Parameter Constraints on Traversable Wormholes within Beyond Horndeski Theories through Quasi-Periodic Oscillations
本研究在超越Horndeski理论框架下，通过分析微类星体和银河系中心的准周期振荡，约束了可穿越虫洞的喉部性质及引力参数，并利用MCMC方法确定了虫洞候选体的质量范围。
2024-03-13 gr-qc
Phenomenology of Horndeski Gravity under Positivity Bounds
本文重新审视Horndeski引力的正定性约束，将其转化为暗能量有效场论的可行性条件并实现于EFTCAMB中，发现这些约束显著收紧了背景演化和线性扰动的理论预测，特别是增强了μ与Σ的相关性及对引力波光速的约束。
2024-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Well-Tempered Cosmological Constant: The Horndeski Variations
井回火是解决原始宇宙学常数问题的少数经典场论方法之一，动态地消除了大的（可能是普朗克尺度）真空能量，并保持物质成分不变，同时提供了一个可行的宇宙学与后期宇宙加速和结束德西特状态。我们提出了一般的约束，Horndeski重力模型的变化与不同的组合的条款必须满足承认一个确切的德西特时空，不响应于一个任意大的宇宙学常数。我们明确地推导出几个特定的标量张量模型，以及回火，可以提供一个标准的宇宙历史，包括当前的宇宙加速。稳定性准则，吸引子行为的de Sitter状态，和无压物质的模型的响应被认为是。良好的回火条件可以用来集中在特定的模型修改的重力有特殊的兴趣-不仅消除了原来的宇宙学常数的问题，但提供之间的关系自由Horndeski功能和减少他们的一对夫妇的参数，适合测试重力和宇宙学数据分析。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Testing gravitational waveform models using angular momentum
探测器灵敏度的预期增强和相应的引力波探测次数的增加，将使人们有可能在假设广义相对论（GR）的情况下，以更高的精度估计致密双星的参数，并对GR本身进行更精确的测试。这些程序的关键是精确的重力波形模型。模型的系统误差必须保持在统计误差以下，以防止参数估计中的偏差，并进行有意义的GR测试。对数值相关性（NR）波形的模型比较提供了一个很好的测量系统误差。一种补充方法是使用爱因斯坦方程提供的平衡定律来测量候选波形相对于精确GR的忠实性。每个平衡定律关注物理可观测值，并测量候选波形相对于该可观测值的准确性。因此，这种分析可以为误差源提供新的物理见解。本文主要研究了角动量平衡定律，利用后牛顿理论计算初始角动量，通过替代拟合得到剩余自旋，通过模型波形计算通量。角动量平衡定律提供的一致性检查带来了显着的改善，从\texttt{IMRPhenomPv2}到\texttt{IMRPhenomXPHM}和从\texttt{SEOBNRv3}到\texttt{SEOBNRv4PHM}的通道，并表明，最近的版本同意相当不错的精确GR。对于旋进系统，另一方面，我们发现，有进一步改进的空间，特别是对于现象模型。
2021-12-13 gr-qc
Stellar Pulsations in Beyond Horndeski Gravity Theories
超越Horndeski类的引力理论恢复了广义相对论在太阳系中的预言，同时承认了新的宇宙学，包括在没有宇宙学常数的情况下的晚期德西特解。牛顿定律的偏差是在天体内部预测的，这允许对理论进行可证伪的、确凿的检验。在这项工作中，我们研究的脉动的恒星通过推导和求解波动方程的线性绝热振荡，以找到修改周期的脉动。使用半解析和数值模型，我们进行了初步调查的恒星动物园，试图确定最佳的候选对象测试的理论。褐矮星和造父变星被发现是特别敏感的对象，我们讨论了使用两者来测试理论的可能性。
2017-02-22 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Measuring gravity at cosmological scales
这篇论文是一个教学介绍重力模型，以及如何通过宇宙学观测来约束它们。我们专注于Horndeski标量张量理论和可以用最少的假设测量的量。广义相对论的替代或扩展从它的早期就被提出了。由于洛夫洛克定理，在四维中修改重力通常意味着增加新的自由度。最简单的方法是包括一个耦合到曲率张量项的标量场。在不引起奥斯特罗格拉茨基不稳定性的情况下，最一般的方法是霍恩德斯基拉格朗日量及其扩展。因此，检验引力，用最简单的话来说，就是检验霍恩代斯基拉格朗日量。由于局域引力实验总是可以通过假设某种屏蔽机制或重子是去耦的，甚至修正引力的效应只在早期可见来逃避，因此我们需要在宇宙晚期（大尺度结构）和宇宙早期（宇宙微波背景）用宇宙学观测来检验引力。在这项工作中，我们审查的基本工具，以测试在宇宙尺度的引力，侧重于模型无关的测量。
2019-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Positivity bounds on reconstructed Horndeski models
正性边界提供了量子场论存在一致UV完备的条件。我们研究它们的应用Horndeski引力模型重建的有效场论（EFT）的暗能量。这使我们能够评估是否特定的现象学参数化的EFT功能重建理论，尊重或违反的积极性界限。我们发现，通常采用的EFT参数化，投在暗能量密度或幂律的标度因子，只满足正界的非平凡区域的参数空间。然后，我们检查参数化的固有稳定的EFT基础上，构造，以避免梯度和鬼不稳定性默认情况下。与此形成鲜明对比的是，在此基础上的积极性界限要么只提供约束的先验不切实际的区域的参数空间或不提供任何约束的参数值。正界的标准EFT函数的共同参数化的应用，因此可以导致人为的结论，可行的Horndeski修改的重力区域是高度约束的。我们的研究结果提供了一个强大的动机，除了默认避免理论不稳定性，而不是采用参数化的固有稳定的EFT基础时，测试暗能量和修改后的重力模型与即将到来的宇宙学调查数据。
2020-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$\mathcal{H}$-EFTCAMB: A Cobaya-Integrated, Python-Wrapped Extension of EFTCAMB for Covariant Horndeski Gravity
Leiden University（莱顿大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Genova（热那亚大学）
本文介绍了$\mathcal{H}$-EFTCAMB，一种基于EFTCAMB的扩展，支持通过Horndeski模块计算协变Horndeski拉格朗日量的宇宙学，并与Cobaya集成，用于高精度数据测试引力理论。
2026-03-27 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Quasiperiodic oscillations around hairy black holes in Horndeski gravity
本文研究 Horndeski 引力中毛黑洞周围试验粒子的准周期振荡，分析不同参数 q 下双峰 QPO 频率及轨道与 ISCO 的关系，并约束微类星体中心黑洞质量与 Horndeski 参数。
2023-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing Non-minimally Coupled BEC Dark Matter with Gravitational Waves
我们研究的现象与非最小耦合暗物质。特别地，我们考虑的模型中，非最小的耦合所产生的相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体的形成在高密度区域的暗物质[1]。这种非最小耦合是Horndeski型的，并导致相对于光速的引力速度的局部修改。因此，我们可以通过使用GW 170817和GRB 170817 A的联合检测来约束模型。我们表明，以这种方式获得的约束是相当紧的，如果暗物质场自由振荡，而他们大大削弱，如果振荡阻尼的非最小耦合。
2020-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing black hole space-times with the S2 star orbit: a Bayesian comparison
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, University of Cambridge（剑桥大学数学科学中心应用数学与理论物理系）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）
通过贝叶斯方法比较不同黑洞时空模型，S2星轨道数据表明目前无法区分Schwarzschild与Bardeen等模型，其他模型证据较弱。
2026-02-04 astro-ph.HE gr-qc
Towards Strong Field Tests of Beyond Horndeski Gravity Theories
超越Horndeski类的引力理论包含了大量的标量-张量理论，这些理论将在未来十年内在宇宙尺度上得到检验。在这项工作中，我们调查的可能性，测试它们在强场制度的紧凑的对象，中子，超子，夸克星嵌入在一个渐近德西特时空的性质，为一个特定的子类的理论。我们扩展以前的工作，包括慢旋转，并找到一个无量纲的惯性矩，（$\bar{I}=Ic^2/G_{\rm N} M^3$）和紧凑性，$\cal{C}=G_{\rm N} M/Rc^2$（一个$\bar{I}$ - $\cal{C}$关系）之间的关系，独立的状态方程，这是令人想起，但不同于广义相对论预测。我们的几个状态方程包含超子和自由夸克，这使我们能够重新审视超子之谜。我们发现超子星的最大质量可以大于$2M_\odot$的超越Horndeski参数的小值，从而提供了一个解决方案的超子之谜的基础上修改的重力。此外，当超子星不稳定时，稳定的夸克星也存在，这意味着从超子到夸克星的相变就像在广义相对论中预测的那样，尽管夸克星的质量更大。我们考虑的一些理论的两个重要的和潜在的可观察的结果是中子星的存在范围内的质量显着高于GR，和$\bar{I}$ - $\mathcal{C}$关系，不同于他们的GR对应。在前一种情况下，我们发现的对象，如果观察到，不能占在GR，因为他们违反了通常的GR因果关系条件。最后，我们讨论了几个困难的技术问题，仍然有待解决，以达到更…
2017-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized framework for testing gravity with gravitational-wave propagation. III. Future prospect
引力波（GW）的传播特性在其他引力理论中被修正，并且是在宇宙学距离上检验引力的关键观测量。GW 170817的传播速度已经被如此精确地测量并固定在光速上，而GW传播的其他属性还没有被严格限制。本文研究了在广义引力波传播框架下，未来探测器如Voyager、Cosmic Explorer和Einstein Telescope对引力波振幅阻尼率（引力波耦合随时间的变化）和引力子质量的测量精度。结果表明，未来的GW观测可以达到1%的误差的振幅阻尼。我们还研究了Horndeski理论中的引力耦合的时间变化进行Monte Carlo为基础的数值模拟。从模拟结果中我们发现，当前加速的宇宙更倾向于GWs阻尼较小的模型，并且等效原理可以通过未来的GW观测在1%的水平上进行检验。
2019-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Testing the wormhole echo hypothesis for GW231123
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（亚太理论物理中心）
本文检验GW231123是否符合虫洞回声假说，通过建模回声脉冲并进行贝叶斯模型比较，发现其支持程度高于GW190521。
2026-10-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Testing general scalar-tensor gravity and massive gravity with cluster lensing
我们探讨的可能性，测试修改后的重力表现出Vainshtein机制对集群透镜的观察。我们的工作在最一般的标量张量理论与二阶场方程（Horndeski的理论），并推导出静态和球对称的解决方案，其中的标量场屏蔽低于一定的半径。据发现，在最一般的情况下，问题的基本结构可以捕获的程序分类Vainshtein解决方案的不同的解决方案的五次方程，已经在大规模重力的背景下进行。对引力透镜的关键影响是，标量场的二阶导数在从屏蔽区到非屏蔽区的过渡处可以相当大，从而在会聚中留下一个凹陷。这使我们能够把观测约束的参数特征的一般标量张量修改的重力。我们演示了这是如何发生在大规模的重力作为一个例子，并讨论其观测签名集群透镜。
2013-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fisher and DALI posterior approximations for testing gravity with gravitational waves
Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Universidade Federal do Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
本研究评估了 Fisher 矩阵及其高阶 DALI 近似在引力波参数估计中的准确性和效率，发现单重和双重 DALI 比精确后验快 20-1000 倍且更准确，并引入了符号计算实现 SymDALI。
2026-10-01 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Testing gravity theories with cosmic microwave background in the degenerate higher-order scalar-tensor theory
为了检验引力理论，我们在简并高阶标量张量（DHOST）理论框架下研究了宇宙微波背景（CMB）。这一理论框架包括广泛的暗能量模型，如Horndeski理论及其扩展作为某些限制，广义相对论也可以恢复。在这项研究中，为了检验引力理论与CMB，我们制定了引力和物质的线性扰动的理论和它们的有效描述参数的含时有效场论（EFT），$α_i$ $(i=B,K,T,M,H,L)$和$β_i$ $(i=1,2,3)$。基于所得到的DHOST框架，我们开发了一个数值代码来解决玻尔兹曼方程一致。然后，我们显示的角功率谱的CMB温度各向异性，E-模式和透镜势作为示范，并发现表征DHOST理论的参数，$β_1$，提供了更大的修改的频谱，与其他EFT参数相比。我们还显示了结果的情况下，宇宙膨胀以及EFT参数一致确定的一个特定的模型。
2020-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant Energy Density Functionals for Neutron Star Matter Equation of State Modeling: Cross-Comparison Analysis Using \texttt{CompactObject}
本研究利用\texttt{CompactObject}包结合多源观测与理论约束，对比不同协变能量密度泛函的中子星物质状态方程模型，发现模型虽整体符合约束但超核密度下存在细微差异，凸显参数化与先验对预测的影响。
2025-10-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Testing the Direction of Dark Sector Interaction Using Late-Time Datasets
Department of Physics, St.Xavier’s College, Tribhuvan University（特莱布万大学圣泽维尔学院物理系）；School of Science & College of Graduate Studies, Walailak University（瓦拉柴拉科大学理学院及研究生院）；Department of Physics, Faculty of Science, Istanbul University（伊斯坦布尔大学理学院物理系）；Kimyo International University in Tashkent（塔什干金宇国际大学）
利用多种晚期数据集，通过马尔可夫链蒙特卡罗分析约束$\xi$IDE模型参数，发现该模型使哈勃张力降低但未完全解决。当前数据仅微弱暗示暗区相互作用非零，但贝叶斯证据更支持$\Lambda$CDM模型。
2026-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Cubic Galileon Gravity in the CMB
本文提出含立方伽利略算子的早期暗能量模型 $\mathcal{G}$EDE，利用 Planck PR4 CMB 和 Pantheon+ 超新星数据检验，发现其比标准 EDE 拟合更好且 $H_0$ 更高，并扩展 EFTCAMB 以支持 Horndeski 类修正引力研究。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological gravity on all scales III: non-linear matter power spectrum in phenomenological modified gravity
本研究针对修改引力下非线性物质功率谱计算问题，通过引入修改后的浓度-质量关系拟合函数扩展ReACT方法，实现宽参数空间内k=2 h/Mpc尺度下1%精度的计算，为未来大尺度结构巡天的引力检验提供支持。
2023-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing $f(R)$ Gravity from Cosmic Shear Measurements
本研究利用DES-Y3、KiDS-1000和HSC-Y3宇宙剪切数据及FREmu仿真器约束Hu-Sawicki f(R)引力模型，结合外部数据将参数上限提升至95%置信水平下的-4.98。
2025-10-10 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
Abundance of cosmic voids in EFT of dark energy
Rikkyo University（立教大学）；Hyogo University of Teacher Education（兵库教育大学）
本文研究了暗能量有效场论中空洞的演化，探讨了引力修改如何影响空洞形成的标准密度对比，并展示了空洞丰度的尺度依赖性修改。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Testing gravitational wave polarizations with LISA
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；CEICO, FZU – Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Universidad Andrés Bello（安德烈斯·贝略大学）；Université de Toulouse（图卢兹大学）；Swansea University（斯旺西大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）；Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所）
LISA通过引力波偏振态探测引力在强场区域的潜力，能区分不同偏振态并提供高精度约束。
2026-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the stability conditions for theories of modified gravity in presence of matter fields
我们提出了一个彻底的稳定性分析的修改后的引力理论中存在的物质场。我们使用有效场论框架的暗能量和修改的重力，以保留一个一般的方法为重力部门和索金-舒茨行动的物质。然后，我们制定出适当的可行性条件，以保证在标量部门的鬼，梯度和快子不稳定性的情况下。鬼的情况下，可以实现通过要求一个积极的动力学矩阵，而缺乏梯度不稳定性是通过对所有的标量模式施加一个积极的传播速度来确保。在快子不稳定性的情况下，我们研究了质量本征值，并给出了相应的表达式。对于后者，只有当负质量本征值的绝对值比哈勃参数大得多时，才发生不稳定性。我们讨论的结果最小耦合的quintessence模型显示为一组特定的参数的两个典型的行为，这反过来又导致一个稳定的和不稳定的配置。此外，我们发现，标量模式的传播速度强烈依赖于物质密度，超越Horndeski理论。我们的研究结果可以直接用于测试修改后的引力理论，因为它们可以确定正确的可行性空间。
2017-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Non-linear Phenomenology of Disformally Coupled Quintessence
Quintessence模型是爱因斯坦引力理论的最简单和更知名的替代品之一。解的性质已经在宇宙学的背景、线性和非线性背景下进行了非常详细的研究。在这里，我们讨论新的现象学，是通过增加非正式的条款，相互作用。在其他结果中，我们分析和使用宇宙学模拟运行的代码\texttt{Isis}，该模型是一种机制，通过它可以获得排斥第五力，这是相反的重力。虽然方程非常复杂，但我们也发现，大多数新现象可以通过研究背景量来解释。我们使用我们的模拟数据来测试近似关系之间存在的度量和标量场扰动以及第五力和重力。精确解和近似解之间存在很好的一致性，这为使用简单的牛顿解进行非正式引力宇宙学模拟开辟了道路。这些结果不仅可以帮助我们找到测试引力的新方法，还可以为建立替代模型提供新的动力。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Tackling non-linearities with the effective field theory of dark energy and modified gravity
本文将有效场论框架推广到了轻度非线性尺度。有效场论方法已被成功地应用于晚时间宇宙加速现象，并已被证明是一种强有力的方法，以获得线性尺度上的宇宙学观测值的预测。然而，在测试引力理论时，需要始终考虑轻度非线性尺度，因为大部分数据来自这些尺度。因此，对来自线性分析的观测量的预测进行非线性校正可以帮助区分不同的引力理论。我们着手首先确定必要的运营商，需要包括在有效场论拉格朗日为了超越线性秩序的扰动，然后我们构建相应的非线性行动。此外，我们提出了完整的配方映射到任何单场暗能量和修改的重力模型的非线性有效场论框架，通过考虑一个一般的行动在Arnowitt-Deser-Misner形式主义。为了说明这个方法，我们将超越Horndeski理论和低能Horava引力映射到有效场论形式体系中。作为最后一步，我们推导出四阶作用量的曲率摄动。这使我们能够识别来自线性阶扰动的非线性贡献，这些扰动在下一阶时充当源项。此外，我们确认的稳定性要求，确保积极的动力学项和标量模式的传播速度，自动满足一旦理论的可行性要求在线性水平。我们在这里提出的方法将允许构建，在一个模型独立的方式，在轻度非线性尺度上的观测的所有相关的预测。
2017-11-29 astro-ph.CO gr-qc
A simple prediction of the nonlinear matter power spectrum in Brans-Dicke gravity from linear theory
本文证明在 Brans-Dicke 引力中，只要 BD 与 GR 宇宙具有相同的早期演化和今天的准线性功率参数，非线性物质功率谱增强因子即可由线性理论以 1%-2% 精度预测，并提供了基于 hi_class 和 EuclidEmulator2 的计算代码。
2024-08-06 astro-ph.CO gr-qc
