A Distance-Deviation Consistency and Model-Independent Method to Test the Cosmic Distance-Duality Relation
提出了一种距离偏差一致性和模型无关性的宇宙距离对偶关系（CDDR）检验方法。该方法在两个方面值得注意：首先，使用距离偏差一致性方法配对子样本：而不是配对红移偏差小于\textbf{value}的子样本，例如$\left\vert Δz\right\vert <0.005$。子样本之间的红移偏差随着红移而减小，以确保距离偏差保持不变。该方法在高红移处选择更多的子样本，直到$z=2.16$，并提供120个子样本对。第二，模型无关方法涉及最新的$1048$ Ia型超新星（SNe Ia）和$205$强引力透镜系统（SGLS）数据集，分别用于获得光度距离$D_L$和角直径距离比$D_A$。与模型无关的方法，CDDR，SNe Ia光曲线，和SGLS的参数同时拟合。\textbf{The result shows}表明，对于$\frac{D_L}{D_A}{(1 + z)^{ - 2}} =1+ ηz$表，在1 $σ$置信水平下对$η= 0.047^{+0.190}_{-0.151}$和CDDR进行了验证。
2020-11-13 astro-ph.CO
A Consistent Test of the Distance-Duality Relation with Galaxy Clusters and Type Ia Supernave
本文提出了一种新的一致性方法来检验距离-对偶关系，该关系将角直径距离（DA）与光度距离（DL）以一种与宇宙学无关的方式联系起来。为了避免星系团与Ia型星系团（SNe Ia）红移不重合带来的偏差，同时也为了保证星系团样本的完整性，我们利用邻近的SNe Ia进行插值，得到了某个SNe Ia点与相应的星系团红移相同时的光度距离。利用38个完整星系团球形模型样本的观测数据和Union 2集内插的校正光度距离，在相同的角直径距离红移下，我们发现对于$η(z)$的各种参数化，$η\equiv {D_L}{(1+z)}^{-2}/{D_A}=1$在$2σ$置信水平内是满足的，这比以前不考虑红移偏差的检验结果更加严格.
2013-08-21 astro-ph.CO
Observational Cosmology And The Cosmic Distance Duality Relation
研究了角直径与光度距离之间的宇宙距离对偶关系的有效性。为了测试这种对偶关系，我们使用最新的联盟2超新星Ia型（SNe Ia）数据来估计光度距离。角直径距离的估计来自星系团（真实和模拟）和FRIIb射电星系的样本。我们以六种不同的方式将距离对偶关系参数化为红移的函数。我们的结果排除了一些参数化显着。
2011-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Testing the distance duality relation using type Ia supernovae and ultracompact radio sources
我们测试的宇宙距离的对偶关系$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)\equiv 1$使用标准蜡烛/尺子在一个完全独立的模式的方式可能的偏差。以Ia型超新星为标准烛光，导出光度距离$D_L(z)$;以超致密射电源为标准标尺，导出角直径距离$D_A(z)$。我们把距离对偶关系的偏差记为$D_A(z)(1+z)^2/D_L(z)=η(z)$。具体来说，我们使用$η(z)$的两个参数化，即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。通过比较相同红移下的$D_L(z)$和$D_A(z)$，利用马尔可夫链蒙特卡罗方法得到参数$η_0$。对于第一和第二参数化，最佳拟合结果分别为$η_0=-0.06\pm 0.05$和$-0.18\pm 0.16$。我们的结果既不依赖于宇宙学模型，也不依赖于宇宙的物质含量或曲率。
2017-12-13 astro-ph.CO
Strong lensing systems and galaxy cluster observations as probe to the cosmic distance duality relation
{In本文利用大尺度结构观测结果检验了宇宙距离对偶关系（CDDR）$D_{\rm L}(1+z)^{-2}/D_{\rm A}=η(z)$ }的红移依赖性，其中$D_{\rm L}$和$D_{\rm A}$分别为光度和角直径距离。为了进行测试，考虑了以下数据集：强透镜系统和星系团测量（气体质量分数）。没有采用特定的宇宙学模型，只假设宇宙是平坦的。{通过考虑两种$η(z)$参数化，观察到CDDR在$1.5σ$内保持红移无关，这与最近其他涉及宇宙学数据的检验完全一致}。值得注意的是，我们的结果与星系团的重子预算无关。
2022-01-19 astro-ph.CO
The failure of testing for cosmic opacity via the distance-duality relation
光度距离$D_L$和角直径距离$D_A$之间的距离对偶关系（DDR）被认为是检验宇宙不透明性的有力工具，独立于任何宇宙学模型。它被许多作者应用，他们大多证实了它的有效性，并报告了宇宙的可忽略不计的不透明性。然而，一个彻底的分析表明，在宇宙不透明度测试中应用DDR是棘手的。由于对$D_L$数据在宇宙不透明度方面的非唯一解释以及目前可用的$D_A$数据的准确性相当低和程度不足，其适用性受到很大限制。此外，作者通常假设宇宙不透明度是频率无关的，并在他们的测试中通过规定的唯象函数将其参数化。通过这种方式，他们只是证明了宇宙不透明性并不遵循他们的假设。因此，迄今为止，还没有令人信服的证据表明宇宙的透明度使用DDR。
2020-07-20 astro-ph.CO
Testing the Distance-Duality Relation in the $R_h=ct$ Universe
本文利用联合光变曲线分析（JLA）Ia型超新星（SNe Ia）样本的光度距离和星系团的角直径距离样本检验了宇宙距离对偶性（CDD）关系。考虑了$R_h=ct$和$Λ$ CDM模型。为了比较两种模型，我们同时约束CCD关系和SNe Ia光变曲线参数。考虑哈勃常数的影响，我们发现在2 $σ$置信水平下，$η\equiv D_A(1+z)^2/D_L=1$在两个具有$H_0 = 67.8\pm0.9$ km/s/Mpc的模型中都是有效的。然而，CDD关系在3 $σ$置信水平下与$H_0 = 73.45\pm1.66$ km/s/Mpc有效。使用赤池信息准则（AIC）和贝叶斯信息准则（BIC），我们发现，$Λ$ CDM模型是非常强烈的首选比$R_h=ct$模型与这些数据集的CDD关系测试。
2018-04-18 astro-ph.CO
Cosmic distance duality and cosmic transparency
我们比较了超新星观测（标准烛光）和重子声学振荡数据（标准标尺）这两种距离指示器的距离测量结果。从SDSS，6dFGS和最新的BOSS和WiggleZ调查的BAO数据的超新星的Union 2样本被用来寻找偏离距离对偶关系。我们发现超新星比BAO测量的预期要亮。光度距离倾向于比从角直径距离估计中预期的要小，这在早期的距离对偶性研究中也发现了，但这种趋势在统计上并不显著。这进一步限制了宇宙的透明度。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Multiple measurements of quasars acing as standard probes: exploring the cosmic distance duality relation at higher redshift
广义相对论再现了当前主要的宇宙学观测，假定宇宙距离对偶关系（CDDR）在所有尺度和时代都是有效的。然而，CDDR在最远观测到的Ia型超新星（SN Ia）和宇宙微波背景（CMB）之间的红移间隔中测试得很差。本文提出了一种新的检验CDDR有效性的思路，即通过对高红移类星体的多次测量来检验CDDR的有效性。光度距离是从类星体的紫外和X射线光度之间的关系推导出来的，而角直径距离是从射电类星体的紧凑结构中获得的。这将创造一个宝贵的机会，在那里两个不同的宇宙距离相同的物体在高红移进行比较。我们的约束条件比基于不同观测数据的其他现有结果更严格，并且没有证据表明$z\sim 3$偏离CDDR。这种对基本宇宙学原理的精确的独立于模型的测试可以成为精确宇宙学的里程碑。
2020-02-23 astro-ph.CO
Probing the cosmic distance duality with strong gravitational lensing and supernovae Ia data
我们提出并执行了一个新的宇宙距离对偶关系（CDDR），$D_L(z) / D_A(z) (1 + z)^{2} = 1$，其中$D_A$是角直径的距离和$D_L$是光度距离到一个给定的源在红移$z$，使用强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SNe Ia）的数据。我们表明，比例$D=D_{A_{12}}/D_{A_2}$和$D^{*}=D_{L_{12}}/D_{L_{2}}$，其中下标1和2，分别对应于红移$z_1$和$z_2$，被链接的$D/D^*=(1+z_1)^2$，如果CDDR是有效的。我们通过为$η(z_1)$定义两个函数来允许偏离CDDR，当CDDR有效时，这等于1。我们发现，SGL和SNe Ia数据的组合有利于没有违反CDDR在1 $σ$置信水平（$η(z) \simeq 1$），与其他测试完全一致，并加强了CDDR的理论支柱。
2016-02-03 astro-ph.CO
The cosmic distance duality relation in light of the time-delayed strong gravitational lensing
本文利用H0LiCOW的4个时间延迟强引力透镜系统，结合Pantheon+超新星数据（经高斯过程重建距离-红移关系）测试宇宙距离对偶关系（DDR），证实其1σ置信水平有效；模拟显示未来LSST巡天用100个SGL系统可将DDR精度提升至10⁻²量级。
2024-10-11 astro-ph.CO
The cosmic distance duality relation with strong lensing and gravitational waves: an opacity-free test
宇宙距离对偶关系（CDDR）是宇宙学研究中的一个基本假设。给定红移$z$，它通过$(1+z)^2D^A/D^L\equiv1$将光度距离$D^L$与角直径距离$D^A$联系起来。许多努力致力于测试CDDR与各种观测方法。然而，据我们所知，这些方法总是受到宇宙不透明度的影响，这可能会使CDDR由于光子数不守恒而被破坏。这种机制与天体物理学有着更密切的联系。在这项工作中，直接研究时空的性质，即，为了从天体物理学中解脱出来，我们提出了一种新的方法来测试CDDR，用强透镜提供$D^A$，引力波提供$D^L$。众所周知，引力波的传播不受宇宙不透明度的影响。我们证明距离光学透镜观察也是不透明的。这两种距离测量使得检验光子沿零测地线传播的任何引力度规理论成为可能。我们的研究结果表明，对偏差的约束的CDDR将是非常有竞争力的，目前的技术。
2019-09-24 astro-ph.CO
An improved method to test the Distance--Duality relation
许多研究者已经对距离对偶（DD）关系进行了与宇宙模型无关的检验。根据这些试验的结果进行了理论工作。然而，我们发现，几乎所有的这些测试可能不是宇宙模型无关的，毕竟，因为从一个给定的Ia型超新星（SNe Ia）编译的距离模量是依赖于一个给定的宇宙模型和哈勃常数。在这封信中，我们克服了这些缺陷，并通过创建一个新的宇宙模型独立的DD关系的测试。我们利用Union 2 SNe Ia汇编的原始数据和De Filippis等人和Bonamente等人汇编的两个星系团样本的角直径距离来检验DD关系。我们的研究结果表明，DD关系与观测结果是一致的，如果DD关系成立，球形模型在描述星系团的内在形状方面略优于椭圆模型.然而，这些结果是不同于以前的工作。
2013-10-24 astro-ph.CO
Can Distance Duality Violation Save Late-time Solutions to the Hubble Tension?
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；Raman Research Institute（拉曼研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Science（印度科学理工学院物理系）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）；Laboratoire Univers & Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier (UMR-5299)（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室，法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）
研究哈勃张力问题，通过在$r_d$-$M_B$平面分析，表明距离对偶性等因素可独立确定$H_0$，测试CDDR违反可行性，结合现有约束发现当前数据不支持解决张力所需的违反水平，说明晚期修正无法解决哈勃张力。
2026-07-10 astro-ph.CO
Testing the Distance Duality Relation with Cosmological Observations at high Redshift using Artificial Neural Network
Guizhou Normal University（贵州师范大学）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Hunan Normal University（湖南师范大学）；Hunan University of Science and Technology（湖南科技大学）
本文利用人工神经网络对高红移下的宇宙距离二元关系进行模型无关测试，结合Ia型超新星、伽马射线暴、BAO测量和强引力透镜系统数据，验证标准DDR与宇宙观测的一致性。
2026-04-13 astro-ph.CO
Probing the Cosmic Distance Duality Relation with the Sunyaev-Zeldovich Effect, X-rays Observations and Supernovae Ia
通过测量Sunyaev-Zel'dovich效应和X射线表面亮度，结合距离-对偶关系$D_L(z) (1 + z)^{2}/D_{A}(z) = 1$的有效性，可以确定星系团的角直径距离，其中$D_L(z)$和$D_A(z)$分别是光度和角直径距离。这种结合使我们能够探索星系团物理学，甚至测试距离对偶关系本身的有效性。我们基于两种不同但互补的方法来探索这些可能性。首先，为了约束可能的星系团形态，在$Λ$ CDM框架（WMAP 7）中假设了距离对偶关系（DD关系）的有效性。其次，通过采用宇宙模型无关的测试，我们直接面对的角直径从星系团与两个超新星Ia（SNe Ia）的子样本（精心选择，以符合集群的位置）。还讨论了不同的超新星Ia光变曲线拟合器在以前的分析中的影响。我们假设$η$是由两个不同的关系参数化的红移的函数：$η(z) = 1 + η_{0}z$和$η(z)=1 + η_{0}z/(1+z)$，其中$η_0$是量化可能偏离DD关系的严格有效性的常数参数。这里提出的统计分析提供了新的证据表明，真正的几何形状的集群是椭圆形的。我们发现，两个光曲线拟合器（SALT 2和MLCS 2K 2）提出了一个统计上显着的冲突，涉及不同的方法的联合分析表明，集群被赋予了一个椭圆形的几何形状，如先前所假设的。
2012-01-18 astro-ph.CO
Bayesian Comparison of the Cosmic Duality Scenarios
宇宙距离对偶关系（CDDR），$D_{\rm L}(1+z)^{-2}/D_{\rm A}=η=1$，其中$D_{\rm L}$和$D_{\rm A}$，分别是光度和角直径距离，是宇宙学场景中的一个重要前提。许多研究试图通过观察方法来测试CDDR，甚至其中一些也考虑了变形的CDDR，即，$η=η(z)$。在本文中，我们使用Ia型超新星的光度距离和星系团的测量（它们的角直径距离和气体质量分数），以执行$ η(z) $函数之间的贝叶斯模型比较。我们表明，这里使用的数据是无法查明，与贝叶斯证据的高度，$η(z)$功能最好的捕获CDDR的演变。
2020-09-14 astro-ph.CO
Revisiting the distance duality relation using a non-parametric regression method
由距离对偶关系（DDR）给出的光度距离$D_L$与角直径距离$D_A$之间的相互依赖关系在观测宇宙学中具有重要意义。它与宇宙微波背景辐射的温度-红移关系密切相关.任何偏离$η(z)\equiv \frac{D_L}{D_A (1+z)^2} =1$的行为都预示着新物理学的可能出现。我们在这项工作中的目的是检查这些关系的一致性，使用非参数回归方法，即，LOESS与SIMEX。这种技术避免了对宇宙学模型的依赖，并以最小的假设集工作。此外，为了分析该方法的效率，我们模拟了一个数据集的$200$点的$η(z)$数据的基础上的现象学模型$η(z)= (1+z)^ε$。用不同红移下的CMB辐射温度计算了模拟数据点的误差。为了检验距离对偶关系，我们使用JLA SNe Ia光度距离数据，而角直径距离是从射电星系数据集获得的。由于DDR与CMB温度-红移关系有关，因此我们也利用CMB温度数据重建了$η(z)$。值得注意的是，利用CMB数据，我们能够研究DDR到非常高红移的$ z = 2.418$的演化。在这个分析中，我们没有发现在整个红移范围内的$1σ$区域内偏离$η=1$的证据（$0 < z \leq 2.418$）。
2016-07-05 astro-ph.CO
A new method to test the cosmic distance duality relation using the strongly lensed gravitational waves
提出了一种利用强透镜引力波检验宇宙距离对偶关系的新方法。同时观测的图像位置，不同图像之间的相对时间延迟，透镜和源的红移测量，以及透镜星系的质量建模，提供了角直径的引力波源的距离。另一方面，通过观测引力波信号，可以得到到源的光度距离。据我们所知，这是第一种同时测量同一光源的角直径距离和光度距离的方法。因此，强透镜引力波为检验宇宙距离对偶关系提供了一种独特的方法。随着未来爱因斯坦望远镜等第三代引力探测器的建成，有可能以百分之几的精度检验宇宙距离对偶关系。
2020-02-29 astro-ph.CO gr-qc
The blackness of the cosmic microwave background spectrum as a probe of the distance-duality relation
对互易关系的破坏会导致对距离对偶关系的破坏，这种破坏反映在宇宙微波频谱的归一化变化中，其频谱是灰色的。我们表明，现有的观测约束意味着，相互作用关系不能被违反的去耦和今天之间的0.01%以上。我们比较了这种影响的其他来源的违反的距离对偶关系，诱导频谱失真的宇宙微波背景频谱。
2013-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Etherington's Distance Duality with Birefringence
我们考虑光在时空中的传播，其运动学允许弱双折射，其动力学最近已由引力闭合导出。在此背景下，我们重新审视光度和角直径距离的定义，提出了一个修改的埃瑟林顿距离对偶关系在一个弱引力场周围的质点。这提供了第一个具体的例子，说明双折射电动力学的引力闭合所隐含的非度量性如何影响可观测检验的关系。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc
The Distance Duality Relation from Strong Gravitational Lensing
在时空度规理论、光子沿零测地线传播和光子数守恒的一般假设下，两个可观测的宇宙距离概念，即角直径和光度距离，通过所谓的距离对偶关系（DDR）$D^L=D^A(1+z)^2$相互关联。对这个关系的观测验证是非常重要的，因为任何违反它的证据都可能是新物理学的信号。本文介绍了一种基于强引力透镜系统和平坦宇宙中Ia型超新星的DDR检验新方法。该方法本身值得注意，因为与以前提出的技术不同，它不依赖于所有其他关于宇宙学模型细节的先验假设。我们使用强透镜系统的新汇编和Ia型超新星的JLA汇编进行了测试，没有发现DDR违规的证据。为了完整起见，我们还将它与以前的集群数据结合起来，展示了它在约束DDR方面的强大功能。根据即将到来的大规模强透镜巡天和星系团建模的预期进展，它可能成为未来有前途的新探测器。
2016-05-13 astro-ph.CO
Galaxy cluster Sunyaev-Zel'dovich effect scaling-relation and type Ia supernova observations as a test for the cosmic distance duality relation
本文对宇宙距离对偶关系提出了一种新的检验方法：$D_L=D_A(1+z)^2$，其中$D_L$和$D_A$分别是光度距离和角直径距离。使用的数据对应于{ \it普朗克}任务获得的61个Ia型超新星光度距离和61个星系团的$Y_{SZE}-Y_X$测量值以及深XMM-牛顿X射线数据，其中$Y_{SZE}$是通过Sunyaev-Zel'dovich效应观测获得的积分康普顿化参数，$Y_X$是X射线对应物。更准确地说，我们使用的$Y_{SZE}D_{A}^{2}/C_{XSZE}Y_X$缩放关系和变形的CDDR，如$D_L/D_A(1+z)^2=η(z)$，以验证是否$η(z)$是兼容的单位。使用两个$η(z)$函数，即$η(z)=1+η_0 z$和$η(z)=1+η_0 z /(1+z)$。{我们得到CDDR有效性（$η_0=0$）在$\approx 1.5σ$ c.l.对于两个$η(z)$函数。
2019-05-26 astro-ph.CO
Statistical Test of Distance--Duality Relation with Type Ia Supernovae and Baryon Acoustic Oscillations
利用重子振荡谱学巡天（BOSS; arXiv：1607.03155）和WiggleZ重子声学振荡测量（arXiv：1105.2862，arXiv：1204.3674），检验了JLA超新星Ia汇编的宇宙学光度距离（$d_L$）与角直径距离（$d_A$）之间的距离-对偶关系$η\equiv d_L / [ (1 + z)^2 d_A ] = 1$.通过统计上一致的压缩程序将$d_L$测量值与$d_A$红移匹配。与蒙特卡罗方法，非平凡的和相关的$η$分布可以探索在一个简单的方式，而不诉诸于一个特定的进化模板$η(z)$。假设独立的宇宙学参数的约束，是必要的，以获得$d_L$和$d_A$值，我们发现9%的约束符合$η= 1$从SNIa + BOSS的分析和18%的约束结果从SNIa + WiggleZ。这些结果与之前的声明相反，即已发现$η< 1$接近或高于$1 σ$水平。我们讨论了不同的宇宙学参数输入的效果和使用的明显偏离距离-二元性作为代理系统的影响宇宙距离测量。结果表明，当使用普朗克ΛCDM宇宙学参数（arXiv：1502.01589）来提高精度时，与$d_A$数据相比，SNIa光度距离可能被系统高估。如果将其解释为灰尘成分引起的消光校正，则该效应与独立观测约束大致一致。
2018-07-13 astro-ph.CO
Constraints on Cosmic Distance Duality Relation from Cosmological Observations
在本文中，我们使用模型依赖的方法重新审视著名的宇宙距离对偶关系（CDDR）的约束。利用最新的SNIa样本，如Union2.1，JLA和SNLS，我们发现单靠SNIa数据不能很好地约束宇宙不透明度参数$\varepsilon$，它表示对CDDR的偏离，即$d_{\rm L} = d_{\rm A}(1+z)^{2+\varepsilon}$。SNIa和GRB提供的光度距离指示器对$\varepsilon$的约束力目前还难以提高。当我们考虑到其他的宇宙学观测，如哈勃参数的测量、重子声学振荡和宇宙微波背景的距离信息时，我们得到了对宇宙不透明度参数$\varepsilon$的最严格约束，即68 C.限值：$\varepsilon=0.023\pm0.018$。此外，我们还考虑了$\varepsilon$的演变作为$z$的功能，使用两种方法，参数化和主成分分析，并没有找到的证据偏离零。最后，我们模拟了未来SNIa和Hubble的观测数据，发现模拟数据可以对宇宙不透明度$\varepsilon$给出非常严格的约束，并验证了CDDR的高显著性。
2016-06-27 astro-ph.CO
Etherington duality breaking: gravitational lensing in non-metric spacetimes versus intrinsic alignments
在引力度规理论中，Etherington距离对偶关系是很好建立的，并且通过表面亮度守恒来证实光度距离和角直径距离之间的对偶性。在非度规时空中，由于透镜效应而导致的对埃瑟林顿距离对偶性的破坏将导致星系表面亮度的波动。同样，在经典天体物理学中，表面亮度的波动可能是星系与环境的内在潮汐相互作用的结果。因此，我们在两种情况下详细研究这些：第一，对于内在的大小波动和由此产生的表面亮度的变化，第二，对于面积度规时空作为一个例子的非度规时空的距离对偶关系本身获得修改。这项工作的目的是量化的表面亮度波动的影响，由于面积度量重力将是可分辨的相比，由内在的对齐所造成的类似的效果。因此，我们比较了这两种情况下的角谱的自相关和互相关，并表明，在固有亮度的波动可以潜在地测量与累积的信噪比$Σ(\ell) \geq 3$在欧几里得类调查。然而，面积度规时空中的测量取决于特定的参数选择，这些参数也决定了光谱的形状和振幅。虽然透镜巡天确实对面积度量时空中透镜引起的表面亮度波动很敏感，但对以太林顿破缺参数的自然值似乎不可能进行测量。
2022-11-22 astro-ph.CO
Distance-duality in theories with a nonminimal coupling to gravity
我们表明，与物质场具有非最小耦合（NMC）的引力理论导致违反了埃瑟林顿的距离-二元关系，该关系将亮度和角直径距离联系起来。我们推导出幂律和指数NMC模型使用现有的测量Ia型超新星和重子声学振荡整个红移范围$0<z<1.5$的约束。这些补充了以前的约束来自宇宙微波背景辐射和大爆炸核合成数据。
2021-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Cosmic Distance Duality Relation with Neural Kernel Gaussian Process Regression
提出 NKGPR 方法以匹配 Pantheon+ 与 DESI DR2 数据的红移，并结合三种偏离参数化检验 CDDR，结果未发现显著违背。
2025-08-09 astro-ph.CO
Cosmic distance duality as a probe of minimally extended varying speed of light
通过对最小扩展光速变化模型$D_{L}/D_{A}(1+z)^{-2} = (1+z)^{b/8}$的宇宙距离对偶关系（CCDDR）的分析，得到了该模型的电流约束.我们使用万神殿Ia型超新星（SNIa）的数据，哈勃参数$H(z)$使用宇宙计时器的方法，和宇宙微波背景（CMB）距离先验的最新普朗克数据。我们发现，目前的数据显示1- $σ$偏离标准CCDDR。因此，这提供了对meVSL模型的约束，未来的精确观测可能会对其施加更强的约束。
2021-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Two new tests to the distance duality relation with galaxy clusters
宇宙距离对偶关系是宇宙学的一个里程碑，涉及到光度和角直径距离。任何关系的偏离都指向新的物理学或观测中的系统误差，因此关系的检验对于建立一致的宇宙学框架是极其重要的。在这里，两个新的测试提出了基于星系团观测（角直径距离和气体质量分数）和$H(z)$测量。通过应用高斯过程，一种非参数方法，我们能够推导出约束偏离的关系，没有证据的偏差，发现在这两种方法，加强宇宙学和天体物理学的假设，迄今为止通过。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Modifications to the Etherington Distance Duality Relation and Observational Limits
埃瑟林顿距离对偶关系，它将物体的光度距离、角直径距离和红移联系起来，只依赖于直接追溯到洛伦兹时空几何的光的守恒定律。我们表明，这种对偶关系确实生存过渡到最一般的线性电动力学没有双折射，这取决于由洛伦兹度规和两个标量场，介子和轴子构成的时空几何。通过计算坡印廷矢量和光学标量输运的几何光学限制的框架，我们得到了修改的光通量的存在下的介子场和提出改进的约束的梯度的介子场的观测的宇宙微波背景谱。虽然这种流量修改似乎也适用于基本的修改埃瑟林顿关系，我们表明，距离对偶关系仍然成立。因此，一旦考虑到衰减的天体物理来源，如尘埃，这个经典理论中的任何偏差都意味着非度量性。此外，利用最新的Ia型超新星的光度距离的测量，和从重子声学特征测量推断的角直径距离，我们进行了无标度和几乎模型无关的测试之间的红移$0.38$和$0.61$的Etherington距离的对偶关系。我们发现与标准的距离对偶关系的一致性，并限制这两个红移之间的光的光学深度为$Δτ=-0.006\pm0.046$。
2016-12-28 astro-ph.CO gr-qc
The impact of 2D and 3D BAO measurements on the Cosmic Distance Duality Relation with HII galaxies
本研究结合HII星系与2D/3D BAO数据，通过ANN重建和四种参数化检验宇宙距离对偶关系，发现无显著偏差且数据间一致，支持标准CDDR。
2025-10-06 astro-ph.CO
Strongly lensed supernovae as a self-sufficient probe of the distance duality relation
对强透镜Ia型超新星的观测，可以同时测量到一个源的光度和角直径距离。该特征可用于测量距离对偶性参数$η(z)$，而不依赖于多个数据集和宇宙学假设来重建角距离和光度距离之间的关系。在本文中，我们将展示如何通过未来对强透镜Ia型系统的观测来实现这一目标。使用模拟数据集，我们重建的功能$η(z)$使用参数和非参数的方法，重点是遗传算法和高斯过程的后者。在参数方法中，我们发现，在现实的情况下$N_{\rm lens}=20$观测系统，参数$ε_0$用于描述$η(z)$的趋势，可以限制与当前SNIa和BAO调查所达到的精度，而在未来的情况下（$N_{\rm lens}=1000$），这些意见可能是竞争力与即将到来的LSS和SN调查的预测精度。使用遗传算法和高斯过程的机器学习方法，我们发现，这两种重建方法通常能够正确地恢复在模拟数据的基础基准模型，即使在现实的情况下，$N_{\rm lens}=20$。这两种方法都有效地从模拟数据点的特征中学习，产生与参数化结果非常一致的$1σ$约束。
2021-04-30 astro-ph.CO
Testing the consistency between cosmological measurements of distance and age
我们提出了一个模型无关的方法来检验宇宙学测量的距离和年龄之间的一致性，假设距离对偶关系。本文利用Ia型超新星、重子声学振荡和哈勃观测数据，用高斯过程回归技术重建了光度距离D_L（z）、角平均距离D_V（z）和哈勃速率H（z）。我们得到了红移范围0.1<z<0.73的距离对偶关系的估计，并且没有发现所用数据集之间不一致的证据。
2015-04-17 astro-ph.CO
Testing the distance duality relation with present and future data
“光沿着时空度规的零测地线传播”和“光子数沿着光路守恒”的假设导致了距离对偶关系（DDR），$η= D_L(z) (1 + z)^{-2}/D_A(z) = 1$，其中$D_L(z)$和$D_A(z)$是到红移$z$的源的光度和角直径距离。为了检验DDR，我们遵循通常的策略，将由X射线和射电数据推断的一组星团的角直径距离与相同星团红移处的光度距离进行比较，使用局部回归技术从Ia型超新星（SNeIa）哈勃图估计$D_L(z)$。为了加强对DDR的约束，并摆脱与未知的集群几何形状的系统学，我们还调查了使用重子声学振荡（BAO）推断$D_A(z)$从未来的BAO调查的可能性。作为一个测试案例，我们认为建议的欧几里得任务调查的精度可以提供$η(z)$从预期的SNeIa和BAO数据。我们发现，BAO和本地回归耦合的组合允许减少$η_a = dη/dz|_{z = 0}$上的错误的一个因素，如果一个$η_0 = η(z = 0) = 1$是被迫的，并使用未来的数据。另一方面，虽然$η_0$的统计误差没有显著减少，但由于系统学影响的减少，对该数量的限制将得到改善。
2012-05-09 astro-ph.CO
Calibrating Effective Ia Supernova Magnitudes using the Distance Duality Relation
仅使用Ia超新星（SN）的观测，不可能将SN绝对星等$M_B$的演化与哈勃参数H（z）的任意演化区分开来。然而，使用埃瑟林顿的距离对偶关系，它将角距离和光度距离联系起来，再加上在任何红移z处观测到的角重子声学振荡（BAO）标度，人们可以校准有效M（z）。这种校准涉及一个尺度，这取决于宇宙学模型，然而，与BAO观测的两个红移之间的有效M（z）的演变是独立于这个尺度。视线BAO标度可用于将此校准扩展到z附近的红移。作为应用，我们使用z=0.32和2.34的BOSS BAO，低$z$的JLA超新星和z>1.7的哈勃空间望远镜SN，发现了统计上不显著的下移M（2.34）-M（0.32）=-0.08 $\pm$ 0.15。用最佳拟合普朗克LCDM BAO预期替换BOSS数据，我们发现-0.24 $\pm$ 0.13的偏移。对于詹姆斯·韦伯太空望远镜将观测到的SN，这样在z=2.34处的校准将更加精确，它将作为宇宙学分析的锚点，它将在更高的z处观测到SN。
2016-07-20 astro-ph.CO
Revisiting the cosmic distance duality relation with machine learning reconstruction methods: the combination of HII galaxies and ultra-compact radio quasars
本文利用高斯过程和人工神经网络两种机器学习重构方法，结合HII星系和超致密射电类星体观测数据，评估了宇宙距离对偶关系，发现在重叠红移域内CDDR有效，且高红移下违反参数约束达$10^{-3}$级别。
2021-10-03 astro-ph.CO
Testing the Etherington's distance duality relation at higher redshifts: the combination of radio quasars and gravitational waves
本文分析了最新的宇宙学数据集的含义，以检验在同一红移下连接光度距离$D_L$和角直径距离$D_A$的Etherington距离对偶关系（DDR）。对于$D_L$，我们考虑的是第三代引力波探测器（Einstein Telescope，ET）的引力波模拟数据，它可以被看作是标准烛光（或标准警笛），而角直径距离$D_A$则是由新编辑的甚长基线干涉测量（VLBI）观测到的致密射电类星体样本得到的，它代表了一种新的宇宙学标准标尺。减轻宇宙中尘埃的吸收和散射效应，这将创造一个宝贵的机会，通过结合引力波（GW）和电磁（EM）信号，以更高的精度直接测试DDR。结果表明，结合现有射电类星体观测资料，可以在$10^{-2}$的精度下验证对偶距离关系。此外，爱因斯坦望远镜ET将对这种距离对偶关系的有效性产生更强大的约束（在$10^{-3}$的精度上），在未来的VLBI调查中检测到更大样本的紧凑毫弧秒射电类星体。
2019-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Constraining axionlike particles using the distance-duality relation
在观测宇宙学中使用的一个基本结果是距离对偶关系（DDR），它将光度距离$D_L$与角直径距离$D_A$联系起来，在给定的红移$z$。我们采用观察到的限制，这种关系来约束轴子类粒子（ALP）与光子的耦合。通过我们在标准$Λ$ CDM宇宙中详细的$3D$ ALP光子混合模拟和Holand \& Barros（2016）中观察到的最新DDR限制，我们限制了质量为$\le 10^{-15}$ eV的ALP的耦合常数$g_ϕ\le 6 \times 10^{-13} GeV^{-1}\left(\frac{nG}{\langle B \rangle_{\rm Mpc}}\right)$。DDR观测结果可以对未来的ALP混合提供非常严格的约束。DDR中的任何偏差也可以常规地解释为光子衰减为轴子，反之亦然。
2016-12-31 astro-ph.CO hep-ph
The distance duality relation and the temperature profile of Galaxy Clusters
距离对偶关系$η=D_L(z)(1+z)^{-2}/D_A(z)=1$是Etherington互易定理所要求的一个精确结果，其中$D_A(z)$和$D_L(z)$是角距离和光度距离，它的正确性在宇宙学观测和模型约束中起着重要的作用。在本文中，我们通过假设$η$是一个常数或红移的函数来研究这种关系的一些结果。为了约束与$η$有关的参数，我们考虑了Chandra在两个不同温度剖面的假设下，在红移范围$0.3\sim 1.273$和温度范围$T_{\rm gas}> 4$ keV观测到的两组包含52个X射线发光星系团的星系团气体质量分数数据[1]。我们发现，恒定的温度分布是在相对较好的协议，没有违反的距离对偶关系的参数化的$η$，而一个与温度梯度（Vikhlinin等人。温度分布）似乎是不兼容的，即使在99% CL。
2011-02-14 astro-ph.CO gr-qc
A test of cosmic distance duality relation using SPT-SZ galaxy clusters, Type Ia supernovae, and cosmic chronometers
我们使用52个SPT-SZ星系团的样本，以及XMM-牛顿的X射线测量，进行了宇宙距离对偶关系的测试。为了进行这个测试，我们需要在星系团的红移处估计光度距离（$D_L$）。为此，我们使用三个独立的方法：直接使用$D_L$从最近的Ia型超新星从联盟2.1样本，非参数重建$D_L$使用相同的联盟2.1样本，最后使用$H(z)$测量宇宙计时器和重建$D_L$使用高斯过程回归。我们使用四个不同的函数来表征与CDDR的偏差。这些（$4 \times 3$）分析的所有结果均与CDDR一致，在1 $σ$范围内。
2021-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Machine learning forecasts of the cosmic distance duality relation with strongly lensed gravitational wave events
我们使用模拟的强透镜引力波事件从爱因斯坦望远镜演示如何光度和角直径的距离，$d_L(z)$和$d_A(z)$分别，可以结合在一个模型独立的方式来测试偏离宇宙距离对偶关系和标准宇宙学模型。特别是，我们使用两种机器学习方法，遗传算法和高斯过程，来重建模拟数据，我们表明，这两种方法都能够正确地恢复底层的基准模型，并可以提供在中间红移时，应用到未来的爱因斯坦望远镜数据的水平约束。
2021-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the cosmic distance duality relation with simulated data of gravitational waves from the Einstein Telescope
宇宙距离对偶关系（CDDR）已通过几次天文观测得到验证。该关系建立了一个简单的方程，该方程将红移$z$、$D_LD_A^{-1}(1+z)^{-2}=η=1$处的角直径（$D_A$）和发光度（$D_L$）距离联系起来。然而，直到最近，这种关系才在高红移（$z \approx 3.6$）下通过使用Ia型超新星（SNe Ia）和伽马射线暴（GRB）的光度距离加上强引力透镜（SGL）观测的角直径距离进行了观测检验。结果表明，没有显着偏离CDDR的有效性已被验证。在这项工作中，我们测试的潜力，未来的光度距离从引力波（GWs）源施加限制可能的偏离CDDR联合目前SGL的观测。来自GWs的$D_L$的基本优点是对光子数的不守恒不敏感。通过对600、900和1200个GWs数据的模拟，得到了$η(z)$函数的极限值，并得到了至少与超新星Ia $+$ GRBs $+$ SGLs分析的极限值具有竞争力的结果.
2019-01-21 astro-ph.CO gr-qc
Deep learning method in testing the cosmic distance duality relation
利用深度学习方法，从Ia型超新星（SNe Ia）和强引力透镜（SGL）系统的组合中约束宇宙距离对偶关系（DDR）.为了利用完整的SGL数据，我们使用深度学习重建了从SNe Ia到SGL最高红移的光度距离，然后将其与从SGL获得的角直径距离进行比较。考虑到晶体质量分布的影响，我们在三个晶体质量模型中约束了可能的DDR违反。结果表明，在SIS模型和EPL模型中，DDR在高置信水平下被违反，违反参数分别为$η_0=-0.193^{+0.021}_{-0.019}$和$η_0=-0.247^{+0.014}_{-0.013}$。然而，在PL模型中，DDR在1 $σ$置信水平内得到验证，违规参数为$η_0=-0.014^{+0.053}_{-0.045}$。我们的研究结果表明，DDR的约束强烈依赖于镜头的质量模型。给定特定的镜片质量模型，可以使用深度学习将DDR约束在$\textit{O}(10^{-2})$的精度。
2022-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the Hubble Parameter from galaxy clusters and the Validity of the Cosmic Distance Duality Relation
通过对星系团的X射线表面亮度和Sunyaev-Zel'dovich效应（SZE）观测对哈勃参数$H_0$的约束取决于宇宙距离对偶关系（DD关系）$η= D_{L}(z)(1+z)^{-2}/D_{A}(z) = 1$的有效性，其中$D_L$和$D_A$分别是光度距离和角直径距离（ADD）。在这项工作中，我们认为，如果DD关系并不持有X射线加SZE技术，crosses一个$H^{*}_{0}=H_{0}/η^{2}$。我们使用25 ADD的星系团，以获得同时约束$H_{0}$和可能违反DD关系在一个平坦的$Λ$ CDM模型。这种违反由两个函数参数化：$η(z) = 1 + η_{0}z$和$η(z) = 1 + η_{0}z/(1+z)$，其中$η_0$是量化可能偏离严格有效性的常数参数。最后，边缘化的$η_{0}$在两个参数化，我们得到的$H_0$的约束，而不管DD关系的有效性。对于线性和非线性$η(z)$函数，我们分别得到了$H_{0}= 75^{+ 7}_{-7}$ km/s/Mpc和$H_{0}= 75^{+ 10}_{-7}$ km/s/Mpc（无系统误差）.我们的研究结果支持最近$H_{0}$测量使用X射线和SZE观测的星系团已采取的距离二元性作为有效的。
2012-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Strongly lensed gravitational waves as the probes to test the cosmic distance duality relation
宇宙距离关系（DDR）通过简单的公式将角直径距离（$D_A$）和光度距离（$D_L$）相关联，即，$D_L=(1+z)^2D_A$。强透镜引力波（GW）提供了一种独特的方法来同时测量GW源的$D_A$和$D_L$，因此可以用作探测DDR的探针。在本文中，我们展望了使用强透镜GW事件从未来的爱因斯坦望远镜测试DDR。我们将DDR的可能偏差写为$(1+z)^2D_A/D_L=η(z)$，并考虑了$η(z)$的两种不同参数化，即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。数值模拟结果表明，对于ET观测到的约100个强透镜GW事件，参数$η_0$可以分别约束在$1.3\%$和$3\%$两个参数化水平上.
2020-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Distance-Duality Relation from Strong Gravitational Lensing, Type Ia Supernovae and Gamma-Ray Bursts Data up to redshift $z\sim3.6$
本文利用由强引力透镜（SGL）得到的角直径距离比（ADD）$D=D_{\rm A}^{\rm sl}/D_{\rm A}^{\,\rm s}$和由Ia型超新星（SNIa）Union2.1汇编和最新的伽马射线暴（GRB）资料联合得到的光度距离比（LD）$D^\ast=D_{\rm L}^{\,\rm l}/D_{\rm L}^{\,\rm s}$，对宇宙距离-对偶关系（CDDR）进行了与宇宙模型无关的检验，其中上标s和l对应于来自SGL样品的源和透镜处的红移$z_{\,\rm s}$和$z_{\,\rm l}$。结合GRB数据和SNIa资料的目的是在更宽的红移范围内检验CDDR。通过两种与宇宙学模型无关的方法，即方法A：对SNIa+GRBs数据进行面元合并，方法B：结合交叉统计和平滑方法重建DL函数，得到了与观测ADD红闪相关的LD。我们发现，CDDR是兼容的观测在$1σ$置信水平的幂律模型，这是假设描述的质量分布的透镜系统的方法B在一个较宽的红移范围。
2017-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Model-Independent Probe of Cosmic Distance Duality Relation
本文利用强引力透镜和超新星数据，在FLRW度规下不依赖具体宇宙学模型，通过距离求和规则探测宇宙距离对偶关系，发现其在平坦和非平坦宇宙中均与观测高度相容。
2025-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Testing the cosmic distance duality with X-ray gas mass fraction and supernovae data
本文讨论了一种新的与宇宙学模型无关的检验宇宙距离对偶关系（CDDR）的方法：$η= D_{L}(L)(1+z)^{-2}/D_{A}(z)=1$，其中$D_{A}(z)$和$D_{L}(z)$分别是角距离和光度距离。利用星系团X射线气体质量分数（$f_{gas}$）的一般表达式$f_{gas} \propto D_L{D_A}^{1/2}$，我们证明了$f_{gas}$观测与Ia型超新星（SNe Ia）数据的结合为CDDR提供了有效性检验。为了进行我们的分析，我们使用38 $f_{gas}$测量最近研究的两组考虑不同的假设来描述集群（拉罗克{ \it{et al.} } 2006年和Ettori { \it{et al.} } 2009年）和两个子样本的SNe Ia距离光度从Union 2汇编提取。在我们的测试中，我们考虑的$η$参数作为一个函数的红移参数化两个不同的功能形式。发现La Roque { \it{et al.} }（2006）的样本与对偶关系（$η= 1$）完全一致，而Ettori { \it{et al.} }（2009）的样本呈现出显著的冲突。
2011-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the cosmic distance duality relation using time delay lenses
宇宙距离-对偶关系（CDDR）的构造已被广泛研究。然而，它与各种新的观测值的一致性仍然是一个感兴趣的话题。我们提出了一种新的方法来约束CDDR $η(z)$使用不同的动力学和几何性质的强引力透镜（SGL）以及SNe Ia观测。我们使用$102$ SGL样本并测量相应的速度色散$σ_0$和爱因斯坦半径$θ_E$。此外，我们还使用了一个数据集的$12$两个图像透镜系统包含测量的时间延迟$Δt$之间的源图像。这两个数据集共同为我们提供了晶状体的角直径距离$D_{A_{ol}}$。此外，对于光度距离，我们使用的$740$观测从JLA汇编的SNe Ia。为了研究这些数据集的组合行为，我们使用模型独立的方法，高斯过程（GP）。我们还检查了GP的效率，通过将其应用于模拟数据集，这是通过使用现实的宇宙学误差棒以唯象的方式产生的。最后，我们得出结论，SGL和SNe Ia观测的组合边界不支持CDDR的任何偏差，并且在$2σ$置信区域内与标准值（$η=1$）一致，这进一步加强了CDDR的理论接受。
2017-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A test for cosmic distance duality
宇宙距离对偶关系（CDDR）的检验是宇宙学和基础物理学的一项重要任务，因为任何对它的违背都是新物理的明证。在这封{ \it Letter}中，我们提出了一种新的CDDR测试方法，仅使用Sunyaev-Zeldovich（$f_{SZE}$）和X射线表面亮度（$f_{X-ray}$）观测中星系团气体质量分数的测量值。我们发现，当前$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$观测之间的关系由$f_{SZE}=ηf_{X-ray}$给出，其中$η$量化了与CDDR的偏差。由于后一种表达是有效的同一对象在一个给定的星系团样本，所提出的方法消除了可能的污染，从不同的系统学误差源和红移的差异参与光度和角直径距离测量。我们应用这种宇宙学模型独立的方法，最近的$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$的数据，并显示没有显着违反的CDDR被发现。
2012-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model-independent test for the cosmic distance duality relation with Pantheon and eBOSS DR16 quasar sample
本文结合最新的五次重子声学振荡（BAO）测量结果和Pantheon Ia型超新星（SNIa）样品，对宇宙距离对偶关系~（CDDR）进行了一个新的与模型无关的宇宙学检验。特别地，利用扩展重子振荡谱巡天（eBOSS）数据发布的DR 16类星体样品在有效红移$z=1.48$处的BAO测量，并采用压缩形式的Pantheon样品和人工神经网络结合面元SNIa方法两种方法来克服红移匹配问题。我们的结果表明，CDDR与观测结果是一致的，高红移BAO和SNIa数据可以有效地加强对CDDR破坏参数的约束，置信区间降低了20%以上.此外，我们还发现压缩形式的观测数据可以对CDDR提供更严格的约束，从而可以推广到样本量有限的其他实际观测数据在CDDR检验中的应用。
2022-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Deformed Distance Duality Relations and Supernovae Dimming
基本的宇宙学距离由埃瑟林顿宇宙距离对偶关系$η(z) = D_{L}(z)(1+z)^{-2}/D_{A}(z) \equiv 1$联系在一起，其中$D_{L}$和$D_{A}$分别是光度和角直径距离。为了检验它的有效性，一些作者提出了$η(z)$的唯象表达式，从而使原来的Etherington关系变形，并将所得表达式与现有的和未来的宇宙学数据进行比较。这些研究的相关性是毋庸置疑的，因为任何对宇宙距离对偶关系的破坏都可能是新物理学的信号，或者是在通常假设的完美透明宇宙中不可忽视的天体物理效应。在这封信中，我们表明，在一定的条件下，这样的表达式可以从一个更基本的方法与参数出现在$η(z)$表达式定义的宇宙吸收参数最近讨论陈和Kantowski。明确的例子涉及四种不同的变形函数的参数化。基于这种方法，还发现最新的超新星数据也可以在纯冷暗物质模型（Einstein-de Sitter）的框架下得到解释。两种不同的方案与宇宙吸收进行了讨论。只有当宇宙的不透明性完全可以忽略不计时，我们才能用暗能量或其他引力理论来描述加速的宇宙。
2011-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-independent test of the cosmic distance duality relation with recent observational data
North University of China（中北大学）
本文采用两种无模型方法检验宇宙距离双关系，利用Ia型超新星、BAO、宇宙时标和伽马射线暴等数据，验证了距离双关系的有效性，未发现显著违反证据。
2026-04-09 astro-ph.CO gr-qc
