The Oddly Quiet Universe: How the CMB challenges cosmology's standard model
我们讨论了在宇宙微波背景的温度各向异性图中选定的大尺度异常。这些现象包括CMB各向异性的最大模式彼此之间以及与太阳系的几何形状和运动方向的对齐,以及特别是在银河系污染最严重的天空区域之外意外地没有两点角相关。我们讨论这些发现与标准暴胀宇宙学的期望。本文改编自2011年8月在多瑙河塞尔维亚岸举行的SEENET-2011会议上我们中的一位(GDS)所做的演讲。
2012-01-12 astro-ph.CO
Can background cosmology hold the key for modified gravity tests?
修正的引力理论是一种流行的替代暗能量作为一种可能的解释所观察到的宇宙加速膨胀,其宇宙学测试是目前一个活跃的研究领域。近年来的研究越来越多地集中在测试这些理论的非线性制度,这是计算要求。在这里,我们表明,在某些情况下,一整类的理论可以排除使用背景宇宙学单独。这是可能的,因为某些类别的模型(i)基本上不能产生特定的背景膨胀历史,并且(ii)所述历史与局部重力测试不兼容。作为一个例子,我们证明了一个流行的一类模型,$f(R)$重力,将是不可行的,如果观察表明,即使是轻微的偏离背景扩张的历史,从$Λ$ CDM范式。
2016-09-02 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后,人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数,$w_z$ CDM宇宙学,包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广,$n$ CPL,以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化,我们计算并找到$Δμ$的极值,$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数,给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景,重子声学振荡,Ia型超新星的数据,使用CosmoMC。我们发现,没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆,从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移,这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反,这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致,那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Padé Approximant and Minimax Rational Approximation in Standard Cosmology
标准宇宙学中由$Λ$ CDM给出的光度距离和超新星的距离模可以由Padé近似定义。与已知解析解的比较表明,光度距离的Padé近似在红移$= 10$处有$4\%$的误差。光度距离的泰勒展开的类似过程在红移$=0.7 $处给出了$4\%$的误差;这意味着对于光度距离,Padé近似优于泰勒级数。的距离模量的解析表达式的可用性允许应用Levenberg-马夸特方法来推导出的基本参数,从现有的汇编超新星。一个新的星系光度函数来自截断伽玛概率密度函数模型的观测光度函数的星系时,观测范围的绝对星等的Padé近似。采用统计学的观点对$Λ$ CDM与其他宇宙学进行了比较。
2016-02-20 astro-ph.CO
Axion cold dark matter in non-standard cosmologies
本文研究了大爆炸核合成前两种具有非标准热历史的宇宙学场景中冷暗物质轴子的参数空间:低温再加热(LTR)宇宙学和动能宇宙学。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中破裂,我们发现LTR宇宙学中允许的参数空间比标准宇宙学中更多,而在Kination宇宙学中更少。相反,如果Peccei-Quinn对称性在暴胀后破缺,Peccei-Quinn标度将比LTR宇宙学中的标准标度高出几个数量级,而比Kination宇宙学中的标准标度低。我们表明,轴子速度色散可以用来区分这些非标准的宇宙学。因此,轴子冷暗物质可能是大爆炸核合成之前宇宙历史的一个很好的探测器。
2009-11-30 astro-ph.CO hep-ph
The Planck legacy - Reinforcing the case for a standard model of cosmology: $Λ$CDM
我们简要回顾了普朗克2015年发布的主要结果,描述了数据的新校准,显示了温度和首次偏振,宇宙学参数和透镜势的地图。此外,我们提出了银河系前景的两极分化的预测。未来的卫星实验将面临的挑战是以高精度去除前景,以便能够测量小于0.01的张量标量比。
2016-05-05 astro-ph.CO
Testing Linearly Coasting Cosmology by Strong Lensing System and Pantheon+ Data
本文用强引力透镜系统和 Pantheon+ 超新星数据约束幂律宇宙学,发现线性惯性滑行在 1σ 内符合 SGL,但不被 Pantheon+ 支持。
2024-03-03 astro-ph.CO
Some Times in Standard Cosmology
本文基于 Planck 卫星数据,精确测定了标准宇宙学模型中六个关键历元的时间(以年为单位)及其不确定性,填补了宇宙时间线中具体年份研究的空白。
2024-11-12 astro-ph.CO
A Test for the Zero Mean Hypothesis in Cosmology
分析宇宙学数据的一个工作假设是零系综平均假设,它与宇宙学扰动的统计均匀性有关。然而,这个假设应该在当今精密宇宙学时代的观测数据中得到检验。在这里,我们测试的假设,通过分析最近,前景减少宇宙微波背景(CMB)的地图,结合球谐系数的掩蔽CMB温度各向异性的方式,组合的变量可以被视为统计独立的样本。我们发现证据反对零均值假设在两个特定范围的多极,与显著水平的$2.5 σ$和$3.1 σ$的多极范围的$\ell \approx 61$ - $86$和$213$ - $256$,分别为普朗克和威尔金森微波各向异性探测地图。后者的信号是一致的,我们以前的结果发现,通过使用蛮力蒙特卡罗模拟。然而,在本文中所采用的方法,我们得出结论,零均值假设是一致的,与目前的CMB数据的基础上,斯托弗的加权Z统计,其中考虑到多重检验。
2014-12-08 astro-ph.CO
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
Cosmology with AGN: can we use quasars as standard candles?
类星体的X射线和紫外光光度之间的非线性关系可以用来估计它们的距离。最近,我们已经表明,尽管大的色散的关系,哈勃图的大样本的类星体可以提供独特的约束宇宙学在高红移。此外,这种关系的分散性受到测量误差的严重影响:到目前为止,我们一直使用偶然的X射线观测,但专门的观测将显着提高距离估计的精度。我们讨论了XMM在这一新领域的未来作用,展示了(1)偶然源目录和大型调查的基本贡献,以及(2)通过观测大量高红移的SDSS类星体,我们可能取得的突破性进展:在z $\sim$ 3处观测到的每10个类星体就相当于发现了一颗超新星。
2016-12-08 astro-ph.CO
Testing Standard Cosmology with Large Scale Structure
星系的功率谱包含了结构增长的信息,通过红移空间扭曲的增长率,以及通过重子声学振荡特征的宇宙膨胀。我们研究了两个拟议的实验,BigBOSS和JDEM-PS,测试宇宙学模型和广义相对论的能力。我们用引力增长指数γ来量化后一个结果,在广义相对论中,它的值是γ \approx 0.55。与这个值的显著偏差可能表明新的物理学超越了宇宙学的标准模型。结果表明,BigBOSS(JDEM-PS)能够以σ(γ)= 0.043(0.054)的不确定度测量γ,如果我们包括Stage III数据先验、边缘化中微子质量、时变暗能量状态方程和其他参数,则其不确定度收紧为σ(γ)= 0.031(0.038)。对于所有的暗能量参数和相关的优值,这两个实验给出了可比较的结果。我们还进行了一些研究的影响,红移范围,分辨率,处理的非线性,和偏压的演变,使进一步的改进。
2009-12-09 astro-ph.CO
Non-standard Models and the Sociology of Cosmology
本文综述了与标准“大爆炸”不同的宇宙学理论:准稳态模型、等离子体宇宙学模型、非宇宙学红移、非重子暗物质和/或暗能量的替代物等。宇宙学家通常不在替代宇宙学的框架内工作,因为他们觉得这些替代宇宙学目前还不像标准模型那样具有竞争力。当然,它们没有那么发达,它们没有那么发达是因为宇宙学家不研究它们。这是一个恶性循环。事实上,大多数宇宙学家并没有给予他们任何关注,只把他们的研究时间奉献给标准模型,这在很大程度上是由于一种社会学现象(“雪球效应”或“群体思维”)。我们很可能想知道宇宙学,我们对整个宇宙的知识,是像物理学的其他领域一样的科学还是占主导地位的意识形态。
2013-12-17 astro-ph.CO physics.hist-ph
Accretion, Primordial Black Holes and Standard Cosmology
原始黑洞由于霍金辐射而蒸发。我们发现,当考虑辐射吸积时,原初黑洞的蒸发时间增加,因此,依赖于吸积效率,现今存在越来越多的原初黑洞,这加强了原初黑洞是暗物质的合适候选者的观点。
2011-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Distortion of the standard cosmology in R+R^2 theory
在$R^2$ -引力中研究了从“开始”到现在的宇宙历史。假设最初曲率标量$R$足够大以引起适当的充气持续时间。由振荡的$R(t)$产生的引力粒子导致了从暴胀的优雅退出,但早期宇宙的宇宙演化与标准宇宙的宇宙演化截然不同,直到宇宙年龄达到振荡曲率$R(t)$衰减率的倒数的量级。这种对标准宇宙学的偏离可能会对原始黑洞和重子生成的形成产生明显的影响。在稍后的时间,经过指数衰减的曲率振荡,宇宙学可能会恢复正常。
2018-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Beyond the Standard models of particle physics and cosmology
暴胀宇宙论和重子合成的现代标准宇宙学模型深入涉及超越标准模型(BSM)的粒子理论。不可避免的是,BSM物理模型会导致超出标准宇宙学范式的宇宙学场景。讨论了暗原子宇宙学中的直接和间接暗物质搜索之谜、大质量原初黑洞团作为引力波信号源和反物质球状星团作为宇宙反氦源的情景。
2018-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Brane cosmology from observational surveys and its comparison with standard FRW cosmology
研究了膜上的几种暗能量模型。并在四维Friedmann-Robertson-Walker宇宙学框架下与相应的理论进行了比较。为了约束所考虑的模型的参数,最近的观测数据,包括SNIa视星等测量,重子声学振荡结果,哈勃参数演化数据和物质密度扰动。得到了远程平行理论中所谓的{ \it state finder}参数的显式公式,这可能有助于测试这些模型,并建立环量子宇宙学和膜宇宙学之间的联系。它的结论是,联合分析,因为这里开发的一个允许估计,在一个非常方便的方式,可能的偏差,从标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克的真实宇宙宇宙学。
2013-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Einstein-Cartan Gravity and its Implications for Cosmology
我们提出了一个修正的Einstein-Cartan引力方程。修正后的宇宙学偏离了小哈勃参数宇宙学的标准模型。一个特征性的哈勃尺度h 0,它与宇宙学常数有着内在的联系,它标志着宇宙学的标准模型和修正宇宙学的有效域之间的边界。对于大的哈勃参数,恢复了宇宙学的标准模型。在小哈勃参数的相反限制下,这是目前的情况,洛伦兹破坏效应将表现出来。其中一个含义是,可能没有必要援引暗物质来解释宇宙质量的差异。
2014-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the Everett Interpretation of Quantum Mechanics with Cosmology
在这个简短的说明中,我们认为,与仍然经常说的相反,量子力学的埃弗雷特多世界解释在原则上不是不可能检验的。它实际上并不比大多数其他类型的多元宇宙理论更难(但也不容易)进行测试。我们也提醒为什么多元宇宙的场景可以被证伪。
2015-01-22 astro-ph.CO gr-qc quant-ph
Testing the concordance model in cosmology with model-independent methods: some issues
由于近年来暗能量模型的数量迅速增加,一些与模型无关的方法已经发展起来,以便从唯象的角度分析宇宙演化。在本文中,我们分析了其中一些方法及其缺点,以提供可靠的信息。
2016-04-27 astro-ph.CO gr-qc
Beyond Concordance Cosmology with Magnification of Gravitational-Wave Standard Sirens
我们展示了未来的引力波探测器将如何能够区分和谐LCDM宇宙模型和最新的竞争替代品,例如动态暗能量模型(DE)或修改的引力理论(MG)。我们的方法包括使用弱透镜放大效应,它会影响标准警报信号,因为它会穿过宇宙的大尺度结构。作为一个示范,我们提出的约束DE和MG从建议的引力波探测器,即ET和DECIGO/BBO。
2013-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on power law cosmology from cosmic chronometer, standard ruler, and standard candle data
在本文中,我调查如何以及简单的幂律扩展适合观测数据相比,标准的$Λ$ CDM模式。我分析了一个数据集组成的宇宙天文钟,标准尺,标准蜡烛测量,发现$Λ$ CDM模型提供了一个更好的适合这些数据的大多数组合比幂律的Ancket。
2021-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示,LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM,而LISA和ET将,与ET优于LISA。我们还表明,低红移事件的青睐,以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Bimetric cosmology is compatible with local tests of gravity
最近,肯纳-艾利森等人声称,双度规引力不能在与局部引力检验相容的同时,产生一个可行的宇宙膨胀历史。在这篇文章中,我们回顾了这一主张,并结合文献中的各种结果,提供了几个简单的反例。我们的结论是,Kenna-Allison等人的结果不能在一般情况下成立。
2019-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Cosmology Provide a Test of Quantum Mechanics?
暴胀预言量子涨落决定宇宙的大尺度结构。这就提出了一种惊人的可能性,即为描述短距离自然而发展起来的量子力学,可以通过研究自然界最广阔的宇宙学来检验。我们通过采用最简单的暴胀范式来说明这种检验的潜力。量子力学的非线性推广修正了宇宙学功率谱的预言。如果我们假设非线性参数$b$是一个共动量观测宇宙学,在单场暴胀的背景下,是足够精确地放置一个严格的限制,$b\leq 3\times 10^{-37}$ eV,对当前的非线性项的物理大小。
2020-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave probes of Barrow cosmology with LISA standard sirens
该研究基于热力学-引力猜想推导Barrow宇宙学的修正场方程,结合现有观测与LISA标准汽笛模拟数据评估模型,发现其可适度改善哈勃张力并收紧宇宙学参数约束。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Where the world stands still: turnaround as a strong test of ΛCDM cosmology
我们对宇宙结构形成的直观理解在尺度足够小的情况下效果最好,这样束缚的,放松的引力系统不再调整它们的半径;足够大的情况下,空间和物质遵循宇宙的平均膨胀。然而,$Λ$ CDM宇宙学最可靠的预测之一是关于分隔这些极限的尺度:转向半径,这是距离束缚结构中心最远的非膨胀壳层。在$Λ$ CDM模型的框架内,对于给定的质量$M$,转向半径的最大可能值等于$(3GM/Λc^2)^{1/3}$,其中$G$是牛顿常数,$c$是光速,与宇宙纪元、暗物质的确切性质或重子效应无关。我们讨论了可能使用这种预测作为观测测试$Λ$ CDM宇宙学。
2014-09-05 astro-ph.CO gr-qc
Beyond Standard Inflationary Cosmology
暴胀的情况并不是早期宇宙宇宙学的唯一范式,它与当前的观测结果是一致的。将提出任何成功的早期宇宙模型必须满足的一般标准。各种方法,包括通货膨胀,将满足这些条件。然后,我们将论证,如果用超弦理论在基本水平上描述自然,那么将出现一个没有初始时空奇点的宇宙学,并且可能实现一个不包括暴胀的结构形成情景。
2018-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Right-handed Neutrino Dark Matter, Neutrino Masses, and non-Standard Cosmology in a 2HDM
本文在双希格斯玻色子模型中研究了弱尺度右手中微子的暗物质现象。直接探测实验中的预期信号与通常的自旋无关和自旋相关分类不同,因为与夸克的散射取决于暗物质的自旋。暗物质遗迹密度是由热冻结和非标准宇宙学的存在所决定的,在非标准宇宙学中,阿贝尔规范对称性是暗物质产生机制的关键。我们表明,这样的对称性使我们能够同时解决中微子质量和一般两个希格斯双重模型的建设存在的味道问题。最后,我们勾勒出参数空间的区域,服从碰撞器,微扰么正性和直接检测约束。
2020-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Conspiracy of BSM physics and cosmology
LHC缺乏实验证据来证明基本粒子的标准模型(BSM)之外的物理学,以及它的存在为解决标准模型(SM)的内部问题以及现代宇宙学基本元素的物理性质提供了必要性,这表明了BSM物理学的阴谋。同时,精确宇宙学的数据只是收紧了对偏离现在标准的Lambda CDM模型的约束,从而展示了非标准宇宙学场景的阴谋。结合新物理学的物理、天体物理和宇宙学探索,不仅可以揭示BSM物理的阴谋,而且必然会揭示宇宙学场景中的非标准特征。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
An introduction to cosmology
宇宙学正成为检验粒子物理模型的重要工具。我们提供了宇宙学的标准模型的概述,重点是与测试基础物理学相关的观测。
2016-04-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Precision Cosmology in Modified and Extended Theories of Gravity: an insightful test
在这项工作中,我们提出了一个简短的讨论修改和扩展的宇宙学模型,利用目前的观测测试。我们表明,根据这些天体物理学样本的基础上,晚宇宙的测量,像$f(R)$和$f(T,B)$理论可以提供有用的解释动力学暗能量。在这一阶段,精密宇宙统计学本身也成为一个动机良好的努力,在宇宙尺度上测试引力物理学,这些分析可以用来测试这些引力理论的特定宇宙学模型的可行性和未来的约束,使它们成为一个很好的方法,提出一个替代路径从标准的$Λ$ CDM方案。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Neutrino Mass from Cosmology: Probing Physics Beyond the Standard Model
宇宙观测的最新进展使我们即将发现中微子质量的绝对尺度。非零中微子质量是标准模型之外的新物理学的已知证据。在过去的十年中,我们对大质量中微子存在下物质聚集的理解有了显着的提高,产生了比任何实验室实验都更严格的宇宙学约束,并且在未来十年中将显着提高,从而保证了绝对中微子质量尺度的检测。
2019-03-08 astro-ph.CO hep-ph
The Minimal Dimensionless Standard Model (MDSM) and its Cosmology
考虑标准模型的最小可重正化扩展,它具有纯粹的无量纲耦合、成功的电弱对称性破缺(通过科尔曼-温伯格机制)和中微子质量的跷跷板机制:我们称之为最小无量纲标准模型(MDSM)。实际上,有3个密切相关的模型符合要求:MDSM_1、MDSM_2和MDSM_3。我们分析了这些模型的理论和观测约束。我们认为,当它们与引力的耦合程度最低时,它们可以以一种经济、预测性和紧密编织在已知物理学结构中的方式完成几项重要的宇宙学任务(暴胀、暗物质、稀薄发生)。其中一个模型(MDSM_3)包含一个额外的U(1)_{B-L}规范对称性,似乎特别有希望。
2013-03-12 astro-ph.CO hep-ph
Ricci cosmology
我们根据标准模型相对论流体动力学的最新进展,重新审视空间平坦FLRW宇宙学。现代流体动力学要求在能量动量张量中存在曲率-物质项以保持一致性。这些项在里奇标量和张量中是线性的,因此相应的宇宙学模型被称为“里奇宇宙学”。不包括宇宙学常数,没有暴胀子场,体粘滞假定为零,我们只采用标准爱因斯坦引力。我们讨论了Ricci宇宙学的解析解,发现仅使用物理学的标准模型和时空的几何性质中的已知成分就可以支持早期暴胀宇宙。
2019-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-standard neutrino cosmology dilutes the lensing anomaly
尽管标准宇宙学模型取得了令人印象深刻的成功,但仍有一些异常现象与它的胜利背道而驰。其中之一是所谓的透镜异常:普朗克卫星观测到比预期更强的CMB引力透镜。中微子在这种异常中的作用大多被忽视,尽管它们在CMB透镜中起着关键作用,因为在标准情况下,它们往往会增加张力。在这里,我们表明,这强烈依赖于假设的中微子状态方程。我们证明,如果中微子尚未发现的长程相互作用,透镜模式显着影响,呈现透镜异常作为一个统计波动。因此,我们的研究结果打开了一个窗口,连接异常CMB透镜与现在和未来的宇宙学,天体物理学和中微子性质的实验室测量。
2022-10-13 astro-ph.CO hep-ph
The Conformal Stealth of any Standard Cosmology
它表明,任何均匀和各向同性的宇宙,独立于其空间拓扑结构和物质的内容,允许存在共形隐形,即一个非平凡的共形不变的标量场与消失的能量动量张量,它与宇宙一起演化,而不会引起即使是最小的反作用。令人惊讶的是,这个引力不可见的宇宙见证是不均匀的,对基础宇宙学没有任何影响。此外,它表明,这些结果并不排除一个四维宇宙的推广到更高的维度。
2013-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Elliptical Solutions to the Standard Cosmology Model with Realistic Values of Matter Density
我们已经研究了爱因斯坦和德西特宇宙的FRW模型的解,通常被称为宇宙学的标准模型,使用归一化的宇宙学常数Ω_L和时空曲率Ω_k的宽值与归一化的物质密度的建议值。这些解决方案进行了评估,使用第三类椭圆方程的组合,并发现显示临界点红移z,1和3之间,当欧米茄_L是积极的。这些临界点出现在归一化宇宙学常数的值高于目前认为重要的值,虽然我们发现这个解决方案很有趣,因为欧米茄_L项可能会增加占主导地位的宇宙演变带来这种不连续性的重要性。我们还发现,积极的Omega_L倾向于吸引力的z值,这是通常观察到的遥远的星系。
2015-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Standard Cosmology Delayed
在宇宙学演化的弗里德曼方程中引入一个延迟会导致早期宇宙在通常的辐射(或物质)占主导地位的阶段经历必要的加速膨胀。即使没有违反强能量条件,这种膨胀也会自然减速,进入减速阶段,即标准的哈勃膨胀。这可能意味着需要一个标量场驱动的暴胀时期。
2012-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Les Houches Lectures on Physics Beyond the Standard Model of Cosmology
在这些讲座中,我回顾了λ-冷暗物质模型的各种扩展,其特征是在暗区增加了光的自由度。为了重现太阳系中GR的成功现象,这些领域必须有效地从太阳系/实验室尺度上的物质解耦。这是通过筛选机制实现的,该机制依赖于自相互作用和与物质的耦合之间的相互作用来抑制与标准重力的偏差。新的自由度的表现敏感地依赖于它们的环境,这反过来又导致了引人注目的实验特征。
2013-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with an emergent Standard Model
本文提出标准模型可能在约10^16 GeV相变中涌现,并探讨其对真空稳定性、暗能量、中微子质量、暗物质结构及引力波和CMB偏振观测的宇宙学影响。
2025-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Linking Tests of Gravity On All Scales: from the Strong-Field Regime to Cosmology
目前测试广义相对论的努力对不同的观测量采用了多种不同的形式,模糊了实验室、天体物理学和宇宙学约束之间的关系。为了纠正这种情况,我们开发了一个参数空间,用于比较宇宙中所有尺度上的引力测试。特别是,我们提出了新的方法,将宇宙学大尺度结构,宇宙微波背景和引力波与经典的PPN引力测试。这个引力参数空间的图表揭示了一个值得注意的未经测试的制度。这个未经测试的窗口将小尺度系统与混乱的宇宙学体系分开,可能会隐藏对广义相对论的修正。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Summary & Outlook: Particles and Cosmology
我们回顾了在这次会议上提出的关于强相互作用和电弱相互作用、味物理、宇宙射线和宇宙学的新结果,重点是标准模型之外的物理。特别强调的是粒子物理学的标准模型和最近的结果,高能量宇宙射线和它们的影响,暗物质的希格斯部门。
2010-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing CCDM Cosmology with the Radiation Temperature-Redshift Relation
标准的$Λ$ CDM模型可以在背景和微扰水平(线性和非线性)由一类引力诱导粒子产生宇宙学(CCDM宇宙学)模拟。然而,CCDM模型中的辐射分量遵循略微不同的温度-红移$T(z)$定律,该定律取决于描述次主导光子产生速率的额外参数$ν_r$。在这里,我们进行了统计分析的基础上汇编的36个最近的测量$T(z)$在低和中等红移。CCDM宇宙学中产生率的可能性受$ν_r = 0.024^{+0.026}_{-0.024}$($1σ$置信水平)的约束,从而表明$Λ$ CDM($ν_r=0$)仍然与采用的数据样本兼容。虽然在动力学部分(宇宙历史和物质涨落)几乎没有区别,但所谓的热力学部分(温度定律、热遗迹丰度和CMB功率谱)为$Λ$ CDM和CCDM宇宙学的关键测试提供了明确的可能性。
2019-03-13 astro-ph.CO gr-qc
First principles cosmology of the Standard Model epoch
这是一个简短的总结项目,以构建标准模型时代的第一原理宇宙学,这一时期开始前不久的电弱过渡。宇宙学是从一个简单的初始状态完全在SM和广义相对论。初始状态是半经典的-集中在SM运动方程的经典解附近-并且由几个简单的条件精确指定。暗物质是一种经典效应,是SU(2)-弱规范场和希格斯场的相干态。主导秩序的经典宇宙只包含暗物质。普通物质是由于SM场围绕经典轨道的波动而引起的校正。初始状态产生一个均匀的、各向同性的、平坦的宇宙。没有可调整的参数。没有调用SM之外的物理。到目前为止,只进行了经典计算。波动的时间演化仍有待计算。
2022-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Physics and Cosmology : the Milli-Electron-Volt Scale
对真空能和宇宙学常数作了简要的评述。观测到的宇宙加速引入了一个新的meV能量尺度。问题是,理论上,预测的真空能量比$10^{-3}$ eV大许多个数量级。这个问题是两个标准模型之间的联系,即粒子及其相互作用的标准模型(真空能量出现的地方)和标准宇宙学模型(宇宙学常数与数据很好地拟合),也许它是我们寻找新物理学的线索。
2009-02-27 astro-ph.CO hep-th
General perturbations in D+1 standard and brane cosmology revisited
本文将D+1维时空扰动理论推广到标量、矢量和张量扰动及牛顿与同步规范,并应用于任意截面曲率的膜宇宙学,可用于双同心膜模型和σ_{8}张力问题。
2024-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Dark standard siren cosmology with bright galaxy subsets
Ghent University(根特大学)
本文研究了仅使用明亮星系子集提高暗标准 sirens 测定哈勃常数精度的可行性,展示了通过引力波观测与星系目录结合,可提升 H0 估计精度达 80%,并为未来引力波宇宙学研究奠定基础。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Bounce Inflation Cosmology with Standard Model Higgs Boson
将早期宇宙的宇宙学与粒子物理学的标准模型联系起来是非常有趣的。本文尝试用标准模型希格斯玻色子构造一个反弹暴胀模型,其中Higgs场的有效势考虑了单圈修正。在该模型中,Galileon项的引入消除了反射时的鬼模。此外,由于费米子环修正可以使部分Higgs势为负的事实,人们自然地在收缩相中获得大的状态方程(EoS)参数,这可以消除各向异性问题。在反弹之后,该模型可以驱动宇宙进入标准希格斯膨胀阶段,这可以产生几乎标度不变的功率谱。
2015-12-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is cosmography a useful tool for testing cosmology?
宇宙学中的模型无关方法已经成为一个重要的工具,以处理越来越多的解释宇宙后期加速的理论选择。原则上,这提供了一种在不同假设下检验宇宙学和谐(或$Λ$ CDM)模型的方法,并排除了整个竞争理论。其中一种独立于模型的方法是所谓的宇宙学方法,它只依赖于宇宙在大尺度上的均匀性和各向同性。我们发现,这种方法有许多缺点,提供有偏见的结果取决于在级数展开中使用的辅助变量,是无法排除模型或充分重建理论与高阶导数的引力或物质部门。因此,以目前的形式,这种方法似乎无法为宇宙学应用提供可靠或有用的结果。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave and collider implications of electroweak baryogenesis aided by non-standard cosmology
我们考虑了在电弱相变(EWBG)过程中实现重子生成的各种模型。我们的重点是它们在未来的对撞机实验中可能被探测到,以及在相变期间可能观测到的引力波。我们还讨论了一个非标准的宇宙历史,可以促进EWBG的可能性。我们展示了如何可以接受的参数空间可以扩展,由于这样的修改,并得出结论,下一代精度实验,如ILC将能够确认或证伪许多模型实现EWBG。我们还表明,在一般情况下,对撞机搜索是一个更强大的探测比引力波搜索。然而,没有任何引力波暗示的SM偏差的观察可以指向具有修改的宇宙学历史的模型,该模型通常使EWBG具有较弱的相变,因此具有较小的GW信号。
2016-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Testing $Λ$-Free f(Q) Cosmology
本文通过动力系统分析、超新星和CMB数据约束以及标准汽笛事件预测,检验无Λ的f(Q)对称远平行引力模型,发现其相对于ΛCDM处于不利地位,未来标准汽笛事件或可决定性判断该模型可行性。
2023-09-25 astro-ph.CO gr-qc
History and Problems of the Standard Model in Cosmology
本文回顾了标准宇宙学模型发展的六个历史时期,指出高精度实验时期因测量精度提升导致模型拟合数据的张力增多、问题不断增殖,从而引发了当前的“宇宙学危机”。
2023-07-20 astro-ph.CO physics.hist-ph