Re-examining the role of curvature in the slowing down acceleration scenario
通过引入曲率$Ω_k$作为自由参数，可以改善高红移CMB位移参数$R(z^{\ast})$数据与来自SDSS和2dFGRS组合的低红移SNIa和BAO数据之间的张力，并且SNIa+BAO和SNIa+BAO+CMB都有利于减速参数$q(z)$在小红移处显示符号的快速变化。在本文中，我们重新检查的$q(z)$的演化行为，使用最新的观测数据，包括联盟2 SNIa，BAO，和CMB数据（$R(z^{\ast})$，$l_{A}(z^{\ast})$，$z^{\ast}$）从WMAP 7。对于BAO数据，使用了从6dFGS、SDSS和2dFGRS的组合、WiggleZ暗能量调查和BOSS获得的四个不同的数据集。除了由SNIa+ WiggleZ BAO数据约束的空间平坦情况外，无论是否包含空间曲率，SNIa和其他BAO+SNIa都认为宇宙加速正在减慢。然而，一旦纳入WMAP 7 CMB数据，观测结果就强烈支持$Λ$ CDM模型、空间平坦的宇宙以及宇宙加速度的加速。因此，纳入空间曲率似乎没有缓解SNIa+BAO和CMB之间的紧张关系，在文献中以前的工作形成鲜明对比。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc
$O_k$ null test with multi-task Gaussian processes: cosmic curvature and data compatibility
Ningbo University（宁波大学）；Southwest University（西南大学）；Beijing Normal University, Zhuhai（北京师范大学珠海校区）
本文提出一种针对DESI BAO数据的新型宇宙曲率空检验方法，结合AP参数与距离比值，无需绝对距离数据，同时开发多任务高斯过程进行检验，发现DESI BAO与SNe Ia数据兼容，但低红移范围曲率非零证据不显著。
2026-04-24 astro-ph.CO
Geometrical constraints on curvature from galaxy-lensing cross-correlations
对曲率的精确约束为暴胀提供了强有力的探测。然而，基于暗能量的特定假设的曲率约束在用于测试暴胀模型时可能会导致不可靠的结论。为了避免这种情况，重要的是要获得独立于暗能量假设的约束。在本文中，我们调查这样的约束曲率从几何探针构造的星系透镜互相关。我们全面研究了星系与放大率的互相关，从Ia型超新星的亮度测量（“$gκ^{\rm SN}$“），与剪切（“$gκ^{\rm g}$“），和与CMB透镜（“$gκ^{\rm CMB}$“）。我们发现在LSST和第IV阶段CMB调查中，“$gκ^{\rm SN}$“、“$gκ^{\rm g}$“和“$gκ^{\rm CMB}$“可以分别用信噪比$S/N=104,\ 2291,\ 1842$检测。当结合超新星哈勃图（“SN”）来约束曲率时，我们发现随着暗能量中允许的更多自由度，星系透镜互相关变得越来越重要。在没有任何先验的情况下，我们获得了LSST和第IV阶段CMB调查的$0.723$（来自“SN + $gκ^{\rm SN}$“）、$0.0417$（来自“SN + $gκ^{\rm g}$“）和$0.04$（来自“SN + $gκ^{\rm g}$ + $gκ^{\rm CMB}$“）的$Ω_K$误差。最后一项调查比第四阶段BAO调查（“BAO”）更具竞争力。当在“SN + BAO + CMB”组合探头中加入星系透镜互相关时，我们得到了对$Ω_K$…
2021-02-24 astro-ph.CO
Baryon acoustic oscillation methods for generic curvature: Application to the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
我们开发的方法，调查重子声学振荡（BAO）功能的宇宙模型与非平凡的（但缓慢变化的）平均空间曲率：模型，不一定是平坦的，接近平坦，也没有恒定的空间曲率。我们的方法适用的模型类包括勒梅特-托尔曼-邦迪模型，修改后的重力宇宙学，非均匀宇宙学与反作用-在其中，我们没有一个预测的形状的空间2点关联函数，但我们仍然希望看到一个BAO功能在当今的星系分布，在形式上的过剩的星系2点关联函数。我们将我们的方法应用到重子振荡光谱巡天（BOSS）数据集，调查的Lambda冷暗物质（$Λ$ CDM）和时间逃逸宇宙学模型作为案例研究。在两个基准模型中测量的关联函数包含类似发音的BAO特征。我们使用相对的切向和径向BAO尺度来测量各向异性的Alcock-Paczyrobski失真参数，$ε$，这是独立的基本BAO首选的尺度。我们发现，$ε$是一致的，在这两个基准宇宙学为零，表明具有不同的空间曲率行为的模型可以占的相对位置的切向和径向BAO规模。我们使用$Λ$ CDM模拟来验证我们的方法。
2019-03-03 astro-ph.CO gr-qc
BAO cosmology in non-spatially flat background geometry from BOSS+eBOSS and lessons for future surveys
本文研究了非平坦基准宇宙学假设对BOSS+eBOSS数据BAO距离测量的影响，发现当前数据对此具有稳健性，但未来大体积巡天需注意星表宇宙学选择及声学视界不匹配等系统偏移。
2024-05-30 astro-ph.CO
Testing spatial curvature in an anisotropic extension of $w$CDM model with low redshift data
本研究利用多组低红移观测数据，约束带空间曲率的Bianchi I型各向异性扩展$w$CDM模型，发现各向异性量级约$10^{-13}$，不同数据组合对宇宙空间曲率的结论存在差异，且均支持暗能量的精质形式。
2024-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the curvature of the Universe and dynamical dark energy from the Full-shape and BAO data
我们提出了限制的$Λ$ CDM，$w_0$ CDM，和$w_0 w_a$ CDM模型的参数，从联合分析的全形状，重子声振荡（BAO），大爆炸核合成（BBN）和超新星的数据。我们的限制是完全独立的宇宙微波背景（CMB）各向异性的数据，但竞争对手的CMB的参数误差条的限制。我们发现空间曲率与平坦宇宙$Ω_k=-0.043_{-0.036}^{+0.036}$（$68\%$ C.L.）一致;暗能量状态方程参数$w_0$被测量为$w_0=-1.031_{-0.048}^{+0.052}$（$68\%$ C.L.），与宇宙常数一致这个结论也适用于时变的暗能量状态方程，我们发现了$w_0=-0.98_{-0.11}^{+0.099}$和$w_a=-0.33_{-0.48}^{+0.63}$（都在$68\%$ C.L.）。从分析中排除超新星数据并没有显著削弱我们的边界。这表明，使用一个单一的外部BBN先验，全形状和BAO数据可以提供强大的非最小宇宙学模型的CMB无关的约束。
2021-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Model selection results from different BAO datasets -- DE models and $Ω_K$CDM
使用重子声学振荡（BAO）数据集提供了一个独特的机会，连接早期宇宙和晚期宇宙。在这个过程中，我们讨论了最近的结果，使用边缘化的可能性，以消除$H_0-r_d $简并，然后测试它在不同的暗能量（DE）模型。发现这种方法不依赖于对$r_d$或$H_0$的校准，允许我们获得与用标准似然计算的结果相当的结果。在这里，我们强调的主要差异，我们观察到的两个不同的BAO数据集，我们雇用-横向的，只包含角度BAO测量，和混合的，包含角度和径向BAO测量。我们看到，这两个数据集对DE模型有不同的统计偏好，对宇宙曲率也有不同的偏好。
2023-03-20 astro-ph.CO
Multiple measurements on the cosmic curvature using Gaussian process regression without calibration and a cosmological model
本文提出一种无需校准和宇宙学模型的方法，结合BAO测量与经GP回归重建的CC数据，在多个红移处约束Ω_K，发现结果几乎不受哈勃常数先验影响。
2024-01-19 astro-ph.CO
Probing Ricci dark energy model with perturbations by using WMAP seven-year cosmic microwave background measurements, BAO and Type Ia supernovae
本文通过对现有宇宙学数据的联合约束，从动力学和几何的角度研究了具有微扰的Ricci暗能量模型。我们使用完整的宇宙微波背景信息从WMAP 7年的数据，重子声学振荡从斯隆数字巡天和2度星系红移巡天，和Ia型超新星从超新星宇宙学项目合作联盟2汇编。采用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行全局约束。利用最佳拟合的结果，给出了宇宙学常数模型和Ricci暗能量模型在微扰下的宇宙微波背景功率谱和背景演化的差异。
2011-10-19 astro-ph.CO
Cosmic vector for dark energy: constraints from SN, CMB and BAO
最近的研究表明，在宇宙尺度上存在一个矢量场可以解释观测到的宇宙加速膨胀，而无需在早期宇宙中引入新的尺度或非自然的初始条件，从而避免了巧合问题。在这里，我们提出了一个详细的分析所施加的限制SNIa，CMB和BAO数据的矢量暗能量模型与一般的空间曲率。我们发现，与标准宇宙学相反，CMB数据排除了这个模型的平坦宇宙，事实上，预测了一个封闭的几何空间部分。我们看到CMB和SNIa Gold数据在1-sigma水平上完全兼容，但SNIa Union数据集与CMB表现出3-sigma张力。在SNIa和BAO测量之间也发现了相同水平的张力。
2009-07-29 astro-ph.CO
A dark energy parameterization independent constraint of the spatial curvature $Ω_K$
本文提出一种不依赖暗能量模型的共动径向距离参数化方法，结合 BAO、超新星和哈勃参数数据约束空间曲率，验证了宇宙平坦性并得到 $Ω_K=-0.01\pm 0.09$。
2024-12-27 astro-ph.CO
Coherent Combination of Baryon Acoustic Oscillation Statistics and Peculiar Velocity Measurements from Redshift Survey
本文提出了一种新的统计方法，将重子声学振荡统计（BAO）和特殊速度测量相干地结合起来，利用从观测到的红移空间中的红移畸变中分解出的实空间中的密度-密度谱和速度-速度谱，1）获得更强的暗能量约束，σ（w）=0.06和σ（w_a）=0.20，这是由单独的BAO或速度测量增强的，（2）交叉检验两种不同方法的暗能量约束的一致性：以BAO作为几何测量，以特有速度作为大尺度结构观测量。除此之外，由于功率谱分解过程不受星系偏差的不确定性的影响，这种同时拟合是一种不需要对星系偏差作任何预先假设的最佳宇宙学参数提取方法。
2011-05-30 astro-ph.CO
New Expansion Rate Anomalies at Characteristic Redshifts Geometrically Determined using DESI-DR2 BAO and DES-SN5YR Observations
Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia, New Delhi-110025, India（理论物理中心，印度贾迈尔伊斯兰大学，新德里-110025）
利用DESI-DR2 BAO和DE-SN5YR观测数据，发现特征红移处的宇宙膨胀率异常，与Planck 2018预测存在显著偏差，可能指示超出标准宇宙框架的新物理。
2025-09-22 astro-ph.CO cs.LG gr-qc
Cosmic expansion parametrization: Implication for curvature and $\text{H}_{0}$ tension
我们提出了一个解析的参数化的同动距离和哈勃参数来研究超越香草$Λ$ CDM模型的宇宙膨胀历史。参数化的推广足以包括空间曲率的贡献，并捕捉更高的红移行为。通过这种参数化，我们研究了宇宙的晚期行为，并对哈勃参数等宇宙学参数进行了约束（$H_{0}$），物质能量密度参数（$Ω_{m0}$），空间曲率能量密度参数（$Ω_{k0}$）和重子物质能量密度参数（$Ω_{b0}$）使用不同的组合数据，如CMB（宇宙微波背景）、BAO（重子声学振荡）和SN（Ia型超新星的万神殿样本）。我们还严格地研究了哈勃张力的框架内的晚时间修改的标准$Λ$ CDM模型。发现宇宙膨胀的后期时间修正可以解决CMB $\&$ SHOES（对$H_{0}$的局域距离阶梯观测）、CMB+BAO $\&$ SHOES和CMB+SN $\&$ SHOES之间的哈勃张力，但后期时间修正不能解决CMB+BAO+SN与SHOES之间的哈勃张力。这意味着CMB、BAO和SN数据的组合对$H_{0}$（即使有不同的$Ω_{k0}$）和其他背景宇宙学参数施加了足够强的约束，因此添加来自SHOES（或类似的其他局部距离观测）的$H_{0}$先验值不会显著地将$H_{0}$值拉向相应的SHOES值。
2022-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Quasar cosmology: dark energy evolution and spatial curvature
我们分析了宇宙学中的一些公开辩论，根据最新的类星体（QSO）样本，涵盖了广泛的红移范围高达$z\sim7.5$，结合Ia型超新星（SNe）和重子声学振荡（BAO）。事实上，用高红移数据扩展宇宙学分析是区分不同宇宙学模型的关键，这些模型在低红移时是简并的，并允许对可能的暗能量（DE）演化进行更好的约束。此外，我们还讨论了BAO，SNe和类星体数据的组合，以了解它们的兼容性和扩展的标准宇宙学模型的影响。具体来说，我们考虑一个平坦和非平坦的$Λ\mathrm{CDM}$宇宙学，一个平坦和非平坦的DE模型与常数DE状态方程参数（$w$），和四个平坦的DE模型与变量$w$，即Chevallier-Polarski-Linder和Jassal-Bagla-Padmanabhan模型，和一个“指数”和Barboza-Alcaniz参数化。我们发现，联合分析类星体+SNe与BAO是唯一可能的背景下，一个平坦的宇宙。事实上，BAO确认了假设弯曲几何的平坦条件，而SNe+QSO显示了封闭空间的证据。我们还发现$Ω_{M,0}=0.3$在所有数据集假设一个平面$Λ\mathrm{CDM}$模型。然而，所有其他模型在2-3 $σ$与SNe+QSO+BAO组合数据集时显示出统计上显著的偏差。在DE密度随时间演化的模型中，SNe+QSO+BAO数据总是倾向于$Ω_{M,0}>0.3$、$w_{0}<-1$和$…
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CMB and BAO constraints for an induced gravity dark energy model with a quartic potential
研究了在四次势诱导引力暗能量模型中结构形成的预言。通过开发一个专门的爱因斯坦-玻尔兹曼代码，我们研究自洽的均匀宇宙学和线性微扰的动力学，而不使用任何参数化。通过在辐射时代演化具有初始条件的线性微扰，我们精确地恢复了物质支配时代的准静态解析近似。我们使用普朗克2013年的数据和重子声学振荡（BAO）数据的汇编约束耦合$γ$的里奇曲率和其他宇宙学参数。通过将爱因斯坦方程中的引力常量与卡文迪许实验中测得的引力常数联系起来，我们发现$γ< 0.0012$的CL为95%，普朗克2013年和BAO数据。这是对$γ$和相应的后牛顿参数的最严格的宇宙学约束。由于$γ$和哈勃常数$H_0$之间的简并性，我们展示了当局部测量的$H_0$与普朗克2013年数据相结合时，允许$γ$的较大值，但在显著的统计水平上不优选。
2015-07-02 astro-ph.CO
Statistical Nuances in BAO Analysis: Likelihood Formulations and Non-Gaussianities
Bulgarian Academy of Sciences, INRNE（保加利亚科学院，核研究所）
本文比较了DESI DR2数据中BAO分析的统计方法，探讨了不同模型下参数退化和非高斯性对结果的影响，强调了精确测量中统计处理的重要性。
2025-04-25 astro-ph.CO
Novel null tests for the spatial curvature and homogeneity of the Universe and their machine learning reconstructions
在过去的几十年中获得的大量观测数据使宇宙学进入了一个精确的时代，并导致了标准宇宙学常数和冷暗物质范式的基础，称为$Λ$ CDM模型。考虑到这种一致性模型的许多可能的扩展，我们在这里提出了几个新的一致性测试，可用于探测偏离$Λ$ CDM。首先，我们推导出一个联合一致性检验的空间曲率$Ω_{k,0}$和物质密度$Ω_\textrm{m,0}$参数，只使用哈勃率$H(z)$，这可以直接从观测确定。其次，我们提出了一个新的测试可能偏离均匀性使用两个数据集的组合，无论是重子声学振荡（BAO）和$H(z)$数据或横向和径向的BAO数据，而我们也介绍了两个一致性测试$Λ$ CDM可以通过横向和径向BAO数据重建。然后，我们使用特定的机器学习方法，即遗传算法，以独立于模型的方式使用当前可用的数据重建上述测试。最后，我们还报告了一个$\sim 4σ$张力的过渡红移所确定的$H(z)$和径向BAO数据。
2021-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is dark energy evolving?
我们寻找证据的演变暗能量密度采用主成分分析（PCA）。超新星和重子声学振荡（BAO）的距离红移数据以及WMAP 7距离先验被用来限制曲率参数Omega_k和暗能量参数。这些数据集与平坦的宇宙是一致的。从超新星中得到的暗能量演化参数（包括CMB距离先验）的约束条件与平坦的Lambda CDM宇宙是一致的。另一方面，在从添加BAO数据获得的参数估计中，表征来自暗能量的非恒定贡献的第二主成分在1-sigma处是非零的。这可能是一个系统性的影响，未来的BAO数据是做出更有力声明的关键。
2013-02-12 astro-ph.CO
How flat can you get? A model comparison perspective on the curvature of the Universe
确定宇宙空间几何的问题比以往任何时候都更重要，因为精确的宇宙学有望验证关于宇宙曲率的暴胀预测。我们重新审视的问题，可以学到什么样的空间几何的宇宙从一个三向贝叶斯模型比较的角度。我们表明，给定当前的数据，宇宙在空间上是无限的概率在67%到98%之间，这取决于先验的选择。对于最强的先验选择，我们发现与封闭（开放）模型相比，50：1（200：1）的几率有利于平坦的宇宙。我们还报告了一个强大的，先验独立的宇宙中哈勃球体的数量下限，N_U > 5（在99%的置信度）。我们预测了未来的CMB和BAO观测将能够约束曲率的精度，发现宇宙方差限制的CMB实验与类似SKA的BAO观测一起将以约sigma ~ 4.5x10^{-4}的精度约束曲率。我们证明了“模型混淆”的风险（即，在曲率存在的情况下错误地倾向于一个平坦的宇宙）比未来探测器的参数误差预测所假设的要大得多。我们认为，一个5西格玛检测阈值保证了一个混乱和模糊的模型选择。再加上暴胀论，这意味着如果曲率参数的值低于|Omega_curvature| ~ 10^{-4}，宇宙的几何形状是不可知的，这个界限比曲率扰动的大小~ 10^{-5}大一个数量级。[删节]
2009-04-20 astro-ph.CO
Examining the validity of the minimal varying speed of light model through cosmological observations: relaxing the null curvature constraint
本文利用高斯过程结合SN、CC和BAO数据重构宇宙距离与年龄，独立于曲率和暗能量模型检验最小光速可变模型，发现多数情况下无光速可变证据，仅在特定先验与数据下存在轻微偏差但不具统计显著性。
2023-11-14 astro-ph.CO gr-qc
The galaxy power spectrum take on spatial curvature and cosmic concordance
$Λ$ CDM宇宙学模型与当前观测的一致性在最近几个月一直是激烈辩论的主题。2018年普朗克宇宙微波背景（CMB）温度各向异性功率谱测量显示，表面值有利于具有曲率参数$Ω_K<0$的空间封闭宇宙。如果将重子声学振荡（BAO）测量与普朗克数据结合以打破几何简并性，这种偏好就会消失，尽管这种组合的可靠性受到质疑，因为当假设弯曲宇宙时，两个数据集之间存在强烈的张力。在这里，我们从另一个角度来处理这个问题，使用测量的全形状（FS）星系功率谱，$P(k)$，从重子振荡光谱巡天DR 12 CMASS样品。通过结合普朗克数据和FS测量，我们打破了几何简并，并找到了$Ω_K=0.0023 \pm 0.0028$。这限制了宇宙在空间上是平坦的，精度低于百分之一，与使用BAO测量获得的结果非常一致。然而，与BAO一样，最佳拟合$χ^2$的整体增加表明，在弯曲宇宙的假设下，普朗克和$P(k)$之间存在类似水平的张力。虽然关于空间曲率和宇宙学数据集之间的一致性的争论仍然存在，但我们的研究结果为这个问题提供了新的视角，突出了FS测量在精确宇宙学时代的关键作用。
2021-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Probing Cosmic Curvature with Fast Radio Bursts and DESI DR2
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)（埃斯皮里托圣托联邦大学）；Instituto Argentino de Radioastronomía（阿根廷射电天文研究所）；University of Cape Town（开普敦大学）；Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学）
利用快速射电暴和DESI DR2数据，研究宇宙曲率约束，提出基于神经网络和BAO的无模型方法，发现宇宙曲率可能为负。
2026-01-26 astro-ph.CO hep-ph
Standard rulers, candles, and clocks from the low-redshift Universe
我们测量的长度的重子声学振荡（BAO）功能，和膨胀率的最近的宇宙，从低红移的数据，几乎独立的模型。我们只做了以下最小的假设：均匀性和各向同性;引力的度规理论;平滑的膨胀历史，以及标准烛光（超新星）和标准BAO标尺的存在。其余的由数据决定，这些数据是最近BAO和IA型超新星结果的汇编。仅作这些假设，我们第一次发现标准尺子的长度为$103.9 \pm 2.3\, h^{-1}$ Mpc。该值是一个测量值，与普朗克数据（$99.3 \pm 2.1 \, h^{-1}$ Mpc）设置的模型参数确定的模型相关的理论预测相反。后者假定$Λ$ CDM，标尺是辐射阻力下的声视界。加入被动星系作为标准钟或本地哈勃常数测量允许的绝对BAO规模被确定（$142.8\pm 3.7$ Mpc），在前一种情况下，额外的信息使BAO长度的确定更精确（$101.9\pm 1.9 \, h^{-1}\,$ Mpc）。宇宙的反曲率半径是弱约束的，并且与零一致，与引力模型无关，只要它是度量的。我们发现相对论性物质的有效数是$N_{\rm eff} = 3.53\pm 0.32$，与晚时暗能量或引力物理无关。
2014-11-18 astro-ph.CO
A possible geometrical origin of the accelerated expansion of the universe
利用观测数据对修正的测地膜宇宙学进行了检验。MGBC是由膜世界的外在曲率修正的大地膜引力作用量导出的。来自这个附加项的密度参数产生几何原点的加速膨胀。在超新星Ia、可观测哈勃参数、重子声学振荡和宇宙微波背景探测的条件下，所得到的拟合提供了足够的证据，表明外生曲率效应能够再现宇宙的加速膨胀，而不需要调用暗能量、奇异物质或宇宙学常数.此外，MGBC没有其他膜世界模型中存在的问题。
2015-06-01 astro-ph.CO
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
Joint Model-independent Constraints on the Post-Newtonian Parameter and Cosmic Curvature from Galaxy-scale Strong Lensing, SNe Ia, BAO, and Cosmic Chronometers
School of Microelectronics and Artificial Intelligence, Kaili University（凯里学院微电子与人工智能学院）；School of Physics and Electronics Science, Guizhou Normal University（贵州师范大学物理与电子科学学院）
本研究联合强透镜、Ia型超新星、重子声学振荡和宇宙计时器，模型无关地约束后牛顿参数γ_PPN和曲率Ω_k，结果与广义相对论一致，且暗能量模型选择不引入显著系统偏差。
2026-10-12 astro-ph.CO gr-qc
On the evidence of dynamical dark energy
该研究评估了DESI BAO数据推断动力学暗能量证据的模型依赖性，发现其对SSLCPL模型中w₀约束影响小，且该模型与ΛCDM模型张力低于CPL模型。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy correlations and the BAO in a void universe: structure formation as a test of the Copernican Principle
对于暗能量问题，一个建议的解决方案是空洞模型，其中加速膨胀被哈勃尺度的不均匀性所取代。在这些模型中，密度扰动生长在径向不均匀的背景。这种大尺度的不均匀性使球形的重子声学振荡特征变形为椭球，这意味着星系关联函数中的凸点在径向和横向关联函数中出现在不同的尺度上。我们计算这些第一次，曲率梯度不耦合的标量模式的矢量和张量模式的近似下。径向和横向的关联函数是非常不同的协调模式，即使模式具有相同的平均BAO规模。这意味着，如果空隙模型被微调以满足平均BAO数据，则在关联函数中有足够的额外信息来区分空隙模型与一致性模型。我们希望这些新的功能，以保持完整的微扰方程求解时，这意味着径向和横向星系关联函数可以作为一个强大的测试哥白尼原理。
2013-03-21 astro-ph.CO gr-qc
The effect of matter discreteness on gravitational wave propagation in post-geometrical optics
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Helsinki Institute of Physics（赫尔辛基物理研究所）
该研究探讨了物质离散性对引力波传播的影响，发现曲率效应显著影响角直径距离，但caustic形成会破坏后几何光学近似，需进一步研究退相干对粒子局部化的影响。
2026-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Constrain Spatial Curvature and Dark Energy with Strong Lenses and Complementary Probes: a Forecast for Next-Generation Surveys
本研究利用强引力透镜时间延迟距离结合SNe Ia和BAO数据，预测可打破暗能量与曲率简并，将曲率约束提升至10^-2量级，媲美Planck CMB，为下一代巡天提供独立高精度曲率测量途径。
2024-11-07 astro-ph.CO
Constraints on cosmic curvature with lensing time delays and gravitational waves
假设采用$Λ$ CDM模型，CMB和BAO观测表明宇宙是非常平坦的。因此，独立于模型的测量值得研究。在透镜类星体中测量的时间延迟提供了时间延迟距离。与超新星Ia观测的光度距离相比，在FLRW度规的距离求和规则下，测量值可以提供曲率信息。这种方法受到Ia超新星低红移的限制。在这项工作中，我们建议从爱因斯坦望远镜的引力波作为标准的警报器，达到更高的红移覆盖的红移范围的透镜类星体从大天气巡天望远镜，可以提供更严格的约束的曲率。我们首先考虑一个保守的情况下，只有100个引力波与电磁对应，曲率参数$Ω_k$的$1σ$不确定度为0.057。在具有1000个可用信号的乐观情况下，则$Ω_k$不确定性为0.027。结合暗能量调查的SNe Ia，$Ω_k$可以进一步分别被限制为0.027和0.018。
2019-04-03 astro-ph.CO
The Completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: measurement of the BAO and growth rate of structure of the luminous red galaxy sample from the anisotropic correlation function between redshifts 0.6 and 1
利用已完成的Sloan数字巡天IV（SDSS-IV）扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）DR 16星系样本，对星系组态空间各向异性成团进行了宇宙学分析.该样本由跨越红移范围$0.6 < z < 1$的发光红星系（LRG）组成，有效红移为$z_{\rm eff}=0.698$。它包含174 816个eBOSS LRG和202 642个BOSS CMASS星系。我们从星系两点关联函数中提取重子声学振荡（BAO）和红移空间畸变（RSD）特征并进行建模，以推断几何和动力学宇宙学约束。所采用的方法进行了广泛的测试一组现实的模拟。从BAO和全形状关联函数分析推断的参数之间的相关性进行了估计。这使我们能够推导出三个宇宙学参数组合的联合约束：$D_M(z)/r_d$，$D_H(z)/r_d$和$fσ_8(z)$，其中$D_M$是共动角直径距离，$D_H$是哈勃距离，$r_d$是共动BAO尺度，$f$是结构的线性增长率，$σ_8$是线性物质扰动的幅度。在将结果与Gil-Marin等人2020的并行功率谱分析的结果相结合后，我们获得了约束条件：$D_M/r_d = 17.65 \pm 0.30$、$D_H/r_d = 19.77 \pm 0.47$、$fσ_8 = 0.473 \pm 0.044$。这些测量结果与标准重力下的平面$Λ$ CDM模型一致。
2020-09-21 astro-ph.CO
Robustness to systematics for future dark energy probes
我们扩展了通常用于量化未来暗能量探测器的统计性能的优值形式主义，以评估未来任务对合理系统偏差的鲁棒性。我们引入了一个新的鲁棒性图的优点，它可以计算在Fisher矩阵形式主义的任意系统偏差的可观测量。我们认为，系统学的鲁棒性是一个重要的新数量，优化未来的调查时，应考虑。我们说明我们的形式主义与玩具的例子，并将其应用到未来的Ia型超新星（SNIa）和重子声振荡（BAO）的调查。对于我们考虑的简化系统偏差，我们发现SNIa是比BAO更稳健的暗能量参数探测器。我们将其追溯到暗能量参数空间中系统偏置方向与统计简并方向的几何关系。
2011-03-08 astro-ph.CO
Testing General Relativity from Curvature & Energy contents at Cosmological scale
在这项工作中，我们研究什么是宇宙学的含义，允许几何曲率密度的行为独立于能量密度的内容。利用普朗克任务从CMB中提取的全部数据，结合BAO和SNIa测量，我们推导出，根据这种方法，宇宙学参数的新约束。特别是，我们确定的曲率暗能量简并的行为时，允许一个不同的状态方程为后者。我们还研究了这种方法是否可以弥合最近发现的哈勃参数值之间的差距，从CMB确定的和从本地宇宙测量
2017-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Impact of DESI BAO Data on Inflationary Parameters: stability against late-time new physics
本研究探讨了DESI BAO数据对暴胀参数的影响，发现与SDSS BAO数据相比，DESI数据导致物质密度参数轻微降低，而暴胀参数在不同晚期新物理模型中保持稳定。
2024-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Geometrical order-of-magnitude estimates for spatial curvature in realistic models of the Universe
本文所表达的思想基于Jürgen Ehlers于2007年7月在德国Golm的Albert-Einstein研究所发表的评论。本文的主要目的是证明，在合理的几何标量的数量级估计，空间曲率的相关性，在现实的宇宙模型，描述的结构形成的动力学，因为时代的物质辐射去耦。我们介绍这些估计与评论使用的准牛顿度量形式在这种情况下。
2009-05-31 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Holographic Dark Energy with Curvature
在本文中，我们考虑了一个非平坦几何中的暗能量的全息模型，其中长度尺度是哈勃半径。该模型包含的可能性，以减轻宇宙符合问题，并纳入一个机制，以获得从减速到加速膨胀制度的过渡。我们推导出一个解析形式的哈勃参数在一个非平坦的宇宙，并使用它，我们执行贝叶斯分析这个模型使用SNIa，BAO和CMB数据。我们从这个分析中发现，数据支持一个小的值为$Ω_k$，但足够高，仍然产生宇宙学的后果。
2010-09-29 astro-ph.CO gr-qc
The cosmological impact of future constraints on $H_0$ from gravitational-wave standard sirens
引力波标准警报器为确定哈勃常数提供了一种新的方法。在最近由于GW 170817及其光学对应物而对该方法进行了壮观的确认之后，来自未来引力波源的额外标准塞壬测量有望将哈勃常数限制在高精度。与此同时，改进的约束，预计从宇宙微波背景（CMB）的偏振观测和重子声学振荡（BAO）的调查。我们探讨的作用，未来的标准警笛限制$H_0$在预期的CMB+BAO数据。考虑一个$10$参数宇宙学模型，其中曲率、暗能量状态方程和哈勃常数不受CMB观测的约束，我们发现未来CMB+BAO数据的组合将把哈勃参数约束为$\sim 1.5 \%$。进一步将参数空间扩展到时变暗能量状态方程，我们发现未来CMB+BAO对$H_0$的约束放宽到$\sim 3.0 \%$。这些精确度是未来来自Hanford-Livingston-Virgo和Hanford-Livingston-Virgo-Japan-India干涉仪网络的标准海妖测量所能达到的，显示了这些来源的宇宙学相关性。如果未来的引力波标准海妖测量结果如预期的那样达到$H_0$上的$1\%$，它们将显著改善未来CMB+BAO对曲率和暗能量状态方程的约束，最高可达$\sim 3$的一个因子。我们还表明，包含来自引力波标准警报器的$H_0$约束可能导致暗能量品质因数的降低（即，宇宙学参数体积）的系数高达$\sim 400$。
2018-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Intermediate redshift calibration of Gamma-ray Bursts and cosmic constraints in non-flat cosmology
我们提出了如何校准长伽玛射线暴（GRB）的相关使用中间红移数据集，而不是限制在$z\simeq0$目录。为此，我们检查了最新的哈勃观测数据（OHD）和重子声振荡（BAO）。我们利用模型无关的技术贝塞尔多项式插值，事实上缓解了著名的影响伽玛暴相关性的圆形问题。为了得到对宇宙参数的约束，利用马尔可夫链蒙特卡罗Metropolis算法，区分了对BAO尺度、$r_{\rm s}$、Hubble常数$H_0$、光度距离$D_{\rm L}(z)$和空间曲率$Ω_k$的影响。受普朗克结果对$r_{\rm s}$的$\%$误差仅为0.4的事实的启发，与当前的BAO测量误差相比，我们区分了两种主要情况，即$(r_{\rm s}/r_{\rm s}^{\rm fid})=1$和$(r_{\rm s}/r_{\rm s}^{\rm fid})\neq1$。对于每一次出现，我们首先修复，然后让宇宙的空间曲率自由。在我们所有的治疗中，我们利用了巩固良好的\textit{Amati}相关性，提供更严格的约束质量密度比以前的文献。特别是，我们的研究结果变得更加兼容，采用$Λ$ CDM范式，与标准蜡烛指标。最后，我们批判性地重新审视最近的$H_0$紧张局势，鉴于我们的成果。
2022-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Stress-testing the spatially flat Universe: nonparametric spatial curvature determination from DESI DR2
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）；Department of Physics, University of Trento（特伦托大学物理系）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
本文利用高斯过程非参数方法，结合超新星与BAO/CC数据确定空间曲率，结果轻微倾向开放宇宙，且不依赖CMB或参数化暗能量模型。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reionization optical depth and CMB-BAO tension in punctuated inflation
本文研究断续膨胀对再电离光学深度τ的影响，探讨其在缓解CMB与BAO张力中的作用。
2025-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Constraint to DGP Brane Model: Geometrical and Dynamical Perspectives
本文从几何和动力学的角度对Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）膜模型进行了讨论。在几何方面，最近公布的Ia型超新星（SN Ia）的Union 2 $557$、斯隆数字巡天的重子声学振荡（BAO）和二度星系红移巡天的观测结果表明：（横向和径向的视线数据点），宇宙微波背景（CMB）的测量给出了七年威尔金森微波各向异性探测器观测（位移参数$R$、$l_a(z_\ast)$和最后散射面的红移值$z_\ast$）、高红移星系的年龄，即回望时间（LT）和高红移伽玛射线暴（GRB）。在动力学方面，数据点的增长函数（GF）的物质线性扰动。使用相同的数据集组合，我们还约束了平面$Λ$ CDM模型作为比较。结果表明，目前的观测资料和动力学资料都支持平坦的$Λ$ CDM模式，对于有（或无）SN系统误差的空间平坦的DGP模式，偏离度在$4σ$（$6σ$）以上。根据红移-距离关系的相对偏差检验了生长函数数据点的一致性。
2010-07-11 astro-ph.CO hep-th
Cosmological implications of baryon acoustic oscillation (BAO) measurements
结合宇宙微波背景（CMB）和Ia型超新星（SN）的观测数据，利用重子声学振荡（BAO）的测量结果导出了宇宙学参数的约束条件和暗能量模型的检验.我们利用高精度BAO测量星系团和Ly-alpha森林（LyaF）在SDSS-III的BOSS调查。单独的BAO数据产生了暗能量的高置信度检测，结合CMB角声学尺度，它们进一步暗示了一个近乎平坦的宇宙。将BAO和SN数据组合成“反距离阶梯”，得到$H_0=67.3 \pm1.1$ km/s/Mpc的1.7%测量值。这种测量假设标准的预复合物理，但对暗能量或空间曲率的假设不敏感，因此与基于CMB的估计，假设一个平坦的LCDM宇宙学的协议是这个最小宇宙学模型的重要佐证。对于开放LCDM，我们的BAO+SN+CMB组合产生$Ω_m=0.301 \pm 0.008$和曲率$Ω_k=-0.003 \pm 0.003$。当我们允许更一般形式的演化暗能量时，BAO+SN+CMB参数约束与平坦LCDM保持一致。虽然模型拟合的总体$χ^2$令人满意，但LyaF BAO测量值与模型预测值之间存在中度（2-2.5 sigma）张力。早期暗能量的模型，跟踪在高红移的主要能量成分仍然与我们的限制。仅膨胀历史就产生了中微子物质总质量的上限为0.56 eV，如果我们包括普朗克CMB透镜，则提高到0.26 eV。受我们数据约束的标准暗能量模型预测，与大多数（但不是所有）观测估…
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Implications on the cosmic coincidence by a dynamical extrinsic curvature
在这项工作中，我们应用光滑变形的概念，以获得修改的弗里德曼方程。它表明，宇宙的符合至少可以减轻使用的动力学性质的外在曲率。我们研究了从核合成到符合时代的过渡，获得了一个非常小的变化的比率$r=\frac{ρ_{m}}{ρ_{ext}}$，比较物质能量密度与非本征能量密度，与已知的减速参数的行为兼容。我们还表明，计算的“等价”红移匹配的过渡红移从减速到加速阶段和重合停止。基于最新的重子声振荡/宇宙微波背景辐射（BAO/CMBR）+ SNIa观测数据，本文还研究了$r$的动力学。
2015-12-09 astro-ph.CO gr-qc
The dark side of curvature
几何测试，如哈勃参数H（z）和角直径距离d_A（z）的组合，原则上可以以直接的、与模型无关的方式打破暗能量状态方程参数w（z）和空间曲率Ω_k之间的简并性。在实践中，对这些量的限制可以从现实的实验中获得，例如那些由重子声学振荡（BAO）星系巡天结合CMB数据提供的限制，可以解决宇宙之间的混淆暗能量状态方程参数和曲率只有统计和参数化模型内的w（z）。结合H（z）和d_A（z）的测量直到z = 2附近足够高的红移，并采用暗能量状态方程的红移演化参数化是解决w（z）-Omega_k简并度的关键。
2010-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Reanalyzing DESI DR1: 2. Constraints on Dark Energy, Spatial Curvature, and Neutrino Masses
Université de Genève（日内瓦大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Stanford（斯坦福大学）
本文利用DESI数据集和EFT方法，对暗能量、空间曲率和中微子质量等非最小宇宙模型进行约束，结合CMB和DESI全形状数据，改进了空间曲率和中微子质量的限制。
2026-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Optimizing baryon acoustic oscillation surveys II: curvature, redshifts, and external datasets
我们扩展了我们的研究优化的大型重子声学振荡（BAO）调查返回的最佳约束的暗能量，建立在本系列论文（帕金森等2007年）。调查星系被假定为预先选定的活动，恒星形成星系观察到他们的线发射与一个恒定的数密度在整个红移箱。恒星形成星系在1.6 < z < 2的区域有一个红移沙漠，因此这个红移范围被排除在分析之外。我们使用Seo & Eisenstein（2007）拟合公式来计算BAO测量的准确性，只使用功率谱的振荡部分的信息作为距离和膨胀率标尺。我们超越了我们以前的分析，包括曲率的最佳调查配置和更新预期的普朗克和SDSS的约束的影响。我们再次发现，最佳的调查策略包括最小化曝光时间和最大化调查区域（在仪器限制范围内），所有的时间都应该花在观测低红移范围（z<1.6），而不是超越红移沙漠，z>2。我们发现，当假设宇宙是平坦的时，最佳巡天测量的红移范围是0.1 < z <0.7，但如果把曲率作为一个讨厌的参数，我们需要把最大红移推到1.35，以消除曲率和演化的暗能量之间的简并。包含预期的其他数据集（如WiggleZ，BOSS和第三阶段SN-Ia调查）消除了测量低于红移0.9的必要性，并将最大红移推高至1.5。我们讨论的考虑因素，在确定最佳的调查策略，在真正的基础宇宙学模型的不确定性。
2009-10-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
Testing the Void against Cosmological data: fitting CMB, BAO, SN and H0
在本文中，而不是调用暗能量，我们尝试和拟合各种宇宙学观测与一个大的Gpc尺度的欠密区域（虚空），这是由一个Lemaitre-Tolman-Bondi度量，在大的距离成为一个均匀的FLRW度量建模。我们改进了以前的分析，允许非零的整体曲率，精确计算距离的最后散射表面和观察到的重子声学峰的规模，并调查可能产生的重要影响，从有非平凡的空隙密度分布。主要研究了WMAP的7年观测数据（TT和TE）、超新星观测数据（SDSS SN）、哈勃常数测量（HST）和重子声学振荡（SDSS和LRG）。我们发现，包含一个非零的整体曲率大大提高了拟合优度的虚空模型，使其非常接近一个均匀的宇宙包含暗能量，而通过改变配置文件可以增加本地哈勃参数的值，这一直是这些模型的挑战。我们还试图衡量我们的模型可以如何适应大规模结构的数据，但全面的分析将需要对LTB指标扰动的知识。如果观测者距离空洞中心约15 Mpc，则该模型与CMB偶极子一致。值得注意的是，这样一个偏离中心的位置可能能够解释最近从kSZ数据中对大体积流的异常测量。最后，我们提供了几个分析近似在不同的制度的LTB度量，和一个数值模块的CosmoMC，从而允许MCMC探索的完整参数空间。
2010-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Simple-graduated dark energy and spatial curvature
在这项工作中，我们首先讨论的可能性，暗能量模型与负的能量密度值在过去可以减轻$H_0$紧张，以及与重子声学振荡（BAO）莱曼- $α$数据的差异，这两个普遍存在的$Λ$ CDM模型。然后，我们研究$Λ$ CDM模型的两个最小扩展，一起或单独，是否可以成功地实现这样的场景：（i）空间曲率，在空间封闭宇宙的情况下，它模仿负密度源;（ii）简单渐变暗能量（gDE），它将通常真空能量的零惯性质量密度提升到任意常数--如果为负，相应的能量密度随着红移而减小，类似于幻影模型，但与它们不同的是，在某个红移处穿过零以下。我们发现，当普朗克数据不包括在观测分析中，模型与简单的gDE预测有趣的和一些显着的偏差，从$Λ$ CDM模型。特别是，一个空间封闭的宇宙，以及一个简单的gDE的正惯性质量密度，其工作相反，彼此，结果在轻微的改善$H_0$张力。联合数据集，包括普朗克数据，提出了没有证据偏离空间平坦度，但几乎相同的证据宇宙学常数和简单的gDE与顺序$\mathcal{O}(10^{-12})\,\rm eV^4$的惯性质量密度。后一种情况预测到目前为止几乎没有偏离$Λ$ CDM模型--因此它没有导致关于BAO Ly- $α$数据的改进--除了它稍微增加了$H_0$张力。我们还通过动力学分析研究宇宙的历史模型中，作为简单的gDE的结果在未来不同于德西特未来的$Λ$ CDM模型。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Null test for cosmic curvature using Gaussian process
本文利用高斯过程重构哈勃参数和距离导数，通过零检验在不依赖宇宙学模型的情况下检验宇宙曲率，并结合当前观测与未来模拟数据探讨平坦宇宙的可能性。
2023-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Geometrical Destabilization of Inflation
我们表明存在一个一般的机制，重标量场可以在通货膨胀期间不稳定，依赖于这样一个事实，即场空间流形的曲率可以支配稳定力的潜力和不稳定的通货膨胀轨迹。我们描述了一个简单的和相当普遍的设置，其中高阶运营商抑制了一个大的能量尺度触发这种不稳定性。这种现象可能会过早地结束通货膨胀，从而导致重要的观测结果，有时甚至排除了原本可以完美拟合数据的模型。更一般地说，它从基础物理学的角度修改了对宇宙学约束的解释。我们还解释了几何不稳定性如何导致暴胀模型场空间曲率的强有力的选择准则。
2016-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
