Models of universe with a polytropic equation of state: I. The early universe
我们构造了一个具有线性分量和多变分量的广义状态方程$p=(αρ+kρ^{1+1/n})c^2$的宇宙模型。在本文中，我们考虑正指数$n>0$。在这种情况下，多变成分在密度高的早期宇宙中占主导地位。对于$α=1/3$、$n=1$和$k=-4/(3ρ_P)$，我们得到了一个描述从辐射前时代到辐射时代转变的早期宇宙模型。宇宙存在于过去的任何时刻，没有奇点。然而，对于$t<0$，它的尺寸小于普朗克长度$l_P=1.62 10^{-35} m$。在这个模型中，宇宙经历了普朗克密度为$ρ_P=5.16 10^{99} g/m^3$的暴胀膨胀，使其大小为$t_1=1.25 10^{-42} s$的$a_1=2.61 10^{-6} m$（约为20普朗克乘以$t_P$）。对于$α=1/3$，$n=1$和$k=4/(3ρ_P)$，我们得到了一个具有新形式的原始奇点的早期宇宙模型：宇宙起始于t=0，密度无限大，半径有限。实际上，这个宇宙在$t_i=8.32 10^{-45} s$的时刻变成了物理的，从这个时刻开始，声速小于光速。当$a\gg a_1$时，宇宙就像标准模型一样演化。我们描述了从辐射前时代的辐射时代的过渡类比与普朗克常数$\hbar$发挥有限尺寸效应的作用（标准大爆炸理论恢复$\hbar=0$）的第二阶相变。
2012-08-03 astro-ph.CO
The Universe Originating from an Empty Planck-Size Torus
Barry University（巴里大学）
本文研究一个具有三环拓扑、在暴胀前无物质或辐射的宇宙，其演化由Casimir能量驱动，并推导出宇宙尺寸、暴胀e-folds数与再加热能量密度下降的关系，以解释CMB低极矩异常。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-th
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
Enigmatic Aspects of the Early Universe: Possibility of a 'Pre-Big Bang Phase'!
在这篇论文中，我们提出，在早期致密宇宙中粒子之间的相互引力相互作用可以导致一个“前大爆炸”的场景，粒子质量大于普朗克质量意味着宇宙的加速阶段，然后当质量下降到普朗克质量以下时进入辐射阶段。在各种统一理论中，这种大质量粒子（即普朗克质量的倍数）的状态塔的存在，在早期宇宙中提供了快速的加速，类似于通常的暴胀场景，但在这里，当温度低于普朗克温度时，膨胀率“平滑”地过渡到辐射主导的宇宙。
2010-12-27 astro-ph.CO physics.gen-ph
Revisiting constraints on (pseudo)conformal Universe with Planck data
我们重新审视约束（伪）共形宇宙从非观测的统计各向异性的普朗克数据。二次最大似然估计适用于普朗克温度图在频率143 GHz和217 GHz以及它们的互相关。最强的约束是在共形对称性破缺后经历长期中间演化的（伪）共形宇宙的情况下获得的。根据相关参数（耦合常数），在95% C. L.时，极限为h^2 <0.0013。（使用交叉估计器）。在没有中间级的情况下（h^2 \ln \frac{H_0} Λ<0.52），允许耦合常数为一阶，类似的限制弱得多。在后一种情况下，4点函数中的非高斯性似乎是更有希望的签名。
2014-11-24 astro-ph.CO hep-th
Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology
最近的Planck Legacy 2018版本证实了与标准$Λ$ CDM模型中预测的相比，CMB功率谱中存在增强的透镜振幅。一个封闭的宇宙可以为这种效应提供一个物理解释，普朗克CMB光谱现在倾向于在大于$99 \%$ C. L.的正曲率。在这里，我们进一步调查的证据，一个封闭的宇宙从普朗克，表明正曲率自然解释异常透镜振幅，并证明它也消除了一个众所周知的张力普朗克数据集内的宇宙学参数的值在不同的角度尺度。我们表明，由于普朗克功率谱更喜欢一个封闭的宇宙，不一致性高于一般估计出现的大多数当地的宇宙学观测，包括BAO。因此，平坦宇宙的假设可能掩盖了宇宙学危机，即宇宙的不同观测属性似乎相互不一致。未来的测量需要澄清所观察到的不一致性是否是由于未被发现的系统学，或新的物理学，或只是一个统计波动。
2019-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early Universe and Planck's Radiation Law
经典的Friedmann-Lemaittre方程使用修正的普朗克辐射定律求解。给出了标度参数a（t）随温度a（T）和t（T）变化的函数曲线。结果表明，合理的宇宙演化只可能在平坦的空间切片（k=0）的情况下。避免了初始奇异性。不存在水平和平坦度问题。当温度低于普朗克温度时，方程给出了k=0，p=u（T）/3辐射宇宙的标准FLRW模型的一般展开过程。
2014-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intermediate-Generalized Chaplygin Gas inflationary universe model
本文研究了广义Chaubergin气体背景下的中间暴胀宇宙模型。为此，我们考虑两种不同的能量密度：一个标准的标量场和快子场，分别。在一般情况下，我们讨论了这些模型的暴胀时代的条件。我们还使用最近的天文观测威尔金森微波各向异性探测器七年的数据约束出现在我们的模型中的参数。
2013-03-22 astro-ph.CO
Nonlocal Gravity and Structure in the Universe
观测到的宇宙加速可以通过修正广义相对论来解释。其中一个尝试是Deser和Woodard的非定域模型。在这里，我们使用普朗克卫星的结果来修正背景宇宙学，并检查非定域引力对宇宙结构演化的预测，用三个测试来面对模型：引力透镜，红移空间扭曲和引力估计$E_G$。目前的数据更倾向于广义相对论（GR）而不是非定域引力：用普朗克的最佳拟合参数来修正原始宇宙学，导致弱透镜效应的结果，GR的结果为5.9 sigma;红移空间畸变测量的增长率为7.8 sigma;而$E_G$的单一测量结果为GR的结果，但不到1 sigma。即使允许参数在普朗克极限内变化，其重要性仍然存在。更大的教训是，与广义相对论相比，一个成功的修正引力模型可能必须抑制结构的增长。
2013-10-16 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
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
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
An Introduction to the Planck Mission
宇宙微波背景（CMB）是宇宙中最古老的光。今天，它被看作是覆盖整个天空的温度接近均匀的2.73 K的黑体辐射。该辐射场不是完全均匀的，但在其中包括δ（T）/T ~ 10 E-5级的温度各向异性。早期宇宙的物理过程在这些CMB各向异性中留下了它们的指纹，这些CMB后来发展成为我们今天看到的星系和大尺度结构。因此，CMB各向异性观测是宇宙学的关键工具。普朗克任务是欧洲航天局（ESA）对CMB的探测。其独特的设计允许CMB各向异性测量更高的精度在更广泛的规模比以往任何时候。本文介绍了普朗克任务，包括它的目标和动机，它的仪器和技术，CMB的物理，如何克服污染的天体物理前景，以及该任务迄今为止产生的关键宇宙学结果。
2017-07-28 astro-ph.CO
General dissipative coefficient in warm intermediate inflation in loop quantum cosmology in light of Planck and BICEP2
本文在圈量子宇宙学的背景下研究了耗散系数$Γ(T,ϕ)=C_ϕ\,T^{m}/ϕ^{m-1}$具有一般形式的暖中间暴胀模型。我们在弱耗散和强耗散两种情况下考察了这个模型。在一般情况下，我们将详细讨论该模型在慢滚近似下的特性。此外，我们假设微扰方程的修改结果完全来自哈勃速率。在这种方法中，我们使用最近的天文观测普朗克和BICEP 2实验，以限制我们的模型中的参数。
2014-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the primordial Universe with MeerKAT and DES
人们通常认为，我们需要等到下一代的调查，如欧几里得，LSST和SKA，以改善目前最好的约束原始非高斯普朗克实验。我们表明，两个当代的调查，与SKA前体MeerKAT和暗能量调查（DES），可以结合使用多示踪剂技术，以提供一个准确的测量$f_{\rm NL}$，是三倍优于普朗克。
2016-12-09 astro-ph.CO
Nonparametric Forecasts of the CMB Angular Power Spectra for the Planck Mission
普朗克飞行任务旨在以前所未有的准确度和角分辨率测量宇宙微波背景辐射，预计将在不久的将来发布其第一批数据集。在CMB历史上，这是第一次对整个天空的CMB偏振进行广泛的测量。如此精确和丰富的数据预计将包含有关宇宙的大量信息。CMB数据中的信息可以方便地用温度和偏振的角功率谱来表示。从数据中正确估计这些CMB功率谱是推断宇宙的第一步，特别是支配宇宙的宇宙学参数。在本文中，我们提供预测的$TT$，$EE$，和$TE$角功率谱的普朗克任务。我们的预测是使用基于最佳拟合$Λ$ CDM模型的合成数据，同时符合普朗克任务的特性和参数。我们分析了这样的合成数据集使用非参数函数估计形式主义，否则渐近模型无关。事实上，从这样的合成数据估计的功率谱证明是足够接近相应的$Λ$ CDM谱。我们的分析进一步表明，对于$2 \le l \lesssim l_{max}$，三个角功率谱被足够好地确定，其中分别为$l_{max} = 2500 {($ TT $),} 1377 {($ EE $), and} 1727 {($ TE $)}$。在低$l$ s时，$EE$和$TE$功率谱中明显存在再电离的特征。
2013-03-21 astro-ph.CO
Classicalization of Quantum Fluctuations at the Planck Scale in the R_h=ct Universe
在早期宇宙中，量子到经典的涨落转变仍然没有完全被理解。虽然在方法和程序上仍存在一些问题，但结合退相干和态压缩效应的研究已经取得了一些进展。但是，对普朗克最新数据的分析的新进展表明，原始功率谱有一个截止点，它与大约在普朗克时间从普朗克域进入半经典宇宙的第一个量子涨落有关。在本文中，我们研究了这个结果对经典化问题的影响，并证明了普朗克尺度下量子涨落的诞生是一个“过程”，取代了量子力学中对“测量”的需要。这些波动以单一波数出现，可以避免叠加状态下不同自由度之间的干涉。此外，隐含的标量场势有一个与广义相对论中零有效质量条件一致的状态方程，允许量子涨落以与时间无关的频率出现在它们的基态。因此，它们从一开始就是在相空间中具有经典相关性的有效量子谐振子。
2021-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology or Catastrophe? A non-minimally coupled scalar in an inhomogeneous universe
一个非最小耦合的标量场原则上可以有一个负的有效普朗克质量平方，它取决于标量场。令人惊讶的是，具有非最小耦合标量场的各向同性和均匀宇宙学宇宙是完全光滑的，因为滚动的标量场导致有效普朗克质量改变符号并通过零。然而，我们发现，任何微小的偏离均匀发散的有效普朗克质量消失，宇宙学的灾难性后果。发散的物理起源是由于非最小耦合标量场的非零标量各向异性应力的存在。因此，当有效普朗克质量消失时，均匀和各向同性的宇宙学似乎令人惊讶地合理，不均匀性讲述了一个不同的故事。
2013-10-21 astro-ph.CO hep-th
The Ellipsoidal Universe in the Planck Satellite Era
最近的普朗克观测资料证实，宇宙微波背景表现出四极功率抑制和大尺度异常。从以前的结果，集中在四极异常的进展，我们加强了建议，轻微各向异性的椭球宇宙可能占这些异常。我们解决了在大尺度上的玻尔兹曼方程的光子分布函数，同时考虑到通货膨胀产生的原始标量扰动和各向异性的几何形状在椭球宇宙的影响。我们表明，低四极温度相关性使我们能够固定在去耦，$e_{\rm dec} \, = \, (0.86 \, \pm \, 0.14) \, 10^{-2}$的偏心率，并约束对称轴的方向。我们发现宇宙几何的各向异性只对大尺度温度各向异性有贡献，而不影响角功率谱的较高多极。此外，我们表明，宇宙的椭球几何诱导在大尺度上不调用再电离的情况下，相当大的极化信号。我们明确评估了四极TE和EE相关性。我们发现了一个平均的大尺度极化$ΔT_{pol} \, = \, (1.20 \, \pm \, 0.38) \; μK $。我们指出，需要非常小心的实验测定的大尺度偏振相关性，因为平均温度偏振可能被误解为前景发射导致，从而大大低估了宇宙微波背景偏振信号。
2014-05-14 astro-ph.CO gr-qc
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
Concordance Cosmology?
我们提出了一个新的直观的度量两个实验之间的张力，并将其应用到几个数据集。虽然我们的指标是非最佳的，但如果检测到紧张的证据，这个证据是强大的，易于解释。假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型，我们发现，有一个适度的$2.2σ$紧张之间的DES 1年的结果和${\it Planck}$测量的宇宙微波背景（CMB）。这种张力是由在晚期宇宙中观察到的结构数量与通过拟合${\it Planck}$数据预测的结构数量之间的差异驱动的，并且似乎与${\it Planck}$和哈勃速率的局部估计之间的张力无关。特别是，结合DES，重子声学振荡（BAO），大爆炸核合成（BBN），和超新星（SNe）的测量恢复哈勃常数和声音地平线符合${\it Planck}$，并在紧张与当地距离阶梯测量。如果这些不同的数据集之间的紧张关系持续存在，那么调和${\it all}$当前的数据可能需要以至少两种不同的方式打破平坦的$Λ$ CDM模型：一种涉及早期宇宙中的新物理，另一种涉及新的晚期宇宙物理。
2019-07-12 astro-ph.CO
First measurement of the cross-correlation between CMB weak lensing and X-ray emission
自2013年普朗克卫星任务的结果发表以来，在确定物质密度空间波动（$σ_8$）的幅度和宇宙中存在的物质（$Ω_m$）的数量方面，本地和早期宇宙一直被认为处于紧张状态。与普朗克宇宙微波背景（CMB）最佳拟合宇宙学的预测相比，这种张力可以被视为局部宇宙中缺乏大质量星系团。在目前的分析中，我们执行的X射线和CMB弱透镜在9.1 $σ$之间的互相关的第一次检测。接下来，我们结合热Sunyaev-Zel'dovich，X射线，弱透镜角自动和交叉功率谱，以确定星系团流体静力学质量偏差。我们推导出$(1-b_H) = 0.70 \pm 0.05$。考虑到这些限制，我们观察到，在本地宇宙的$σ_8$的估计是一致的普朗克CMB最佳拟合宇宙学。然而，这些结果与流体动力学模拟的输出明显紧张，有利于$(1-b_H) > 0.8$。
2017-11-29 astro-ph.CO
The Effect of Primordial Anti-Biasing on the Local Measurement of the Key Cosmological Parameters
由普朗克卫星扫描的宇宙微波背景（CMB）温度场得到的线性密度功率谱的密度参数和振幅的最佳拟合值与由观测到的局域宇宙中的星系团丰度估计的值明显不一致。基本上，观察到的星系团计数显着低于标准平坦LambdaCDM模型的预测，其关键宇宙学参数设置为普朗克最佳拟合值。我们表明，这种不一致的本地和早期宇宙之间可以很好地解决，而不会失败目前青睐的平坦的LambdaCDM宇宙学，如果本地宇宙对应于一个区域嵌入在一个波峰的原始引力势场。将正原初势条件引入到星系团晕质量函数的理论预言中，我们证明了观测到的较低的星系团数密度实际上与普朗克宇宙完全一致。
2014-02-03 astro-ph.CO
Planck and the local Universe: quantifying the tension
我们使用最新的普朗克约束，特别是约束的衍生参数（哈勃常数和宇宙年龄）的本地宇宙和比较它们与本地测量相同的数量。我们提出了一种方法来量化两个不同的实验中的宇宙学参数约束是否处于紧张状态。我们的统计量T是一个证据比，因此可以用广泛使用的杰弗里量表来解释。我们发现，在LCDM模型的框架下，普朗克推断的二维，联合，后验分布的哈勃常数和宇宙的年龄是在“强”张力与当地的测量，赔率为1：50。我们探索了解释这种紧张关系的几种可能性，并从未知错误和与LCDM模型的偏差方面检查了后果。在一些单参数LCDM模型扩展中，张力减少，而在其他扩展中，张力反而增加。特别是，小的中微子总质量是有利的，总质量超过0.15 eV的中微子使张力“非常显着”（赔率~ 1：150）。接受这种张力的解释的结果是，宇宙学数据非常不赞成简并中微子等级，而直接等级略优于逆等级。
2013-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Are Galaxy Clusters Suggesting an Accelerating Universe Independent of SNe Ia and Gravity Metric Theory?
提出了一种基于Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）和星系团X射线表面亮度数据的宇宙加速运动学方法。通过使用来自38个星系团的SZE/X射线数据[Bonament等人，阿斯特罗普J. 647，25（2006）]，我们发现目前的宇宙是加速的，从早期减速到晚期加速状态的转变发生在相对较近的时间。这样的结果是完全独立于任何度量引力理论的有效性，可能的物质能量的内容填充宇宙，以及对SNe型Ia哈勃图，从目前的加速度推断。正在进行的普朗克卫星任务，以获得更严格的限制，通过SZE/X射线角直径的膨胀历史的能力进行了讨论。对未来普朗克数据的两个简单模拟表明，这种技术除了与超新星数据互补外，还将与超新星数据竞争。
2009-05-15 astro-ph.CO
Bose-Einstein condensation of photons in the matter-dominated universe
1914年，普朗克提出了白体的概念。在自然界中，没有真正的白色物体。我们假设宇宙在最后一次散射后是一个理想的白色物体，包含大量的热光子，并处于极高的温度。在量子统计机制的框架下，研究了光子在理想白体中的玻色-爱因斯坦凝聚。计算表明，相变温度$T_c$是光子数密度$n$的单调递增函数.在有限温度下，我们发现随着温度从零升高到相变温度$T_c$，凝聚分数$N_0(T)/N$从1连续减小到零.进一步研究了理想白体的辐射特性。发现在$T<T_c$凝聚区，白体辐射的谱强度$I(ω,T)$与黑体辐射的普朗克定律一致。
2014-12-30 astro-ph.CO
The Dark Side of the Universe after Planck
最近公布的普朗克数据表明，在$Λ$ CDM模型中，哈勃常数$H_0$比哈勃空间望远镜计划（HST）的小，物质成分$Ω_m$比超新星遗产巡天（SNLS）的大。在本文中我们发现，尽管暗辐射的引入可以缓和普朗克和HST之间的$H_0$的张力（来自普朗克+WMAP极化（WP）+重子声振荡（BAO）+超新星Union 2.1的组合580 SNe（Union 2.1）+HST的汇编数据集的$68\%$ CL处的$ΔN_{\rm eff}=0.536_{-0.224}^{+0.229}$），但普朗克的$Ω_m$仍然不能很好地与SNLS的兼容。在$w$ CDM模型中，Planck和其他天体物理数据之间的紧张关系可以得到明显的缓解，这些数据的组合更倾向于一种幻影状的暗能量，其CL值大于$95\%$ CL值：$w=-1.15\pm 0.07$和$w=-1.16\pm 0.06$分别来自Planck+WP+BAO+Union2.1+HST和Planck+WP+BAO+SNLS+HST的$68\%$ CL值.从统计学的角度来看，没有证据表明存在随时间演化的状态方程（与Planck+WP+BAO+SNLS+HST组合的常数状态方程相比，$Δχ^2=-0.3$）。
2014-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$νΛ$CDM: Neutrinos help reconcile Planck with the Local Universe
如果我们把自己限制在平坦$Λ$ CDM的标准六参数模型中，那么目前对低红移和高红移宇宙的测量就会处于紧张状态。这种紧张关系有两个部分。首先，普朗克卫星的数据表明，物质扰动的标准化程度高于星系团的局部测量。第二，从局部距离-红移测量中得出的宇宙膨胀率$H_0$，明显高于用星系巡天中的声学尺度和普朗克数据作为标准标尺所推断的宇宙膨胀率。添加一个不育中微子物种改变了声学尺度，使两者一致;同时，增加质量的活动中微子或不育中微子可以抑制结构的增长，使集群数据更好地协调。对于我们的基准数据集组合，具有群集的统计误差，具有大质量无菌中微子的模型显示了3.5 $σ$证据，证明质量为非零，并且更强烈地拒绝了极小模型。一个有大量活动中微子和一个无质量的惰性中微子的模型同样是首选。一个eV级的无菌中微子质量--对短基线和反应堆异常感兴趣--完全在允许的范围内。我们要提醒的是：1）任何数据集中未知的天体物理系统误差都可能削弱这一结论，但它们需要数倍于已知误差才能完全消除张力; 2）我们发现的结果与不包括星团测量的分析存在一定差异; 3）即使包括新的中微子物理学，数据集之间仍然存在一定的张力。
2014-01-02 astro-ph.CO hep-ph
Probing the statistical isotropy of the universe with Planck data of the cosmic microwave background
本研究利用Planck的四张前景清除CMB图，通过不依赖模型的方向性分析证实CMB天球存在置信度98%-99%的偏好轴，验证了南北不对称这一CMB反常现象的高统计显著性，支持了过往20年的相关研究结论。
2024-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Gravity Corrections and Entropy at the Planck time
我们研究了量子引力对宇宙普朗克时代的影响。特别是，使用不同版本的广义不确定原理，在特定条件下，我们发现主要的普朗克量，如普朗克时间，长度，质量和能量，与海森堡不确定原理产生的那些量相比，大了10-10^{4}倍。然而，我们证明了普朗克时间宇宙视界中的无因次熵保持不变。这些结果虽然是初步的，但表明我们应该预料到宇宙学结构的修改，因为普朗克时代的变化将通过量子引力（或量子场论）的框架继承到晚期宇宙，该框架利用普朗克尺度作为基本尺度。更重要的是，这些修正不会影响普朗克时间下宇宙的熵含量，这是量子引力的一个基本原理，即全息原理的关键要素。
2010-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A simple model of magnetic universe without singularity associated with a quadratic equation of state
本文证明基于非线性电动力学的磁场宇宙模型与二次状态方程模型相关，通过设定普朗克密度或电子密度的早期宇宙模型，结合Zeldovich真空能量公式，精确导出了宇宙学常数并验证了Eddington关系。
2024-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Resurrecting the Power-law, Intermediate, and Logamediate Inflations in the DBI Scenario with Constant Sound Speed
本文在DBI非正则标量场的框架下研究了具有恒定声速的幂律暴胀模型、中间暴胀模型和对数暴胀模型。在DBI的设置，我们首先表示标量密度和张量引力扰动的功率谱。然后，我们导出了不同的暴胀观测量，包括标量谱指数$n_s$，标量谱指数$dn_s/d\ln k$的运行，张量与标量比$r$。我们发现，普朗克2015年T+E数据对非高斯参数$f_{\rm NL}^{\rm DBI}$的95\% CL约束导致了DBI暴胀中的声速界$c_{s}\geq0.087$.此外，我们的结果意味着，虽然在标准规范框架中的幂律，中间和对数中间通货膨胀的预测，（$c_s=1$）与普朗克2015年数据不一致，在具有恒定声速$c_s<1$的DBI场景中，这些模型的$r-n_s$图的结果可以位于普朗克2015 TT，TE，EE+低P数据。我们还指定了幂律、中间和对数中间暴胀的参数空间，对于这些参数空间，我们的模型与普朗克2015年TT、TE、EE+lowP数据的68\%或95\% CL区域兼容。利用中间暴胀模型和对数暴胀模型的参数空间的允许范围，我们估计了标量谱指数的运行，发现它与Planck 2015 TT，TE，EE+lowP数据的95 CL约束是相容的。
2018-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Principal component analysis of the reionization history from Planck 2015 data
宇宙瞬时再电离的简单假设可能会使宇宙学参数的估计产生偏差。在本文中，再电离历史的模型无关的主成分方法被应用到最近的普朗克2015年数据的宇宙学参数的约束。我们发现宇宙在红移$z \ge 8.5$为95% CL时没有完全重电离。再电离光学深度和物质涨落幅度均高于标准瞬时再电离方案，但与标准瞬时再电离方案一致。物质涨落幅度的高估计值加强了普朗克CMB观测与一些天体物理数据之间的紧张关系，如星系团计数和弱透镜。如果允许中微子质量变化，这种张力就可以得到明显的缓解。由于高的标量谱指数，低尺度自发破缺的SUSY暴胀模型可以很好地拟合数据，这在普朗克分析中在95%CL下是不受欢迎的。
2015-09-04 astro-ph.CO hep-ph
The $ν^2$GC Simulations : Quantifying the Dark Side of the Universe in the Planck Cosmology
我们提出了暗物质晕的演化在六个大的宇宙学N体模拟，称为$ν^2$ GC（新数值星系目录）模拟的基础上LCDM宇宙学与观测结果一致的普朗克卫星。最大的模拟由$8192^3$（5500亿）暗物质粒子组成，这些粒子装在一个$1.12 \, h^{-1} \rm Gpc$盒子里（质量分辨率为$2.20 \times 10^{8} \, h^{-1} M_{\odot}$）。在利用大于$1 \, h^{-1} \rm Gpc$的盒子的模拟中，我们的模拟产生了有史以来最高的分辨率模拟。具有最小盒子的$ν^2$ GC模拟由$70 \, h^{-1} \rm Mpc$盒子中的80亿个粒子组成（质量分辨率为$3.44 \times 10^{6} \, h^{-1} M_{\odot}$）。这些模拟可以跟踪质量超过8个数量级的晕的演化，从小型矮星系到大型星系团。利用$ν^2$ GC模拟的高分辨率和强统计特性，我们给出了晕质量函数、质量吸积率、形成红移和合并统计的统计结果，并给出了普朗克宇宙学的精确拟合函数.通过结合我们的新的半解析星系形成模型的$ν^2$ GC模拟，我们能够准备模拟目录的星系和活动星系核，这将是公开的在不久的将来。
2016-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
One-loop Modified Gravity in de Sitter Universe, Quantum Corrected Inflation, and its Confrontation with the Planck Result
受暴胀问题的启发，研究了一个广义修正引力模型，其中模型拉格朗日量由Ricci标量$ϕ$的动力学项$K$（$R$）的光滑函数$f(R, K, ϕ)$描述.特别是，在德西特背景下的单圈有效作用，检查壳层以及壳外的朗道规范。此外，明确地证明了$f(R)$引力在Jordan和Einstein框架中的壳层量子等价性。此外，我们提出的应用程序有关的稳定性的deSitter解决方案和单圈量子校正膨胀的量子校正$R^2$重力。结果表明，在一定的参数范围内，曲率扰动的谱指数可以与普朗克分析一致，但张量标量比小于BICEP 2结果的1 $σ$误差范围内的最小值.
2014-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bayes' Theorem, Inflation, and the Ekpyrotic Universe
计算了一类Ekpyrotic宇宙模型的贝叶斯证据，并与一个具有Higgs型势的单场暴胀模型进行了比较。结合简约和观测约束，这给了我们一个系统的方法来评估的程度Ekpyrotic模型受到普朗克CMB数据的约束。我们对运动方程进行数值积分，以使用普朗克2018年数据定义可能性，并对该可能性进行采样以获得贝叶斯证据。先验是合理的，并用于把Ekpyrotic模型和通货膨胀平等的基础上。我们发现合理的偏好之一考虑Ekpyrotic模型比其他人，但即使是这一个是不利的希格斯通货膨胀相比。
2022-03-03 astro-ph.CO gr-qc
Intermediate and Power-Law Inflation in the Tachyon Model with Constant Sound Speed
采用中间标度因子和幂律标度因子，研究了声速恒定的快子暴胀。我们对模式中的扰动参数和非高斯参数进行了数值分析，并与观测资料进行了比较。通过使用对普朗克2018 TT，TE，EE+lowE+透镜+BAO+BK14数据获得的标量谱指数和张量与标量比的约束，对普朗克2018 TT，TE，EE+lowEB+透镜数据获得的标量谱指数运行的约束，以及对普朗克2018 TT，TE，EE+lowEB+透镜数据获得的张量谱指数的约束，EE +lowE+透镜+BK 14 +BAO+LIGO和Virgo 2016数据，我们发现在$68\%$ CL和$95\%$ CL下模型参数的观测可行范围。我们还分析了在等边和正交配置的模型的非高斯特性。基于Planck 2018 TTT、TTE和EET数据，我们发现对声速的约束为$68\%$ CL处的$0.276\leq c_{s}\leq 1$、$95\%$ CL处的$0.213\leq c_{s}\leq 1$和$97\%$ CL处的$0.186\leq c_{s}\leq 1$。
2022-07-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Intermediate inflation from a non-canonical scalar field
研究了具有类幂拉格朗日量的非正则标量场中的中间暴胀。我们发现，与标准的正则中间暴胀相比，我们的非正则模型与普朗克2015年的观测结果是相容的。此外，我们估计了等边非高斯参数，这与普朗克2015年的预测是一致的。然后，我们得到了暴胀初始时刻的能量标度的近似，并证明它可以是普朗克能量标度的量级，即${M_P} \sim {10^{18}}\,{\rm{GeV}}$。我们将看到，经过一段短时间后，暴胀进入慢滚状态，其能量标度为${M_P}/100 \sim \;{10^{16}}{\rm{GeV}}$，视界退出发生在这个能量标度。我们还研究了一个想法，在我们的非规范模型，以克服中间通货膨胀的核心缺点，这是事实，通货膨胀永远不会结束。我们解决了这个问题，而没有显着干扰的性质，直到地平线出口的时间的中间通货膨胀。
2015-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Neutrinos help reconcile Planck measurements with both Early and Local Universe
根据最近BICEP 2的B模偏振探测结果，我们重新研究了一个大的暴胀张量标量比r_{0.05} =0.2^{+0.07}_{-0.05}，最初被用来解释宇宙微波背景（CMB）温度功率谱与膨胀率H 0和宇宙结构的局部测量之间的紧张关系。由于只有标准的活动中微子和幂律标量谱，这种探测在r<0.11（95%置信度）的上限上处于紧张状态，因为引力波的温度各向异性缺乏相应的低多极过剩。一个额外的无菌物种具有相同的能量密度，需要协调的CMB数据与H 0测量也可以缓解这种新的紧张局势。将普朗克温度谱、ACT/SPT温度谱、WMAP 9极化、H_0、重子声学振荡和局域团丰度测量与BICEP 2数据相结合，我们发现了一个无菌大质量中微子的联合证据，对于有效数，Δ Neff增加到0.98 \pm 0.26，ms= 0.52 \pm 0.13 eV的有效质量或3.8西格玛和4西格玛证据分别。我们提醒读者，这些结果对应于联合统计证据，此外，星团和H 0测量中的天体物理系统误差以及小尺度CMB数据可能会削弱我们的结论。
2014-09-17 astro-ph.CO hep-ph
A Double-Sine-Gordon Early Universe
Research Institute for Astronomy and Astrophysics of Maragha (RIAAM), University of Maragheh（马拉盖天文与天体物理研究所，马拉盖大学）；Department of Physics, School of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad（马什哈德费尔多西大学理学院物理系）；Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University（福岛大学共生系统科学学部）
本研究提出基于Double-Sine-Gordon势的早期宇宙孤子模型，能满足暴胀所需e折叠数、符合观测数据，可自洽描述暴胀与再加热时期，解决相关宇宙学问题。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Warm-Intermediate inflationary universe model
研究了介于幂律和指数之间的中间膨胀背景下的热暴胀宇宙模型。这些模型是可实现的一般条件推导和讨论。这项研究是在弱耗散和强耗散制度。在本研究中考虑的暴胀子势分别为负幂律和幂次幂函数。我们的模型的参数是从WMAP的三年和五年的数据约束。
2009-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Non-thermal post-inflationary history
最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）可以用来限制暴胀的能量尺度。然而，这些结论取决于对宇宙后暴胀历史的假设。例如，在热膨胀后历史的标准情况下，宇宙从膨胀结束到辐射物质平等的时代一直处于辐射主导地位，TCC被用来证明膨胀期间的哈勃参数$H_{\inf}$低于${\cal O}(0.1) ~{\rm GeV}$。具有非热后暴胀历史的宇宙学情景是标准情景的动机良好的替代方案，找出TCC对这种情景施加的可能约束是有趣的。在这项工作中，我们发现的TCC兼容绑定在$H_{\inf}$，如果核合成前的后暴胀历史是非热的增强量。然后，我们认为，如果TCC是正确的，对于一个大类的场景，它是不可能的宇宙已经经历了一个阶段的模统治。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining Planck scale physics with CMB and Reionization Optical Depth
我们提出了一个双向的相互作用的原理证明在非常早期的宇宙和后期的观测物理。我们发现的原始机制之间的关系，负责大规模的功率抑制的原始功率谱和再电离光学深度$τ$的值。这些机制可影响$τ$的估计。我们表明，使用未来的测量$τ$，人们可以获得前暴胀动力学的约束，提供了一个新的窗口非常早期的宇宙物理。此外，新的重新估计的$τ$可以潜在地解决$τ$的高和低$\ell$测量之间的适度差异，因此为功率抑制异常及其原始起源提供经验支持。
2017-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary universe from perfect fluid and $F(R)$ gravity and its comparison with observational data
在理想流体模型和$F(R)$引力理论的框架下，通过重构方法研究暴胀模型的观测量描述，特别是曲率扰动谱指数、张量标量比和谱指数的运行.最后，将理想流体和$F(R)$引力对暴胀的描述与普朗克卫星和BICEP 2实验等宇宙学观测结果进行了比较。用具体的例子证明了理想流体可能导致与普朗克数据一致的暴胀宇宙。几种$F(R)$重力模型，特别是幂律模型，在Planck和BICEP 2结果所允许的范围内，给出了与谱指数和张量标量比相一致的最佳拟合值。
2014-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Intermediate homogenization of the Universe and the problem of gravitational entropy
本文研究非均匀宇宙模型的中间均匀化问题。它表明，球对称模型，不管状态方程，可以经历中间均匀化，即一个模型可以接近均匀和各向同性的状态（作为鞍点）从一个相对广泛的初始非均匀条件。同质化不是永久的-只是暂时的。最终，模型朝着未来的非均匀状态发展。我们还研究了引力熵的问题。所有我们检查过的熵的定义都给出了在均匀化过程中引力熵的减小。因此，我们要么接受引力熵可以减少，要么尝试用其他方式来定义它，而不仅仅是通过密度梯度，因为密度梯度在均匀化过程中会减少。
2013-09-23 astro-ph.CO gr-qc
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
Warm-Intermediate inflationary universe model in braneworld cosmologies
本文研究了膜世界宇宙学背景下的暖中介暴胀宇宙模型。这项研究是在弱耗散和强耗散制度。我们发现，以标量场表示的标量势和耗散系数分别按型幂律和方幂律演化。这些模型是可实现的一般条件推导和讨论。我们还研究了每个区域的标量和张量扰动。我们使用最近的天文观测来约束膜世界模型中出现的参数。
2011-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Einstein-Cartan cosmology vs. Planck data
对普朗克数据的首次综合分析表明，包含暗能量和冷暗物质的宇宙学模型能够满意地解释膨胀宇宙的基本物理特征。然而，由于无法同时拟合大尺度和小尺度TT功率谱，标量功率指数小于1，以及观测到的各向同性破坏的现象很少被CMB的统计指标所发现，这促使理论界寻找解释。我们表明，具有成团暗物质晕及其相应的成团角动量耦合到挠率的爱因斯坦-嘉当宇宙学模型，可以解释星系团的小尺度-大尺度差异和较大的特有速度（体流）.在爱因斯坦-嘉当方程中，不为零的宇宙总角动量（挠率）作为一个负的有效密度项进入，导致质量密度的部分抵消。Einstein-Cartan模型的积分Sachs-Wolfe贡献是负的，因此它可以部分抵消TT CMB谱的大尺度功率。观测到的各向同性破坏是爱因斯坦-嘉当模型的一个自然组成部分，它是由宇宙演化早期轻Majorana中微子的自旋密度引起的，并与轻子CP破坏和物质-反物质不对称性有关。
2014-05-14 astro-ph.CO physics.gen-ph
The Status of Cosmic Topology after Planck Data
本文回顾了普朗克CMB数据对宇宙拓扑学的检验现状，指出数据虽最支持平坦无限空间，但仍与庞加莱十二面体空间、超环面及皮卡德号角等复杂多重连通模型相容。
2016-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of cosmological inflation and predictions for reheating in the light of 2018 PLANCK results
我们研究了两个具体的暴胀模型的动力学，即自发对称性破缺暴胀和环形暴胀。我们约束的参数，一个可行的暴胀宇宙出现使用最新的普朗克结果，去年，我们给出的持续时间的再加热以及再加热温度后，通货膨胀的预测。我们的数值结果表明，通过轻生重子可能实现的暴胀模型中考虑这项工作。
2020-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Testing Planck 2020 and DESI data on wCDM Models
本研究通过比较不同wCDM参数化动态暗能量模型，利用Planck 2020和DESI等最新数据进行贝叶斯分析，缓解H₀和σ₈张力，发现新数据约束更优且观测支持ΛCDM模型。
2025-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Stabilising the Planck mass shortly after inflation
我们考虑一个模型的早期宇宙，其中包括两个标量场：暴胀子，和第二个领域的驱动普朗克质量（或引力常量）的稳定。我们表明，这第二个领域的非最小耦合的Ricci标量源的非绝热压力扰动。通过进行完全数值计算，我们发现，反过来，这提高了膨胀后的原始功率谱的振幅。
2015-05-20 astro-ph.CO hep-th
Interacting Dark Energy in a closed universe
最近由普朗克卫星测量的宇宙微波各向异性功率谱的测量结果表明，在超过$99 \%$置信水平的情况下，宇宙更倾向于封闭宇宙。然而，这种情况与几个低红移观测值不一致，包括Ia型超新星的光度距离。在这里，我们表明，相互作用暗能量（IDE）模型可以缓解普朗克和超新星Ia数据之间的差异在一个封闭的宇宙。因此IDE宇宙学仍然是非常吸引人的场景，因为它们可以为不同基准宇宙学中的许多观测张力提供解决方案。这里提出的结果强烈支持更广泛的宇宙学数据的分析，并建议放松通常的平坦性和真空能量的假设可以导致更好的理论和观测之间的协议。
2020-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
