\sum m_ν= 0.148\pm…
2014-12-02 astro-ph.CO
Probing the Inhomogeneous Universe with Gravitational Wave Cosmology
如果我们假设我们生活在一个球形非均匀宇宙的中心,我们就可以解释宇宙的明显加速膨胀,而无需引入未知的暗能量或修改引力理论。宇宙加速度的直接测量是区分$Λ$ CDM和非均匀模型的有力工具。如果$Λ$ CDM是正确的模型,我们通过对中子星双星引力波的5-10年观测,证明了DECIGO/BBO有足够的能力探测到源的正红移漂移。这使我们能够排除任何具有单调增加的密度分布的Lemaitre-Tolman-Bondi(LTB)空隙模型。此外,通过检测$z\sim 0$的正红移漂移,我们甚至可以排除一般的LTB模型,除非我们允许在$z\sim 0$不切实际的陡峭密度梯度。我们还表明,当我们考虑DECIGO/BBO和第三代爱因斯坦望远镜的联合搜索时,测量精度略有提高。该测试可单独使用GW观测结果进行,而无需参考电磁观测结果。
2012-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Survey Year 3 Results: Cosmology from Cosmic Shear and Robustness to Modeling Uncertainty
这项工作及其配套论文Amon et al.(2021)在暗能量巡天(DES)第3年的数据中展示了来自1亿多个源星系的宇宙剪切测量和宇宙学约束。我们在$Λ$ CDM中将透镜振幅参数$S_8\equivσ_8\sqrt{Ω_\textrm{m}/0.3}$限制在3%水平:$S_8=0.759^{+0.025}_{-0.023}$(68% CL)。当使用针对$Λ$ CDM分析优化的角度刻度切割时,我们的约束处于2%水平:$S_8=0.772^{+0.018}_{-0.017}$(68% CL)。在我们目前的统计能力下,仅用宇宙剪切,我们发现暗能量状态方程参数没有统计上显著的约束。我们进行了盲分析,并将我们的测量与其他两个当代弱透镜实验的约束进行了比较:千度调查(KiDS)和超级超级相机斯巴鲁战略计划(HSC)。我们还量化了我们的数据和宇宙微波背景(CMB)的外部约束之间的协议。我们在$Λ$ CDM假设下的DES Y 3结果与Planck 2018在统计学上一致,尽管$S_8$比$2.3σ$($p$ -值为0.02)推断的CMB值更低。本文探讨了这些宇宙剪切结果的鲁棒性的建模的内在排列,物质功率谱和重子物理。我们还探讨了我们的数据的统计偏好不同的复杂性的内在对齐模型。基准宇宙剪切模型进行测试,使用合成数据,我们报告没有偏差大于0.3 $σ$在平面上的$S_8\timesΩ_\textrm{…
2022-01-13 astro-ph.CO
A Spectrum of Cosmological Rips and Their Observational Signatures
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);EHU Quantum Center, University of the Basque Country UPV/EHU(EHU量子中心,巴斯克大学);Institute of Physics, University of Szczecin(谢切钦大学物理研究所)
本文提出一种统一的暗能量框架,能生成连续的宇宙撕裂场景,通过引入具有S型修正的barotropic方程状态参数,避免早期时间病态,从而系统分类未来奇点。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Running vacuum in Brans-Dicke theory: a possible cure for the $σ_8$ and $H_0$ tensions
本文研究 Brans-Dicke 理论中引入运行真空的扩展模型(BD-RVM),发现其相比标准模型能更好拟合宇宙学数据,并有望同时缓解 $\sigma_8$ 与 $H_0$ 张力。
2023-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of tracker scalar fields: Testing the evidence for dynamical dark energy with recent data
Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学)
本研究针对非幻影追踪标量场的两类势开展背景演化与扰动分析,结合多组宇宙学观测数据,通过信息准则统计比较发现当前数据无动力学暗能量证据,ΛCDM在非幻影范畴拟合更优,但未排除幻影穿越模型的可能。
2026-10-05 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Acceleration and a New Concordance from Causal Backreaction
提出了一种唯象形式,即宇宙的视加速度是由大尺度结构的形成产生的,从而消除了协调模型中宇宙学常数的大小和符合微调问题,以及动力学暗能量的潜在不稳定性问题.观察到的加速结果的组合效应的无数的局部扰动,由于个别维里化系统,重叠在一起的FRW度量的平滑非均匀调整,在一个过程中,由因果流的不均匀性信息向外从每个聚集的系统。在解释了为什么从文献中声称放置限制性限制后,反反应的参数是不适用于物理现实的宇宙学分析,我们提出了一个简单的参数化模型,能够拟合的光度距离数据从Ia型超新星基本上以及最适合的平面$Λ$ CDM模型,而不诉诸暗能量,任何修改重力,或当地的空白。同时,这些模型可以重现测量的宇宙学参数,如宇宙的年龄,空间平坦度所需的物质密度,现今的减速参数,以及宇宙微波背景的角度尺度,以合理接近其和谐值。区分这种宇宙学形式主义和$Λ$ CDM的一个潜在的观测特征可能是一个显著超过1的宇宙急动参数。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Constraints from Measurements of Type Ia Supernovae discovered during the first 1.5 years of the Pan-STARRS1 Survey
我们提出了146光谱证实Ia型超新星($0.03 < z <0.65$)发现在第一个1.5年的泛星1中深调查的格里兹光变曲线。Pan-STARRS 1天然光度系统是由仪器响应函数的现场测量和分光光度标准星的观测相结合确定的。我们发现,在不考虑AB系统的HST Calspec定义中的不确定性的情况下,光度系统中的系统不确定性目前为1.2%。哈勃图是由146个Ia超新星中的113个通过我们的光变曲线质量切割的子集构成的。宇宙学拟合310 SNe Ia(113 PS1 SNe Ia +222来自197低z SNe Ia的光变曲线),仅使用SNe,并假设暗能量状态方程和平坦度恒定,得到$w=-1.120^{+0.360}_{-0.206}\textrm{(Stat)} ^{+0.269}_{-0.291}\textrm{(Sys)}$。当与BAO + CMB(Planck)+$H_0$组合时,分析产生$Ω_{\rm M}=0.280^{+0.013}_{-0.012}$和$w=-1.166^{+0.072}_{-0.069}$,包括所有已识别的系统学(另见Scolnic et al. 2014)。在2.3 $σ$水平上,$w$的值与$-1$的宇宙学常数值不一致。移除BAO或$H_0$约束后,张力仍然存在,但在包含$H_0$约束时,张力最强。如果我们包括WMAP 9 CMB约束而不是普朗克的…
2014-08-31 astro-ph.CO
Cosmic Acceleration from Causal Backreaction in a Smoothly Inhomogeneous Universe
提出了一种唯象形式,即宇宙的视加速度是由大尺度结构的形成产生的,从而消除了协调模型中宇宙学常数的符合和大小微调问题,以及动力学暗能量的潜在不稳定性问题.观察到的加速结果从无数的局部扰动的综合效果,由于个别维里化的系统,重叠在一起,在一个平滑的非均匀调整的FRW度量,在一个过程中,由因果流的不均匀性信息向外从每个聚集的系统。我们讨论了几个参数,从文献中声称放置急剧限制的强度后,backreaction相关的影响,并显示为什么这样的论点是不适用于物理现实的宇宙学分析。一个简单的参数化模型的选择,其中包括几个能够拟合的光度距离数据从Ia型超新星基本上以及最适合的平面$Λ$ CDM模型,而不诉诸于暗能量,任何修改重力,或当地的空白。同时,这些模型可以重现测量的宇宙学参数,如宇宙的年龄,空间平坦度所需的物质密度,现今的减速参数,以及宇宙微波背景的角度尺度,以合理接近其和谐值。最后,我们考虑潜在的观测签名,区分这种宇宙学形式主义从$Λ$ CDM或暗能量,以及可能的长期命运,这样一个宇宙的影响范围不断扩大,其日益叠加的扰动。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Conditional variational autoencoders for cosmological model discrimination and anomaly detection in cosmic microwave background power spectra
Liaoning Key Laboratory of Cosmology and Astrophysics, College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院天体物理与宇宙学辽宁省重点实验室);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学亚太理论物理中心);Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe (Beijing/Hangzhou), University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学太极引力波宇宙实验室(北京/杭州));MOE Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry, Northeastern University(东北大学教育部智能制造数据分析与优化重点实验室);National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization, Northeastern University(东北大学国家工业智能与系统优化前沿科学中心)
该研究提出参数条件变分自编码器(CVAE),可实现宇宙微波背景功率谱的可解释压缩、快速诊断及异常检测,将MCMC运行时间从约40小时缩短至约2分钟,支持超出$\u039b$CDM的宇宙学模型区分。
2026-08-11 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Cosmological tests of an axiverse-inspired quintessence field
受到弦轴向宇宙理论的启发,有人认为最近宇宙从减速膨胀到加速膨胀的转变是由一个具有次普朗克衰变常数的类轴子的精粹场驱动的。这种情况要求轴子场相当接近其势能的最大值,但与宇宙加速的其他解释相比,没有那么精细。该模型由轴子衰减常数$f$、轴子质量$m$和接近于$π$的初始失准角$|θ_i|$来参数化。为了确定$m$和$θ_{i}$的值与观测值一致,这些参数被映射到观测值上:哈勃参数$H(z)$和角直径距离$d_{A}(z)$到红移$z= 0.57$,以及宇宙微波背景(CMB)的角声视界。利用BOSS巡天测量的$z\simeq 0.57$重子声振荡(BAO)标度和普朗克测量的CMB温度各向异性,探测了$\left\{m,f,θ_i\right\}$参数空间。对于当前数据,CMB约束是最强大的,只允许参数空间体积的$\sim 0.2$的一小部分。使用SPHEREx或SKA实验进行的BAO尺度测量可以更进一步,从观测上区分除了参数空间体积(简单先验允许)的$\sim 10^{-2}$或$\sim 10^{-5}$之外的所有参数空间体积。
2016-07-01 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Cosmological Parameters with Viscous Modified Chaplygin Gas and Generalized Cosmic Chaplygin Gas Models in Horava-Lifshitz Gravity: Utilizing Late-time Datasets
本文在Hořava-Lifshitz引力下利用VMMG和GCCM模型,结合多种晚期观测数据约束哈勃常数和声视界等宇宙学参数,并通过多种诊断方法验证模型合理性。
2024-08-09 astro-ph.CO gr-qc