Testing Shear Recovery with Field Distortion
每个CCD相对于焦平面的倾斜、旋转或偏移，以及焦平面本身的失真，会导致观察对象的形状失真，这种效应通常称为场失真（FD）。我们指出，FD提供了一个独特的方式来量化宇宙剪切测量的准确性。我们的想法是堆叠剪切估计从星系共享类似的FD引起的形状失真。考虑到后者可以用来自天体测量校准的参数来计算，剪切估计器的精度可以直接在实像上测试。它提供了一种方法来校准科学数据本身中的乘法和加法剪切恢复偏差，而不需要模拟或任何外部数据集。我们使用CFHTLenS图像来证明Fourier_Quad剪切恢复方法的准确性。我们强调了我们的图像处理流程中的一些细节，包括背景去除，源识别和去混合，天体测量校准，PSF重建的恒星选择，降噪等。结果表明，在-0.005 < g_1 < 0.005和-0.008 < g_2 < 0.008的剪切范围内，乘性偏差在< 0.04的水平。对于由官方CFHTLenS目录（不使用其剪切目录）提供的源，识别出5E-4（6 sigma）量级的轻微加性偏差，但是对于由我们的Fourier_Quad管道生成的源目录，该偏差是轻微的（4 sigma）。
2019-04-08 astro-ph.CO
Testing modified (Horndeski) gravity by combining intrinsic galaxyalignments with cosmic shear
我们研究的Horndeski类的修改后的重力，宇宙剪切调查的内在形状相关性的影响。由于内禀形状关联（IA）是由潮汐引力场作为大质量非相对论性试验粒子的集合作用于星系而引起的，因此它们只对与曲率扰动一起形成的引力势敏感。相反，宇宙剪切信号探测这两个势的和，即两个巴丁势。因此，将这些探测器结合起来，就构成了对重力的测试，而这种测试是从一次测量中得出的。聚焦于椭圆星系的线性尺度和排列，我们研究了编织$\hatα_B$和普朗克质量$\hatα_M$的时间演化的影响，通过将IA作为一个真正的信号，有助于整体的椭圆度相关的推断。我们发现，对于\textsc{Euclid}，IA可以帮助提高10%的Horndeski类的修改后的重力的约束，如果线性对准模型所需的对准参数提供模拟。然而，如果IA需要自校准，所有的灵敏度都被投入到对齐强度$D$的推断中，因为与普朗克质量的演化有非常强的相关性。这样就减少了IA对探索修正引力理论的好处。虽然本文件显示的结果主要是修改后的重力参数，类似的推论可以得出的调查各向异性应力，参数化修改的泊松方程，引力滑移的现象学和打破退化在一个标准的宇宙学。
2021-03-02 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
Testing gravity on cosmological scales with cosmic shear, cosmic microwave background anisotropies, and redshift-space distortions
我们使用了一系列的宇宙学数据来约束宇宙尺度上的广义相对论的唯象修正，通过修改泊松和透镜方程。我们包括来自普朗克卫星的宇宙微波背景各向异性测量，来自CFHTLenS和DES-SV的宇宙剪切，以及来自BOSS数据发布12和6dF星系巡天的红移空间扭曲。我们没有发现偏离广义相对论的证据，修正的引力参数被限制在$Σ_0 = 0.05^{+0.05}_{-0.07}$和$μ_0 = -0.10^{+0.20}_{-0.16}$，其中$Σ_0$和$μ_0$指的是偏离广义相对论，在广义相对论中被定义为零。我们还预测了整个五年暗能量巡天和大型综合巡天望远镜等实验对这些参数的敏感性，显示出对$Σ_0$的约束有了实质性的预期改善。
2019-04-26 astro-ph.CO
Testing Screened Modified Gravity
与物质耦合的长程标量场似乎违反了太阳系和实验室中已知的引力边界。这是由于筛选机制而避免的。在这篇简短的综述中，我们将从有效场论的观点介绍各种屏蔽机制。然后，我们将研究如何在实验室和天体物理学和宇宙学尺度上进行测试。
2022-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing PSF Interpolation In Weak Lensing With Real Data
在弱透镜测量中，点扩散函数的重建是一个关键的过程。我们开发了一个基于真实数据和面向星系的管道，比较各种PSF重建方案的性能。利用大量的CFHTLenS数据，三类插值方案-多项式，克里格和谢泼德-的性能进行了评估。我们发现，多项式插值的最佳顺序和域执行最好的。我们使用Zhang et al.（2015）的剪切测量方法，根据乘法和加法偏差及其空间相关性量化了残余PSF重建误差对剪切恢复的影响。我们发现，PSF重建的不确定性对剪切相关性的影响，可以显着减少交叉相关的剪切估计从不同的曝光。在每次曝光时，每平方弧分仅需0.2颗星（SNR > 100）即可达到PSF插值的最佳性能，这一要求通常在CFHTlenS数据中得到满足。
2017-04-21 astro-ph.CO
Testing a cosmological teleparallel modified f(T) model with parametric H(z)
该研究构建对数f(T)引力宇宙学模型，结合Pantheon+SH0ES数据集等拟合参数，证实宇宙加速膨胀，其解类似精质与phantom模型，为修正引力研究提供新方向。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Testing model independent modified gravity with future large scale surveys
在过去的几年里，修正重力的模型无关参数化引起了人们的广泛关注，并提出了许多实验和观测值的组合来约束这些模型中使用的参数。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，并检查他们如何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卫星宇宙微波背景（CMB）的测量和Sunyaev-Zeldovich（SZ）集群目录与DES类弱透镜调查。我们发现，集群计数显着提高了使用CMB和WL派生的约束。然后，我们将研究未来的调查，看看制定约束条件的可行性有多大。
2012-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Weak gravitational flexion in various spacetimes: Exotic lenses and modified gravity
像埃利斯虫洞这样的奇异物体被认为是引力透镜。就像它们的非奇异对应物一样，关于这些透镜的信息可以通过考虑它们引起的强透镜场和弱透镜场来找到。在这项工作中，我们考虑如何弱引力透镜弯曲可以提供信息以外的剪切。我们发现，方向屈曲可以区分的情况下，一个积极的或消极的收敛方向剪切不能，因此可以提供一个独特的透镜签名的对象与埃利斯虫洞型度量。我们还考虑宇宙弯曲，弯曲关联函数，其信号来源于宇宙的大尺度结构，在修改后的重力的背景下。我们发现弯曲是一个独特的探针参数模型的修改重力，特别是在尺度依赖的现象学后广义相对论功能的情况下。
2022-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Testing modified gravity at cosmological distances with LISA standard sirens
广义相对论的修正通过非平凡的暗能量状态方程在宇宙膨胀历史上留下了印记，并在标量和张量扇区中的宇宙学扰动演化上留下了印记。特别是，张量扇区的修改产生了引力波（GW）光度距离的概念，与标准电磁光度距离不同，可以在GW探测器（如LISA或第三代地面实验）上使用标准警报器进行研究。我们讨论了一些最好的研究理论的修改重力，如Horndeski或更一般的退化高阶标量张量（DHOST）理论，非本地红外修改的重力，双引力理论和相应的现象GW振荡，以及理论与额外的或不同的维度的修改GW传播的预测。我们表明，修改GW传播是一个完全通用的现象，在修改重力。然后，我们使用两个参数$(Ξ_0,n)$，这是一个简单的参数化的效果，这是适合从一个大类的模型的结果，研究的前景，观察修改GW的传播使用超大质量黑洞二进制作为标准的警报与LISA。我们构建模拟源目录，并进行详细的马尔可夫链蒙特卡罗研究的可能性从LISA标准警报器单独，以及通过将它们与CMB，BAO和SNe数据相结合，以减少宇宙学参数之间的简并。我们发现，LISA与其他宇宙学数据集的组合允许一个测量参数$Ξ_0$，其特征修改GW传播的百分比水平的准确性，足以测试几个修改后的重力理论。[摘要]
2019-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing extensions to LCDM on small scales with forthcoming cosmic shear surveys
我们调查的约束力，即将举行的第四阶段弱透镜调查（欧几里得，LSST，和NGENUS）扩展到LCDM模型在小尺度上，通过它们对宇宙剪切功率谱的影响。我们使用高分辨率的宇宙学模拟计算如何温暖的暗物质（WDM），自相互作用的暗物质（SIDM）和运行的光谱指数影响的非线性物质功率谱，P（k），作为一个函数的规模和红移。我们评估宇宙学约束的功率使用合成弱透镜观测来自这些功率谱，并考虑到预期的源密度，形状噪声和宇宙方差误差即将到来的调查。我们表明，即将到来的第四阶段巡天将能够通过WDM模型（排除粒子质量< 0.5 keV的模型）和SIDM模型（排除与速度无关的截面> 10 cm ^2 g^-1的模型）对小尺度宇宙剪切功率谱的影响，对它们施加有用的、独立的约束。类似地，他们将能够用一个运行的光谱指数来强烈地约束宇宙学。最后，我们探讨了与层析箱之间的宇宙剪切互谱相关的误差，发现它可以受到泊松噪声的显着影响（标准假设是泊松噪声取消层析箱之间）。我们提供了一个新的分析形式的交叉频谱上的错误，准确地捕捉到这种效果。
2021-09-24 astro-ph.CO
Testing Velocity-Field Lensing on IllustrisTNG Galaxies
如果源星系的非引力透镜属性的信息是可用的，那么弱的引力透镜剪切可以被更精确地测量。盘星系速度场提供这样的信息，至少在原则上，与理想化的模型预测数量级更多的费舍尔信息时，速度场观测用于补充图像。为了测试盘星系（翘曲，酒吧，旋臂，和其他子结构）的现实功能注入噪声或偏见到这样的剪切测量水平，我们适合理想化的磁盘模型，包括剪切，未剪切的星系在Illustris TNG 100模拟。因此，推断的剪切表明未建模的星系特征注入噪声和偏差的程度。我们发现，$γ_+$，剪切平行于星系的第一主轴的组成部分，是高度偏见和噪音，因为磁盘违反了假设的面上的圆形，显示一系列的内禀轴比（$0.85\pm0.11$）。另一个剪切分量$γ_\times$显示出很小的偏差，并且通过具有中心核心散射$σ_{\text{core}} \approx$ 0.03的双高斯分布来很好地描述，具有低振幅、宽翼。这是在建议的速度场透镜技术的自然噪声本底的第一次测量。我们的结论是，该技术将实现令人印象深刻的精度增益的测量$γ_\times$，但小增益的测量$γ_+$。
2023-02-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
A framework for testing isotropy with the cosmic microwave background
我们提出了一个新的框架，测试宇宙的各向同性使用宇宙微波背景数据，嵌套采样ANICOSMO代码的基础上。独特的是，我们能够约束标量，矢量和张量自由度一样，以前的研究只考虑矢量模式（与涡）。我们采用Bianchi VII型$_h$宇宙学模型的各向异性宇宙，从其他类型可以得到适当的限制。在单独的开发中，我们通过在高$\ell$和低$\ell$可能性中纳入Bianchi功效的影响来改进统计分析。为了了解所有这些变化的影响，我们将我们的新技术应用于WMAP数据。我们没有发现各向异性的证据，约束剪切矢量模式$(σ_V/H)_0 < 1.7 \times 10^{-10}$（95% CL）。我们第一次对张量模式进行了限制;与其他模式不同，张量剪切可以从近各向同性的早期宇宙中生长出来。此类剪切的限值为$(σ_{T,\rm reg}/H)_0 < 2.4 \times 10^{-7}$（95% CL）。
2016-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Observational scalings testing modified gravity
我们考虑不同的观测效应来检验在暗能量和暗物质的共同描述中引入宇宙学常数的修正引力方法。通过对12个邻近星系团的标度关系、超螺旋星系的引力波辐射功率和Tully-Fisher关系的研究，得到了超螺旋星系的宇宙学常数的上限。我们的估计表明，对于所有这些情况下，$Λ$的上限是一致的，它的实际值预测的宇宙学观测。
2021-09-27 astro-ph.CO
Testing small-scale modifications in the primordial power spectrum with Subaru HSC cosmic shear, primary CMB and CMB lensing
本文结合HSC宇宙切变、Planck CMB和ACT DR6 CMB透镜数据，检验多种小尺度PPS修改模型，发现数据仍与标准幂律PPS一致，表明$S_8$张力难以通过修改PPS在$\Lambda$CDM框架内解决。
2025-03-26 astro-ph.CO
Testing (modified) gravity with 3D and tomographic cosmic shear
宇宙剪切是当前和未来测量中检验引力的主要探测器之一。有两种主要的技术来分析宇宙剪切测量;一种是层析成像方法，其中不同红移仓中的透镜信号之间的相关性被用来恢复红移信息，另一种是3D方法，其中完整的红移信息贯穿整个分析。在这里，我们比较这两种方法，通过预测未来的调查，如欧几里得宇宙学的约束。我们扩展的三维形式主义的第一次超出了标准模型，属于Horndeski类的理论。这包括大多数普遍耦合扩展$Λ$ CDM与一个标量自由度的度量，仍然与目前的观察。在给定一个固定的背景下，Horndeski引力中线性扰动的演化仅由一组四个时间函数描述。我们的时间演化模型假设成比例的暗能量密度分数和Fisher矩阵的比例系数的约束。我们发现，一个3D分析可以约束Horndeski理论更好地比一个断层摄影，特别是减少的顺序为20 $\%$的错误。本文首次展示了Fisher矩阵预测的完全三维和断层分析的宇宙剪切调查之间的平等基础上的定量比较。3D形式主义增加的灵敏度来自于它在整个分析过程中保留源红移信息的能力。
2018-11-12 astro-ph.CO
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
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
Testing Chern-Simons modified gravity with observations of extreme-mass-ratio binaries
极质量比引力波（EMRI）是空间探测器（如激光干涉仪空间天线（LISA））最有前途的引力波（GW）源之一。EMRIs由围绕大质量黑洞（MBH）运行的紧凑恒星物体组成。由于EMRI信号预计将持续很长时间（包含数十万个周期的数量级），它们将以精确的方式编码MBH引力势的结构，以便可以区分依赖于控制系统的引力理论的特征。也就是说，EMRI信号可以用来测试重力和黑洞的几何形状。然而，一个实用的方法来计算的生成和传播的重力不同于广义相对论（GR）的理论EMRI的GW的发展，最近才开始。在本文中，我们提出了一个特定的修改GR，这是一个四维陈-西蒙斯（CS）引力项描述的EMRI的参数估计研究。我们专注于确定在多大程度上基于空间的GW天文台，如LISA可以区分GR和CS重力通过检测的GW从EMRI。
2012-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tomography from the Next Generation of Cosmic Shear Experiments for Viable f(R) Models
我们在修正作用量f（R）理论的框架下给出了两个可行的宇宙学模型所预言的宇宙剪切信号。我们使用f（R）模型，其中宇宙当前的加速膨胀是修正的引力拉格朗日量而不是暗能量（DE）的直接结果，无论是真空能量/宇宙学常数的形式，还是动态标量场（例如quintessence）的形式。我们选择Starobinsky（St）和Hu & Sawicki（HS）f（R）模型，它们经过精心设计，可以通过太阳系重力测试。为了进一步支持--或者排除-- f（R）理论作为DE假说的替代候选者，我们利用了弱引力透镜的力量，特别是宇宙剪切。我们计算断层剪切矩阵，因为它将由即将到来的欧空局宇宙视觉欧几里得卫星测量。我们发现在St模型中宇宙剪切信号几乎完全退化为LCDM，而在HS模型中很容易区分。此外，我们计算相应的Fisher矩阵的St和HS模型，从而获得其宇宙学参数的预测。最后，我们表明，宇宙剪切的贝叶斯因子将肯定有利于HS模型LCDM，如果欧几里得测量值大于~0.02的额外HS参数n_HS。
2011-07-15 astro-ph.CO gr-qc
The Power of Cosmic Flexion in Testing Modified Matter and Gravity
引力子是一种弱透镜效应，导致了透镜星系的弱偏斜和弧形外观。屈曲信噪比可以比剪切的信噪比大一个数量级。这是第一次，我们展示了如何使弯曲的一个宝贵的工具，用于区分不同的宇宙模型。我们分析了统一的暗物质和暗能量的标量场模型、膜世界宇宙学和两个f（R）修正作用量理论。我们表明，这些模型可以区分从LCDM在几个标准偏差，通过测量宇宙弯曲的功率谱。
2011-04-20 astro-ph.CO
Modified gravity or imperfect dark matter: a model-independent discrimination
我们分析了如何参数化一般修改的暗物质扰动方程的模型无关的方式。我们证明了一个不完美的和非保守的暗物质流体与体积和剪切粘度和热通量在一个修改的重力方案的一般模型，可以描述与时间和尺度的五个一般功能。我们专注于准静态近似下的子哈勃制度，并计算了可观测的星系分布，星系速度和弱透镜的功率谱，发现这些观测值只敏感于三个组合的初始五个功能。这三个可观测函数相对于$\mathrm{ΛCDM}$的偏差给了我们不同的特征信号，使我们能够确定在哪些情况下，有可能从不完美或非保守的暗物质中区分出重力的变化。最后，我们对这三个参数进行了Fisher预测分析，并给出了一个具有剪切粘度的特定模型的例子。
2020-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Testing modified gravity using a marked correlation function
在具有变色龙筛选机制的修正引力理论中，第五种力的强度取决于环境。这引起了结构形成的环境依赖性，这与$Λ$ CDM不同。我们表明，这些差异可以捕获的标记关联函数。通过对星系关联函数和数密度的校准，使之与$f(R)$和$Λ$ CDM模型相匹配，我们发现，无论是用局部密度还是晕质量作为标记，所得到的标记关联函数都编码了额外的信息，可以用来检验这些理论.我们讨论了这些统计量在观测中的可能应用。
2018-01-30 astro-ph.CO
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用，Milgromian动力学（MOND）引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应，通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙：理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致，而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing and Emulating Modified Gravity on Cosmological Scales
本文介绍了一套利用星系团检验修正引力模型的方法。特别是，介绍了一种用于约束模型的变色龙筛选技术。此外，概述的技术扩展到测试更广泛的一类模型，如涌现引力理论。最后，论文的第一部分通过调整上述测试模型独立的约束。所得到的结果表明，星系团可以用来获得一些最强大的宇宙学尺度的约束。论文的第二部分致力于宇宙学仿真器的主题。更具体地说，介绍了一种基于机器学习的宇宙学N体模拟输出数据仿真技术。生成对抗网络（GANs）用于模拟仅暗物质以及流体动力学模拟数据。此外，N体修正的重力模拟以及探索。所提出的对GAN算法的研究表明，此类仿真器提供了一种强大、快速和有效的方法来生成具有不同宇宙学参数的仿真输出数据。功率谱分析表明，训练和生成的数据之间存在1-20%的差异，具体取决于所使用的数据集以及是否应用高斯平滑。
2020-11-17 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Testing interacting dark energy with Stage IV cosmic shear surveys through differentiable neural emulators
本文利用神经仿真器和梯度采样加速推断，预测第四阶段宇宙剪切巡天对暗散射相互作用暗能量模型的约束，发现其振幅参数不确定性比第三阶段小约一个数量级。
2025-04-22 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Testing General Relativity at Cosmological Scales: Implementation and Parameter Correlations
在宇宙学尺度上检验广义相对论已经成为一种可能和及时的努力，这不仅是由于宇宙加速的紧迫问题，而且也是由于对广义相对论的某些扩展的提议，这些扩展将在大尺度的距离上表现出来。在这里，我们分析修改后的重力增长参数和一些核心的宇宙学参数之间的相关性，使用最新的宇宙学数据集，包括改进的宇宙演化巡天3D弱透镜。我们提供了参数化的修正生长方程及其演化。我们实现了已知的功能和分箱方法，并提出了一种新的混合方法来发展的红移（时间）和规模的修改后的重力参数。混合参数化结合了一个装箱红移的依赖性和平滑的尺度演变，避免了跳跃的物质功率谱。为了测试当前和未来数据与广义相对论的一致性而开发的形式主义在我们公开提供的软件包中实现，并称为ISiTGR（测试广义相对论的集成软件），用于公开可用的软件包CosmoMC和CAMB的一组集成的修改模块，包括Ho等人的综合Sachs-Wolfe-星系交叉相关模块的修改版本和改进的HST的新弱透镜似然模块，COSMOS弱透镜层析成像数据。我们得到了参数约束和相关系数，发现所有演化方法的修正重力参数与σ_8显著相关，与Ω_m轻度相关。在混合法和分箱法中，σ_8和修正重力参数之间的简并性对于函数形式和某些特定的分箱都是显著的，这表明在使用未来的高精度数据时需要考虑这些简并性。
2011-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Beyond the growth rate of cosmic structure: Testing modified gravity models with an extra degree of freedom
在“修正的”引力中，观测到的宇宙加速度是通过改变引力定律或引力扇区中的自由度来解释的。这两种可能性都可以通过测量宇宙结构的形成来检验。在本文中，我们阐述了这些测试的细节，使用Galileon模型作为案例研究。我们注意的可能性，每个新的自由度可能有随机独立的初始条件，在早期宇宙中产生不同类型的势阱，打破密度和速度功率谱之间的完全相关性。这种“随机偏差”可能会混淆修正重力模型预测的参数化方案，例如单独使用生长参数f。使用数据从WiggleZ暗能量调查，我们表明，这将是可能的，以获得约束使用信息的宇宙尺度力定律嵌入在多极功率谱的红移空间扭曲。作为一个例子，我们得到了立方Galileon模型中物质共形耦合强度的上限，|1/M| < 200 / Mp。这允许第五种力比重力更强，但与零耦合一致。
2017-02-28 astro-ph.CO hep-th
Testing modified gravity models with recent cosmological observations
利用最近公布的SNLS 3 Ia型超新星样本、Wilkinson微波各向异性探测器7年观测的宇宙微波背景各向异性数据、Sloan数字巡天7年观测的重子声学振荡结果、以及利用哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3进行的最新哈勃常数测量。考虑的MG模型包括Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型、两个$f(R)$模型和两个$f(T)$模型。我们发现，与$Λ$ CDM模型相比，MG模型不能导致$χ^2_{min}$的明显减少。对AIC和BIC模型的分析表明，最简单的宇宙学常数模型（$Λ$ CDM）仍然是目前数据所偏爱的，而DGP模型则受到强烈的排斥.此外，从观测约束出发，我们还重构了模型中生长因子的演化。我们发现，目前可用的增长因子数据是不足以区分这些MG模型从$Λ$ CDM模型。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Testing modified gravity with globular clusters: the case of NGC 2419
球状星团的动力学已经在广义相对论的背景下被非常详细地研究过，同时也用了与标准范式（如MOND）严重背离的引力修正。然而，目前还没有研究旨在测试重力的不太极端的修改（例如作为暗能量的替代品构建的模型）对球状星团行为的影响。这封信介绍了在狄克逊修正的重力模型下对星系团NGC 2419的速度色散剖面的拟合。数据显示，朝向星系团中心的速度离散度增加，这在广义相对论中可能难以解释。通过找到与Escherichon模型相关的最佳拟合解，我们证明了这种张力在修正引力中不存在。然而，最佳拟合参数给出的模型与太阳系的动力学不一致。探索不同的屏蔽机制应该给我们机会去理解，当涉及到球状星团时，是否有可能保持玻色子模型的吸引人的性质，同时正确地恢复太阳系动力学。
2018-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Modified Dark Matter with Galaxy Clusters: Does Dark Matter know about the Cosmological Constant?
我们讨论的可能性，冷暗物质的质量分布包含信息的宇宙学常数，这样的信息约束冷暗物质（CDM）的性质。我们称这种方法为修正的暗物质（MDM）。特别是，我们研究的能力MDM解释观测到的质量分布的13个星系团。从引力热力学的一般参数，我们提供了一个理论上的理由，我们的MDM质量配置文件，并成功地比较它的NFW质量配置文件在集群和星系尺度。我们的研究结果表明，CDM质量分布确实包含信息的宇宙学常数在一个非平凡的方式。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Modified gravitational wave propagation: information from strongly lensed binaries and the BNS mass function
修正的引力波传播是宇宙尺度上引力修正的确凿证据，也是检验这类理论最有希望的观测点。近年来对引力波（GW）的观测使我们能够开始探索这种效应，在这里我们简要回顾两种有希望的测试方法。我们将表明，利用现有的探测器网络，在估计$Ξ_0$参数时，有可能达到令人感兴趣的精度（这是修改后的引力波传播的特征，用$Ξ_{0, {\rm GR}} = 1$）和下一代设施，如爱因斯坦望远镜，我们可以得到一个亚百分比的测量。
2022-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the masses of high-redshift clusters with weak lensing: Revised shape calibration testing for the impact of stronger shears and increased blending
WL测量具有公知的剪切估计偏差，其可以通过使用图像模拟来部分校正。我们提出了一个分析模拟图像，模仿HST/ACS观测高红移星系团，包括集群的具体问题，如非弱剪切和增加混合。我们的合成星系已经产生，以匹配所观察到的实像中的背景选择样本的属性。首先，我们使用网格上的星系模拟，以确定修改后的信号与噪声相关的乘法剪切测量偏差的校正，并量化我们的偏差校准的灵敏度，以不匹配的星系或PSF属性之间的真实数据和模拟。我们研究了来自星系团和前景星系的混合和光污染的影响，发现$z>0.7$星系团的影响可以忽略不计，而对于较低红移的星系团，在$\sim 1\%$水平上有影响。最后，我们研究了较暗的邻居和选择偏差模仿的位置和星系的大小在CANDELS数据的影响。初始SExtractor对象检测导致选择偏倚为$-0.028 \pm 0.002$，通过进一步剪切降低为$-0.016 \pm 0.002$。我们将我们基于CANDEL的估计与基于网格的分析进行了比较，增加了星系团，达到了更暗的量级，得到了$\sim -0.013$的精确估计。我们的管道被校准到$\sim 0.015$的精度，这是完全足够的，目前和不久的将来弱透镜的高红移集群的研究。作为一个应用程序，我们使用它的一个精细的分析三个高度松弛的集群从SPT-SZ调查，包括测量到$r>200$千秒差距。与以前采用的尺度相比，这收紧了集群质量的限制，平均为…
2020-07-01 astro-ph.CO
Detectability of Torsion Gravity via Galaxy Clustering and Cosmic Shear Measurements
在修正的扭转引力理论中引入的引力拉格朗日量的变化--也被称为$f(T)$引力--允许在物质主导的宇宙中加速膨胀。在这个框架中，宇宙的加速是由一种有效的“扭转流体”驱动的。除了宇宙的背景演化外，结构的形成也会因为有效的引力常量随时间的变化而改变。在这里，我们调查的印记$f(T)$引力对星系团和弱引力透镜的目的是了解未来的星系调查是否可以约束扭转引力和区分它和标准的广义相对论。具体来说，我们计算Fisher矩阵预测两个可行的$f(T)$模型，以推断模型参数的测量精度和评估的权力，结合聚类和剪切分析将作为一种工具，用于模型选择。我们发现，与这样的探针的组合，它确实将有可能严格约束$f(T)$模型参数。此外，由贝叶斯因子提供的奥卡姆剃刀将允许我们确认一致性$Λ{\rm CDM}$模型的$f(T)$幂律扩展，其测量的幂律斜率的值大于0.02，而在$Λ{\rm CDM}$中，它正好为0。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Ultra faint dwarf galaxies: an arena for testing dark matter versus modified gravity
与大量关于质量缺失问题的观测相一致的情况是弱相互作用的暗物质粒子。然而，关于牛顿或相对论修正重力假设的争论或建议仍在继续。这两种情况的一个区别是，暗物质粒子可以产生引力效应，原则上，不需要重子，而这不是修改后的引力情况，这种效应必须与重子物质的数量相关。我们认为这里的超暗矮（UFD）星系作为一个有前途的舞台，以测试基于上述论断的两种方案。我们比较了UFD和非UFD星系样本之间的光度与速度色散的相关性，发现UFD星系的相关性显著降低。例如，我们发现28个非UFD星系的相关系数为-0.688，而23个UFD星系的相关系数为-0.077。传入和未来的数据将确定是否观察到的随机性UFD星系是物理或由于数据中的系统。这种相关性的丧失（如果它持续下去的话）是可能的，并且与UFD星系的暗物质情景一致，但对修正的重力情景来说将构成新的挑战。
2016-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Gravity on Cosmological Scales: Theoretical Predictions with the COLA Method
第四阶段星系巡天的主要目标之一是在宇宙尺度上限制引力。为此，在结构形成的非线性区域中进行准确的理论预测以最大化科学回报至关重要。由于COLA模拟，这是一种近似的和更快的替代全$N$体模拟的方法，因此可以以相对较低的计算成本实现。在这篇论文中，我们集中在两个修改的引力理论，$f(R)$和nDGP，并提出了一个分析如何COLA模拟可以结合经验模型的星系晕连接，以产生现实的模拟星系目录在修改的重力。然后，我们使用由此产生的星系目录研究的影响修改后的重力和验证COLA模拟的几个探头的大尺度结构，如星系功率谱，双谱和空星系交叉关联函数。最后，我们提出了COLA方法，用于将宇宙学仿真器扩展到修改的引力理论，并通过训练物质功率谱的nDGP提升因子的仿真器来展示其潜力，即，nDGP引力谱与广义相对论引力谱之比。
2023-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Testing Effective Quantum Gravity with Gravitational Waves from Extreme-Mass-Ratio Inspirals
空间引力波观测站{ \emph{Laser Interferometer Space Antenna} }的主要目标之一是检验重力波的偏差。这是第一次，我们一贯计算产生的引力波极端质量比inspirals（恒星致密物体到超大质量黑洞）在一个动机良好的替代引力理论，迄今为止仍然弱约束双脉冲星观测。我们集中讨论的理论是Chern-Simons（CS）修正引力，这是一个四维的有效理论，它是由弦论和圈量子引力激发的，通过增加一个动力学标量场和宇称违反的庞特里亚金密度来增强Einstein-Hilbert作用量。我们表明，虽然点粒子继续遵循测地线在修改后的理论，他们的背景是一个修改的克尔度规，这印CS校正的引力波发射。CS修正的引力波与广义相对论的预期有很大的不同，即它们在3周的演化后会导致显著的失相，但这种失相可能不会阻止对这些信号的检测，而是会导致参数确定中的系统误差。最后，我们研究了辐射反应的修正理论，并表明，领先的顺序，能量动量发射没有CS修改，除了可能的标量场发射的次优势效应。包括辐射反应将允许测试CS修改重力与星载探测器，可能是两个数量级大于目前的双脉冲星的界限。
2009-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Screening Solutions in Modified Gravity Theories
在这项工作中，我们通过一个简单的例子说明了在太阳系中使用即将到来的LISA探路者任务周围的重力鞍点测试变色龙筛选机制的可能性。我们发现这些模型独特的潮汐应力签名，并考虑潜在的限制。
2014-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Testing Modified Gravity Theories via Wide Binaries and GAIA
基于广义相对论（GR）的标准LambdaCDM模型，包括冷暗物质（CDM），在拟合宇宙学观测方面非常成功，但最近未检测到候选暗物质（DM）粒子，这意味着各种修正引力理论仍然具有重要意义。后者通常涉及在临界加速度标度$\sim 10^{-10} \, m \, s^{-2}$以下对GR的修改。宽联星（WB）系统与分离$> 5 \, kAU$提供了一个有趣的测试修改的重力，由于在或接近低加速度制度，并可能包含可忽略的DM。在这里，我们探讨了新的观测前景，等待从盖亚航天器提供测试GR对MOND或TeVes的理论在一个制度，只有部分探索。特别是，我们发现，（3D）二进制相对速度对圆速度预测（2D）投影分离的直方图预测在这个分布的标准重力，一个相当尖锐的功能，第80（90）百分位值接近1.025（1.14），而偏心率分布的依赖性很弱。然而，MOND/TeVeS理论产生了一个移动的分布，在这些上部的反射率显着增加。在没有外场效应的MOND类理论{ \em}中，存在阶数单位的大位移。考虑到外场效应，位移显著降低至$\sim 0.04 - 0.08$，但在样本量相当大且污染物控制良好的情况下，仍有可能在统计学上检出。原则上，对GAIA选定的地面径向速度精确到< 0.03公里/秒的宽双星的跟踪应该能够对修正重力理论产生一个有趣的新约束。
2018-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Measurement and Calibration of Noise Bias in Weak Lensing Galaxy Shape Estimation
弱引力透镜有可能将宇宙学参数限制到高精度。然而，正如剪切测试计划（STEP）和引力透镜精度测试（GREAT）挑战所示，测量星系剪切是一项不平凡的任务：各种方法引入了不同的系统偏差，必须加以考虑。我们调查如何像素噪声图像上的影响剪切估计的偏差，从最大李克森正向模型拟合方法使用的共椭圆Sérsic配置文件的总和，在补充的理论方法的相关文件。我们使用一个简单但现实的星系模型来评估偏差，发现仅噪声的影响就可能导致测量剪切的偏差为1-10%，这对当前和未来的透镜调查具有重要意义。我们评估了一种基于模拟的校准方法，以创建一个偏差模型作为星系属性和观测条件的函数。然后，该模型用于校正模拟测量。我们证明，这种方法可以有效地减少噪声偏差，使剪切测量达到所需的精度水平，估计宇宙剪切在即将到来的透镜调查。
2012-03-22 astro-ph.CO
Testing screened modified gravity with SDSS-IV-MaNGA
本研究利用SDSS-IV-MaNGA数据集，通过比对星系气体与恒星圆周速度检验屏蔽修改引力中的第五种力，未发现显著证据，并给出了不同模型下的力强度约束上限。
2024-09-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining $f(R)$ Gravity with a $k$-cut Cosmic Shear Analysis of the Hyper Suprime-Cam First-Year Data
使用斯巴鲁Hyper Suprime-Cam（HSC）第1年的数据，我们进行了第一次$k$切割宇宙剪切分析，约束$Λ$ CDM和$f(R)$ Hu-Sawicki修正重力。为了生成$f(R)$宇宙剪切理论矢量，我们使用COLA（COmoving Lagrangian Acceleration）模拟训练的物质功率谱模拟器。$k$ -切割方法被用来显着降低权重的灵敏度，小尺度（$k > 1 \ h {\rm Mpc }^{-1}$）模式的物质功率谱中的仿真器是不太准确的，同时确保我们的结果是强大的重子反馈模型的不确定性。我们还开发了一个测试，以确保模型化不良的小尺度的影响被归零。对于$Λ$ CDM，我们发现$S_8 = σ_8 (Ω_m / 0.3) ^ {0.5} = 0.789 ^{+0.039}_{-0.022}$，而对$f(R)$修改的重力参数的约束是先验支配的。在未来，$k$切割方法可用于约束大量的重力理论，其中计算限制使得将物质功率谱建模到极小尺度是不可行的。
2021-10-21 astro-ph.CO
Testing modified Newtonian dynamics in the Milky Way
修正牛顿动力学（Modified Newtonian Dynamics，MOND）是一种经验理论，最初被提出来解释螺旋星系的旋转曲线，通过修改引力加速度，而不是通过调用暗物质。在这里，我们使用最新的编译银河系的运动示踪剂和银河系中重子分量的形态的全面收集MOND的限制。特别是，我们发现对于所研究的任何重子模型，所谓的“标准”插值函数都不能同时解释银河系和外星系的自转曲线，而对于某些重子模型，所谓的“简单”插值函数则可以解释。即将到来的天文观测将完善我们对重子形态的认识，并最终确认或排除MOND在银河系中的有效性。我们还提出了MOND类理论的限制，而不作任何假设的插值函数。
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中，一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制，目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此，迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力，包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现，HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$（-8）量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$（-6）阶，而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$（-5）阶。有趣的是，CSST星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$（-6）阶相同，而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$（-5）阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$，其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明，在很大程度上，未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing modified gravity scenarios with direct peculiar velocities
暗能量的理论基础仍然未知，这可能意味着需要在宇宙尺度上修改引力定律。在这项研究中，我们调查如何集群和运动的星系可以用来作为探针的修改引力理论，使用星系和直接特有的速度自动和交叉关联函数。我们测量和拟合这些关联函数的模拟$Λ$ CDM，DGP和$f(R)$宇宙学，并通过提取每个模型的特征参数，我们表明，这些理论可以区分从广义相对论使用这些测量。我们目前的预测显示，有足够大的数据样本，这种分析技术是一个有竞争力的探针，可以帮助限制允许的偏离GR。例如，一个特殊的速度调查达到$z=0.5$与$20\%$距离精度将约束模型参数3- $σ$的置信限$\log_{10}|f_{R0}| < -6.45$ $f(R)$重力和$r_c > 2.88 \, c/H_0$ nDGP，假设一个基准GR模型。
2023-01-09 astro-ph.CO
Testing Modified Gravity with Wide Binaries in GAIA DR2
最近的几项研究表明，非常宽的双星可以为试图模拟暗物质的修正引力理论提供一个有趣的测试;根据标准的暗物质理论，这些系统应该几乎是牛顿的，而MOND类理论的预测是明显不同的，如果各种观测问题可以克服的话。在这里，我们探讨了从最近的GAIA DR 2数据发布的测试的观测应用：我们选择了一个大样本的$\sim 24,000$候选宽双星距离$< 200$秒差距和大小$G < 16$从GAIA DR 2，估计组件质量使用的主序星质量-光度关系。然后，我们比较两两相对投影速度的频率分布，（相对于圆形轨道值）作为预计分离的函数;这些分布在接近牛顿预期的值处显示出明显的峰值，以及延伸到大得多的速度比的长“尾部”;“尾”比由具有随机位置的DR 2构建的对照样品中的“尾”多得多，因此其来源不清楚。将速度直方图与模拟数据进行比较，我们得出结论，没有外场效应的类似MOND的理论与观测数据强烈不一致，因为它们预测的峰移与数据明显不一致;用外场效应检验MOND类理论目前还不是决定性的，但随着对高速尾翼的模拟或理解的改进，和额外的光谱数据。
2019-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Disentangling dark energy and cosmic tests of gravity from weak lensing systematics
我们考虑的影响，关键天体物理学和测量系统的约束暗能量和宇宙尺度上的重力修改。我们专注于即将到来的测光“第三阶段”和“第四阶段”大尺度结构调查，如DES，SuMIRe，Euclid，LSST和WFIRST。我们说明了不同的红移依赖性的重力修改相比，内在的路线，主要的天体物理系统。系统的不确定性，如星系的偏差和内在的排列方式，可以改变暗能量状态方程和修改后的重力优值的四倍。包含宇宙剪切和星系位置测量的互相关有助于减少透镜剪切测量的约束力损失。当普朗克CMB和第四阶段调查的预测相结合，约束的暗能量状态方程和修改后的重力模型恢复，相对于那些从剪切数据没有系统的不确定性，如果少于36个自由参数的总被用来描述作为尺度和红移的函数的星系偏差和内在的对齐模型。为了方便今后的调查，我们还提供了一个拟合函数的物质功率谱所产生的唯象修正的重力模型，我们考虑。
2011-09-21 astro-ph.CO
Complementarity of Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements in Testing General Relativity
我们探讨弱透镜和星系特有的速度测量的互补性，以更好地约束修改广义相对论。我们没有发现任何证据的偏差从GR宇宙尺度上的奇特的速度测量（在斯隆数字巡天的发光红星系）与弱透镜测量（从CFHT遗产调查）的组合。我们提供了一个Fisher误差预测的欧氏空间为基础的调查，包括透镜和奇特的速度测量，并表明，预期的约束修改后的重力将是至少一个数量级优于目前的数据，即我们将获得5%的误差修改后的重力参数化这里描述。我们还提出了一个模型-独立的方法来约束修改后的重力参数使用层析特有的速度信息，并将这种方法应用到本数据集。
2010-11-09 astro-ph.CO
Testing of MOND with Local Group Timing
本机群的定时用于测试修正牛顿动力学（MOND）。结果表明，MOND预测的星系质量远低于银河系和仙女座星系的重子含量。
2009-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak-lensing tunnel voids in simulated light cones: A new pipeline to investigate modified gravity and massive neutrinos signatures
本研究开发高效流水线识别分析弱引力透镜图中的隧道空洞，结合模拟比较$f(R)$修正引力、大质量中微子与$Λ$CDM模型的效应，提出适配隧道空洞剪切剖面的新参数化公式并测试其参数敏感性。
2025-11-11 astro-ph.CO
