Astrophysical constraints on extended gravity models
研究了四阶引力场与质量标量场非极小耦合下的引力波传播。利用合并恒星双星系统轨道周期的阻尼，我们对扩展引力模型的自由参数施加了约束。特别是，我们发现，轨道周期的变化是一个函数的三个质量尺度取决于自由参数的模型考虑中，我们可以限制这些质量尺度从目前的观测数据。
2015-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravity inside astrophysical bodies
许多修正重力理论，包括研究得很好的霍恩代斯基模型，都有一个筛选机制，确保在天体附近恢复标准重力。在最近引入的一类超越霍恩代斯基的引力理论中，人们发现，新的衍生相互作用会导致万施泰因屏蔽机制在任何引力源内部（尽管不是外部）被部分打破。我们研究的影响，这种新类型的偏离标准重力的密度分布的球对称的物质分布，在非相对论性的限制。为了简单起见，我们考虑多方状态方程，并推导出标准的Lane-Emden方程的修改。我们还表明存在一个普遍的上限的振幅，这种类型的修改重力，独立的状态方程的细节。
2015-03-04 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
New probe of modified gravity
我们提出了一种新的有效的方法来约束某一类大规模修改的重力。我们表明，密度和尺寸之间的无标度关系的暗物质晕，预测内的LambdaCDM模型与牛顿引力，得到修改的广泛类的理论修改的引力。
2010-01-04 astro-ph.CO hep-th
Finite-time future singularities in modified Gauss-Bonnet and $\mathcal{F}(R,G)$ gravity and singularity avoidance
我们研究了从$\mathcal{F}(R,G)$ -引力的晚期加速（有效的精华/幻影）时代出现的所有四种类型的有限时间未来奇点，其中$R$和$G$分别是Ricci标量和Gauss-Bonnet不变量。作为$\mathcal{F}(R,G)$ -引力的一个显式例子，我们还研究了修正的Gauss-Bonnet引力，即所谓的$F(G)$ -引力。特别是，我们重建的$F(G)$ -重力和$\mathcal{F}(R,G)$ -重力模型，加速宇宙学实现有限时间的未来奇点出现。此外，我们讨论了一种可能的方法来治愈的有限时间未来奇异的$F(G)$ -引力和$\mathcal{F}(R,G)$ -引力通过考虑高阶曲率修正。给出了非奇异真实修正高斯-博内引力的例子。事实证明，在奇异暗能量中加入这种非奇异的修正引力，使得组合理论也是非奇异的。
2010-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Modified Gravity with Euclid
未来提出的卫星任务，如欧几里德可以提供机会，测试广义相对论在宇宙尺度上通过映射星系弱透镜信号。在本文中，我们预测这些实验的能力，以约束修改后的重力的标量张量和$f(R)$理论预测的情况。我们发现，欧几里德将改善约束预期从普朗克卫星对这些修改后的重力模型的两个数量级。我们讨论了参数退化和可能的偏差引入修改的重力。
2010-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Modified Gravity Explains Dark Matter?
本文从粒子物理学的观点出发，探索了修正引力的新视界。作为一个具体的例子，我们以$F(R)$引力提出了一个问题：从$F(R)$引力导出的标量粒子（“标量子”）可以是暗物质的候选者吗？从标量子作为暗物质的约束出发，对一类$F(R)$引力模型的参数进行了限制。屏蔽机制的作用和兼容性的暗能量的问题得到解决。
2017-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Astrophysical implications of the Asymptotic Safety Scenario in Quantum Gravity
近年来，人们发现引力的高能行为可以由（无量纲）牛顿常数的紫外非高斯不动点来控制，因此它在高能时的行为是{ \it反屏蔽}。这一现象有几个天体物理学意义。特别是在这篇文章中，最近的工作重整化群改进的宇宙学的基础上的重整化群轨道的量子爱因斯坦引力与现实的参数值将进行审查。我们会争辩说，量子效应可以解释当前宇宙在无质量部分的全部熵，并引起暴胀膨胀阶段。此外，对黑洞蒸发的最终状态的预测是一个普朗克大小的残余物，它是在无限的时间形成的。
2009-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary cosmology in modified gravity theories
为了推广Starobinsky暴胀模型，我们回顾了在修正引力（如$R^2$引力）及其扩展下的暴胀宇宙学。特别地，我们探讨了由三种效应实现的暴胀：引力的修正，量子反常，以及圈量子宇宙学中的$R^2$项。结果表明，在这些暴胀模型中，密度微扰标量模的谱指数和张量标量比与Planck的结果是一致的.本文还解释了$F(R)$引力中的弹跳宇宙学。
2015-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified gravity and coupled quintessence
修正的引力和精粹或动力学暗能量之间的区别是困难的。通过变量变换，许多修正引力模型都等价于耦合精粹模型。这使得修正引力和暗能量之间的观测区别变得非常困难。例如，在$f(R)$ -引力或非局域引力中附加的标量自由度可以被解释为精粹的宇宙子。然而，修正的引力可以阐明解释、自然性和简单性的问题。我们提出了一个简单的模型，其中重力是由一个依赖于场的普朗克质量修改。它导致了一个宇宙，一个寒冷而缓慢的开始。这种宇宙学可以延续到无限的过去，这样就不会发生大爆炸奇点。所有的观测量都可以等价地描述在一个有暴胀和早期暗能量的热大爆炸图像中。
2014-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Finite-time future singularities in modified gravity
我们回顾有限时间未来奇点修正引力。我们重建了一个明确的模型，修改后的引力实现了幻影鸿沟的交叉，并表明大撕裂奇点出现在修改后的引力理论。通过保角变换，将修正引力理论中的（有限时间）大撕裂奇异性转化为相应的标量场理论中的无限时间奇异性.此外，我们研究了几种模型的修改后的重力产生加速宇宙学结束在有限时间的未来奇点的所有四个已知类型。
2009-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Astrophysical Constraints on Strong Modified Gravity
本文讨论了$f(R)$ -引力理论和标量-张量-矢量引力理论（STVG）这两类在不同方面偏离广义相对论的理论的强场区预言。我们讨论天体物理效应的模型的基础上，这类理论的物质和真空解决方案。特别分析了中子星的结构以及最新观测对理论参数的限制。我们还回顾了黑洞解和它们的几个天体物理后果，包括吸积盘和喷流。最后，我们报告的各种引力波事件的检测这些理论的影响。
2020-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modified Gravity at Astrophysical Scales
使用微扰的方法，我们解决恒星结构方程的低密度（太阳型）恒星的内部描述与多方状态方程的情况下，涉及修改后的重力理论的子集。而不是专注于特定的理论，我们认为一个模型无关的方法，其中偏离广义相对论有效地描述了一个单一的参数$ξ$。我们发现，对于低于恒星广义相对论半径的长度尺度，由修正引力引入的修正会影响质量和半径的计算值。因此，恒星的光度也受到影响。我们讨论了更高密度的恒星和可观测性的影响之前描述的可能进一步的影响。
2019-02-25 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Effective Field Theory of Large Scale Structure in modified gravity and application to Degenerate Higher-Order Scalar-Tensor theories
在修正引力中，单圈物质功率谱呈现出在简并高阶标量张量理论框架下的紫外发散。为了解决这个问题，我们将大尺度结构的有效场论推广到修正引力理论。我们发现，新的counterterterms出现和renormalize的紫外线发散作为一个自然的后果，在修改后的泊松方程的非线性。重整化单圈物质功率谱可以用来检验修正的引力理论。
2022-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Eddington-inspired Born-Infeld gravity: astrophysical and cosmological constraints
在这封信中，我们计算严格的天体物理学和宇宙学的约束最近提出的爱丁顿启发玻恩-因菲尔德引力理论。我们发现，使用广义版本的泽尔多维奇近似，在这个理论中，一个无压冷暗物质流体有一个非零的有效声速。我们计算了相应的有效Jeans长度，并表明它近似等于理论$R_*=κ^{1/2} G^{-1/2}$的基本长度，其中$κ$是广义相对论中唯一的附加参数，$G$是引力常量.这个比例决定了由重力结合在一起的紧凑物体的最小尺寸。我们还估计了无压致密天体不稳定坍缩成黑洞的临界质量，表明它近似等于基本质量$M_* = κ^{1/2} c^2 G^{-3/2}$，并且我们表明稳定致密恒星内部可达到的最大密度近似等于基本密度$ρ_*=κ^{-1} c^2$，其中$c$是真空中的光速。我们发现，仅仅存在大小为$R$的天体，它们通过自身的引力结合在一起，就导致了约束$κ< G R^2$。在中子星的情况下，这意味着$κ< 10^{-2} \, {\rm m^5 \, kg^{-1} \, s^{-2}}$，这是一个限制，这是强约10个数量级比大爆炸核合成的限制和超过7个数量级比太阳的限制。
2012-01-12 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Astrophysical constraints and insights on extended relativistic gravity
我们给出精确的细节来支持观测的引力透镜在个人，集团和星系团的尺度可以理解的非牛顿引力相互作用与爱因斯坦等效原理兼容的相对论结构。这个结果是在不知道引力场方程的基本结构的情况下，根据非常一般的理由导出的。因此，任何为处理这些天体物理尺度而建立的发达引力理论都需要重现本文所获得的结果。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
On thermodynamics second law in the modified Gauss Bonnet gravity
本文在修正的高斯-邦纳引力理论框架下研究了宇宙学中的热力学第二定律和广义第二定律。这些法律持有的条件推导和讨论。
2011-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analysis of the $^{3}{\rm He}(α, γ)^{7}{\rm Be}$ and $^{3}{\rm H}(α,γ)^{7}{\rm Li}$ astrophysical direct capture reactions in a modified potential-model approach
在修正的二体势模型框架下，估算了天体物理$S$因子和直接辐射俘获过程$^{3}{\rm He}(α, γ)^{7}{\rm Be}$和$^{3}{\rm H}(α,γ)^{7}{\rm Li}$的反应速率，以及$^{7}{\rm Li}$元素的原始丰度.结果表明，适当的修改相位等效$α-^{3}{\rm He}$电位的$d$波可以改善描述的天体物理$S$因子的直接$^{3}{\rm He}(α, γ)^{7}{\rm Be}$辐射捕获反应在能量高于0.5 MeV。估算的$(4.89\pm 0.18 )\times 10^{-10}$的$^{7}{\rm Li/H}$丰度比与LUNA协作组最近对$(5.0\pm 0.3) \times 10^{-10}$的测量非常一致。
2020-07-14 astro-ph.CO nucl-ex nucl-th
Variations of Infinite Derivative Modified Gravity
考虑无物质的非定域修正爱因斯坦引力，其中非定域项的形式为$P(R) F(\Box) Q(R)$ .本文详细推导了该模型的运动方程。这不是一个容易的任务，提出的推导应该是有用的研究人员谁想要调查非局部引力。此外，我们还介绍了相关的爱因斯坦-希尔伯特修正作用量的第二变分和引力微扰的基本原理。
2019-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Misinterpreting Modified Gravity as Dark Energy: a Quantitative Study
标准的宇宙学数据分析通常会限制简单的现象学暗能量参数，例如状态方程参数$w_0$的当前值，以及它随标度因子$w_a$的变化。然而，这种分析的结果不能轻易地表明存在修正重力。即使广义相对论不成立，实验数据仍然可以用现象学的$w_0w_a$ CDM（未修正的引力模型）很好地拟合。因此，了解标准分析中是否存在修正重力的一般特征将非常有用。在这里，我们提出，第一次我们的知识，一个定量映射显示如何修改重力模型看起来（错误）在标准的未修改的重力分析解释。通过广泛的修正引力（Horndeski）模型的扫描，并假设不久的将来的调查包括CMB，BAO和SNIa观测，我们报告的宇宙学参数的最佳拟合集的值，包括$(w_0, w_a)$，如果修正引力在工作中推断。我们发现，修改后的重力模型，可以伪装成标准重力导致非常具体的偏差，在标准参数空间。我们还评论的影响所描述的参数$S_8$的质量波动的幅度的测量。
2021-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Astrophysical Tests of Modified Gravity: Stellar and Gaseous Rotation Curves in Dwarf Galaxies
变色龙引力理论预测，孤立矮星系的气体成分旋转速度比恒星成分快。在本文中，我们利用这一效应，获得新的约束模型参数使用测量的旋转曲线的六个低表面亮度星系。对于$f(R)$理论，我们排除了$f_{R0}>10^{-6}$的值。对于更一般的理论，我们发现，从造父变星的约束是目前更具竞争力的比我们在这里获得的界限，但我们能够排除自屏蔽参数$χ_c>10^{-6}$的第五力强度（耦合的标量物质）低至$0.05$牛顿力。迄今为止，天体物理探测器还无法进入参数空间的这一区域。我们讨论了改善这些界限的未来前景。
2018-06-15 astro-ph.CO
New Cosmological Solutions in Nonlocal Modified Gravity
考虑了具有$Λ$项的非定域修正引力的宇宙学性质，其中非定域性是$R \mathcal{F}(\Box) R$型的。利用形式为$\Box R = r R +s,$的解析式，我们找到了几个a（t）非奇异的反弹宇宙学解，它们对应于空间曲率参数k的所有三个值。我们还从F（R）理论的角度讨论了这种改进的引力模型。
2013-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravity Theories on a Nutshell: Inflation, Bounce and Late-time Evolution
本文系统地回顾了宇宙学中修正引力的一些标准问题和最新进展，重点介绍了暴胀宇宙学、弹跳宇宙学和晚时加速时代。特别是，我们提出了标准的修改重力理论的代表，如$F(R)$，$F(\mathcal{G})$和$F(T)$重力理论的形式主义，但也出现在文献中的几个替代理论的建议，在过去的十年。我们强调为这些理论发展的形式主义，并解释这些理论如何被认为是对我们宇宙的可行描述。使用这些理论，我们提出了如何在这些理论的背景下，一个可行的通货膨胀时代可以产生，与可行性被证明，如果与最新的观测数据的兼容性实现。我们还展示了如何弹跳宇宙学实际上可以描述这些理论。在此基础上，我们利用修正的引力理论体系系统地讨论了暗能量时代的几个定性特征，并批判性地讨论了如何在修正的引力理论框架下统一描述暴胀和暗能量时代.最后，我们还讨论了一些天体物理解的背景下修改的重力，这些解决方案的几个定性特征。本综述的目的是收集不同的修正引力技术，并形成一个虚拟的修正引力“工具箱”，其中将包含在各种形式的修正引力背景下关于暴胀、暗能量和弹跳宇宙学的所有必要信息。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter = Modified Gravity? Scrutinising the spacetime-matter distinction through the modified gravity/ dark matter lens
本文通过修正引力和暗物质之间的争论来审视空间（时间）和物质之间严格的概念区分的可行性。特别是，我们认为Berezhiani和Khoury的小说“超流暗物质理论”（SFDM）的案例研究。两个家庭的标准是物质和时空，分别从文献中提取。根据这些标准对SFDM假设的新标量场的评估表明，它是任何可能存在的（暗）物质，但也是$-$，低于超流临界温度，$-$是任何可能存在的时空（的修改）。后续论文根据这一结果研究了SFDM的可能解释，以及我们理解修改后的重力/暗物质区别和更广泛的时空-物质区别（重要性）的后果。
2020-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Astrophysical Tests of Modified Gravity: A Screening Map of the Nearby Universe
Hui，Nicolis and Stubbs（2009）和Jain and VanderPlas（2011）最近强调了修正引力理论在邻近宇宙中的天体物理检验。这种测试的一个关键要素是筛选机制，从而在大质量晕或像银河系这样的高密度环境中恢复广义相对论。在引力的变色龙理论中，包括所有的f（R）模型，场矮星系可能是未屏蔽的，因此感受到额外的力，而不是屏蔽星系。研究筛选和未筛选星系之间差异的第一步是创建3D筛选地图。我们使用N体模拟来测试和校准简单的近似，以确定在星系目录中的屏蔽水平。由于观测不准确，筛选图中的系统误差的来源进行了建模，并估计其污染。然后，我们应用我们的方法来创建一个地图，以200 Mpc的斯隆数字巡天足迹使用数据从斯隆调查和其他来源。在两篇配套论文中，这张地图将被用于使用距离指示器和矮星系盘进行新的引力测试。我们还公开了我们的筛选地图。
2012-04-26 astro-ph.CO
Thermodynamic properties of modified gravity theories
本文回顾了修正引力理论的热力学性质，如$F(R)$引力和$f(T)$引力，其中$R$是标量曲率，$T$是挠率标量.特别地，我们探讨了修正引力理论的运动方程和热力学中的克劳修斯关系之间的等价性。此外，在$f(T)$引力下，还研究了宇宙学视视界的热力学.我们展示了热力学的平衡态和非平衡态描述。证明了当视视界外的温度与视视界内的温度相等时，宇宙热力学第二定律就能满足。
2016-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Class of Minimally Modified Gravity Theories
本文研究了一类引力作用量在失效函数中是线性的引力理论的哈密顿结构。我们推导出在这个类中的理论有两个或更少的局部物理自由度的充分必要条件。作为一个应用程序，我们然后找到几个具体的例子，修改后的重力理论，其中的总数量的当地物理自由度的重力部门是两个。
2017-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formalizing Anisotropic Inflation in Modified Gravity
由于前膨胀时代可能以一种奇异的方式演化，在这项工作中，我们在修改后的重力的背景下正式各向异性演化，重点放在前膨胀和附近的膨胀时代。我们专门研究比安奇和陶伯这样的特定度量，我们在真空$F(R)$引力、带有额外标量场的$F(R)$引力和高斯-邦尼引力中正式化暴胀理论。我们讨论了各向异性对宇宙演化的定性影响，我们也考虑了几个具体的解决方案，如德西特解决方案，在各向同性和各向异性的上下文中。此外，还简要讨论了几种奇异的修正引力宇宙学解，如含有有限时间奇点的解。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized modified gravity with the second order acceleration equation
在广义修正引力理论中，加速度方程一般是四阶的。因此，很难分析宇宙的演化。本文给出了一类具有二阶导数加速度方程的广义修正引力理论。这样，宇宙演化和弱场极限理论都很容易研究。我们发现，不仅大爆炸奇点问题，而且目前的宇宙加速问题可以很容易地处理。
2012-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-singular modified gravity: the unification of the inflation, dark energy and dark mater
利用流体表象，我们给出了加速FRW宇宙中修正引力下四种有限时间未来奇点出现的条件。它强调，许多标准的精华/幻影DE理论（包括标量，流体，DBI的，等等）带来了加速宇宙学的未来奇点，正是以同样的方式奇异的修改引力DE。考虑了统一早期暴胀和晚期加速度的可行非奇异修正引力。结果表明，将这种非奇异理论加入到另一个具有未来奇异性的加速解的实际奇异修正引力中，可以治愈所得到的组合模型的奇异性。这种普遍的情形可以自然地应用于标准奇异DE模型以及具有初始奇异性的暴胀理论。这暗示了修正广义相对论的额外的基本理由。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Novel Probes Project -- Tests of Gravity on Astrophysical Scales
我们介绍了新探测器项目，这是一项通过创建一个连接观察者和理论家的论坛来推进暗区天体物理测试领域的倡议。这篇评论的重点是重力的测试，主要是为了观察者使用，但也对理论家有兴趣的实验测试的发展。它与关于暗物质自相互作用测试的单独评论（Adhikari等人，正在编写中）。我们的重点是天体物理探测引力在弱场制度，从恒星到准线性宇宙尺度。这些都是强场测试和宇宙学背景和线性探测的补充。特别是，非线性筛选机制，是可行的修改重力模型的一个组成部分，导致特征信号，特别是在天体物理尺度。这些信号的约束能力不受宇宙方差的限制，但伴随着建立恒星、星系、星系团和大尺度结构的非线性动力学的鲁棒理论模型的挑战。在这篇评论中，我们奠定了基础，彻底探索的天体物理制度，着眼于使用当前和下一代的观测重力测试。我们首先设定场景如何超越广义相对论的理论预期的行为，主要集中在屏蔽第五力。我们描述的分析和数值技术，探索相关的天体物理系统，以及修改重力的签名。有了这些在手，我们提出了一系列的观测测试，并讨论了未来的测量和理论发展的前景。
2021-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Nonlinearities in modified gravity cosmology. II. Impacts of modified gravity on the halo properties
暗物质晕的统计是理解修正引力宇宙学中非线性演化的重要组成部分。基于一系列改进的重力N体模拟，我们研究了晕的质量函数、浓度和偏差。我们模型的影响修改重力由一个单一的参数？？，这决定了粒子加速相对于GR的增强，给定相同的质量分布（？？=1 GR）。我们选择快照红移，使得不同引力模型的线性物质功率谱是相同的，以隔离引力的影响，而不是修改线性增长率。在标准ΛCDM中对应于z_S=1.2的基线红移处，对于与GR的10%偏差，|1号线|=0.1）时，测量的晕质量函数可以相差约5- 10%，晕浓度相差约10- 20%，而晕偏差相差很小。这些结果表明，晕质量函数和/或晕浓度对重力的性质是敏感的，可以用来沿这条线进行有趣的约束。
2013-01-15 astro-ph.CO
Modified Gravity-GADGET: A new code for cosmological hydrodynamical simulations of modified gravity models
我们提出了一个新的大规模并行程序的N体和宇宙流体动力学模拟的修改重力模型。该代码采用多重网格加速牛顿-高斯-赛德尔松弛求解器的自适应网格，有效地解决了修改后的重力模型的标量自由度的扰动。由于这种新算法是作为P-Gadget 3代码的一个模块实现的，因此它可以同时遵循P-Gadget 3中包含的重子物理学，例如流体力学，辐射冷却和恒星形成。我们证明，该代码的工作可靠，通过将其应用到简单的测试问题，可以解决分析，以及通过比较宇宙学模拟的结果从文献中。使用新的代码，我们进行了第一次非辐射和辐射宇宙学流体动力学模拟的f（R）-引力模型。我们还讨论了活动星系核反馈对物质功率谱的影响，以及重子过程的影响和引力修正之间的简并。
2013-05-10 astro-ph.CO
MILCA, a Modified Internal Linear Combination Algorithm to extract astrophysical emissions from multi-frequency sky maps
当前对宇宙微波背景（CMB）实验的分析是基于对不同天体物理成分的多频率天空图的解释，它需要专门定制的成分分离算法。在这种背景下，内部线性组合（ILC）方法已被广泛用于从WMAP多频数据中提取CMB辐射。我们在这里提出了一个修改的内部线性分量算法（MILCA），推广的ILC方法的情况下，多个天体物理组件的电磁波谱是已知的。此外，MILCA校正了标准ILC方法中的固有噪声偏置，并将其扩展到数据的混合空频表示。它还允许我们使用外部模板来最小化额外组件的贡献，但仍然只使用输入数据的线性组合。我们应用MILCA模拟普朗克卫星数据在HFI频段。我们探讨了在普朗克图上重建银河系分子CO辐射以及热Sunyaev-Zeldovich效应的可能性。我们的结论是，MILCA能够准确地估计这些排放量，它已成功地用于这一目的的普朗克合作。
2013-05-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Astrophysical Tests of Modified Gravity: the Morphology and Kinematics of Dwarf Galaxies
这篇论文是关于利用恒星和附近矮星系的观测来检验引力的系列论文中的第三篇。我们利用Hui et al.（2009）和Jain and Vanderplas（2011）的理论工作，利用已发表的矮星系运动学和形态学数据进行了四个不同的测试。在众多的引力理论中，一个标量场与物质耦合，并提供一种吸引力。由于它们的自引力不同，恒星和气体可能对标量力有不同的反应，导致几个可观察到的标准引力偏差。HI气体、红巨星和主序星可以相对位移，恒星盘可以显示与外部电势梯度一致的扭曲或不对称的旋转曲线。为了区分标准天体物理现象的修正引力的影响，我们使用了一个控制样本的星系，预计将从第五力筛选。在所有的情况下，我们都没有发现与广义相对论的零假设有明显的偏差。从矮星系获得的限制还没有竞争力的限制，从造父变星在我们的第一篇论文中获得的，但可以改善探测区域的参数空间，是无法使用其他测试。我们将讨论如何将我们的方法可以应用到新的无线电和光学观测附近的星系。
2013-03-05 astro-ph.CO
Testing gravity with the cosmic microwave background: constraints on modified gravity with two tensorial degrees of freedom
我们提供了一个修正引力的宇宙学检验与两个张量自由度和没有额外的传播标量模式。我们考虑的引力理论承认一个宇宙学模型，它在背景演化的水平上与$Λ$ CDM模型是不可区分的。该模型有一个单一的修改重力参数$β$，其效果可以看出，在线性扰动，虽然没有额外的标量模式传播。使用修改后的玻尔兹曼代码，将本模型，我们得到的约束$-0.047 < β< -0.028$在68 $\%$置信度从普朗克CMB数据。由于我们的修正引力模型几乎不受太阳系实验和引力波传播的约束，我们的结果提供了对该模型的第一个观测检验。
2022-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinearities in modified gravity cosmology I: signatures of modified gravity in the nonlinear matter power spectrum
大部分关于暗能量和引力的宇宙学信息都是以非线性方式编码的。因此，精确的宇宙学需要对一般暗能量和修正的引力模型中的非线性进行精确建模。我们修改了Gadget-2代码，并在修改后的引力宇宙学上运行了一系列N体模拟来研究非线性。本文所研究的修正引力模型的特征在于一个单参数的粒子加速度，它决定了粒子加速度相对于广义相对论（GR）的增强，给出了相同的质量分布（GR中的粒子加速度= 1）。我们研究的第一个非线性统计是k <3 h/Mpc的非线性物质功率谱，这是l < 2000时鲁棒弱透镜功率谱建模的相关范围。在这项研究中，我们专注于在相应的红移，不同的引力模型具有相同的线性功率谱的非线性功率谱的相对差异。这种特殊的统计突出了修改后的重力在非线性政权的印记和重要性，包括非线性政权在测试GR。通过设计，它是不太容易受到样本方差和数值伪影。采用基于小波变换的质量分配方法对功率谱测量进行改进。我们进行了一系列的测试，以确定合适的模拟规格（粒子数，盒子大小和初始红移）。我们发现，非线性功率谱可以相差约30%，10%的偏离GR（|1号线|= 0.1），其中均方根密度波动达到10。这种巨大的差异，一方面显示了相应尺度下引力信息的丰富性，另一方面，使一些现有拟合公式对修正引力宇宙学的简单外推失效。
2010-05-26 astro-ph.CO
Jeans Instability in Classical and Modified Gravity
在经典的金斯理论，广义相对论，和修改的重力被认为是引力不稳定性。与标准理论相比，背景密度的增加导致了更快的扰动增长。研究了背景度规函数与坐标有关时向牛顿规范的转变。对于修正引力，找到了一个新的高频稳定解。
2014-11-17 astro-ph.CO gr-qc
Inflation -- a Comparative Study Amongst Different Modified Gravity Theories
近年来，人们提出了许多修正的引力模型来替代暗能量。引力的量子理论也需要修正“广义相对论”。在本文中，我们考虑了五种不同的引力修正理论，并将暴胀参数与两个普朗克合作小组最近发布的数据集进行了比较。我们的分析表明，标量-张量引力理论是最好的选择。
2022-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Modified Gravity and Large Scale Flows, a Review
自从40年前星系尺度关系出现以来，大尺度流动一直是宇宙学的一个具有挑战性的特征。下一代的巡天将对标准宇宙学进行严格的检验。
2016-12-31 astro-ph.CO
Structure formation in $f(R)$ gravity: A distinguishing probe between the dark energy and modified gravity
在这项工作中，我们研究了大尺度结构的形成在修改的重力在Palatini形式主义的框架，并比较结果与等效光滑暗能量模型作为一种工具，以区分这些模型。通过反演方法，我们重建了宇宙动力学、修正的引力作用以及屏蔽质量函数和引力滑移参数等结构形成指标。因此，我们提取的物质密度功率谱这两个模型的线性政权，并表明，修改后的重力和暗能量模型的预测是略有不同的彼此在大尺度。与暗能量模型不同，修正引力模型中的增长指数是一个尺度相关的参数。我们还将所得结果与度规形式中的修正引力的结果进行了比较。对结构形成的修改也可以在大尺度上改变CMB谱，但是由于宇宙的变化，很难检测到这种特征。我们表明，大量的SNIa数据在2000年的顺序将使我们能够重建修改的重力作用与适当的置信水平和测试宇宙加速模型的结构形成。
2010-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Acceleration from Modified Gravity: Lessons from Worked Examples
我研究了两个具体的例子，宇宙加速的修正引力解释帮助我们理解宇宙学引力测试面临的一些一般性问题：我们如何区分修正引力从暗能量，如果他们可以正式等同？我们如何根据具有足够普遍性的物理原理来参数化偏差，同时将宇宙学测试集中在补充我们现有引力知识的领域？我们如何处理必然涉及非线性的修改的动力学，以排除力的叠加？修正的作用量f（R）和DGP膜世界模型提供了对这些问题的深入了解，作为充分工作的例子，其膨胀历史，线性微扰理论，以及最近的非线性N体和力修正场动力学的宇宙学模拟可供研究。
2009-06-10 astro-ph.CO
Probing modified gravity via the mass-temperature relation of galaxy clusters
我们认为，星系团的质量-温度关系是检验超越爱因斯坦广义相对论的引力理论的一个主要候选者，对于物质和标量场之间具有普遍耦合的修正引力模型。对于非普遍耦合模型，我们发现，修改后的重力的影响可以保持隐藏的质量-温度关系。利用宇宙学模拟，我们发现，在修改的重力的质量-温度关系显着变化从标准的重力预测的$M \propto T^{1.73}$。具体地说，对于耦合因子为$β=1$的介子模型，我们发现幂律的下限为$M\propto T^{1.6}$ ;对于f（R）引力，我们根据模型参数计算预测。我们表明，质量-温度关系，屏蔽修改的重力，是显着不同的标准重力的质量较小，较冷的星系团，而无法区分爱因斯坦的重力在大规模，热的星系团。我们进一步研究了其他质量估计比热质量估计的质量-温度关系，并发现气体质量-温度结果显示出更显着的偏离爱因斯坦的引力比热质量-温度。
2016-05-26 astro-ph.CO
Constraints on Modified Gravity Models from White Dwarfs
修正的引力理论可以在牛顿极限下对泊松方程进行修正。因此，我们希望看到恒星物体内部这些变化的有趣特征。白矮星是恒星天体物理学中研究最多的恒星之一。我们探讨了修改后的引力理论在白矮星内部的影响。我们推导了修正的恒星结构方程，并求解它们来研究各种修正引力理论的质量-半径关系。我们还从观测中约束了这些理论的参数空间。
2017-10-05 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Modified Gravity (MOG) and Heavy Neutron Star in Mass Gap
将修正的引力理论应用于引力波双星合并GW 190814，证明了中子星的修正的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程可以产生质量为$M=2.6 -2.7 M_\odot$的中子星，从而可以将双星的二次成分确定为处于假设质量隙$2.5 - 5 M_\odot$中的重中子星.
2020-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological gravity on all scales: simple equations, required conditions, and a framework for modified gravity
引力的宇宙学现象学通常在两个极限下进行研究：相对论微扰理论（大尺度）和牛顿引力（小尺度、非线性尺度）。传统的模型无关修正引力方法是基于微扰理论，因此不适用于非线性尺度。未来的调查，如欧几里德将产生大量的数据在线性和非线性尺度，因此需要一种新的方法来约束模型无关的修改重力，同时使用所有的数据，从这些调查。我们使用高阶方程从后弗里德曼方法来推导出一组“简单的1PF”（第一后弗里德曼）方程，适用于小规模和大规模的限制，我们检查所需的条件，没有中间制度，这意味着这些简单的方程是有效的所有规模。我们演示了如何简单的1PF方程推导出这里可以作为一个模型独立的框架，适用于所有宇宙尺度的修改后的重力，我们提出了一个算法，以确定哪些修改后的重力理论下，这种方法被归入。这种修改后的引力框架为现象学N体模拟提供了一种严格的方法，并为一致地使用即将到来的调查的所有数据以独立于模型的方式约束修改后的引力铺平了道路。
2020-07-18 astro-ph.CO gr-qc
The Weak Lensing Mass of Cosmic Web Filaments and Modified Gravity (MOG)
在修正引力（MOG）下研究了宇宙网细丝的弱透镜效应，证明了在引力强度增大的情况下，细丝中探测到的$5-15 \%$级星系和重子气体与无暗物质细丝的透镜效应数据一致.
2017-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves
星系中缺少的引力需要暗物质，或者是引力或惯性的修正。这些具有根本重要性的理论可能性，可以通过观测到的轨道运动粒子的向心加速度与从观测到的星系中重子分布所预期的牛顿加速度之间的统计关系来区分。在这里预测冷暗物质晕，修正的重力，和修正的惯性进行了比较和测试的统计样本的星系旋转曲线从斯皮策测光和准确的旋转曲线（SPITZER）数据库。在估计的平均外场下的修正引力正确地预测了观测到的旋转曲线内外部分的加速度统计关系。从表面上看，加速度平面上的内部和外部零件之间存在$6.9σ$差异，这与当前修改惯性的建议不一致。删除可能存在系统性问题的星系，如中央隆起或特殊倾角，并不会改变这一趋势。冷的暗物质晕预示着一种与观测到的有系统的偏离关系。旋转曲线的所有方面都可以用修正的引力来解释。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA 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$.
2022-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Limited Modified Gravity
我们系统地评估了几个极限情况下修改的重力，在特定的理论或观测条件下举行。这个框架包括著名的标量张量引力和无滑动引力和无运行引力，我们将它扩展到三个新的限制：只有运行，只有光，只有增长引力。这些限制给出了简化，允许更深入地理解修正引力，包括证明引力对光和物质的影响可以在偏离广义相对论时具有相反的符号。我们还显示了不同的宇宙结构的增长率$fσ_8$和引力波标准塞壬光度比光子标准烛光光度距离关系的观测预测，定义了一个新的统计$D_G$，强调其互补性和区分模型的能力。
2020-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical Tests of Kinematical Conformal Cosmology in Fourth-Order Conformal Weyl Gravity
在这项工作中，我们分析了运动学共形宇宙学（KCC），一个替代的宇宙学模型的基础上共形外尔引力（CG），并测试它对当前Ia型超新星（SNIa）光度数据和其他天体物理观测。在此基础上，我们修改了SNIa数据的分析，证实KCC可以解释宇宙加速膨胀的证据，而无需使用暗能量或其他外来成分。我们得到一个独立的评价哈勃常数，H_{0} = 67.53公里/秒Mpc，非常接近目前的最佳估计。主要的KCC和CG参数重新评估，其修订值被发现是接近以前的估计。我们还表明，可用的数据作为红移的函数的哈勃参数可以使用KCC拟合，这个模型不受任何明显的年龄问题。总的来说，KCC仍然是一个可行的替代宇宙学模型，值得进一步研究。
2014-12-31 astro-ph.CO gr-qc
Emergent Universe Scenario in Modified Gauss-Bonnet Gravity
本文提出了四维无物质修正的Gauss-Bonnet引力理论，它适用于爱因斯坦引力理论中的非线性状态方程的平坦突现宇宙（EU）。欧盟模型是有趣的，它是免费的大爆炸奇异性与其他观察到的宇宙特征。假设现在的宇宙是从一个静态的爱因斯坦宇宙相中出现的，它存在于无限的过去。为了获得平坦的EU模型，我们重建了无物质的模拟修改的$f(G)$ -重力（$G$表示Gauss-Bonnet项）。确定了f（G）-引力的函数形式，该形式包含了早期的膨胀和晚期的加速阶段。
2020-08-01 astro-ph.CO gr-qc
Degeneracies in parametrized modified gravity models
我们研究了一些广泛使用的参数化修正引力模型中参数之间的退化。我们调查如何不同的观测从未来的光度弱透镜调查，如LSST，相关的影响，这些参数和在何种程度上的退化被打破。我们还研究了其他简并效应，即大质量中微子和一些弱透镜系统，对相关性的影响。
2012-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical Tests of Modified Gravity: Constraints from Distance Indicators in the Nearby Universe
我们使用附近宇宙的距离测量来进行新的引力测试，比变色龙理论的其他天体物理测试高出两个数量级。附近的三个距离指示器--造父变星、红巨星分支（TRGB）的尖端恒星和水脉泽--在强度大不相同的引力场中运行。这使得标量-张量引力理论的检验成为可能，因为它们在不同程度上被屏蔽了。从造父变星和TRGB恒星推断的距离改变（在相反的方向）在一个范围内的变色龙引力理论参数远低于宇宙学探测器的灵敏度。利用已发表的数据，我们比较了造父变星和TRGB的距离在10兆秒差距内的未屏蔽的矮星系的样本。作为对照样本，我们使用了一组可比较的筛选星系。我们没有发现这些理论中预期的统一力增强的证据。使用两个参数的模型（耦合强度和背景场值）的描述，我们得到的约束变色龙和变色龙屏蔽方案。特别是，我们表明，f（R）模型的背景场值fR 0以上5e-7被排除在95%的置信水平。我们还比较TRGB和脉泽距离星系NGC 4258作为第二个测试更大的字段值。虽然在我们的研究中有几个近似值和警告，但我们的分析证明了引力测试在局部宇宙中的力量。我们讨论了未来的观察额外的，改进的测试的前景。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Modelling Void Abundance in Modified Gravity
在广义相对论以及修正引力的f（R）和Wavelon模型的背景下，我们使用了一个球形模型和一个扩展的漂移集形式主义（extended excursion set formalism with driving diffusive barriers）来预测宇宙空洞的丰度。我们检测球形空洞从一套N体模拟这些引力理论和比较测得的空洞丰度理论预测。我们发现，我们的模型正确地描述了丰富的暗物质和星系空洞，提供了一个更好的拟合比以前的建议，在文献中的基础上静态障碍。我们使用模拟丰度结果来拟合丰度模型自由参数作为修改后的重力参数的函数，并表明暗物质空隙的计数可以提供有趣的约束修改后的重力。对于星系空洞，更密切相关的光学观测，我们发现，约束修改重力从空洞丰度单独可能是更具挑战性的。在目前和即将进行的星系调查的背景下，空洞和晕统计数据，包括其丰度，配置文件和相关性的组合，应有效地区分显示不同的筛选机制的修改后的重力模型。
2016-09-08 astro-ph.CO gr-qc
