Formation of Population III Stars in a flat FLRW Universe
与一般人的看法不同的是，基于爱因斯坦广义相对论的一阶宇宙学扰动理论解释了在平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙中，在物质和辐射解耦后，无论是否存在冷暗物质，大质量原始恒星的形成。密度扰动的增长率取决于收缩过程中扰动的热损失，但与粒子质量无关。相对论性的金斯质量确实依赖于粒子的质量。如果冷暗物质粒子的质量等于质子的质量，那么相对论性的金斯质量就等于3500个太阳质量，而经典金斯质量则要大145倍。
2010-09-20 astro-ph.CO gr-qc
More solutions for the Wheeler-DeWitt equation in a flat FLRW minisuperspace
本文在de Broglie-Bohm诠释下求解平直FLRW迷你超空间的Wheeler-DeWitt方程，发现量子力可平衡标量场势能滚动，得到闵可夫斯基时空解。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytic formulae for CMB anisotropy in LTB cosmology
局域空洞模型最近引起了相当大的关注，因为它可以解释目前宇宙的明显加速膨胀，而不引入暗能量。然而，为了证明这个模型是标准$Λ$ CDM模型（FLRW宇宙加上暗能量）的替代宇宙学模型，人们必须通过各种观测来测试这个模型，比如CMB温度各向异性，而不是SNIa的距离-红移关系。为了这个目的，我们推导出一些解析公式，可以用来严格比较这个模型的结果与CMB各向异性的观测，并放置在空洞模型中的观察员的位置上的限制。
2010-04-09 astro-ph.CO
Local properties and global structure of McVittie spacetimes with non-flat FLRW backgrounds
McVittie时空将真空Schwarzschild（-（anti）de Sitter）时空嵌入到各向同性FLRW背景宇宙中。我们研究了具有空间非平坦FLRW背景的McVittie时空的整体结构。这就需要将这种时空的定义（以前只给出平坦和开放的情况）扩展到封闭的情况。我们重新审视了这个定义，并展示了它如何在开放和平坦的情况下产生一个独特的时空（给定FLRW背景，质量参数$M$和宇宙学常数$Λ$）。在封闭的情况下，宇宙时间的另一个自由函数出现了。我们推导出一些基本结果的度量，曲率和物质含量的McVittie时空，并推导出一个表示的线元素，使研究其整体性能成为可能。在封闭的情况下（与上述自由函数无关），时空（在每一时刻）被限制在一个由最小和最大面积半径界定的区域内，并且通过一个标量曲率奇点被限制在未来或过去。此允许区域仅在背景比例因子高于某个最小值时存在。在开放的情况下，径向零测地线起源于有限的仿射时间在过去的边界形成的联盟的大爆炸奇异性的FLRW背景和非奇异超曲面的变化的因果性质。此外，在不断膨胀的开放宇宙的情况下，我们表明，黑洞是无处不在的：进入的径向零测地线在有限的仿射时间延伸到一个超曲面，形成的边界的区域，光子可以逃脱到未来的零无限。我们重新审视黑洞的解释McVittie时空在空间平坦的情况下，并表明，这种解释也适用于消失的宇宙学常数的情况下，相反，我们以前的索赔。
2017-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Fixed points and FLRW cosmologies: Flat case
利用相空间方法研究了平坦FLRW模型中不动点的可能结果。这些结果之一是，具有有限声速或可微分压力的流体在无限时间内到达固定点，并且不具有在hep-th/0501025中描述的类型I、II和III的有限时间奇点。这样的流体不可能在有限的时间内穿过幻影分水岭。我们表明，一个发散的$dp/dH$，或声速是必要的，但不是充分条件幻影交叉。我们使用压力的性质，如渐近行为和不动点，定性地描述在平坦FLRW模型的解决方案的整个行为。讨论了具有体粘$η\sim ρ^r$的FLRW模型，特别是$r=1$和$r=1/4$情形的解，这些解可以用Lambert-W函数表示.最后的解决方案的行为作为一个非奇异的幻影流体或统一的暗流体。使用因果关系和稳定性约束，我们表明，宇宙必须结束作为德西特空间。放松稳定性约束会导致德西特宇宙，空宇宙，或者达到最大尺寸的周转解决方案，然后重新失效。
2013-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ray tracing in FLRW flat space-times
在这项工作中，我们从Melia等人[9]引发的辩论中采取行动。然后是Lewis和Oirschot的相反评论[10，11]。问题的关键在于哈勃视界的作用是宇宙学中可观测性的极限。我们建议采取更广泛的方式将其与哈勃表面的因果性质和零轨迹的跟踪问题，重点放在三流体和广义Chaubergin气体模型。结果应该清楚地表明，到达R（t_0）=0的同向运动观察者的光线在t_0之前从未传播过大于视界面积半径的距离。
2013-11-30 astro-ph.CO gr-qc
General Relativistic Evolution Equations for Density Perturbations in Closed, Flat and Open FLRW Universes
本文证明了York，Stewart和Walker关于对称空间二阶张量（如扰动度规张量和扰动Ricci张量）和空间流体速度矢量的分解定理，这意味着对于开放的，平坦的或封闭的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙，存在两个唯一的，独立的规范不变量来描述真实的，对能量密度和粒子数密度的物理扰动。利用这两个新的量，宇宙学的密度扰动和熵扰动的演化方程，适用于非正压状态方程的压力，推导。当且仅当粒子数密度对压强没有贡献时，密度扰动才以螺旋方式演化。局部密度扰动不会影响宇宙的整体膨胀。新的微扰论在非静态宇宙中有一个精确的非相对论极限。宇宙学的规范问题就这样解决了。
2021-03-07 astro-ph.CO gr-qc
Intricacies of Cosmological bounce in polynomial metric $f(R)$ gravity for flat FLRW spacetime
本文给出了在二阶以上的多项式$f(R)$理论中计算空间平坦FLRW时空的宇宙学反弹的方法。在这些情况下，共形连接的爱因斯坦框架显示出多个标量势，预测了$f(R)$理论所在的约旦框架中宇宙演化的各种可能性。我们提出了一个合理的方式，其中一个可以关联的各种可能的潜力，在爱因斯坦框架，立方$f(R)$引力，宇宙学的发展在约旦框架。提出了$f(R)$理论中的能量条件问题。指出了连接Jordan框架和Einstein框架的共形变换与$f(R)$理论的各种不稳定性之间的重要关系。所有的计算都是针对三次$f(R)$引力进行的，但我们希望结果对于高阶多项式引力具有足够的一般性。
2016-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$H_0$ as a Universal FLRW Diagnostic
我们颠倒了$H_0$ -张力的明显存在背后的逻辑，设计宇宙学模型的诊断。其基本思想是，从不同红移的观测中推断出的$H_0$的非恒定性是FLRW范式中模型的零假设检验-如果$H_0$运行，则模型是错误的。根据观测数据的种类，最合适的诊断形式可能会有所不同。作为例子，我们提出了两个$H_0$诊断，适用于两个不同的BAO观测。我们使用这些和相应的BAO数据高斯重建运行的$H_0$在平坦的$Λ$ CDM与普朗克值的模型参数。对于平坦的$Λ$ CDM，当辐射贡献可以忽略时，具有同向移动距离数据，诊断是简单的超几何函数。也可以通过简单地跟踪诊断的（潜在各向异性的）天空变化来适应FLRW范例的可能的后期时间偏差。
2022-01-31 astro-ph.CO hep-th
Improved null tests of $Λ$CDM and FLRW in light of DESI DR2
利用 DESI DR2 BAO 与超新星数据，通过不依赖暗能量参数化的改进零检验，发现对平坦 $Λ$CDM 的偏离大多在 1$σ$ 内，且一般 FLRW 模型中无显著曲率证据。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc
A measure on the set of compact Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker models
紧凑、平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）模型最近重新引起人们的兴趣，因为它能很好地拟合观测到的宇宙微波背景温度起伏。然而，人们普遍认为，一个全球性的，完全平坦的FLRW模型在理论上是不可能的。在这里，为了获得一个概率空间上的一组F的紧凑，共动，3-空间部分的FLRW模型，提出了一个物理动机的假设，使用密度参数Ω作为一个派生的，而不是基本参数。我们假设选择三维流形的过程也选择了一个整体质能和一个哈勃参数。Ω中的推断值域由任何3-流形的单个实值组成。因此，F上的明显测度是离散测度。因此，如果全局质能和哈勃参数是紧凑FLRW模型中3流形选择的函数，那么由Ω参数化的概率空间一般不会给出平坦模型的零概率。替代地，通过注入半径r_inj（“大小”）的参数化表明勒贝格测度。在这种情况下，在注入半径上的概率空间意味着平坦模型几乎必然出现（a.s.），在概率论的意义上，和非平坦模型a.s.不会发生。
2010-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Loop quantum cosmology of a radiation-dominated flat FLRW universe
研究了具有麦克斯韦场的平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空的圈量子宇宙学。我们表明，许多定性性质的情况下导出的无质量标量场也适用于麦克斯韦场。特别地，大爆炸奇点被量子反弹所取代，并且对应于物质能量密度的算符被相同的临界能量密度所限制。我们还数值研究了波函数的演变，尖锐的峰值在低能量区，并推导出有效的方程，非常接近的全量子动力学的尖锐的峰值状态在任何时候，包括近反弹时代。在这个过程中，分析和数值方法最初用于研究的情况下，无质量的标量场的LQC的动力学大大改善，以处理的困难（一般出现的物质内容以外的无质量的标量场）有关的麦克斯韦场的存在。
2014-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantifying Tensions between CMB and Distance Datasets in Models with Free Curvature or Lensing Amplitude
普朗克合作组最近对宇宙微波背景辐射（CMB）的测量产生了可以说是最有力的观测证据来支持宇宙学的标准模型，即空间平坦的$Λ$ CDM范式。在这项工作中，我们进行模型选择测试，以检查是否从普朗克2015年（P15）的基本CMB温度和大尺度极化各向异性数据更喜欢任何八个常用的单参数模型扩展相对于平坦的$Λ$ CDM。我们发现一个明确的偏好模型与自由曲率，$Ω_\mathrm{K}$，或自由振幅的CMB透镜电位，$A_\mathrm{L}$。我们还进一步开发了统计工具来衡量数据集之间的张力。我们使用高斯化方案，直接从后验样本中计算张力，使用基于熵的方法，惊喜，以及这里首次提出的校准证据比。然后，我们继续调查基础P15~CMB数据和其他六个CMB和距离数据集之间的一致性。在平坦的$Λ$ CDM中，我们发现基础P15~CMB数据和距离阶梯测量之间存在$4.8σ$张力，而前者与其他数据集一致。在弯曲的$Λ$ CDM模型，我们发现显着的紧张局势在大多数情况下，所产生的低功率的低$\ell$多极的CMB数据。然而，在平坦的$Λ$ CDM $+A_\mathrm{L}$模型中，除了CMB透镜测量外，所有数据集都与基本的P15~CMB观测一致，该测量仍然处于显著的张力中。这种紧张关系是由两个模型中的基本P15~CMB约束所产生的CMB透镜势的增加的功率驱动的，这指向潜在的未解决的系统效应或对标准平坦$Λ…
2016-10-07 astro-ph.CO
Cosmic microwave anisotropies in an inhomogeneous compact flat universe
本文计算了半圈空间E_2的宇宙微波背景（CMB）各向异性。E_2代表宇宙的紧致平坦模型，即有限体积模型。这个模型是不均匀的，在这个意义上，CMB的统计特性取决于观察员的基本细胞内的位置。结果表明，半圈空间比无限体积的协调模型更好地描述了大尺度上观测到的CMB各向异性。对于大多数观察者的位置，它匹配的温度关联函数，甚至略好于研究的3-环面拓扑结构。
2011-02-25 astro-ph.CO
Exact Geodesic Distances in FLRW Spacetimes
测地线在宇宙学和天体物理学中有着广泛的应用。然而，在任意时空中有效地计算精确的测地线距离并不是一项简单的任务。我们证明了在空间平坦的（3+1）维Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）时空中，可以积分二阶测地线微分方程，并导出了在给定初值或边值约束条件下求类时距离和类空距离的一般方法.在具有暗能量或物质（无论是尘埃、辐射还是刚性流体）的平坦时空中，我们找到了测地线距离的精确闭合解。在暗能量和物质混合的时空中，包括用来模拟我们的物理宇宙的时空，不存在封闭形式的解决方案，但我们提供了一个快速的数值方法来计算测地线。一个一般的方法也被描述为确定的FLRW流形的测地连通性，只提供其比例因子。
2017-11-27 astro-ph.CO gr-qc math-ph
The effect of a scanning flat fold mirror on a CMB B-mode experiment
本文研究了在CMB B模实验中使用平折光束控制镜的可能性。发现铝平折镜增加了$\sim$ 0.075%的偏振，其以扫描同步方式变化。时域模拟的一个现实的扫描模式进行，和功率谱上的效果说明和可能的方法的校正应用。
2011-05-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Mass dimension one fermions in FLRW space-time
本文研究质量维度为一的 Elko 场在 FLRW 时空中的行为，在 de Sitter 空间求得精确解，并验证其满足正则反对易关系，为自相互作用暗物质提供候选。
2024-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of holographic dark energy with apparent-horizon cutoff and non-minimal derivative coupling gravity in non-flat FLRW universe
本文研究非平坦FLRW宇宙中非最小导数耦合引力与表观视界截断全息暗能量的动力学，通过稳定性分析发现一个对应de-Sitter膨胀的稳定不动点，并结合H(z)数据表明负NMDC耦合和大全息贡献可产生幻影状态方程。
2024-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and CMB Anisotropy from Quantum Metric Fluctuations
我们提出了一个早期和晚期宇宙的宇宙学演化模型，它与观测数据相一致，自然地解释了暴胀和暗能量的起源。我们证明了没有物质场的FLRW空间（以下简称空空间）的de Sitter加速膨胀是其自然状态，并且该模型不需要标量场或宇宙学常数或任何其他假设.这是因为德西特态是严格的数学上一致的单圈量子引力方程的精确解，该方程适用于有限质量壳的空FLRW空间。没有物质场的空间并不是空的，因为它总是具有度规的自然量子涨落，即引力子。因此，空的（在这个意义上）空间充满了引力子，这些引力子对它随时间的演化具有反作用，形成自洽的德西特瞬子，导致宇宙的指数加速膨胀。在宇宙演化的开始和结束时，宇宙被假定为空的，这解释了暴胀和暗能量的起源。这种情况导致预测参数1+w的符号在两种情况下应该是相反的，这一事实与观测结果一致。引力子数量的涨落导致其能量密度的涨落，这又导致了观测到的10^-5量级的CMB温度各向异性和CMB极化。在这种情况下，它不是一个假想的标量场产生的膨胀和残余引力波，但相反，引力波（引力子）产生暗能量，膨胀，CMB各向异性和极化。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-th physics.gen-ph
Evolution of scalar and vector cosmological perturbations through a bounce in metric $f(R)$ gravity in flat FLRW spacetime
本文在度规$f(R)$宇宙学的背景下，全面讨论了非奇异弹跳宇宙中标量和矢量宇宙学扰动。$f(R)$宇宙学中的标量度规扰动以前都是在Jordan框架下计算的，本文成功地利用Einstein框架计算了宇宙学反弹在Jordan框架下发生时的标量度规扰动.给出的爱因斯坦框架图修正和完善了以前标量微扰的计算，并增加了新的信息。在$f(R)$宇宙学中，首次详细计算了指数引力存在下的弹跳宇宙中流体速度势和纯矢量流体速度项的行为。结果表明，矢量扰动可以保持有界和几乎恒定的非奇异反弹期间，在$f(R)$重力不同于广义相对论模型，我们预计的矢量扰动增长在收缩阶段和衰减在扩展阶段。本文表明，除了非对称非奇异反弹外，Einstein框架在大多数情况下都可以用于计算反弹宇宙中的标量和矢量度规微扰。
2019-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Do supernovae indicate an accelerating universe?
在20世纪90年代后期，在FLRW宇宙学的框架内分析了93颗Ia型超新星的观测结果，假设它们是“标准（可）蜡烛”。由此推断，哈勃的膨胀速率正在加速，就好像是由一个正的宇宙学常数$Λ$驱动的。这仍然是唯一的直接证据，为“暗能量”，是占主导地位的组成部分，标准$Λ$ CDM宇宙学模型。其他数据，如BAO，CMB各向异性，恒星年龄，结构增长率等都与这个模型“一致”，但不提供独立的证据加速膨胀。对740个超新星Ia的更大样本的分析表明，这些并不是标准的蜡烛，并强调了在FLRW框架中分析数据所应用的“修正”。后者在CMB各向同性的参考系中成立，而观测是在CMB具有大的偶极各向异性的日心坐标系中进行的。这被认为是运动学的起源，即由于我们的非哈勃运动由物质分布的局部不均匀性驱动。$Λ$ CDM模型预测，随着平均尺度的提高和宇宙变得明显均匀，这种特殊的速度应该如何下降。然而，对当地“整体流量”的观测结果与这一预期不一致，没有看到与CMB框架的收敛。此外，运动学解释意味着在天空中的高红移类星体分布，这是拒绝在4.9 $σ$的观测相应的偶极子。哈勃膨胀率的加速也是各向异性的，在3.9 $σ$，并与整体流对齐。因此，暗能量可能是分析数据的假象，假设我们是FLRW宇宙中理想化的观察者，而实际上，真实的宇宙是不均匀和各向异性的，距离大到足以影响宇宙学分析。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Using SPTpol, Planck 2015, and non-CMB data to constrain tilted spatially-flat and untilted non-flat $Λ$CDM, XCDM, and $ϕ$CDM dark energy inflation cosmologies
我们使用六个倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦暗能量宇宙学模型分析南极望远镜偏振（SPTpol）宇宙微波背景（CMB）数据，单独和结合普朗克2015 CMB数据和非CMB数据，即万神殿Ia型超新星的视星等，收集的重子声学振荡数据点，哈勃参数测量和增长率。虽然最适合普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学模型不能提供与SPTpol数据的良好拟合，但由于$χ^2$超过了预期值，考虑到不确定性，在每个模型中，SPTpol数据和普朗克CMB和非CMB数据的宇宙学参数约束在很大程度上是相互一致的。当较小的角标度SPTpol数据单独与普朗克数据或与普朗克CMB和非CMB数据联合使用来约束非倾斜的非平坦模型时，空间闭合模型仍然优于其相应的平坦极限。当与普朗克数据结合使用时，非CMB数据（特别是来自六个实验的重子声学振荡测量）比SPTpol数据具有更大的约束力。
2020-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Canonical D = 1 supergravity framework for FLRW cosmology
我们构造了一个扩展的标准平坦FLRW宇宙学的物质，具有局部D = 1，N = 1的固有时间超对称性。由此产生的量子宇宙的微型超空间模型的基本方程是弗里德曼和惠勒-德维特方程的狄拉克类似物。基于超对称O（3）和O（2，1）σ模型，我们给出了该方程在特定物质构型下的解。结果表明，在紧致模型中，由于标量场的零点能量，宇宙的体积增长率是量子化的且不为零。在非紧模型中，增长率的谱是连续的，但受一个不确定的关系，涉及的规模和增长因子。
2015-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Differential cosmic expansion and the Hubble flow anisotropy
在$10-100~h^{-1}$ Mpc尺度上的宇宙由空隙、细丝、薄片和星系团结组成的宇宙网所支配。这些结构以不同的方式参与宇宙的全球膨胀：从非膨胀的星系团到高于平均膨胀率的空洞。本文用4534个星系和星系团的COMPOSITE样本描述了哈勃膨胀各向异性。我们主要讨论局域群静止坐标系中的偶极和四极。两者都有统计学意义上的振幅。这些各向异性，以及它们的红移依赖性，不能仅仅用Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）模型中的局域群的增强来解释，该模型在宇宙微波背景（CMB）辐射的静止坐标系中各向同性膨胀。我们用非均匀的Szekeres模型模拟宇宙的局部膨胀，这种模型在$> 100~h^{-1}$ Mpc尺度上与标准的FLRW模型相匹配，但在小尺度上表现出非运动学的相对论微分膨胀。我们限制模型与所观察到的CMB温度各向异性是一致的，同时拟合的红移变化的哈勃膨胀偶极子。我们包括的功能，以占本地虚空和“大吸引力”。虽然这自然地解释了哈勃膨胀和CMB偶极子，但模拟的四极子比观测到的要小。进一步改进以结合额外的结构可以改善这一点。这将使一些大角度CMB异常的假设，未能处理背景几何的相对论微分膨胀，一个自然的特点，解决爱因斯坦的方程不包括在目前的宇宙学标准模型的测试。
2016-06-06 astro-ph.CO gr-qc
To the Problem of Cosmic Expansion in Massive Gravity
该研究在无鬼（dRGT）大质量引力中探讨FLRW宇宙膨胀问题，通过放宽Stueckelberg场假设并对平方根张量施加均匀各向同性条件，分类可行动力学解，发现其需足够不均匀/各向异性Stueckelberg场且扰动二次级强耦合。
2024-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Current data are consistent with flat spatial hypersurfaces in the $Λ$CDM cosmological model but favor more lensing than the model predicts
我们研究了三对倾斜的$Λ$ CDM宇宙学模型的性能，其中两对允许非平坦的空间超曲面，具有来自普朗克的CMB温度和偏振功率谱数据（P18），P18透镜（透镜）和非CMB数据（非CMB）。对于这六个模型，我们测量了宇宙学参数，并研究了这些模型中的数据集是否相互一致。这些模型中有一半允许透镜一致性参数$A_L$作为额外的自由参数，而其他三个具有$A_L = 1$。倾斜的空间平坦模型假设通常的原始空间不均匀性功率谱。倾斜非平坦模型假设普朗克群分析中使用的原始功率谱[普朗克$P(q)$ ]或最近计算的功率谱[新$P(q)$ ]。在倾斜的非平坦模型与$A_L=1$，我们发现P18数据和非CMB数据的宇宙学参数约束之间的差异，这是足够大的，以排除普朗克$P(q)$模型在3 $σ$，但不是新的$P(q)$模型。虽然P18数据和非CMB数据分别有利于一个封闭的几何形状，当P18+非CMB数据联合分析时，有利于非平坦超曲面的证据消退。当允许$A_L$变化时，P18数据和非CMB数据之间的差异宇宙学约束消退。从最严格的P18+透镜+非CMB数据组合中，我们得到几乎与模型无关的约束，并发现$A_L>1$选项优于$Ω_k<0$选项，对于所有模型，$A_L$参数均比1大$\sim 2.5σ$。根据偏差信息标准，在P18+透镜效应+非CMB分析中，变化的$A_L$选项处于比$A_L=1$选项更受青睐的边缘，这可…
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Integrability of $R^2$ gravity cosmological models with radiation
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）；Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学斯科别尔琴物理研究所）
本文研究含辐射的 $R^2$ 引力宇宙学模型，在空间平坦 FLRW 度规下找到通解，并分析哈勃参数随辐射能量密度符号的演化，发现具有诱导引力项和四次单项式势的标量场可充当辐射，对应的双场手征宇宙学模型可积。
2026-06-17 astro-ph.CO gr-qc math-ph
The Lindquist-Wheeler formulation of lattice universes
本文探讨了“晶格宇宙”的性质，其中点群众安排在一个规则的晶格上的类空超曲面;开放，平坦，封闭的宇宙被认为是。使用Lindquist-Wheeler（LW）近似方案来模拟宇宙，该方案通过史瓦西几何来近似每个晶格单元中的时空。扩展Lindquist和Wheeler的工作，我们推导出描述所有三种类型宇宙演化的宇宙学尺度因子，我们使用这些尺度因子来表明宇宙的动力学与Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙非常相似。特别是，我们使用的尺度因子，使更突出的相似性克利夫顿和费雷拉的弗里德曼LW模型和实际的弗里德曼方程FLRW时空方程。这样的宇宙的宇宙学红移，然后确定数字，使用修改克利夫顿和费雷拉的方法;红移被发现非常类似于他们的FLRW对应物，虽然有一定的差异归因于“块状”的基本物质的内容。最值得注意的是，LW的红移可以与FLRW的红移相差30%，即使它们随着FLRW的红移线性增加，并且它们表现出非零的积分萨克斯-沃尔夫效应，这在没有宇宙学常数的物质主导的FLRW宇宙中是不可能的。
2015-09-24 astro-ph.CO gr-qc
CMB spectra and bispectra calculations: making the flat-sky approximation rigorous
本文在宇宙微波背景观测的背景下，以受控的方式构造平天近似，用于计算谱和双谱。对于角谱，它明确表明，存在一个完整的家庭的平天空近似的类似的精度，下一个领导阶项的表达和幅度可以明确计算。应注意，在此上下文中，可能遇到两种限制情况，对于这两种情况，表达式可以进一步简化。它们对应的情况下，无论是本地化的源在一个狭窄的区域（薄壳近似）或缓慢变化的大距离（这导致了所谓的林伯近似）。应用这一计算的光谱，它表明，只要后期集成的Sachs-Wolfe的贡献被忽略，平天近似在领先的顺序是准确的，在1%的水平为任何多极。推广这一建设计划的bispectra导致引入另一种描述的bispectra的平天近似得到很好的控制。这不是通常的描述的双谱方面的减少双谱的情况下，提出了一个平天近似，但下一个领导阶项仍然模糊。
2010-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Does Hubble Tension Signal a Breakdown in FLRW Cosmology?
早期和晚期宇宙探测之间的紧张关系哈勃常数激发了各种新的FLRW宇宙学。在这里，我们重新分析哈勃张力与宇宙约束的最近年龄。这使我们能够将注意力限制在物质和暗能量领域，而不需要假设一个特定的模型。假设哈勃参数$H(z)$的解析性，以及对平坦$Λ$ CDM的一般低红移修改，我们发现低红移数据（$z \lesssim 2.5$）和动机良好的先验只允许接近宇宙学常数$Λ$的暗能量扇区。这个限制排除了FLRW中的后期宇宙修改。我们表明，早期宇宙物理，改变声音视界可以产生一个上限为$H_0 \sim 71 \pm 1$公里/秒/兆秒差距。由于各种地方测定可能会收敛到$H_0 \sim 73$ km/s/Mpc，FLRW框架的分解是一个合理的解决方案。我们概述了未来的数据，特别是强透镜类星体的数据，也可以提供进一步确认这样的决议。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic thermodynamic relation for dissipative and non-dissipative universes in a flat FLRW cosmology
本研究在平坦FLRW宇宙中，利用贝肯斯坦-霍金熵和Kodama-Hayward温度，推导了耗散与非耗散宇宙的修正全息热力学关系，并探讨了其与标准第一定律的等价性及热力学量演化。
2024-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Using the tilted flat-$Λ$CDM and the untilted non-flat $Λ$CDM inflation models to measure cosmological parameters from a compilation of observational data
我们使用物理上一致的倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦$Λ$ CDM膨胀模型来约束普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据和最近的Ia型超新星测量，重子声学振荡（BAO）数据，增长率观测和哈勃参数测量的宇宙学参数值。包括四个非CMB数据集的最引人注目的结果是显著加强了非平坦$Λ$ CDM模型中非平坦性的证据，从单独CMB数据的1.8 $σ$到完整数据组合的5.1 $σ$。BAO数据是最强大的非CMB数据集，在更严格的约束模型参数值和有利于空间封闭的宇宙中，空间曲率对当前宇宙能量预算的贡献约为1%。非倾斜非平坦$Λ$ CDM模型更好地拟合了大角度CMB温度各向异性角谱，并且与暗能量巡天对质量涨落均方根振幅当前值的约束更一致（$σ_8$）作为非相对论物质密度参数当前值的函数（$Ω_m$），但不提供良好的拟合小角度CMB温度各向异性数据一样，倾斜的平面- $Λ$ CDM模型。两个模型中测量到的一些宇宙学参数值有很大的不同，包括再电离光学深度和重子物质密度参数，它们的2个$σ$范围（在两个模型中）是不相交的或几乎是不相交的。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What if Planck's Universe isn't flat?
暴胀理论预言，可观测的宇宙应该非常接近平坦，空间曲率参数|Omega_K| < 10^-4。WMAP卫星目前限制|Omega_K| < 0.01，普朗克卫星将对接近10^-3的值敏感。假设普朗克发现Ω K在这个能级上不为零。这对通货膨胀来说一定是一个严重的问题吗？我们认为，一个明显的偏离平坦度可能是由于本地（波长可比的可观察的地平线）的不均匀性，或一个真正的超视界偏离平坦度。如果存在局部不均匀性，则次级CMB各向异性使CMB频谱以下一代实验可能检测到的水平失真。我们将讨论这些频谱失真将如何补充约束的Grishchuk-Zel'dovich效应从CMB功率谱在大角度尺度发现的来源偏离平坦度。
2013-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Extended $δN$ formalism: Nonspatially Flat Separate Universe Approach
本文通过为每个FLRW区域引入均匀空间曲率贡献来扩展δN形式理论，以捕捉超越慢滚模型中不可忽略的梯度修正，并在超慢滚暴胀中验证了其对共动曲率扰动大尺度演化的正确描述。
2025-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Colloquium: The Cosmic Dipole Anomaly
University of Oxford（牛津大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
宇宙双极异常挑战了FLRW宇宙学模型，显示出物质双极与CMB双极方向一致但幅度异常大，暗示各向同性参考系可能不同或存在意外各向异性。
2025-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Why is zero spatial curvature special?
本研究利用弯曲时空中的重整化群技术，从理论上证明了FLRW度规的零空间曲率是唯一的无标度、非奇异宇宙学微扰背景，为宇宙空间平坦性提供了除暴胀外的理论动机。
2023-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Using non-DESI data to confirm and strengthen the DESI 2024 spatially-flat $w_0w_a$CDM cosmological parameterization result
结合Planck CMB与不含DESI的非CMB观测数据，确认并加强了支持动态暗能量的空间平直$w_0w_a$CDM模型，其以约2σ优势优于$Λ$CDM模型。
2024-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-Dual Cosmology
本文构造了自对偶Weyl张量的宇宙时空，其动力学由三次自相互作用标量场描述，实现了颜色-运动学对偶与双拷贝，并发现了辐射主导和滑行FLRW背景及无限族解。
2024-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Szekeres Universes with Homogeneous Scalar Fields
本文考虑了Szekeres宇宙度规中由均匀标量场描述的“暴胀子”的存在性。将引力场方程化为两类解，分别描述了均匀Kantowski-Sachs时空和空间曲率为常数的非均匀FLRW（-like）时空.与原始的Szekeres时空只包含无压物质的主要区别进行了讨论。通过研究场方程的临界点，我们研究了这两类解的稳定性。我们发现，存在稳定的解决方案，描述加速空间平坦FLRW几何。
2018-09-24 astro-ph.CO gr-qc math-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
Updated observational constraints on spatially-flat and non-flat $Λ$CDM and XCDM cosmological models
本文利用CMB与非CMB观测数据，对包含非平坦几何与非常数透镜参数的 LCDM 和 XCDM 宇宙学模型进行了约束，发现不同数据间存在张力，且平坦 LCDM 模型仍是最简单一致的模型。
2024-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on the tilted spatially-flat and the untilted nonflat $ϕ$CDM dynamical dark energy inflation models
我们利用普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性测量和最近的重子声学振荡距离观测、Ia型超新星视星等数据、哈勃参数测量和增长率数据，约束空间平坦倾斜和非平坦非倾斜标量场（$ϕ$）动力学暗能量膨胀（$ϕ$ CDM）模型.我们假设一个逆幂律标量场势能密度$V(ϕ)=V_0 ϕ^{-α}$。我们发现，CMB数据与四个非CMB数据集的组合显着提高了参数的约束，并加强了非平坦的非倾斜$ϕ$ CDM的情况下，从$1.8σ$的CMB测量仅超过$3.1σ$的组合数据的非平坦性的证据。在非平坦非倾斜的$ϕ$ CDM模型中，目前的观测倾向于一个空间封闭的宇宙，其空间曲率贡献了目前宇宙学能量预算的三分之二。平坦倾斜的$ϕ$ CDM模型比标准的平坦倾斜的$σ$ CDM模型更适合数据：当前的数据允许暗能量是动态的。非平坦倾斜的$ϕ$ CDM模型更符合暗能量巡天关于质量涨落均方根振幅（$σ_8$）作为非相对论物质密度参数（$Ω_m$）的函数的界限，但它不能像标准平坦倾斜的$Λ$ CDM模型那样很好地拟合更大的多极普朗克2015 CMB各向异性数据。一些宇宙学参数值的测量显着不同时，确定使用倾斜的平面和非倾斜的非平面$ϕ$ CDM模型，包括冷暗物质密度参数和再电离光学深度。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The CMB temperature bispectrum induced by cosmic strings
假设温度波动的主要原因是Gott-Kaiser-Stebbins（GKS）效应，推导了小角尺度下宇宙弦网络诱导的温度各向异性的宇宙微波背景（CMB）双谱。我们提供了解析表达式的所有等腰三角形的配置在傅立叶空间。它们的总振幅被放大为角的倒数立方，并在平面三角形中发散。对于大的多极子l，等腰配置一般导致具有幂律衰减l^（-6）的负双谱。然而，折叠三角形被发现是与一个积极的双谱，而挤压三角形仍然表现出负值。然后，我们比较我们的分析估计，直接计算的双谱从一组300个统计独立的温度图从南武后藤宇宙弦模拟在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）宇宙。我们发现很好的协议的整体振幅，幂律行为和角度依赖的各种三角形配置。在l~500时，宇宙弦GKS效应贡献的等边CMB双谱振幅与|fNL| ~ 10 ^3的暴胀模型大致相同，如果弦在l=10时贡献约10%的温度功率谱。当前fNL的界限不是使用宇宙弦双谱模板导出的，因此我们的fNL估计不能用于导出弦的界限。然而，它确实建议，字符串双谱模板应包括在CMB非高斯搜索。
2009-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
