Testing Modified Gravity theory (MOG) with Type Ia Supernovae, Cosmic Chronometers and Baryon Acoustic Oscillations
我们分析了调制引力(MOG)理论,提出了莫法特,在宇宙学的背景下。我们使用Ia型超新星(SNe Ia),重子声学振荡(BAO)和宇宙计时器(CC)的数据来测试MOG预测。为此,我们进行$χ^2$测试,考虑固定值的$H_0$和$V_G$,自相互作用势的一个标量场的理论。我们的研究结果表明,MOG理论是在协议与所有的数据集的某些特定值的$H_0$和$V_G$,作为BAO数据集的最强大的工具来测试MOG预测,由于其约束力。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Gravity (MOG), Cosmology and Black Holes
通过在广义相对论中增加两个新的自由度,即标量场引力耦合强度$G= 1/χ$和自旋为1的引力矢量场$ϕ_μ$,提出了一种协变修正引力(MOG). $G$记作$G=G_N(1+α)$,其中$G_N$是牛顿常数,矢量场的引力源荷是$Q_g=\sqrt{αG_N}M$,其中$M$是物体的质量。该理论的宇宙学解是在均匀各向同性宇宙学中导出的。MOG中的黑洞是静止的,是引力坍缩的最终产物,是具有球拓扑的轴对称解。证明了在渐近平坦边界条件下,孤立黑洞的标量场$χ$处处恒定。这样做的结果是标量场失去了它的磁矩辐射。
2021-02-10 astro-ph.CO gr-qc
CMB Acoustic Power Spectra in STVG-MOG
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文通过标量-张量-矢量引力理论(STVG-MOG)实现宇宙学模型,其中矢量场激发在早期宇宙中充当无碰撞、无压组分,使声学峰与ΛCDM预测一致,无需引入粒子暗物质。
2026-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Modified Gravity (MOG) and its test on galaxy clusters
莫法特的修正引力(MOG)理论假设一个有质量的矢量粒子对张量引力有排斥作用。对于星系团A1689的X射线气体和强透镜性质的新数据。通过调整星系密度剖面,可以与MOG拟合。然而,这似乎是一种有效的暗物质成分,给MOG带来了严重的问题。星系团A1835的新的气体和强透镜数据支持这些结论,并指出在MOG理论中气体单独高估透镜效应的趋势。
2018-02-13 astro-ph.CO
The phase space analysis of modified gravity (MOG)
我们调查的标量矢量张量引力理论称为MOG的宇宙学后果。在MOG中,除了度量张量之外,还有两个标量场$G(x)$和$μ(x)$,以及一个矢量场$ϕ_α(x)$。利用相空间分析方法,我们研究了MOG模型的宇宙学结果,发现了$Λ$ CDM模型中所没有的一些有趣的新特征。更具体地说,我们研究的可能性,如果这个理论的额外领域的行为像暗能量来解释宇宙加速。更有趣的是,无论有没有宇宙常数,都会发生强烈的幻影穿越。我们还发现,这个理论在其原始形式($Λ\neq 0$),拥有一个真正的宇宙学历元序列。虽然我们发现,令人惊讶的是,有两个辐射主导的时代$f_5$和$f_6$,两个物质主导的阶段$f_3$和$f_4$,和两个晚时间加速时代$f_{12}$和$f_{7}$。根据初始条件,宇宙将只实现这六个时代中的三个。然而,物质主导的阶段与标准的物质主导的时代截然不同。在这些阶段中,宇宙尺度因子分别以$a(t)\sim t^{0.46}$和$t^{0.52}$的形式增长,它们比标准情况下的速度慢,即$a(t)\sim t^{2/3}$。考虑到这些结果,我们讨论了MOG的宇宙学可行性。
2016-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Method of N-body simulation on the MOdified Gravity
标量张量向量引力(STVG)是约翰·莫法特(John Moffat)在2005年提出的一种改进的引力理论。MOG是这个理论的简称,它是在Brans-Dicke理论的基础上增加了一个有质量的矢量场。它可以解释银河系旋转曲线和结构的形成没有暗物质。没有暗能量,宇宙也会加速。然而,这些都是发展者和合作者的主张,这一理论也仅仅是通过简单的近似计算来检验的。因此需要更多的客观验证,我们将从N体模拟的角度进行验证。Brandao(2010)已经完成了这方面的研究,但是他们没有在MOG上精确地建立N体模拟。本文给出了MOG上N体模拟的更精确的公式。
2012-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Observationally Verifiable Predictions of Modified Gravity
MOG是一个基于作用量原理的完全相对论修正引力理论。MOG场方程在两种重要情况下是精确可解的。在引力质量的球对称静态情况下,方程也有一个近似解,非常类似于Reissner-Nordstrom度规。此外,对于弱引力场,可以得到牛顿加速定律的Yukawa型修正,它可以用来模拟一系列天文观测。在没有非重子暗物质的情况下,MOG提供了与星系旋转曲线、星系团质量和引力透镜数据很好的一致性,同时预测与爱因斯坦在太阳系尺度上的预测没有明显的偏差。场方程的另一种解决方案,获得了一个空间均匀的情况下,各向同性宇宙。MOG在没有引入爱因斯坦的宇宙学常数的情况下预测了一个加速的宇宙;它还预测了一个CMB声功率谱和一个质量功率谱,这与观测结果一致,而不依赖于非重子暗物质。在未来的观测或空间实验中增加的灵敏度可能足以将MOG与其他理论区分开来,特别是LCDM宇宙学的“标准模型“。
2009-08-06 astro-ph.CO gr-qc
Moffat's Modified Gravity tested on X-COP galaxy clusters
标量张量矢量引力(STVG)是一种完全协变的洛伦兹不变引力理论,也称为修正引力(MOG),它是用动态质量矢量场和标量场修正广义相对论的一种引力理论。在STVG中,矢量场$ϕ$的质量$μ$和万有引力常量G享有动力场的地位。利用XMM-Newton望远镜X射线观测得到的重建的星系团总质量,结合普朗克全天巡天观测到的Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应,估算了MOG中修正星系团质量后的参数$ α$和$μ$.
2022-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on the Modified Gravity Model (MOG) Proposed by Moffat: Using the Magellanic System
在修正的重力模型的框架内,研究了麦哲伦流(MS)动力学的一个简单模型。我们假设星系是由重子物质组成的背景下的暗物质的情况。我们在这里使用的模型被命名为Moffat(2005)提出的修正重力(MOG)。为了检验在MOG理论下MS的整体性质的兼容性,MS的观测径向速度剖面与使用$χ^2$拟合方法的数值结果进行了比较。为了获得最佳的模型参数,进行了极大似然分析。我们还将该模型的结果与冷暗物质(CDM)晕模型和Bekenstein(2004)提出的另一种引力模型TeVeS进行了比较。我们表明,通过选择适当的值的自由参数,MOG理论似乎是合理的解释MS以及CDM和TeVeS模型的动力学。
2010-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy Cluster A1689 in Modified MOND, MOG and Emergent Gravity
我们在两个修改后的MOND框架(EMOND和我们所说的广义MOND或GMOND)的集群A1689模型的目的是确定是否有可能解释推断的加速度分布,从引力透镜,没有援助的暗物质。我们还将我们的结果与MOG/STVG和涌现引力的预测进行了比较。利用重子质量模型,我们确定了由修正的引力方程预测的总引力加速度,并将结果与文献中A1689的暗物质的NFW剖面进行了比较.理论参数推断经验,与以前的工作的帮助。我们能够重现GMOND,EMOND和MOG所需的A1689加速度曲线,但不能重现Emergent Gravity。还有更多的工作需要进行关于了解如何GMOND参数在不同的环境中的行为。此外,我们表明,准确的重子剖面变得非常重要时,进行修改的重力模型,而不是ΛCDM。
2017-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing MOdified Gravity (MOG) theory and dark matter model in Milky Way using the local observables
在本文中,我们研究了另一个替代暗物质的理论--修正引力理论(MOG),通过测试它在垂直和横向上用重子物质描述银河系局域动力学的能力。MOG的目的是解释星系和星系团的动力学,而不需要暗物质。我们使用本地观测数据,如垂直色散,旋转曲线,面密度和数密度的恒星在银河系中,获得的MOG和MW的重子分量的参数,通过实施贝叶斯方法的参数估计的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们比较我们的结果与MW的暗物质模型。MOG和CDM两种模型都能很好地描述本地MW内恒星的自转曲线和垂直动力学。在该分析中,MOG自由参数的最佳值为$α= 8.99 \pm 0.02 $和$μ=0.054\pm 0.005$ kpc $^{-1}$。同时,我们还得到了广义gNFW模型在暗物质模型中的参数。我们从MOG得到的最佳隆起质量值是$(1.06 \pm 0.26)\times10^{10}\rm M_{\odot}$,这与从微透镜观测得到的估计一致。
2020-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Applying MOG to lensing: Einstein rings, Abell 520 and the Bullet Cluster
我们在MOG修正的引力理论的背景下研究了引力透镜。使用配方的理论,没有可调或拟合参数,我们提出的MOG运动方程的缓慢,非相对论性测试粒子和超相对论性测试粒子,如光线。我们演示了如何MOG预测光的弯曲可以应用于天文观测。我们的研究首先集中在一小部分强透镜观测上,发现透镜对象的性质与理论的预测一致。我们还提出了碰撞集群1 E0657 -558(也被称为子弹集群)和阿贝尔520的分析,在这两种情况下,MOG理论的预测是在良好的协议与观察。
2018-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Linear cosmological perturbations in Scalar-tensor-vector gravity
我们研究的宇宙学扰动的标量-张量-矢量引力理论的背景下,在文献中称为MOG。最近的研究表明,MOG再现了一个可行的背景宇宙学演化的$Λ$ CDM。然而,物质主导的时代略有不同。本文研究了线性物质扰动,并估计了相应的修正重力参数。我们发现,MOG降低了扰动的增长率,并与RSD数据比较表明,MOG表明$σ_8$的值更高,相比$Λ$ CDM。这一点对MOG的宇宙学可行性构成了强有力的挑战。
2020-02-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Measuring gravitational behavior at short distances in space: A local test for MOND/MOG
我们认为AQUAL理论-一种能够解决质量缺失问题的修正引力理论-并研究其在太阳系引力鞍点的微引力测试预测。我们报告说,AQUAL模型增强了重力鞍点周围的亚微米范围内的重力,到目前为止还没有被注意到。这种增强是可以测量的。因此,我们呼吁在太阳引力鞍点内实施微米引力测试。
2013-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The MOG Weak Field approximation II. Observational test of Chandra X-ray Clusters
我们应用弱场近似极限的协变标量张量矢量引力(STVG)理论,所谓的调制引力(MOG),星系团的动力学只使用重子物质。弱场近似下的MOG有效引力势由吸引的牛顿项和排斥的Yukawa项组成,并带有两个参数$α$和$μ$ .用预测的星系自转曲线拟合观测数据,得到了这些参数的数值,得到了最佳拟合结果:$α= 8.89 \pm 0.34$和$μ= 0.042\pm 0.004$ kpc $^{-1}$ ~ \cite{rah13}。我们扩展到星系团的观测测试这一理论,使用数据的电离气体和附近的星系团的温度分布由钱德拉X射线望远镜。利用MOG团簇维里定理,我们比较了11个团簇的观测和理论质量分布。星系团内部的理论质量分布超过了观测数据。然而,星系团内部的观测数据(即,$r<0.1 r_{500}$)是分散的,但在大于$\sim 300$ kpc的距离处,观察到的和预测的质量分布收敛。我们的结果表明,MOG作为一个修改的引力理论是兼容的观测数据从太阳系到兆秒差距尺度,而不调用暗物质。
2014-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing MOG, Non-Local Gravity and MOND with rotation curves of dwarf galaxies
修正引力(MOG)和非定域引力(NLG)是广义相对论的两种替代理论。他们能够解释螺旋星系和星系团的旋转曲线,而不包括暗物质(Moffat & Rahvar 2013,2014; Rahvar & Mashhoon 2014)。在弱场近似下,这两个理论有类似的形式,有效引力势有两个分量:(i)牛顿引力,引力常量增加了一个因子$(1+α)$;(ii)汤川型势,产生一个长度标度为$1/μ$的排斥力。在这项工作中,我们比较了小东西目录中的矮星系的旋转曲线与MOG,NLG和修正的牛顿动力学(MOND)的预测。我们发现,这些理论的通用参数,可以拟合的旋转曲线的矮星系与更大的恒星质量的光比相比,在银河系附近的恒星。未来对矮星系中恒星质量函数的直接观测可以检验不同的修正引力模型。
2017-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modified Gravity or Dark Matter?
修正引力理论(Modified Gravity,MOG)在不使用暗物质或爱因斯坦宇宙学常数的情况下,已成功地解释了星系的自转曲线、星系团的运动、子弹团和宇宙学观测。我们回顾了该理论的主要理论思想和应用天体物理和宇宙学数据。
2011-03-29 astro-ph.CO gr-qc
MOG cosmology without dark matter and the cosmological constant
在这项工作中,我们研究了宇宙动力学的修正引力(MOG)理论,并将结果与$Λ$ CDM宇宙学进行了比较。我们在线性微扰水平上研究了MOG模型的背景宇宙学性质和结构的形成。我们比较了这两个模型与目前可用的宇宙学数据,使用统计贝叶斯分析。在获得对自由参数的更新约束后,我们使用一些模型选择方法来帮助选择更一致的模型,例如简化卡方($χ^2_{\rm red}$)和一些基本信息准则,例如赤池信息准则(AIC),贝叶斯因子或贝叶斯信息准则(BIC)和偏差信息准则(DIC)。通过对$χ^2_{\rm red}$和DIC的结果进行总体统计分析,使用背景数据和结构形成的线性增长,MOG模型似乎与$Λ$ CDM模型一致。
2021-08-15 astro-ph.CO
Tabletop potentials for inflation from $f(R)$ gravity
本文证明具有双质量尺度的修正引力理论(MOG)可转化为Einstein标架下的标量场子台面势模型,该模型与CMB观测高度吻合,为基于MOG的暴胀理论提供了新方向。
2023-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Gravity and the Phantom of Dark Matter
天体物理数据分析的弱场预测支持的说法,修改的重力(MOG)理论提供了一个自洽的,标度不变的,星系旋转曲线的通用描述,而不需要非重子暗物质。比较Milgrom的修正动力学(MOND)的预测提供了一个最佳的拟合和实验确定的通用值的MOND加速度参数。修正的引力理论的预测相比,冷的非重子暗物质(CDM)的预测,包括一个恒定密度的核心修改的拟合公式,它产生良好的适合星系旋转曲线,包括低表面亮度和矮星系。分析星系团的质量分布推断从X射线光度测量,从附近最小的星系团的星系团的最大的,它表明,虽然MOG提供一致的拟合,MOND不适合观察到的形状的集群质量分布的任何值的MOND加速参数。CDM的预测比较证实,而Navarro-Frenk-White(NFW)拟合公式不适合观察到的星系团质量分布的形状,核心修改的暗物质拟合公式提供了极好的最佳拟合,支持重子是动态的重要分布的暗物质晕的假设。
2009-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Can modified gravity models reconcile the tension between CMB anisotropy and lensing maps in Planck-like observations?
普朗克2015年的数据似乎有利于CMB光谱中的透镜振幅参数$A_{\rm L}=1.22\pm0.10$的大值。该结果与透镜重建结果$A_{\rm L}^{ϕϕ}=0.95\pm0.04$处于$2σ$张力中。在本文中,我们模拟了几个CMB各向异性和CMB透镜光谱的基础上普朗克-2015最佳拟合宇宙学参数值和普朗克蓝皮书光束和噪声规格。我们分析了几个修改后的重力模型的有效场论框架内对这些模拟,发现模型的有效牛顿常数增强可以调制CMB各向异性谱的方式类似的$A_{\rm L}$参数。然而,为了充分地透镜CMB各向异性,如在普朗克-2015结果中,物质扰动的增长被大大增强,并给出高的$σ_8$值。当将这些数据与其他探测器结合时,这反过来又被证明是有问题的,比如CFHTLenS的弱透镜效应,它有利于较小幅度的物质波动。
2015-02-23 astro-ph.CO gr-qc
Higher-Dimensional MOG dark compact object: shadow behavior in the light of EHT observations
本文推导 STVG 中高维 MOG 暗致密天體度规,利用 Carter 与 Hamilton–Jacobi 方法分析光子轨道和阴影,并结合 M87 的 EHT 观测约束额外维度、α 参数及加速度界限。
2024-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Gravity and the Origin of the Excess Radio Galaxy Number-Count Dipole
Perimeter Institute for Theoretical Physics(佩里曼理论物理研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
STVG-MOG理论通过增强大尺度引力响应解释无线电星系数量计偏振异常,为宇宙学信号提供新的探测途径。
2026-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Parametrised modified gravity and the CMB Bispectrum
我们预测的限制,从宇宙微波背景(CMB)的各向异性双谱,所产生的透镜和集成Sachs-Wolfe效应之间的相关性的重力修正理论。在修正引力模型中,度规势的演化一般会发生改变,对CMB双谱信号的贡献与标准宇宙学模型中的预期有很大不同,我们采用参数化的方法,重点研究了三种不同的模型:Linder增长指数模型、Chameleon型模型和f(R)理论。我们表明,对模型参数的约束将显着改善未来的CMB双谱测量。
2012-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of Modified Gravity at Recombination
我们讨论的现象学印记的修改重力在早期宇宙的重组时间的具体重点。我们得出几个有趣的结果,这样的修改对宇宙学观测的影响,特别是对声振荡的驱动和定相,观察到的CMB和BAO,以及弱引力透镜的CMB和星系的形状。这扩大了可用于当前和未来测量的重力测试的测量池,特别是实现了CMB频谱主峰结构的全部约束能力。我们调查这样的现象是否可以放松宇宙学测量之间的紧张关系,并发现在重组时的引力常量的修改将有助于调和测量的CMB与本地测量的哈勃常数。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Probing modified gravity theories with the Sandage-Loeb test
在本文中,我们量化了未来测量来自类似宇宙动力学实验的光谱仪的Sandage-Loeb测试信号的能力,以约束一些流行的修改重力理论,包括DGP膜世界场景、$f(R)$修改重力和$f(T)$重力理论。我们发现,Sandage-Loeb检验测量能够打破模型参数之间的简并显着,从而大大改善宇宙学约束的所有有关修改的引力理论时,结合最新的观测CMB-位移参数。然而,它们产生的模型参数之间的简并方向几乎相同的距离比数据来自最新观测的宇宙微波背景和重子声学振荡(CMB/BAO)。此外,对于$f(R)$修正重力,Sandage-Loeb检验可以提供与CMB/BAO完全不同的模型参数空间有界区域,从而补充了强互补约束。
2013-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological gravity on all scales V: MCMC forecasts combining large scale structure and CMB lensing for binned phenomenological modified gravity
Ludwig-Maximilians Universität(路德维希-马克西米利安大学);Indian Instititute for Science Education and Research (IISER)(印度科学教育研究所);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);University of Sussex(萨塞克斯大学);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所)
本文通过模拟大尺度结构和CMB透镜数据,研究了修改引力模型在非线性尺度上的建模挑战,展示了MCMC预测在分箱参数化中的应用,揭示了μ和η之间的退化关系及透镜势的约束方向。
2026-07-21 astro-ph.CO gr-qc
The CMB lensing bi-spectrum as a probe of modified gravity theories
与爱因斯坦的广义相对论(GR)相比,引力理论修正了宇宙结构。在最后一个散射面上的宇宙微波背景(CMB)起伏图案被这些结构沿着光子路径透镜化到观测者。因此,所观察到的CMB图案保留了结构生长历史的痕迹。我们发现,观测的CMB透镜双谱提供了一个有趣的方式来约束偏离GR在广泛的一类标量张量引力理论称为“超越Horndeski”。我们量化的通用参数的约束描述的偏离GR取决于有效的多极范围的分析。我们的结果进一步表明,一个精确的非线性校正的物质双谱在修改的重力考虑时,双谱用于探测超过多极$\ell_{\rm max} \gtrsim 1500$的尺度是必要的。我们还发现,结果是不敏感的筛选机制的实施细节,在非常小的规模。最后,我们证明了潜在的透镜双谱提供了一个盲重建的红移演化的修改后的重力参数相结合的CMB和低Z源透镜数据的分析。
2018-05-27 astro-ph.CO
Beyond Einstein: Cosmological Tests of Model Independent Modified Gravity
在过去的几年里,与模型无关的修正引力参数化引起了人们的广泛关注;许多实验和观测数据的组合被建议来约束这些参数化,未来的调查看起来非常有希望。星系团已经被提及,但在文献中没有像其他一些探测器那样广泛地研究。在这里,我们看看添加星系团的混合观测,并检查他们是否可以改善修改后的重力参数的约束。特别是,我们预测的约束相结合的普朗克CMB光谱和SZ集群目录和DES一样弱透镜调查。我们已经发现,增加集群计数可以改善从组合CMB和WL数据中获得的约束。
2011-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Future CMB ISW-Lensing bispectrum constraints on modified gravity in the Parameterized Post-Friedmann formalism
通过对ISW-Lensing双谱和CMB功率谱的联合分析,预测了普朗克卫星实验中参数化后弗里德曼(PPF)形式下修正引力的Hu-Sawicki模型和Bertschinger-Zukin模型的约束条件.我们发现,即使只考虑温度-温度模式的CMB功率谱,普朗克数据预计将减少至少一个数量级的WMAP相比,修改后的重力参数$B_0$(有关的额外标量自由度的康普顿波长的现值)的误差条。谱-双谱联合分析可以进一步改善结果的系数范围从1.14到5.32取决于特定的修改的重力模型。我们的主要结果之一是ISW-Lensing双谱和功率谱之间的互相关可以安全地忽略时,执行联合分析。为了简单起见,我们只研究一个参数({ $B_0$ })的可能性,并将所有其他宇宙学参数固定为WMAP 7年结果中的最佳拟合值。
2013-07-30 astro-ph.CO
Measuring the modified gravitational waves propagation beyond general relativity from CMB observations
在修正的引力理论中,引力波的传播是以非标准的方式表示的。我们考虑了一个不同于GR的摩擦项,并从观测中约束了修正的引力波传播。修正后的引力波产生各向异性和极化,产生可测量的张量功率谱。我们探讨了摩擦项对B模式功率谱的影响以及对其他参数约束的影响(例如,$r$或$A_t$),当允许$ν_0$在来自Planck+ BK 18数据集的蒙特卡罗分析中变化时。如果我们假设标量扰动的结果不变,则暴胀相容性关系随摩擦项而改变。在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_0$模型中,张量与标量的比值和张量谱的幅值受到明显的影响.
2022-07-01 astro-ph.CO
Lensing-induced morphology changes in CMB temperature maps in modified gravity theories
宇宙微波背景(CMB)的透镜效应改变了温度涨落的形态,因此Minkowski泛函等拓扑描述子可以用来研究导致这种透镜效应的引力模型。我们展示了如何最近推出的二比二和三比一的库尔特谱(及其相关的相关函数),这取决于功率谱的透镜势,可以用来探测修改后的重力理论,如$f({R})$理论的重力和quintessence模型。我们还研究了基于有效场论的模型,包括常数$Ω$模型和低能Ho \vrava理论。对于未来计划的CMB偏振任务COrE $^{+}$,用于检测透镜引起的形态变化的累积信噪比估计达到${\cal O}(10^3)$。假设前景去除是可能的$\ell_{max}=3000$,我们表明,许多修改后的重力理论可以拒绝与高层次的意义,使这种技术的功率星系弱透镜或红移调查。这些拓扑估计也是有用的区分{ \em透镜}从其他散射二次在四点函数或三谱的水平。例子包括动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)效应,它与透镜效应一样,缺乏光谱失真。我们还讨论了未减影点源的前景污染的复杂性。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB lensing in a modified $Λ$CDM model in light of the $H_0$ tension
在局域宇宙中观测到的哈勃参数测量与宇宙微波背景(CMB)数据的不一致可能预示着一种新的物理现象。至关重要的是要测试其他模型,这些模型将哈勃的张力与这个方向的其他宇宙学观测相协调。宇宙微波背景辐射透镜效应是一个关键的观测,它将早期宇宙扰动与物质的晚期分布联系起来。在这项工作中,我们研究了预测的<$$Λ$ CDM作为一个解决方案的$H_0$张力的CMB透镜和低,高-$\ell$的温度(TT)功率谱的内部不一致性。我们发现,该模型松弛低和高$\ell$的TT轻度不一致和CMB透镜张力同时。因此,具有与添加了透镜振幅$A_L$的$Λ$ CDM相同数量的自由参数的UPDMATHABMM CDM与$Δχ^2=-3.3$具有更好的拟合。
2021-08-18 astro-ph.CO
Modified Gravity and the CMB
研究了修正引力对宇宙微波背景谱峰结构的影响。我们专注于简单的模型修改后的重力介导的一个大规模的标量场耦合到重子和冷暗物质。这捕获了变色龙、变色龙、变色龙和$f(R)$模型的特征。我们发现,CMB峰可以在三个独立的方式提供的康普顿半径的质量标量是不是远离声视界在最后散射的影响。当大质量标量与冷暗物质(CDM)的耦合较大时,CDM扰动在康普顿半径内的异常增长引起峰值振幅的变化。当耦合到重子是适度大,修改的声速和峰值移动到更高的动量。最后,当两种耦合都不消失时,萨克斯-沃尔夫温度中出现与牛顿势成正比的新贡献,并增加峰值振幅。我们还展示了如何,给定任何时间演化的标量场质量,可以工程师一个相应的修改后的引力模型的变色龙型。这就开辟了在低红移下,对修正引力与CMB峰和大尺度结构有独立约束的可能性。
2011-12-09 astro-ph.CO hep-ph
The Train Wreck Cluster Abell 520 and the Bullet Cluster 1E0657-558 in a Generalized Theory of Gravitation
修正引力理论的一个主要障碍是解释星系团的动力学。一个情况下,广义引力理论称为标量张量矢量引力(STVG)或MOG(修改重力)来解释合并集群动力学。本文介绍的结果,重新分析的子弹集群,以及分析的训练残骸集群在弱引力场的限制,没有暗物质。King- $β$模型用于拟合两个簇的X射线数据,并且使用该拟合的参数计算$κ$ -映射。通过从$κ$ -地图数据中减去预测的$κ$-地图来估计星系团中的星系数量。对子弹星系团的估计是,该星系团的$14.1\%$是由星系组成的。对于训练残骸星系团,如果使用Jee等人的数据,星系团的$25.7\%$是由星系组成的。星系中的重子物质和MOG中引力的增强使透镜峰发生移动,使其偏离气体。这项工作表明,这种广义引力理论可以解释没有暗物质的星系团合并动力学。
2018-03-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A comparative study of MOND and MOG theories versus the$κ$-model: An application to galaxy clusters
本文对比了MOND、MOG理论与新提出的$κ$-model在星系团中的应用,指出$κ$-model作为MOND衍生理论,能在不引入高度不确定暗物质物理的情况下有效减少暗物质需求。
2024-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
CMB Lensing Constraints on Dark Energy and Modified Gravity Scenarios
弱引力透镜在宇宙微波背景温度和偏振角功率谱上留下了特征印记。在这里,我们调查可能的限制,从未来的CMB角谱测量预计从普朗克和EPIC的综合透镜潜力。我们发现,普朗克和EPIC将限制在6%和1%的水平分别负责透镜的集成投影电位的振幅,非常小的灵敏度的形状的透镜电位。我们讨论了这种测量在约束暗能量和修正的引力标量张量理论中的意义。然后讨论了弱透镜势振幅的错误假设对宇宙学参数推断的影响。
2009-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing quantum gravity effects with latest CMB observations
受量子引力物理的启发,非对易相空间方法导出了一个修正的引力波色散关系。这个特征,如果应用到非常早期的宇宙中,会产生一个修正的原始张量扰动的功率谱,在大尺度上具有功率抑制。我们用BICEP 2和Planck实验来对抗这一现象,并证明了具有修正色散关系的暴胀比标准暴胀范式更能同时拟合观测结果。特别是,数值结果表明,在最新的宇宙微波背景辐射(CMB)观测下,与极小模型相比,原始张量模的量子引力修正功率谱的统计显著性大于$3σ$.我们的研究表明,BICEP 2和普朗克数据之间的潜在张力可以解决量子引力效应。
2014-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Cosmological Expansion and the JWST CMB Optical Depth Tension in Self Interaction Gravity
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
该研究在自相互作用引力框架下修正宇宙膨胀历史,结合Union3超新星与DESI DR2 BAO数据约束参数,成功将预测光深降至与普朗克PR4测量一致的水平,缓解了JWST与CMB间的光深张力。
2026-08-21 astro-ph.CO
New constraints on parametrised modified gravity from correlations of the CMB with large scale structure
研究了修正的引力理论对宇宙微波背景(CMB)各向异性功率谱的影响,特别是在大尺度上,其中积分的Sachs-Wolfe(ISW)效应是重要的.从一般的参数化开始,然后我们专门研究f(R)理论和暗物质粒子之间的Yukawa型相互作用理论。在这些模型中,度规势的演化被改变,对ISW效应的贡献可以与宇宙学的标准模型中的显著不同。我们将这些预测与CMB和ISW的观测数据进行比较,进行了完整的蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)分析。在f(R)理论的情况下,结果是与表征这些理论的额外标量自由度相关联的长度尺度的上限。加上Ia型超新星的哈勃图数据,我们得到了理论长度尺度的上限:B_0 < 0.4,即在95% c.l. λ_1 < 1900 Mpc/h。改善以往中巴的限制。对于Yukawa型模型,在95% c.l.我们还讨论了假定的先验对修正重力参数估计的影响,表明稍微不那么保守的选择将f(R)约束提高到λ_1 < 1400 Mpc/h,对应于95% c.l.时B_0 < 0.2。
2010-04-15 astro-ph.CO
No Slip CMB
无滑移引力是一个简单的修正引力理论,只有一个自由函数和一个有趣的特征,与许多修正引力理论不同,它抑制了增长。这使得它能够更好地拟合当前的红移空间失真和$σ_8$质量波动幅度数据,而不是广义相对论中的$Λ$ CDM,同时保留$Λ$ CDM背景展开和距离。由于它没有引力滑移,它同样改变了CMB透镜效应和物质密度增长,并影响了CMB引力波B模偏振功率谱。我们调查和计算的影响,无滑移引力的CMB透镜和B模式,并提出了一个简单的解析近似。使用蒙特卡罗分析,我们从目前的CMB数据的理论上的限制。
2018-10-29 astro-ph.CO
Modified Cosmology or Modified Galaxy Astrophysics is Driving the z>6 JWST Results? CMB Experiments can discover the Origin in the Near Future
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
研究通过CMB实验分析高红移JWST观测结果,探讨宇宙学模型与星系天文学修改对弱透镜和kSZ信号的影响,以确定驱动观测的物理过程。
2026-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
How Zwicky already ruled out modified gravity theories without dark matter
各种理论,如MOND,MOG,涌现引力和$f(R)$理论通过假设广义相对论和/或牛顿定律的变化来避免暗物质。银河系的自转曲线通常被描述得很好。这里的应用程序星系团被认为是集中在良好的透镜和X射线数据的A1689。作为一个开始,无暗物质的情况被证实是不好的:对暗物质的需求始于星系团中心附近,在那里牛顿定律仍然是有效的。这就引出了兹威基发现的难题,这个难题很可能只能用他的方法来解决,即假设有额外的(暗)物质。电子伏特质量的中微子在(矮)星系中很好地发挥作用,而不会改变其成功。
2017-04-12 astro-ph.CO
Galaxy N-z Relation and CMB Spectrum Based on Cosmological Model with Scalar Field Having Modified Potential Form
我们成功地建立了一个非最小耦合标量场$ϕ$的宇宙学模型,它不仅可以解释星系$N$ - $z$关系的空间周期性或栅栏结构,而且可以解释WMAP卫星观测到的宇宙微波背景辐射(CMB)温度各向异性的空间功率谱。我们的模型宇宙的标量场从核合成时期附近的极小值开始,保持在该状态足够长的时间,允许足够的时间形成CMB温度各向异性,然后在红移$z$为$\sim 1$时开始增长,随后是再现所观察到的$N$ - $z$关系的栅栏结构所需的阻尼振荡。为了实现标量场的这种行为,我们发现有必要引入一种新形式的势$V(ϕ)\propto ϕ^2\exp(-qϕ^2)$,其中$q$是常数。通过这个参数$q$,我们可以控制标量场开始增长的时期。
2011-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Modified Gravity Theories with ISW and CMB Lensing
我们使用优化的偏斜光谱以及与闵可夫斯基泛函(MF)相关的偏斜光谱来测试使用集成萨克斯-沃尔夫效应(ISW)的互相关和宇宙微波背景辐射(CMB)的透镜效应来检测偏离广义相对论(GR)的引力理论的可能性。我们发现,虽然这两个统计可以把修改的重力约束,优化的斜谱是特别敏感的参数$\rm B_0$,表示的{ \em康普顿波长}的标量在目前的时代。我们研究了三种改进的引力理论,即:后参数化弗里德曼(PPF)形式主义;胡-萨维奇(HS)模型;和Bertschinger-Zukin(BZ)形式主义。采用一个类似于欧空局的普朗克任务的实验装置的可能性分析,我们发现,假设GR是正确的模型,我们希望从第一个两个偏斜光谱,$S_{\ell}^{(0)}$和$S_{\ell}^{(1)}$的约束,是相同的:$\rm B_0<0.45$在$95%$置信水平(CL),和$\rm B_0<0.67$在$99%$ CL在BZ模型。第三个偏斜谱没有给出任何有意义的约束。我们发现,最佳的斜谱提供了更强大的约束,给出$\rm B_0<0.071$在$95%$ CL和$\rm B_0<0.15$在$99%$ CL,这是本质上相同的,可以实现使用全双谱。
2014-05-06 astro-ph.CO
Estimators for the cross-pairwise kSZ effect: forecasts for the dark energy and modified gravity parameters with Simons Observatory and CMB-S4
提出交叉成对kSZ估计量,通过将星系团与光谱巡天星系配对并叠加以降低噪声提升信噪比,结合未来CMB实验和星系巡天数据,显著改善暗能量和修改引力参数的预测精度。
2025-05-02 astro-ph.CO
Is Dynamical Dark Energy Necessary? DESI BAO and Modified Recombination
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学);Universite de Montpellier(蒙彼利埃大学)
该研究通过修正再结合而非动态暗能量来解决BAO与CMB观测间的矛盾,并预测更高的H0值以缓解哈勃张力。
2025-12-23 astro-ph.CO
Scalar Photon Coupling and Modified Photon Evolution: CMB Signatures and Cosmological Constraints
Shahid Rajaee Teacher Training University(沙希德·拉贾伊教师培训大学)
研究由标量场与辐射早期相互作用推动的光子扇区现象学扩展,通过在CLASS中实现修改后的光子标度并结合相关数据进行分析,得出常数$\epsilon$扩展受晚期数据组合青睐的结论。
2026-08-20 astro-ph.CO physics.gen-ph
Forecasted constraints on modified gravity from Sunyaev Zel'dovich tomography
观测宇宙学已经成为检验广义相对论的重要实验室,对修正引力的研究构成了现有和未来调查的重要科学案例。在本文中,我们说明了如何未来的测量宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振各向异性可以与大型星系调查相结合,以提高约束修改重力使用技术的Sunyaev Zel'dovich(SZ)层析成像。SZ层析成像利用SZ对小角尺度CMB的动力学/极化贡献与星系红移测量中测量的结构分布之间的相关性来重建远程偶极场和四极场,例如在整个宇宙中观察到的CMB偶极场和四极场。我们计算一类修改重力的远程偶极和四极场的效果,说明这些可观的结合了一些现有的探测器的理想功能。然后,我们进行了一个费舍尔预测的约束下一代CMB实验和星系调查的两个参数类的重力修改。通过将信息从重建的远程偶极和四极场,我们发现,它是可能的,以提高该模型的约束条件的一个因素的$\sim 2$超出了可能与单独的星系调查。我们的结论是,SZ层析成像是一种很有前途的方法,用于测试重力与未来的宇宙学数据集。
2019-08-07 astro-ph.CO
Cosmological parameters from Planck data in SU(2)$_{\rm CMB}$, their local $Λ$CDM values, and the modified photon Boltzmann equation
本文综述了基于SU(2)规范原理的宇宙学模型SU(2)$_{\rm CMB}$,通过Planck数据对比局部与全局$\Lambda$CDM参数,并分析其辐射异常及对光子Boltzmann方程的修正。
2022-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comment on "The Real Problem with MOND" by Scott Dodelson, arXiv:1112.1320
我们评论arXiv:1112.1320,并指出,重子振荡的物质功率谱,而预测的理论,不包括碰撞冷暗物质,强烈抑制的统计窗口函数,用于处理有限大小的星系样本。我们断言,与目前的数据集,物质功率谱的斜率是一个理论的有效性强得多的指标。我们还认为,MOND不应该被用来作为一个strawman理论,因为它不是一般的代表修改的引力理论;一些理论,特别是我们的标量矢量张量修改引力(MOG),提供了更成功的预测宇宙学观测。
2011-12-19 astro-ph.CO
DESI and the Hubble tension in light of modified recombination
本文提出用修正宇宙复合历史替代暗能量随时间演化,发现CMB与DESI数据偏好小尺度成团型早期复合,使H0在2σ内与SH0ES一致,并缓解中微子质量限制。
2024-06-14 astro-ph.CO
Modified Gravity: the CMB, Weak Lensing and General Parameterisations
我们检查一般的物理参数化可行的引力模型中的$f(R)$框架。这与一个额外的标量场的质量有关,称为标量子,它是由理论引入的。使用一个简单的参数化的标量质量$M(a)$,我们发现有一个确切的对应关系模型和流行的参数化的修改后的泊松方程$μ(a,k)$和牛顿势的比率$η(a,k)$。然而,通过将上述模型与其他可行的标量理论进行比较,我们强调文献中的$μ(a,k)$和$η(a,k)$的常见形式并不能准确地表示$f(R)$的行为。随后,我们构建了一个改进的描述标量质量(因此$μ(a,k)$和$η(a,k)$),它捕获了它们的基本特征,并从更多的物理起源的好处。我们研究了标量子的观测特征,并表明背景弗里德曼方程和CMB功率谱的修改是小的。我们还调查了它的影响,在线性和非线性物质的功率谱-签名是显而易见的-从而给予特别重要的弱透镜作为这些模型的探测。使用这种新的形式,我们展示了下一代欧几里德调查将如何约束这些理论及其对当前太阳系测试的补充。在最乐观的情况下,欧几里德和普朗克先验可以在$\sim 20 %$水平上约束基准标量质量$M_{0} = 9.4 \times 10^{-30}{\rm eV}$。然而,标量子质量的衰变率,与基准值$ν= 1.5$,可以被约束到$\sim 3%$的不确定性。
2010-12-31 astro-ph.CO