Comment on "Hubble flow variations as a test for inhomogeneous cosmology"
Saulder et al [2019,A&A,622,A83; arXiv:1811.11976]对标准宇宙学的宇宙局部膨胀进行了一种新的观测测试,与具有微分宇宙膨胀的替代模型进行了比较。他们的分析使用了千禧年模拟中的模拟星系样本,千禧年模拟是在$Λ$ CDM背景下进行的牛顿$N$体模拟。对于微分膨胀的情况下,模拟已被变形,试图纳入一个特定的非均匀宇宙学的功能:时间逃逸模型。结果表明,时间逃逸宇宙学的关键几何特征已被忽略,在此重新标度。因此,Saulder等人(2019)测试的差膨胀模型不能被认为近似于时间逃逸宇宙学。
2019-04-02 astro-ph.CO gr-qc
A Whole Cosmology View of the Hubble Constant
哈勃常数$H_0$是宇宙膨胀率在某一时间(现在)的值,如果不考虑整个膨胀历史和宇宙学,就不能成功地调整。我们概述了一些条件,如果不完全“不去”是"不感谢“,表明改变膨胀历史,例如采用动态暗能量,不能调和不同的演绎$H_0$没有扰乱其他一些宇宙学测量。
2023-01-23 astro-ph.CO
Cosmology and the Hubble Constant: On the Megamaser Cosmology Project (MCP)
哈勃常数Ho不仅描述了在红移z ~ 0处局域空间的膨胀,而且是决定宇宙演化的基本参数。最近的测量Ho锚定造父变星的观测已经达到了百分之几的精度。然而,这个问题是如此重要,以至于需要从几种方法中得到证实,以更好地约束Ho,以及暗能量和空间曲率。一个特别直接的方法涉及到本地星系的距离,远到足以成为哈勃流的一部分,通过水蒸气(H2O)脉泽绕核超大质量黑洞。本文的目的是描述Ho与基本宇宙学问题的相关性,并概述与哈勃常数有关的“巨脉泽宇宙学计划”(MCP)的最新进展。
2012-05-03 astro-ph.CO
Hubble Hullabaloo and String Cosmology
哈勃常数测量值的差异表明了暗能量、暗物质或两者的新物理学。从弦论中汲取灵感,我们探索克服$H_0$问题的可能解决方案。我们调查的宇宙学测定之间的相互作用$ΔN_{\rm eff}{}$和$Z'{}$搜索在大型强子对撞机运行3。
2020-05-04 astro-ph.CO hep-ph
Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下,我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明,这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数,以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数,精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$,$\mathcal{O}(z^2)$,$\mathcal{O}(z^3)$的9,25,61个自由度给出,其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为,推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架,在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble tension from the standpoint of quantum cosmology
本文在量子宇宙学框架下分析哈勃张力,发现量子玻姆势产生类似刚性物质的额外能量密度,可消除哈勃常数测量差异,并将标准宇宙学扩展至量子领域。
2024-02-11 astro-ph.CO gr-qc
A possible solution to the Hubble constant discrepancy -- Cosmology where the local volume expansion is driven by the domain average density
哈勃常数问题是不同尺度下对哈勃常数的不同测量之间的差异。我们表明,这个问题可以解决在非均匀宇宙中的微扰理论的广义相对论框架内,在$t=\mbox{const.}$超曲面的有限的局部区域的空间平均程序的帮助下。本文提出的想法是独特的,因为它具有以下所有属性。a)它是基于广义相对论微扰理论,只考虑普通尘埃物质。不需要任何奇怪的物质或能量成分。b)在有限域上采用空间不变平均方法是必要的。c)关键是线性微扰理论中不均匀性的一阶效应。不需要非线性效应。
2019-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Precision Cosmology and Hubble tension in the era of LSS surveys
我们提出了一个完全相对论的框架来评估随机不均匀性对哈勃-勒梅特图预测的影响。在这方面,我们与宇宙和谐模型中的光度距离红移关系的波动的内在不确定性与估计宇宙学参数从高红移调查(z = 4)。在这个框架内,根据具体的即将到来的调查,欧几里德深调查和LSST,我们表明,宇宙方差与哈勃常数的测量将不超过0.1 $\%$。由于我们的研究结果,我们推断,深调查将提供一个估计的哈勃常数$H_0$,这将是更精确的比一个从本地来源获得的,至少在有关的随机分布的不均匀性的内在不确定性。
2021-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Tests of Standard Cosmology in Horava Gravity and Bayesian Evidence for a Closed Universe, and the Hubble Tension
我们考虑在Horava引力的背景下标准宇宙学的一些背景测试,Horava引力具有不同的空间和时间标度维度,它已被提出作为一个可重正化的,高导数的,洛伦兹破坏的量子引力模型没有鬼的问题。我们获得了“非常强”和“强”的贝叶斯证据,我们的两个宇宙学模型A和B,分别取决于基于Horava引力的参数化的选择,对标准的,空间平坦的,基于广义相对论的LCDM宇宙学模型。对观测数据(包括BAO)的MCMC分析表明:(a)曲率密度参数Omega_k=-0.005+-0.0007,-0.004+0.003-0.001的封闭宇宙的偏好;(b)哈勃张力的减少,哈勃常数H_0=71.4+1.2-0.9,A、B型为69.5+1.6-0.9 km s^{-1} Mpc^{-1}。我们评论一些可能的进一步改进的“宇宙张力问题”,考虑更完整的早期宇宙物理学,基于洛伦兹违反标准模型与各向异性的时空标度,一致的Horava引力,以及适当采用的观测数据的封闭宇宙。
2022-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cuscuta-Galileon cosmology: Dynamics, gravitational "constant"s and the Hubble Constant
我们讨论宇宙学的基础上库斯库塔-伽利略引力理论,它只保留两个自由度。虽然不存在额外的自由度,但引入标量场的势改变了动力学。标量场完全由物质场决定。以指数势为例,讨论了宇宙动力学。在有效弗里德曼方程中出现的引力“常数”$G_{\rm F}$变为与时间有关。我们还介绍了如何构建一个潜在的,当我们知道的哈勃参数的演变。当我们假设背景演化为$Λ$ CDM宇宙学时,我们发现了潜在的形式。然后,我们分析的密度扰动,该方程的特点是只有一个变化的引力“常数”$G_{\rm eff}$,这也成为时间依赖性。从大爆炸核合成的约束和引力常量时变的约束等观测约束出发,对模型中的参数进行了约束。考虑到有效弗里德曼方程中引力常量的时间依赖性,我们可能有机会解释哈勃张力问题。
2022-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is the local Hubble flow consistent with concordance cosmology?
是的在扰动Friedmann模型中,在两个静止坐标系中测得的哈勃常数之差与源的特有速度无关,只取决于观测者的相对速度,直到最低阶速度。因此,当在足够多的源上平均时,该差异应该为零,这些源在足够大的距离处以抑制局部非线性不均匀性。我们使用线性微扰分析来预测多普勒效应对红移和距离的影响。由于所观察到的红移编码的效果,由于非线性结构的本地批量流,我们的线性分析是能够捕捉方面的非线性行为。使用最大的可用距离编译CosmicFlows-3,我们发现,数据是一致的,与模拟的一致性模型的基础上,在$20-150\,$ Mpc的源。
2019-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Hubble flow variations as a test for inhomogeneous cosmology
上下文来自大尺度不均匀性的逆反应可能为观测到的宇宙加速膨胀提供一个优雅的解释,而不需要引入暗能量。目的。我们提出了一个特定的模型的非均匀宇宙学,称为时间逃逸宇宙学的宇宙学测试。使用大规模的星系调查,如SDSS和2 MRS,我们测试膨胀的变化预期在$Λ$ -CDM模型与一个更通用的微分膨胀使用我们自己的校准边界建议的时间逃逸宇宙学。法我们的测试测量了哈勃流向遥远星系群的系统变化,作为这些星系群视线中物质分布的函数。我们比较观察到的系统变化的哈勃流模拟目录从千年模拟的情况下的$Λ$ -CDM模型,和变形版本的相同的模拟,表现出更明显的差异膨胀。结果我们进行了一系列的统计检验,从线性回归到Kolmogorov-Smirnov检验,对所获得的数据。他们一致产生的结果更喜欢$Λ$ -CDM宇宙学我们的近似模型的时间逃逸宇宙学。结论.我们对观测数据的分析表明,没有证据表明膨胀的变化不同于标准的$Λ$ -CDM模型。
2018-12-07 astro-ph.CO
The Megamaser Cosmology Project. XIII. Combined Hubble constant constraints
我们提出了一个测量的哈勃常数使用几何距离测量的巨脉泽托管星系。我们已经应用了一种改进的方法来拟合脉泽数据,并获得了更好的距离估计的四个星系先前公布的巨脉泽宇宙学计划:UGC 3789,NGC 6264,NGC 6323,和NGC 5765 b。结合这些更新的距离测量与脉泽星系CGCG 074-064和NGC 4258,并假设一个固定的速度不确定性为250公里秒$^{-1}$与奇特的运动,我们约束的哈勃常数为$H_0 = 73.9 \pm 3.0$公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$独立的距离阶梯和宇宙微波背景。这个最佳值仅依赖于基于脉泽的距离和速度测量,并且它不使用任何特殊的速度校正。不同的方法来纠正奇特的速度不修改$H_0$超过${\pm}1σ$,与整个范围的最佳拟合哈勃常数值跨越71.8-76.9公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$。我们证实了先前的迹象表明,本地值的$H_0$超过早期宇宙的价值,与不同的治疗的特殊速度的置信水平从95-99%不等。
2020-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Use of Binary Black Holes Merging in AGN Disks for Hubble Constant Measurements
本研究以AGN J124942.3+344929中的双黑洞并合候选体为多信使案例,验证了AGN盘中距超大质量黑洞一定距离的并合事件环境效应可忽略,测得哈勃常数并结合GW170817先验优化约束,证明AGN环境可作为引力波宇宙学研究的可行实验室。
2025-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hubble distancing: Focusing on distance measurements in cosmology
针对 Hubble-Lemaitre tension,本文开发了集成于 MontePython 的 `distanceladder` 似然包,指出模型应准确拟合距离测量而非仅推断 $H_0$ 值,否则可能导致对新物理学的虚假探测。
2022-06-01 astro-ph.CO hep-ph
Determination of Hubble constant from Megamaser Cosmology Project using Profile Likelihood
本研究利用轮廓似然法对巨脉泽宇宙学项目数据进行频率学推断,独立测定哈勃常数,结果与贝叶斯估计一致,展示了处理干扰参数的新方法。
2025-06-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology with Love: Measuring the Hubble constant using neutron star universal relations
引力波宇宙学始于2017年,当时观测到两颗中子星合并时发射的引力波,以及随后对电磁辐射的同步观测。虽然只有一个$30\%$测量的哈勃常数实现,未来的观测可能会产生更精确的测量,无论是通过其他符合事件或通过交叉相关的引力波事件与星系目录。在这里,我们实现了一种新的方法来测量哈勃常数没有电磁对应物,并通过使用的二元洛夫关系。这些关系以状态方程不敏感的方式支配着中子星的潮汐形变。重要的是,洛夫关系依赖于源坐标系中双星的分量质量。由于引力波的相位和振幅取决于观测者坐标系中的啁啾质量(因此也就是红移),原则上可以将二元洛夫关系与引力波数据结合起来直接测量红移,从而推断出哈勃常数的值。我们实现这种方法在真实和合成数据通过贝叶斯参数估计研究在一系列的观察方案。我们发现,对于LIGO/Virgo/KAGRA设计灵敏度的时代,这种方法的结果在一个类似的测量精度的哈勃常数,目前的天,暗警报测量。对于第三代探测器,当结合来自LIGO旅行者时代的二元中子星事件的测量时,这种精度提高到$\lesssim 10\%$,并在宇宙探测器时代提高到$\lesssim 2\%$。
2021-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy era with a resolution of Hubble tension in generalized entropic cosmology
本文提出基于四参数广义熵的暗能量模型,通过推广表观视界熵描述宇宙热历史,并在特定参数下给出更高哈勃常数,从而为缓解哈勃张力提供可行方案。
2025-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Addressing the Hubble tension in Yukawa cosmology?
该研究利用引力子波长的不确定性关系解释哈勃常数随红移的变化,指出哈勃张力源于测量固有的量子力学限制,并暗示引力子质量可能随尺度变化。
2024-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Hubble without the Hubble: cosmology using advanced gravitational-wave detectors alone
我们研究了一种新的方法来测量哈勃常数使用引力波(GW)信号从紧凑的双星利用的狭窄的质量分布的基础中子星人口。利用探测器网络进行引力波观测,可以直接、独立地测量到源系统的距离。如果源的红移是已知的,这些螺旋双中子星双星系统可以作为标准的警报器来提取宇宙学信息。然而,在GW观测中,红移和系统啁啾质量是简并的。因此,大多数以前的工作都假设源红移是从电磁对应物中获得的。在本文中,我们探讨我们可以了解背景宇宙学和质量分布的中子星从一组中子星(NS)合并检测到这样的网络。我们使用贝叶斯形式主义分析的NS-NS螺旋检测目录。我们发现,它是可能的约束哈勃常数,H_0,和NS质量函数的参数,单独使用引力波数据,而不依赖于电磁同行。在合理的假设下,只要双NS质量分布的高斯半宽小于0.04太阳质量,我们将能够用~100个观测值确定H_0到+/-10%。期望精度与NS质量函数的内禀宽度呈线性关系,但在缺省参数值附近对H_0的依赖性很弱。最后,我们考虑会发生什么,如果我们的数据目录的一部分,我们有一个电磁测量红移。对这些致密天体合并的探测和编目,将使天文学得以精确,并提供一个独立于局部距离尺度的H_0的测定。
2012-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Hubble tension in lepton asymmetric cosmology with an extra radiation
本文研究了在$Λ$ CDM参数之外,再增加两个自由参数$N_\mathrm{eff}$和$ξ_e$的宇宙学模型的拟合问题.我们在中微子简并度大的中微子的能量密度基础上,引入了热轴子或无菌中微子等额外的辐射成分。然后,在不破坏大爆炸核合成(BBN)的情况下,允许更大的$N_\mathrm{eff}$,因为正中微子简并度$ξ_e$可以改善BBN拟合。通过对Planck、重子声学振荡(BAO)、BBN和Ia型超新星(SNeIa)观测数据的分析,可以看出$ξ_{e}\simeq 0.04$和$0.3 \lesssim ΔN_\mathrm{eff} \lesssim 0.6$的哈勃张力可以得到改善。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-ray burst cosmology: Hubble diagram and star formation history
简要介绍了Ia型超新星(SNe Ia)作为标准烛光测量宇宙的缺点,指出伽马射线暴(GRB)是探测高红移宇宙性质的有力工具。我们使用伽玛暴作为距离指标,在构建哈勃图的红移超出了目前的超新星Ia观测。由于长伽玛暴的前身星被证实是大质量恒星,因此长伽玛暴被认为是研究宇宙恒星形成率的有效途径。详细介绍了如何利用伽玛暴测量高$z$ SFR。此外,第一颗恒星只能在适当密度的结构中形成,这可以通过定义最小暗物质晕质量$M_{\rm min}$来参数化。$M_{\rm min}$一定在恒星形成过程中扮演着至关重要的角色。长伽玛暴与大质量恒星坍缩的关联也表明伽玛暴数据可以用来约束最小晕质量$M_{\rm min}$和研究暗物质晕中的恒星形成。
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Megamaser Cosmology Project: IV. A Direct Measurement of the Hubble Constant from UGC 3789
在巨脉泽宇宙学计划(MCP)的论文I和II中,我们报告了在星系UGC 3789中心的一个超大质量黑洞的吸积盘对水脉泽的初步观测,给出了到星系的角直径距离和Ho的估计,不确定度为16%。从那以后,我们对这些水脉泽的空间速度结构进行了更多的VLBI观测,并继续监测其光谱,以更好地测量脉泽加速度。这些更广泛的观察,结合改进的建模的脉泽在吸积盘的中央超大质量黑洞,证实了我们以前的结果,但与显着提高精度。我们发现Ho = 68.9 +/- 7.1 km/s/Mpc; Ho的这种估计与其他方法无关,并且精确到+/-10%,包括系统误差的来源。这使得UGC 3789的距离为49.6 +/- 5.1 Mpc,中心超大质量黑洞为(1.16 +/- 0.12)x 10^7 Msun。
2013-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inflationary cosmology and the standard model Higgs with a small Hubble induced mass
研究了暴胀宇宙学中标准模型Higgs场的动力学性质。由于我们的真空的亚稳性是由当前希格斯玻色子和顶夸克的实验数据表明的,具有大哈勃参数的暴胀模型可能有一个问题:在这样的模型中,希格斯场由于暴胀背景的大起伏而滚向不需要的真真空。然而,这个问题可以通过假设在暴胀期间和之后产生的希格斯场的额外质量项来放松。我们指出,它不必大于哈勃参数,如果在通货膨胀期间的$e$折叠的数量不是太大。我们证明,在这样一个相对较小的质量的情况下,一个高的再加热温度是有利的,它可以检查未来的引力波观测。这种诱导质量可以通过{ \it,例如}与暴胀子场的直接耦合或与重力的非最小耦合。
2015-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology with quasars: predictions for eROSITA from a quasar Hubble diagram
我们的团队开发了一种技术,利用类星体中紫外线和X射线光度之间的非线性关系,提供对它们距离的独立测量,从而将类星体变成可测量的蜡烛。这种技术,目前,它主要是基于类星体样本与数据从公共目录都在X射线和光学/紫外线和扩展的超新星的哈勃图的红移范围仍然很难探索(z>2)。从X射线的角度来看,我们现在正处于一个重大变化的前夕,因为即将到来的eROSITA任务将为我们提供整个天空中多达300万个活动星系核。在这里,我们提出的预测约束宇宙学参数,如暗物质的量($Ω_{\rm m}$),暗能量($Ω_Λ$)和暗能量状态方程($w$)通过哈勃图的类星体,基于4年eROSITA全天巡天。我们的模拟表明,eROSITA类星体,辅以红移和宽带光度信息,将提供z<2的最大类星体样本,但在更高红移的宇宙学中,很少有物体能在Malmquist偏差的切割中幸存下来,因为eROSITA将对X射线光度函数的较亮端进行采样。类星体哈勃图对于精确宇宙学的力量在于高红移区域,在那里类星体可以观测到高达7.5的红移,这对于区分不同的模型外推是至关重要的。因此,为了在宇宙学中具有竞争力,eROSITA类星体哈勃图必须与已经可用的类星体样本和专门的(深度)大型计划在红移z>3处进行补充。
2020-03-04 astro-ph.CO
Search for sterile neutrinos in holographic dark energy cosmology: Reconciling Planck observation with the local measurement of the Hubble constant
我们利用最新的观测数据在全息暗能量宇宙学中寻找不育中微子。为了进行分析,我们使用了当前的宇宙学观测,包括宇宙微波背景温度功率谱数据从普朗克任务,重子声学振荡测量,Ia型超新星数据,红移空间畸变测量,剪切弱透镜观测数据,普朗克透镜测量,以及最新的直接测量$H_0$。结果表明,与$Λ$ CDM宇宙学相比,含无菌中微子的全息暗能量宇宙学能更好地缓解普朗克观测与直接测量$H_0$之间的紧张关系.一旦我们将$H_0$测量纳入整体拟合中,我们发现可以给出全息暗能量宇宙学中存在无菌中微子的暗示。在全数据组合的约束下,我们得到了$N_{\rm eff}= 3.76\pm0.26$和$m_{ν,\rm sterile}^{\rm eff}< 0.215\,\rm eV$,表明在全息暗能量宇宙学中对$ΔN_{\rm eff}>0$的探测是在$2.75σ$水平上进行的,目前的观测更倾向于无质量或很轻的无菌中微子.
2017-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Strategy to Measure the Dark Energy Equation of State using the HII galaxy Hubble Relation & X-ray AGN Clustering: Preliminary Results
我们探讨了使用其他宇宙示踪剂对暗能量状态方程设置严格约束的可能性,例如:(a)使用HII星系的哈勃关系,它可以在比目前SNIa样品更高的红移(z~3.5)处观察到,以及(b)使用X射线选择的活动星系核的聚类的大尺度结构,它具有在z~1处的红移分布峰值。我们使用广泛的蒙特卡罗模拟来定义使用高红移(z~2)哈勃关系恢复暗能量状态方程的最佳策略,但也考虑了引力透镜的影响,对于如此高的红移,引力透镜可以显着影响推导出的宇宙学约束。基于“品质因数”分析,我们提供了减少宇宙学解空间所需的2<z<3.5示踪剂的数量的估计,目前由宪法SNIa集提供,通过所需的因子。我们发现,这是更有效地增加示踪剂的数量比减少他们的个人的不确定性。最后,我们提出了一个框架,把约束的暗能量状态方程通过使用联合似然的X射线活动星系核集群和哈勃关系宇宙学分析。使用2XMM巡天的X射线活动星系核聚类和组成SNIa集合的哈勃关系进行的初步联合分析提供:Omega_m= 0.31+-0.01和w=-1.06+-0.05。我们还发现,联合SNIa-2XMM分析提供了显着更严格的宇宙学约束,增加了一个因素~2,相对于联合SNIa-BAO分析的品质因数。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Theoretical deduction of the Hubble law beginning with a MoND theory in context of the $Λ$FRW-Cosmology
通过引入汤川逆场(IYF)作为牛顿引力(修正牛顿动力学)的非定域加法补充,推导出了哈勃定律和宇宙年龄。从而将大尺度天体动力学与Friedmann-Robertson-Walker($Λ$ FRW)模型联系起来。根据相应的形式,哈勃定律可以表示为v =(4 $π$ [G]/c)r,这是通过计算远大于50 Mpc的IYF力推导出来的,给出了$H_0=86,31$宇宙膨胀率的最大值,与NASA/IPAC河外数据库(NED)中392个天体的观测数据一致。这个额外的场(IYF)提供了一个简单的解释,即暗能量是大尺度重子物质的作用。此外,我们计算出宇宙的年龄为11 Gyr,与最近测量的太阳附近的白矮星的年龄一致。
2014-07-31 astro-ph.CO
On the Hubble expansion in a Big Bang quantum cosmology
本研究提出大爆炸量子宇宙学经典极限下的JCDM模型,将暗能量视为大爆炸遗迹,能缓解哈勃常数张力,拟合宇宙学观测效果与ΛCDM相当,且预测可检验的减速参数。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc
The background Friedmannian Hubble constant in relativistic inhomogeneous cosmology and the age of the Universe
在相对论性非均匀宇宙学中,结构的形成与平均宇宙膨胀相耦合。一种保守的建模方法是假设早期的爱因斯坦-德西特模型(EdS),并将其作为一个“背景模型”在宇宙学时间中向前推断,从而可以测量今天宇宙的平均属性。这就需要采用早期标准化的背景哈勃常数$H_1^{bg}$。在这里,我们表明,$Λ$ CDM模型可以作为一个观测代理估计$H_1^{bg}$,而不是任意选择它。我们假设(一)早期的EdS模型;(二)零暗能量参数;(三)双域标量平均-划分的空间部分到过密和欠密区域;和(四)virialisation(稳定聚类)的塌陷区域。我们发现$H_1^{bg}= 37.7 \pm 0.4$ km/s/Mpc(随机误差)的基础上普朗克$Λ$ CDM观测代理。此外,由于标量平均膨胀率预计将超过(外推)背景膨胀率,因此宇宙的预期年龄应该远小于$2/(3 H_1^{bg}) = 17.3$ Gyr。银河隆起微透镜低质量恒星的最大恒星年龄(最有可能:14.7 Gyr; 68%置信度:14.0- 15.0 Gyr)表明,其年龄比(无反反应)$Λ$ CDM估计的年龄大1 Gyr。
2016-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Can high-redshift Hubble diagrams rule out the standard model of cosmology in the context of cosmographic method?
利用基于宇宙学标准模型生成的Ia型超新星和类星体哈勃图的模拟数据,并采用基于马尔可夫链蒙特卡罗算法的最小二乘法,我们首先在从Taylor $4^{th}$和$5^{th}$阶展开和Pade(2,2)和(3,2)多项式的哈勃参数。然后在宇宙学方法的框架下重建距离模量,并计算宇宙学方法的距离模量与标准模型的距离模量之间的百分比差异。当使用Pade近似时,百分比差异最小化,这意味着Pade宇宙学方法即使在高红移下也足够适合于重建距离模量。在下一步中,利用两组低红移组合的SNIa、类星体、伽玛射线暴的哈勃图和重子声学振荡的观测资料,(SNIa+类星体+伽玛暴+BAO)包含$0.01<z<2.26$的红移范围和高红移组合(SNIa+类星体+伽玛暴),对Pade宇宙学和标准模型的宇宙学参数进行了观测约束。我们的分析表明,帕德宇宙学方法没有揭示任何宇宙学之间的紧张关系的标准模型和观测数据。我们也证实了这一结果,使用统计AIC标准。最后,将宇宙学方法应用于红移面元数据,发现从$s_0$参数中提取的$Ω_{m0}$值比$q_0$参数和Planck- $Λ$ CDM值大。
2022-12-08 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
Precision cosmology and the stiff-amplified gravitational-wave background from inflation: NANOGrav, Advanced LIGO-Virgo and the Hubble tension
最近NANOGrav发现了一个共同的频谱过程,这可能是原始随机引力波背景(SGWB)强于标准暴胀+LCDM预测的证据。这样的SGWB将为背景宇宙贡献额外的辐射分量,这可能会影响其膨胀历史。因此,它可能有助于缓解目前的哈勃紧张,一个新的连接之间的引力波和宇宙学。我们证明了这一点,通过考虑宇宙模型,“标准通货膨胀+刚性放大”的情况下,与两个组件添加到LCDM模型:一个刚性组件(w=1)和原始SGWB。以前,我们表明,即使是标准的通货膨胀,SGWB可能是可检测的激光干涉仪探测的高频率,如果它是由一个可能的早期僵硬的时代后,再加热放大。然而,能够充分增强SGWB以引起显着逆反应的模型仍然必须保持测量良好的辐射物质平等性,这是精确宇宙学所要求的。为此,我们计算了SGWB和膨胀历史的完全耦合演化,采样参数空间(张量标量比,再加热温度和温度在刚性辐射平等)。然后,我们对NANOGrav结果和普朗克,大爆炸核合成和高级LIGO-Virgo的最新上限进行联合分析,以约束模型。由此产生的蓝色倾斜,刚性放大的SGWB仍然太小,无法解释NANOGrav的结果。然而,如果有一天,先进的LIGO-Virgo检测到SGWB,我们的模型可以在标准膨胀内解释它(而不需要初始的蓝色倾斜)。同时,该模型可以使当前的哈勃常数高z测量值与SH 0 ES的低z测量值(来自4.4 sigma)相差3.4 sigma以内,与H …
2021-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Precision Cosmology from X-ray AGN clustering
利用最近XMM-{ \it Newton}软(0.5-2 keV)X射线源(Ebrero et al. 2009 a)的角聚类结果,我们对空间平坦宇宙学模型的主要宇宙学参数进行了严格的约束,这些源具有中值为$z\sim 1$的红移分布。执行一个标准的似然程序,假设一个常数的活动星系核集群演化,活动星系核偏差演化模型Basilakos等。(2008)和$σ_8$的WMAP 5值,我们发现严格的同时约束($Ω_{m}, $ w)平面,与$Ω_{m}= 0.26\pm 0.05$,w $=-0.93^{+0.11}_{-0.19}$。
2009-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on Hubble constant and deceleration parameter in power-law cosmology
在本文中,我们表明,在幂律宇宙学的宇宙膨胀历史基本上取决于两个关键参数,即哈勃常数$H_{0}$和减速参数$q$。我们发现这些参数的限制,从最新的$H(z)$和SNe Ia数据。在1 $σ$水平,来自$H(z)$数据的约束条件被获得为$q=-0.18_{-0.12}^{+0.12}$和$H_{0}=68.43_{-2.80}^{+2.84}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,而来自SNe Ia数据的约束条件被读取为$q=-0.38_{-0.05}^{+0.05}$和$H_{0}=69.18_{-0.54}^{+0.55}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。我们还使用$H(z)$和SNe Ia数据进行联合测试,从而产生约束$q=-0.34_{-0.05}^{+0.05}$和$H_{0}=68.93_{-0.52}^{+0.53}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。$H_{0}$的估计被认为是在密切的协议与最近进行的一些调查在文献中。分析表明,观测数据在幂律宇宙学框架内成功地描述了宇宙加速。我们发现,幂律宇宙学容纳$H(z)$和SNe Ia数据。我们还测试了幂律宇宙学使用原始核合成,产生的约束$q\gtrsim 0.72$和$H_{0}\lesssim 41.49$公里的$^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这些限制被认为是不一致…
2013-04-15 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Clustering, Cosmology and a New Era of Black Hole Demographics -- I. The Conditional Luminosity Function of Active Galactic Nuclei
深X射线巡天提供了一个全面的和基本上是公正的看法,活动星系核(AGN)的演变,可追溯到$z \sim 5$。然而,利用调查结果将这种演化与活动星系核所处的宇宙学环境联系起来一直是一个挑战。探索这种联系对于理解活动星系核的触发机制以及这些过程如何在所有波长的观测中表现出来至关重要。在即将到来的宽场X射线调查,将允许定量分析的活动星系核环境的预期,本文提出了一种方法来观测约束的条件光度函数(CLF)的活动星系核在一个特定的$z$。一旦测量,CLF就可以计算AGN偏差、平均暗物质晕质量、AGN寿命、晕占据数和AGN关联函数--所有这些都是亮度的函数。CLF可以使用X射线光度函数的测量和在不同光度下的相关长度来约束。该方法说明在$z \approx 0$和$0.9$使用有限的数据,目前可用的,和一个明确的光度依赖于活动星系核的偏差和平均晕质量预测在两个$z$,支持的想法,有至少两种不同的活动星系核触发模式。此外,CLF预测$z\approx 0.9$类星体可能通常由具有$M_{\mathrm{h}} \sim 10^{14}$ M $_{\odot}$的晕所承载。这些“年轻的星系团”环境可能提供了富气星系之间必要的相互作用,为发光吸积提供燃料。该方法的结果将有助于在宇宙学模拟中填充不同光度的活动星系核。
2016-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmology with AGN dust time lags -- Simulating the new VEILS survey
活动星系核(AGN)的光学和近红外连续辐射之间的时滞与光度密切相关,并已被提议作为宇宙学的标准蜡烛。在本文中,我们探讨了使用这些活动星系核热尘时间滞后的宇宙学模型拟合的约束下,新的VISTA河外红外遗产调查面纱。这项新的调查将以14天为周期,在J和KS波段观测9度^2的磁场,并将持续三年。暗能量巡天将在光学格利兹波段同时覆盖同一区域,提供补充的时域光学数据。我们进行了现实的模拟调查设置,表明我们希望恢复尘埃时间滞后约450个对象的总1350光学类型1活动星系核,跨越红移范围为0.1 < z < 1.2。我们使用从模拟中恢复的滞后来计算精确的距离模量,建立哈勃图,并拟合宇宙学模型。假设活动星系核周围的尘埃分布以及滞后-光度关系的归一化都是真实的散射,我们就能够以与当前超新星样本相似的精度来约束ΛCDM中的Ω_Λ。我们讨论了结合活动星系核和超新星对宇宙学的好处,并将目前的工作与未来试图达到z > 4的红移联系起来。
2016-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Equivalence Principle in Cosmology
本文分析了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空中哈勃观测者的爱因斯坦等效原理。我们表明,在FLRW时空中的光锥的仿射结构应处理本地的光学度规,这是不减少到闵可夫斯基度规,由于非均匀参数化的本地方程的光传播与适当的时间的观察者的时钟。这种差异的物理后果是,当地测量的无线电波的多普勒频移受到哈勃膨胀的影响。
2013-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Over-Luminous Type Ia Supernovae and Standard Candle Cosmology
本文通过分析15颗超亮Ia型超新星,发现其绝对星等增加导致H_0估计值降低,为缓解哈勃张力提供了新视角。
2025-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Is the Hubble diagram of quasars in tension with concordance cosmology?
最近Risaliti \& Lusso [Nature Astron. 3(2019)3 272]通过构建红移范围$0.5<z<5.5$内1598个类星体的哈勃图,报告了宇宙膨胀率的新测量结果。它声称$4σ$张力与标准一致$Λ$ CDM关于分数物质密度$Ω_{m0}$和暗能量状态方程参数$w_{de}$标准值。在这项工作中,我们促进了一个独立的分析相同的数据集使用模型独立的宇宙加速估计。我们的研究结果证实,这种紧张的来源可以与$Ω_{m0}$值与更高的$Ω_{m0}$值($Ω_{m0} \gtrsim 0.4$)的合理指示。另一方面,我们发现$w_{de}$对所声称的张力所起的作用是微弱的。我们还讨论了使用这个估计作为一个“质量工具”来测试哈勃图的鲁棒性。我们的结论是,类星体的数据还不能被看作是一个可靠的宇宙学工具,因为它们甚至不能说明宇宙经历了一个加速膨胀阶段。
2019-11-26 astro-ph.CO
Joint Inference of Population, Cosmology, and Neutron Star Equation of State from Gravitational Waves of Dark Binary Neutron Stars
本研究提出一种贝叶斯分析方法,利用暗双中子星引力波观测联合约束中子星物态方程、星族及宇宙学参数,打破质量与红移简并,实现哈勃常数约35%的测量精度,解决无电磁对应体时的宇宙学参数推断难题。
2025-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Clustering, Cosmology and a New Era of Black Hole Demographics -- II. The Conditional Luminosity Functions of Type 2 and Type 1 Active Galactic Nuclei
活动星系核(AGN)的定向统一模型假定,遮蔽(类型2)和未遮蔽(类型1)AGN之间的主要区别是进入中央引擎的视线。如果这个模型是正确的,那么AGN宿主星系的许多性质应该没有差异(例如,周围暗物质晕的质量)。然而,最近的聚类分析1型和2型活动星系核提供了一些证据,晕质量的差异,在冲突的取向为基础的统一模型。本文提出了一种计算2型和1型活动星系核条件光度函数的方法。CLF允许将许多基本晕属性计算为活动星系核亮度的函数,我们将其应用于1型和2型活动星系核的宿主晕质量问题。利用总活动星系核CLF、第一型X射线光度函数和依赖于光度的第二型活动星系核部分,在$z\approx 0$和$0.9$计算了第一型和第二型活动星系核的CLF。在两个$z$上,在任何光度下,2型和1型活动星系核的平均晕质量在统计上没有显著差异。有边缘证据表明,1型活动星系核可能比2型活动星系核具有更大的晕质量,这与类星体最初被遮蔽,然后随后显示为1型的演化图像是一致的。随着1型寿命的延长,主晕在1型阶段的质量会有所增加。CLF技术将是研究许多活动星系核子集(例如,无线电噪声大,康普顿厚度),因为未来的广域X射线和光学调查大大提高了我们将AGN置于宇宙学背景下的能力。
2016-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hubble-rate-dependent Dark Energy in Brans-Dicke Cosmology
在Brans-Dicke宇宙学的背景下研究了三种一般的动力学相互作用暗能量模型($\mathcal{D}$类).计算了每种情况下宇宙学中的一些重要量随红移参数的变化。本文的重点是讨论两种不同膨胀历史的拟合模型:(SNIa+BAO $_A$ + $Omh^{2}$和SNIa+BAO $_A$ +H(z))和两组不同的哈勃参数数据。这提供了一个显着的功能,可以分析地看到每个分析和每个数据集对最终结果的影响。根据这些分析和数据点,$χ_{tot}^2/dof$,AIC和BIC的参数的最佳拟合值的报告。通过这些诊断工具,我们发现这些模型中的一些没有机会反对$Λ$ CDM,甚至不需要研究的结构形成,并可以排除。虽然有些(如$\mathcal{BD-D}C2$和$\mathcal{BD-D}A^*$)呈现最佳拟合质量,即AIC和BIC的值,但数据显示它们与总体数据完美拟合,并揭示了支持这两个模型反对$Λ$ CDM的强有力证据。
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology with gamma-ray bursts: I. The Hubble diagram through the calibrated $E_{\rm p,i}$ - $E_{\rm iso}$ correlation
伽马射线暴是宇宙中能量最大的爆炸。它们可以被探测到非常高的红移,因此可以被用来研究宇宙的膨胀率和研究暗能量的观测特性,前提是光谱和强度特性之间的经验相关性被适当地校准。我们使用Ia型超新星的光度距离来校准伽玛暴中峰值光子能量$E_{p, i}$和各向同性等效辐射能量$ E_{iso}$之间的相关性。利用这种关联,我们检验了利用伽玛暴测量宇宙学参数和获得暗能量基本性质和演化指示的可靠性。利用162个具有实测红移和光谱的伽玛暴,我们应用局域回归技术,用Ia型超新星数据校准了$E_{p, i}$ - $E_{iso}$相关,建立了校准后的伽玛暴哈勃图。我们测试了可能的红移相关性及其对哈勃图的影响。最后,我们利用GRB哈勃图研究了暗能量状态方程。为此,我们专注于所谓的Chevalier-Polarski-Linder(CPL)参数化的暗能量状态方程和实现马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,有效地采样宇宙学参数的空间。我们的分析再次表明,$E_{p, i}$ - $E_{iso}$关联没有明显的红移依赖性。因此,高红移伽玛暴可以作为一种宇宙学工具,用来确定基本的宇宙学参数和检验在SNIa和重子声学振荡数据所未探测到的红移区($z\geqslant 3$)中的各种暗能量模型。我们更新的伽马射线暴校准哈勃图提供了一些边缘指示(在$1σ$水平)的演变暗能量EOS。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Remarks on overestimating the effects of inhomogeneities on the Hubble constant
本文使用光度距离-红移关系和 adhesion model 研究了结构形成的小尺度不均匀性对哈勃常数测量的影响,指出不当处理不均匀性会导致与哈勃张力相当的偏差,强调了采用适当结构形成模型的重要性。
2025-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Ray tracing and Hubble diagrams in post-Newtonian cosmology
在小尺度上,可观测的宇宙是高度不均匀的,星系和星系团形成了一个复杂的空洞和细丝网。这种组态的光学性质可能与宇宙学中经常使用的完全光滑的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)解有很大的不同,如果我们要从宇宙学观测中对基础物理做出精确的推论,就必须很好地理解这种光学性质。我们调查这个问题,通过计算红移和光度的距离内的一类宇宙模型,明确地构建,以允许在小尺度上的大密度对比。我们对光学的研究是通过在这样的时空中传播十万条零测地线来实现的,物质要么排列在致密的不透明物体中,要么排列在漫射的透明晕中。我们发现,在没有不透明的对象,我们的光线追迹结果的平均值忠实地再现了FLRW宇宙学的期望。然而,当引入大小与银河系凸起相似的不透明天体时,我们发现距离测量的平均值可以从FLRW预测上移$10\%$。这种偏差是由于不透明物体的存在限制了可行的光子轨迹,这意味着它们无法探测具有最高曲率的时空区域。它对应于$Ω_Λ$估计中的正偏置阶数$10\%$,并强调了天文选择效应对宇宙学观测值的重要影响。
2017-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Summary of cosmology with gravitational waves from compact binary coalescences
GW 170817与它的光学对应物重合,导致了第一个独立于宇宙学距离阶梯的哈勃常数的“标准塞壬”测量。舒茨的“统计”方法,预计在没有唯一确定的主机工作,也开始带来其第一次估计。在这项工作中,我们报告的哈勃常数的引力波测量的当前结果,并讨论了在即将到来的运行的高级LIGO-Virgo探测器网络的观测前景。
2019-08-16 astro-ph.CO gr-qc
The Trans-Planckian Problem for Inflationary Cosmology Revisited
我们考虑一个暴胀宇宙模型,在这个模型中,加速膨胀阶段之前是一个非奇异的反弹和一个包含减速阶段的收缩阶段。我们遵循的波动,退出哈勃半径在辐射为主的收缩阶段的量子真空波动,重新进入哈勃半径在通货紧缩期间和重新交叉在阶段的通货膨胀。演化的波动使用广义相对论线性微扰方程,我们发现,他们退出哈勃半径在通货膨胀期间不具有标度不变的光谱,但具有高度红色的光谱与指数$n_s = -3$。我们还表明,波动的反作用限制了通货紧缩的时间间隔。我们的玩具模型表明,无论是跨普朗克问题的宇宙学扰动和反反应效应的暴胀宇宙学的重要性。首先,在不理解普朗克尺度物理和暴胀之前的阶段的情况下,当微扰在晚些时候离开哈勃半径时,将微扰置于其局部真空状态是一个不平凡的假设。第二,波动的反作用效应会对背景产生重要影响。
2009-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-Time Alleviation of the Hubble Tension in CPL Cosmology with Massive Neutrinos via Bayesian Physics-Informed Neural Networks
Lorestan University(洛雷斯坦大学)
研究在CPL宇宙学框架下,利用贝叶斯物理信息神经网络对哈勃常数进行分析,结合多种晚期观测探针数据,探讨暗能量动力学和中微子质量对哈勃张力的影响,结果显示该方法能有效缓解哈勃张力,是精密宇宙学的有力工具。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble constant and new discoveries in cosmology
2012年2月6日至8日,在斯坦福大学Kavli粒子天体物理学和宇宙学研究所举行了为期3天的哈勃常数(H_0)研讨会。与会者开会讨论下列问题。是否有令人信服的科学理由来获得比目前更精确和更准确的H_0测量?如果有的话,我们怎样才能达到这个目标呢?研讨会得出的答案是:(1)更好的H_0测量为暗能量、宇宙空间曲率、中微子物理和广义相对论的有效性提供了关键的独立约束;(2)在严格的误差预算支持下,H_0的测量精度和准确度都达到1%,这是几种方法都可以达到的,(3)为了访问和控制系统学,需要多条独立确定H_0的路径。
2012-02-20 astro-ph.CO
Dark Matter Cosmology with Varying Viscosity: a Possible Resolution to the $S_8$ Tension
本研究提出依赖哈勃参数或暗物质密度的可变黏度暗物质模型,可缓解宇宙学标准模型的 $S_8$ 张力,结合大质量中微子分析还能收窄中微子质量范围。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Barrow Interacting holographic dark energy cosmology with Hubble horizon as IR cutoff: A model can Alleviating the Hubble and $S_{8}$ Tension
本研究分析非相互作用与相互作用Barrow全息暗能量模型,结合多组观测数据验证其缓解哈勃常数与$S_8$宇宙学张力的效果,发现相互作用模型拟合更优、量子效应约束更紧,为解决宇宙学张力提供了可行替代方案。
2025-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Investigating the Hubble Tension and $σ_8$ Discrepancy in f(Q) Cosmology
本文在 f(Q) 引力框架下引入三参数模型并通过多种宇宙学探针进行贝叶斯分析,发现其无法有效缓解哈勃张力,且 σ₈ 差异在强约束探针下重新出现,其中参数 β 对差异影响最大。
2024-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Interactive Cosmology Visualization Using the Hubble UltraDeep Field Data in the Classroom
我们开发了一个基于Java的教学工具,“超高速欣赏哈勃”($\textit{AHaH}$),供学生和教员在开始天文学和宇宙学课程时使用,我们已在网上提供。这个工具可以让用户以超过光速$\sim500\!\times\!10^{12}$倍的速度在三维空间中穿越哈勃超深场(HUDF),从今天的红移$z\!=\!0$到大爆炸后大约1 Gyr的$z\!=\!6$。用户还可以在各种宇宙学配置和两种不同的几何模式下查看宇宙-标准几何,包括宇宙的膨胀,以及静态的伪欧几里德几何进行比较。在本文中,我们详细介绍了这个Java应用程序的功能的数学公式,并提供使用这些特定的公式的理由。这些包括在各种宇宙学中计算物体的角度大小的方式,以及如何在相对论膨胀宇宙学中定义应用程序的坐标系。我们还简要讨论了用于选择和准备应用程序中的图像的方法,用于测量星系红移的数据,以及可视化的定性含义-也就是说,当用户通过模拟“移动”虚拟望远镜时,他们到底看到了什么。最后,我们进行了一项研究,在这个教学工具在课堂上的有效性,其结果表明该工具的有效性,超过$\sim$ 90%的学生批准,并提供其进一步使用的理由在课堂上设置。
2021-07-02 astro-ph.CO physics.ed-ph