Addressing the Hubble tension with cosmic chronometers
本文介绍宇宙计时器方法,通过测量年龄-红移关系斜率提供模型无关的膨胀历史,以独立证据应对哈勃常数危机,并展望未来测量与预测。
2023-10-13 astro-ph.CO
Constraints on interacting dark energy models through cosmic chronometers and Gaussian process
本文采用高斯过程技术重建了哈勃函数的红移演化,并估计了基于修正的Chaubergin气体与暗物质相互作用的平坦Friedmann宇宙学模型的最佳拟合参数.事实上,宇宙的膨胀历史将被研究,因为被动演化的星系构成了宇宙计时器。的减速参数,绝热声速内的暗能量流体,有效的暗能量,和暗物质状态方程参数的现今值的估计。我们的意思是,两个暗流体之间的相互作用项,打破了比安基对称性,将被解释为一个有效的贡献的暗物质压力类似的框架“广义暗物质“。我们调查是否哈勃常数和暗物质的丰度的估计是敏感的暗物质-暗能量耦合。我们还将证明,宇宙计时器的数据有利于冷暗物质,我们的发现与勒夏特里耶-布劳恩原理一致,根据该原理,暗能量应该衰变为暗物质。
2021-06-25 astro-ph.CO
Determination of the local Hubble constant using Giant extragalactic HII regions and HII galaxies
本文提出利用 HII 星系与巨 HII 区的 Hβ 光度—速度弥散关系,结合锚定样本零点测定局域哈勃常数,并分析系统误差与改进前景。
2023-09-26 astro-ph.CO
Testing the CCC+TL cosmology with cosmic-chronometer measurements of the Hubble parameter
University of Ottawa(渥太华大学)
本文重新审视CCC+TL混合模型与宇宙时钟H(z)数据的比较,发现若考虑CCC+TL框架下气体冷却时间标度的修正因子,α参数差异可从~6σ降至~0.13σ。
2026-06-29 astro-ph.CO
Setting the Stage for Cosmic Chronometers. I. Assessing the Impact of Young Stellar Populations on Hubble Parameter Measurements
通过测量宇宙计时器的微分年龄演化,可以以一种与宇宙学无关的方式来约束宇宙的膨胀历史。这就产生了哈勃参数$H(z)$作为红移函数的测量结果。迄今为止已知的最可靠的宇宙计时器是极其巨大的被动演化星系。然而,确定这些星系的年龄是一项困难的任务,即使是一个潜在的年轻恒星星族的一小部分,原则上也会影响年龄估计和宇宙学解释。我们提出了几个光谱指标,以检测,量化和约束这样的污染在老星系,并研究如何将它们的组合可以用来最大限度地提高宇宙天文钟选择的纯度。特别是,我们分析了钙H/K比,H $α$和[OII]发射线,高阶巴耳末吸收线的存在(或不存在),和紫外线通量;每个指标是特别敏感的特定年龄范围内,使我们能够检测年轻的组件之间的10万年和1 Gyr。这些指标的组合在理想数据的情况下将污染最小化到低于1%的水平。更重要的是,它提供了一种控制$H(z)$系统误差的方法,作为年轻恒星星族污染的函数。我们表明,对于我们以前的测量哈勃参数,可能的偏差引起的存在下,一个年轻的组件是远远低于目前的错误。我们设想,这些指标将有助于铺平道路的一个强大的和可靠的老人口及其宇宙学解释的约会。
2018-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting the Hubble constant, spatial curvature and cosmography with time-delay and cosmic chronometer observations
本文提出一种不依赖宇宙学模型的方法,利用强透镜时延和宇宙计时器数据同时确定哈勃常数与宇宙曲率,发现当前观测支持平坦宇宙,且结合平坦性或局部先验可显著提升参数约束精度。
2022-10-11 astro-ph.CO
Measuring the expansion history of the Universe with cosmic chronometers
本章综述宇宙计时器方法,即通过大质量被动演化星系的差分年龄独立测定 Hubble 参数,并讨论样本选择、最新膨胀历史约束、系统误差处理及未来光谱巡天的百分级精度前景。
2024-12-02 astro-ph.CO
Impact of a locally measured H_0 on the interpretation of cosmic chronometer data
虽然宇宙学中的许多测量依赖于使用积分距离或时间,但星系在一个比它们的年龄差长得多的时间尺度上被动地演化,使我们能够确定膨胀率H(z)仅作为红移-时间导数dz/dt的函数。因此,这些独立于模型的“宇宙计时器”可以成为检验不同宇宙学的强有力的鉴别器。在以前的应用中,现有的来源强烈反对预测可变加速度的模型(如LambdaCDM),而更喜欢在0 < z < 2的红移范围内的稳定膨胀率。最近的一个包含30个天体的目录似乎表明了非稳定的膨胀。在本文中,我们表明,这样的结果完全是由于包括一个高的,本地推断的值的哈勃常数H_0作为一个额外的数据,在一组否则纯宇宙计时器测量。然而,如果局部膨胀率受到哈勃气泡的影响,则该H_0与背景哈勃常数不同。单独使用时,宇宙计时器完全推翻了这一结论,相反,它倾向于一个恒定的膨胀率,直到z ~ 2。
2016-12-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
FLRW Kinematic-Induced Measurement of the Hubble Constant from Cosmic Chronometer and Redshift Drift Observations
Zhengzhou University(郑州大学);Beijing Normal University(北京师范大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
提出一种基于FLRW运动学原理的几何嵌入方法,利用CC和SL数据集间的红移错位直接代数测定哈勃常数,在保持模型独立性的同时精度达1.9%,且比高斯过程方法对稀疏数据更具鲁棒性。
2025-10-30 astro-ph.CO
Constructing a cosmological model-independent Hubble diagram of type Ia supernovae with cosmic chronometers
我们应用两种方法,即高斯过程和非参数平滑过程,重建哈勃参数$H(z)$作为红移的函数从被动演化星系的年龄估计获得的膨胀率的15个测量。这些重建使我们能够获得一定的红移$z$的光度距离,校准光变曲线拟合参数解释(未知)的本征星等的Ia型超新星(SNe Ia)和构建宇宙学模型无关的哈勃图的SNe Ia。为了测试$H(z)$的重建功能之间的兼容性,我们进行了统计分析,考虑到最新的SNe Ia样本,所谓的JLA编译。我们发现,对于高斯过程,重构的哈勃参数与红移的函数,以及随后对超新星Ia的定标和宇宙学意义的分析,对先验均值函数是敏感的。然而,对于非参数平滑方法,重构函数不依赖于初始猜测模型,并且始终需要高的$H_0$值,这与造父变星和其他局部距离指标的最近测量值非常一致。
2016-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the expansion rate of the Universe using low-redshift ellipticals as cosmic chronometers
本文提出了一种新的方法来确定宇宙的膨胀历史,分析早期类型星系(ETG)的光谱特性。我们发现,对于这些星系,4000年的突破是一个光谱特征,与ETG的相对年龄。在本文中,我们描述了该方法,探讨其鲁棒性的理论合成恒星星族模型,并将其应用于SDSS样本的$\sim$ 14 000 ETG。我们寻找新技术的动机是尽量减少宇宙计时法对系统误差的依赖。特别是,作为我们的方法的测试,我们推导出哈勃常数$H_0 = 72.6 \pm 2.8$(stat)$\pm2.3$(syst)的值(68%置信度),这不仅是完全兼容的哈勃关键项目得出的值,但也具有可比的误差预算。使用SDSS,我们还导出,假设w=常数,暗能量状态方程参数$w = -1 \pm 0.2$(stat)$\pm0.3$(syst)的值。考虑到SDSS ETG样品仅达到$z \sim 0.3$的事实,该结果显示了该方法的潜力。在未来的论文中,我们将提出使用高红移宇宙的结果,以产生高达$z \sim 1$的H(z)的测定。
2011-03-28 astro-ph.CO
$H_0$ from cosmic chronometers and Type Ia supernovae, with Gaussian processes and the weighted polynomial regression method
我们推导出新的约束条件的哈勃参数$H_0$使用现有的数据$H(z)$从宇宙计时器(CCH),和哈勃率数据点从Ia型超新星(SnIa)的万神殿汇编和哈勃空间望远镜(HST)的坎德尔和CLASH多周期国库(MCT)计划。我们采用两种替代技术,高斯过程(GPs)和加权多项式回归(WPR)方法,重建哈勃函数,确定$H_0$的导出值,并将它们与Riess { \it et al.}(2018),$H_0^{\rm HST}=(73.48\pm1.66)$ km/s/Mpc,以及Planck+ $Λ$ CDM值,$H_0^{\rm P18}=(66.88\pm 0.92)$ km/s/Mpc。用GPS方法得到$H_0=(67.99\pm 1.94)$ km/s/Mpc,用WPR方法得到$H_0=(68.90\pm 1.96)$ km/s/Mpc。两者在$<1σ$ c.l.完全兼容,以及$H_0^{\rm P18}$。相反,它们与$H_0^{\rm HST}$处于$\sim 2σ$张力中。
2019-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Comparative Analysis of EMCEE, Gaussian Process, and Masked Autoregressive Flow in Constraining the Hubble Constant Using Cosmic Chronometers Dataset
School of arts and sciences, Shanghai Dianji University(上海电机学院文理学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科技高等能源物理研究所);Port d’Informació Científica (PIC)(科学信息港);Burerau of Frontier Science and Education, Chinese Academy of Sciences(中国科学院前沿科学与教育局)
本文比较了EMCEE、高斯过程和MAF在约束哈勃常数时的性能差异,发现EMCEE表现最佳,GP居中,MAF最差。
2026-04-09 astro-ph.CO
Cosmic Chronometers with Photometry: a new path to $H(z)$
本研究利用测光数据,通过神经网络构建近被动演化星系样本,以模型无关方式在z=0.75处测定哈勃参数,精度约10%,为缓解哈勃张力提供新途径。
2023-06-20 astro-ph.CO
Constraints on a generalized deceleration parameter from cosmic chronometers
为了研究宇宙的演化历史,本文提出了减速参数$q$的广义参数化。我们已经表明,所提出的模型可以重现三个众所周知的$q$参数化模型的模型参数$α$的某些特定值。我们已经使用了最新汇编的哈勃参数测量获得的宇宙计时器(CC)的方法(结合当地的哈勃常数$H_{0}$值)和Ia型超新星(SNIa)的数据放置约束的参数模型的不同值的$α$。我们已经发现,由此产生的减速参数和暗能量状态方程的约束支持$Λ$ CDM模型在$1σ$的置信水平,在目前的时代。
2018-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian Model Comparison of $R_h=ct$ versus $Λ$CDM using HII galaxy Hubble diagram
BITS Pilani - Hyderabad Campus(印度理工学院海德拉巴分校);IIT Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校)
本文通过贝叶斯模型比较,分析$R_h=ct$与$Λ$CDM/$w$CDM在HII星系和巨外星系HII区域数据集中的优劣,发现基于普朗克宇宙学的正态先验下,$R_h=ct$对$Λ$CDM有显著优势,对$w$CDM则边缘优势。
2026-03-30 astro-ph.CO
New constraints on interacting dark energy from cosmic chronometers
我们使用最新汇编的观测哈勃参数测量估计的差分进化的宇宙计时器,结合本地值的哈勃常数最近测量精度为2.4%,约束宇宙学的情况下,暗能量直接与暗物质部门相互作用。为了减少参数之间的简并,我们还考虑了标准探针,例如来自联合光变曲线(JLA)样本的Ia型超新星,重子声学振荡距离测量(BAO)和来自普朗克2015年估计的宇宙微波背景数据。我们的分析表明,暗能量和暗物质之间的直接相互作用是温和的味道,而暗能量状态方程参数是w < - 1在3 $σ$的置信水平。
2016-07-08 astro-ph.CO gr-qc
High precision measurement of cosmic curvature: from gravitational waves and cosmic chronometer
尽管空间曲率已经得到了非常高的精度测量,但它仍然受到众所周知的宇宙曲率张力的影响。利用第二代空间DECi-hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO)观测到的双星中子星合并的模拟数据,提出了一种改进的宇宙曲率确定方法.利用宇宙计时器的哈勃参数观测值,对DECIGO标准海妖进行了观测,探讨了测量遥远过去宇宙曲率的两种可能性:一种是在不受假设模型影响的情况下,通过高斯过程重建哈勃参数,另一种是在非平坦$Λ$冷暗物质模型的框架下导出对$Ω_K$的约束.结果表明,在改进的方法中,DECIGO能对宇宙曲率($Ω_{K} = -0.007\pm0.016$)提供可靠而严格的约束,而在第二种依赖模型的方法中,我们只能期望在$ΔΩ_K=0.12$的精度下建立零宇宙曲率.因此,我们的研究结果表明,在本文提出的方法框架内,越来越多的测量良好的标准塞壬在DECIGO可以显着降低宇宙曲率的估计偏差。这种约束也与普朗克2018年结果的精度相当,其中最新的宇宙微波背景(CMB)观测($ΔΩ_{K} \approx 0.018$)基于一致性$Λ$ CDM模型。
2022-01-24 astro-ph.CO
Testing $Λ$CDM with ANN-Reconstructed Expansion History from Cosmic Chronometers
Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University(共生系统科学学院,福岛大学)
本文提出基于ANN的非参数方法重构晚期宇宙膨胀,利用最新宇宙钟数据重建Hubble参数,验证了该方法在ΛCDM模型预测内的可靠性。
2026-10-02 astro-ph.CO
Evolution of Hubble parameter from Pantheon+ data and comparison of cosmological models using cosmic chronometers
本文利用Pantheon+超新星数据估算Hubble参数演化,发现散点随红移显著增加暗示宇宙可能随机膨胀,并通过35个宇宙计时器进行Bayesian模型比较,结果显示剔除异常点后$Λ$CDM模型仍受支持但证据减弱。
2024-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Cosmographic Functions of Cosmic Chronometers Data Using Gaussian Processes
我们研究了宇宙学函数的观测约束,直到尺度因子相对于宇宙时间的四阶导数,即,所谓的捕捉函数,使用高斯过程的非参数方法。作为观测数据,我们使用哈勃参数数据。我们还使用模拟数据集来估计未来的预测和研究这种类型的数据约束宇宙学功能的性能。非参数方法和哈勃参数数据之间的组合作为一种策略来重建宇宙学函数进行了研究。此外,我们的结果是相当普遍的,因为它们不限于特定类型的函数依赖的哈勃参数。我们研究了用宇宙函数代替宇宙级数的一些优点,因为前者是没有近似的一般定义。一般来说,我们的结果与$ΛCDM$没有显著的偏差。我们确定了跃迁红移$z_{tr}=0.637^{+0.165}_{-0.175}$和$H_{0}=69.45 \pm 4.34$。同样假设哈勃常数的先验,我们得到了具有$H_{0}=67.44$(Planck)的$z_{tr}=0.670^{+0.210}_{-0.120}$和具有$H_{0}=74.03$(SH0 ES)的$z_{tr}=0.710^{+0.159}_{-0.111}$。我们的主要结果总结在表2中。
2021-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Hubble Space Telescope H-alpha imaging of star-forming galaxies at z = 1-1.5: evolution in the size and luminosity of giant HII regions
我们提出了HST/WFC 3窄带成像的H-α发射在一个样本的8个引力透镜星系在z = 1 - 1.5。前景星系团所引起的放大率使我们能够获得360 pc的中值源平面空间分辨率,以及提供从~ 10倍到~ 50倍的通量放大率。这使我们能够识别出这个时期的恒星形成HII区域,从而研究它们的H-alpha光度分布,并与z ~ 2和本地宇宙中的等效样本进行比较。我们发现HII区域的亮度和表面亮度都随着红移而演变。团簇性质的分布可以用HII区光度函数来量化,该函数可以用幂律拟合,在某些截止点处具有指数突变,并且我们发现截止点随红移而变化。因此,我们的结论是,“clusional”星系被认为是在高红移,因为截止质量的演变,星系本身遵循类似的标度关系,在z = 0,但他们的HII区域更大,更亮,从而出现作为团块占主导地位的星系的形态。一个简单的理论论据的基础上的气体坍缩的规模的金斯质量在一个轻微的不稳定的磁盘表明,cluerous形态的高z星系是由竞争的影响,较高的气体分数造成的扰动更大的规模,部分补偿较高的周转频率,稳定磁盘。
2012-09-25 astro-ph.CO
HII Region Luminosity Function of the Interacting Galaxy M51
我们提出了一个研究的HII区域在M51使用哈勃太空望远镜ACS图像作为哈勃遗产计划的一部分。我们已经在M51中编目了大约19,600个HII区,其Ha光度在L = 10^{35.5} erg/s到10^{39.0} erg/s之间。M51中HII区(HII LF)的Ha光度函数可用双幂律表示,其明亮部分的指数α =-2.25 \pm 0.02,暗部分的指数α =-1.42 \pm 0.01,在L= 10^{37.1} erg/s的折点处分离。这种断裂在以前对M51 HII区的研究中没有发现。与模拟的HII LF的比较表明,这种破裂是由HII区电离源的跃迁引起的,从低质量的星团(~ 10^3 M_sun,包括几颗OB星)到更大质量的星团(包括几十颗OB星)。在M_(51)的不同部位,L < 10^{37.1} erg/s的H Ⅱ低频具有不同的斜率:臂间区的H Ⅱ低频比臂区和核区的H Ⅱ低频陡。这种观察到的HII LF的差异可以解释为进化效应,即臂间区域的HII区域比M51其他部分的HII区域相对更古老。
2011-04-19 astro-ph.CO
Mapping the Hubble Flow from z$ \sim $0 to z$ \sim$7.5 with HII Galaxies
利用韦布望远镜数据,通过HII星系L-σ关系将哈勃流绘制扩展至z≈7.5,约束宇宙学参数,揭示宇宙膨胀历史及星团性质不变性。
2025-02-28 astro-ph.CO
Determination of the Kinematic Parameters from SNe Ia and Cosmic Chronometers
在这项工作中,通过假设一个空间平坦的宇宙,我们已经测试了8个运动学参数化模型与$H(z)$数据从宇宙天文台和超新星Ia从万神殿汇编。我们的目标是获得哈勃常数($H_0$),减速参数($q_0$),加加速度($j_0$)和捕捉($s_0$)参数的当前值独立于动力学模型。通过使用贝叶斯模型比较,三种模型是有利的:减速参数($q$)线性依赖于红移的模型,$q$线性依赖于比例因子和一个恒定的加加速度模型。具有恒定加加速度的模型在此分析中稍受青睐,提供$H_0=68.8^{+3.7}_{-3.6}$ km/s/Mpc、$q_0=-0.58\pm0.13$、$j_0=1.15^{+0.56}_{-0.53}$和$s_0=-0.25^{+0.40}_{-0.30}$。其他模型与恒定加加速度模型兼容,但捕捉参数除外,在捕捉参数中,我们发现$q$线性依赖于比例因子的模型的$s_0=4.0^{+3.4}_{-3.0}$。(All摘要中的不确定度对应于95% c.l.)。
2022-10-13 astro-ph.CO
Constraining the Dark Energy Equation of State with HII Galaxies
我们使用的HII星系$L - σ$关系和由此产生的哈勃膨胀宇宙学探针的样本只有25个高$z$(高达$z \sim 2.33$)HII星系,在一个联合似然分析与其他良好的测试宇宙学探针(CMB,BAO),试图约束的暗能量状态方程(EoS)。的约束,虽然仍然薄弱,是在良好的协议与一个类似的联合分析,使用完善的SNIa哈勃膨胀探测器。有趣的是,即使目前可用的高红移HII星系数量很少,与BAO/CMB联合分析相比,HII/BAO/CMB联合分析对精华暗能量宇宙学约束的改善也达到了13%。我们进一步进行了广泛的蒙特卡罗模拟,一个现实的红移采样,探索在何种程度上使用$L - σ$关系,在HII星系中观察到的,可以有效地约束参数空间的暗能量EoS。模拟预测大幅改善的限制时,增加样本的高$z$ HII星系到500,一个目标,可以实现在合理的观测时间与现有的大型望远镜和国家的最先进的仪器。
2016-07-21 astro-ph.CO
Testing $f(T)$ cosmologies with HII Hubble diagram and CMB distance priors
该研究结合 HII 星系、CMB 距离先验及多种观测基线约束 $f(T)$ 宇宙学,发现 HIIG 数据可缓解 $H_0$ 与 $σ_8$ 张力,联合分析又显著缩小参数不确定范围。
2024-05-10 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the "$L$--$σ$" relation of HII galaxies and giant extragalactic HII regions acting as standard candles
HII星系(HIIGx)和巨大的河外HII区(GEHR)的宇宙学应用,以构建在更高的红移哈勃图需要知识的“$L$ - $σ$“关系的标准蜡烛使用。在本文中,我们研究了一个大样本的156个源(25个高$z$ HII星系,107个本地HII星系,和24个巨大的河外HII区)的Terlevich等人编制的性质。(2015年)。利用两种新的与宇宙学无关的方法重建的宇宙学距离,我们研究了H $β$发射线光度$L$与电离气体速度色散$σ$之间的相关性.该方法是基于非参数重建使用宇宙钟的哈勃参数的测量,以及来自第三代引力波探测器(爱因斯坦望远镜,ET)的引力波的模拟数据,可以被认为是标准的塞壬。假设发射线亮度与电离气体速度色散关系,$\log L ($ H $β) = α\log σ($ H $β)+κ$,我们发现,完整的样本提供了一个严格的约束的相关参数。然而,对三个不同的子样本进行的类似分析似乎支持用不同的策略处理HII星系和巨大河外HII区域的方案。利用修正后的“$L$ - $σ$“关系,在空间平坦的$Λ$ CDM宇宙学中,我们得到了物质密度参数$Ω_{m}=0.314\pm0.054$(用标准钟校准)和$Ω_{m}=0.311\pm0.049$(用标准塞壬校准)的值。
2019-11-25 astro-ph.CO
Model-independent estimation of the cosmography parameters using cosmic chronometers
本文利用宇宙计时器数据,在模型依赖和模型无关两种框架下分析系统不确定性对哈勃参数估计的影响,其中模型无关分析采用高斯过程处理非对角协方差矩阵,以避免模型偏差。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
An independent determination of the local Hubble constant
HII星系和巨HII区的积分H $β$线光度与电离气体速度色散之间的关系代表了一个令人兴奋的标准烛光,目前可以使用到红移z ~ 4。在当地,它是用来获得精确的测量的哈勃常数相结合的斜率的关系,从附近($z \leq $ 0.2)HII星系与零点确定从巨大的HII地区属于一个“锚样本”的星系,准确的红移无关的距离模量是可用的。我们提出了新的数据,36个巨大的HII地区在13个星系的锚样本,其中包括超脉泽星系NGC 4258。我们的数据是前四年对73个星系中130个巨大的HII区域的原始样本进行观测的结果,这些星系具有造父变星确定的距离。我们对哈勃参数的最佳估计是$71.0\pm2.8(random)\pm2.1(systematic)$ km /s Mpc。这一结果是一种独立方法的产物,虽然目前不如最新的SNIa结果精确,但它可以得到实质性的改进。
2017-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic chronometers constraints on some fast-varying dark energy equations of state
我们考虑三个“四参数”的暗能量状态方程,允许快速过渡的物质占主导地位的减速阶段到目前的加速阶段。快速变化的性质的暗能量模型量化的过渡宽度$τ> 0$,一个自由参数与模型,其中较低的值$τ$意味着更快的过渡。我们对这些快速变化的暗能量状态方程施加最新的观测约束,使用最新发布的宇宙计时器数据以及一系列标准的暗能量探测器,即哈勃太空望远镜测量的2.4%精度的本地哈勃常数值,Ia型超新星的联合光变曲线分析,重子声学振荡距离测量和宇宙微波背景辐射距离先验。我们的分析表明,当宇宙学模型中允许有大量的参数时,自由参数的精确测量变得非常困难。此外,这些分析并不能使我们对模型的快速变化性质做出任何决定性的评论,至少从目前可用的天文数据来看是这样。最后,我们结束了工作的讨论的基础上的信息标准,不返回有利的结果,快速变化的模型,至少根据所采用的数据。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of the HII Galaxy Hubble Diagram using Gaussian Processes
用HII星系(HIIGx)和巨大河外HII区(GEHR)作为标准烛光构建的哈勃图已经超出了Ia型SNe的范围。用156个HIIGx源和GEHR源对LCDM和R_h=ct的预测进行了比较,结果表明HIIGx源和GEHR源对后者的预测优于前者。但是,这种分析是基于对数据的参数拟合的应用和信息标准的使用,这不利于不那么吝啬的模型。在本文中,我们提前使用HII源作为标准蜡烛,利用高斯过程(GP)来重建代表这些数据的距离模,而不需要预先假设任何特定的模型,其中没有一个最终可能是正确的宇宙学。此外,这种方法严格约束重构函数的1 σ置信区域,从而提供了一个更好的工具来区分竞争的宇宙学。用这种方法,我们发现在大于2.5 σ时,Planck协调模型与HII数据是紧张的,而R_h=ct与GP重建非常一致,特别是在红移> 10^{-3}时。
2017-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Extinction and Dust Geometry in M83 HII Regions: A Hubble Space Telescope/WFC3 Study
我们提出了HST/WFC 3的星暴星系M83的窄带成像目标的氢复合线(H $β$,H $α$和Pa $β$),我们使用它来调查在HII地区的尘埃消光。我们从氢线的两种组合(H $α$ /H $β$和H $α$ /Pa $β$)获得具有6秒差距空间分辨率的消光图,并表明较长的波长探测更大的光学深度,$A_V$值比较短波长的$\gtrsim$值大$\gtrsim$ 1等。这种差异导致了一个因素$\gtrsim$ 2的差异,在修正的H $α$光度,一个显着的效果时,研究河外HII地区。通过将这些观测结果与一系列简单的模型进行比较,我们得出结论,吸收体/发射体几何构型的多样性可以解释这些数据,这意味着比经典的前景“灰尘屏幕”假设更复杂的物理结构。然而,大多数数据点被前景屏幕和灰尘和发射器均匀混合的模型包围。当在大尺度($\gtrsim$ 100- 200 pc)上取平均值时,消光变得与“防尘屏”一致,这表明其他几何形状往往局限于更局部的尺度。此外,任何区域的消光都可以通过前景屏幕和均匀混合模型的组合来描述,其中中心的权重分别为1/3和2/3($\lesssim$ 2 kpc),其余部分的权重分别为2/3和1/3。这个简单的处方显着提高了尘埃消光校正的准确性,特别适用于类似于M83的星系的像素分析。
2013-12-03 astro-ph.CO
Evidence for a Lower Value for $H_0$ from Cosmic Chronometers Data?
在宇宙学的和谐模型中出现的一个有趣的差异是哈勃率的局部测量值和从宇宙微波背景(CMB)推断的“全球”值之间的张力。这可能是由于在本地测量$H_0$时的系统不确定性,或者可能是我们生活在一个极不可能的哈勃气泡中,或者其他奇异的场景。我们指出,全球$H_0$可以通过外推$H(z)$数据点在高$z$下到$z=0$。通过以贝叶斯非参数方式执行此操作,我们可以找到$H_0$的模型独立值。我们将其应用于19个测量的基础上的差异年龄的被动演变的星系宇宙计时器。使用高斯过程,我们发现$H_0=64.9 \pm 4.2$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ $(1σ)$,与CMB值一致,但加强了与当地值的张力。分析了可能的系统误差来源,指出采用的恒星星族合成模型可能会对结果产生重大影响,是今后研究的主要问题。对未来数据的预测表明,远距离$H(z)$测量可以是确定$H_0$的一种可靠方法,其中需要关注精度和仔细评估系统误差。
2014-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography using strong lensing systems and cosmic chronometers
利用观测到的强引力透镜系统的一个新的子样本,我们首次给出了宇宙学中$y$ -红移方案的角直径距离方程,并用它检验了宇宙学参数。此外,我们还使用了宇宙计时器的观测哈勃数据,并对这两种数据进行了联合分析。其中最重要的结论是,这种新的分析宇宙学使用强透镜系统是同样有竞争力的约束宇宙学参数的文献中提出的。此外,我们提出了重建的有效状态方程推断从我们的样品,表明在$z=0$强透镜系统和联合分析的重建是一致的宇宙学的标准模型。
2021-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Model selection using the HII galaxy Hubble diagram
本文利用231个HII星系样本构建高红移哈勃图进行模型选择,发现$R_{\rm h}=ct$宇宙在贝叶斯信息准则下显著优于平坦-$Λ$CDM和$w$CDM,但引入内禀弥散参数后模型区分度减弱并产生物质密度张力。
2025-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Two-point Diagnostic for the HII Galaxy Hubble Diagram
对HII Galerkin和HII区域的分析表明,相对于LCDM及其相关的暗物质参数化,在统计上更倾向于零活动质量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学,即R_h=ct宇宙。在本文中,我们采用两点诊断与这些数据提供了一个补充的统计比较R_h=ct与普朗克LCDM。我们的两点诊断比较-在一个成对的方式-之间的差异距离模测量两个红移预测的每个宇宙学。我们的结果支持了先前的比较分析所得出的结论,表明R_h=ct在统计上优于Planck LCDM。但我们也发现,在HII测量报告的错误可能不是纯粹的高斯,也许是由于非高斯系统效应的部分污染。使用HII Galerkin和HII区域作为标准烛光可以通过更好地处理这些来源中的系统学来进一步改进。
2017-11-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Is there an early Universe solution to Hubble tension?
我们考虑一个低红移的$(z<0.7)$宇宙学数据集,包括超脉泽,宇宙计时器,Ia型SNe和BAO,我们bin根据它们的红移。对于每个bin,我们通过直接拟合到平坦的$Λ$ CDM模型来读取$H_0$的值。这样做,我们发现$H_0$随红移下降,允许拟合具有统计显著性$2.1 \, σ$的\textit{non-zero}斜率的线。我们的分析依赖于使用宇宙计时器来打破BAO数据的简并性,随着数据的改善,重新审视这一特征势在必行。然而,我们的研究结果提供了H0LiCOW合作报告的下降趋势的第一个独立指标。如果得到证实,哈勃张力的早期宇宙解决方案将难以解释这一趋势。
2020-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Simultaneous measurements on cosmic curvature and opacity using latest HII regions and $H(z)$ observations
本文提出一种模型无关方法,利用HII星系和哈勃参数观测同时测量宇宙曲率与不透明度,发现二者存在强简并性,并在1σ置信水平下支持略微不透明且平坦的宇宙。
2024-01-07 astro-ph.CO
Constraining the time evolution of dark energy, curvature and neutrino properties with cosmic chronometers
我们使用最新汇编的观测H(z)测量获得的宇宙计时器在红移范围$0<z<2$放置宇宙学参数的约束。我们单独考虑样本,并结合其他最先进的宇宙学探测器:来自最新普朗克2015年发布的CMB数据,哈勃常数$H_{0}$的最新估计,最近BAO数据的汇编,以及最新的SNe样本。由于宇宙计时器是独立于假设的宇宙学模型,我们能够提供约束的参数,管理宇宙的膨胀历史的方式,可用于测试宇宙学模型。我们表明,从BOSS调查宇宙计时器获得的H(z)的测量提供了足够的约束力与CMB数据相结合,以约束暗能量的时间演化,产生的约束与SNe和/或BAO获得的竞争。仅从宇宙晚期探测器,我们发现$w_0=-0.9\pm0.18$和$w_a=-0.5\pm1.7$,当结合CMB数据时,我们得到$w_0=-0.98\pm0.11$和$w_a=-0.30\pm0.4$。这些新的限制意味着几乎所有的精髓模型都不受欢迎,只有幻影模型或纯宇宙学常数被允许。对于曲率,我们找到$Ω_k=0.003\pm0.003$,包括CMB数据。宇宙计时器的数据也是重要的,以限制中微子的性质,打破或减少简并与其他参数。我们发现,$N_{eff}=3.17\pm0.15$,从而排除了一个额外的(无菌)中微子在超过$5σ$的可能性,并把竞争限制中微子质量的总和,$Σm_ν< 0.27$ eV在95%的置信水平。最后,我们约束了暗能量的红移演化,发现在整…
2016-04-01 astro-ph.CO
Constraints on AvERA Cosmologies from Cosmic Chronometers and Type Ia Supernovae
ELTE Eötvös Loránd University(布达佩斯厄特沃什·洛兰大学);HUN-REN–ELTE Extragalactic Astrophysics Research Group(匈牙利研究网络-厄特沃什·洛兰大学河外天体物理学研究组);University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Hawaii(夏威夷大学)
利用宇宙钟和Ia型超新星数据,研究AvERA宇宙学与ΛCDM模型的差异,发现AvERA模型在统计检验中更优,但存在过拟合风险。
2025-09-26 astro-ph.CO
EFT of Dark Energy with Cosmic Chronometers: Reconstructing Background EFT Functions
Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University(日本大学人文科学系);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
利用宇宙钟测量的哈勃参数时间演化,重构暗能量有效场论函数,无需假设特定宇宙模型,可检验多种暗能量模型的背景演化。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model-independent measurement of the Hubble Constant and the absolute magnitude of Type Ia Supernovae
本研究提出一种不依赖宇宙学模型的非局域方法,联合HII星系平移哈勃图与Ia型超新星哈勃图推断哈勃常数,发现其仅与Ia超新星B波段绝对星等强简并,可通过独立约束该星等提升精度,方法可扩展至高红移。
2025-06-17 astro-ph.CO
A Strategy to Measure the Dark Energy Equation of State using the HII galaxy Hubble Relation & X-ray AGN Clustering: Preliminary Results
我们探讨了使用其他宇宙示踪剂对暗能量状态方程设置严格约束的可能性,例如:(a)使用HII星系的哈勃关系,它可以在比目前SNIa样品更高的红移(z~3.5)处观察到,以及(b)使用X射线选择的活动星系核的聚类的大尺度结构,它具有在z~1处的红移分布峰值。我们使用广泛的蒙特卡罗模拟来定义使用高红移(z~2)哈勃关系恢复暗能量状态方程的最佳策略,但也考虑了引力透镜的影响,对于如此高的红移,引力透镜可以显着影响推导出的宇宙学约束。基于“品质因数”分析,我们提供了减少宇宙学解空间所需的2<z<3.5示踪剂的数量的估计,目前由宪法SNIa集提供,通过所需的因子。我们发现,这是更有效地增加示踪剂的数量比减少他们的个人的不确定性。最后,我们提出了一个框架,把约束的暗能量状态方程通过使用联合似然的X射线活动星系核集群和哈勃关系宇宙学分析。使用2XMM巡天的X射线活动星系核聚类和组成SNIa集合的哈勃关系进行的初步联合分析提供:Omega_m= 0.31+-0.01和w=-1.06+-0.05。我们还发现,联合SNIa-2XMM分析提供了显着更严格的宇宙学约束,增加了一个因素~2,相对于联合SNIa-BAO分析的品质因数。
2011-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Improved constraints on the expansion rate of the Universe up to z~1.1 from the spectroscopic evolution of cosmic chronometers
我们提出了在红移0.15 < z < 1.1范围内对哈勃参数H(z)的新的改进约束,该约束是从早型星系的微分光谱演化中得到的,是红移的函数。我们从几次光谱调查中提取了大量早期星系(\sim 11000)的样本,跨越了近80亿年的宇宙回望时间(0.15 < z < 1.42)。我们选择了最大质量的红色椭圆星系,它们被动地演化,没有正在进行的恒星形成的迹象。这些星系可以作为标准的宇宙计时器,正如Jimenez & Loeb(2002)首先提出的那样,其微分年龄演化作为宇宙时间的函数直接探测H(z)。我们分析了4000个微破裂(D4000)作为红移的函数,使用恒星星族合成模型从理论上校正了微分年龄演化对微分D4000的依赖性,并在考虑统计误差和系统误差的情况下估计了哈勃参数。我们提供了8个新的H(z)测量值(见表1)。4),并测定其H(z)的变化,精度为5-12%,均匀地映射红移范围,直到z \sim 1.1;我们第一次在z \neq 0处对H(z)进行了约束,其精度与哈勃常数的精度相当(在z \sim 0.2时约为5-6%),并覆盖了红移范围(0.5 < z < 0.8),这对于区分许多不同的精华宇宙学至关重要。这些测量已经过测试,以最好地匹配ΛCDM模型,清楚地提供了一个统计上可靠的指示,表明宇宙正在经历加速膨胀。这种方法显示了在约束各种替代宇宙学方面开辟新途径的潜力,特别是当未来的…
2013-02-05 astro-ph.CO
New observational constraints on $f(R)$ gravity from cosmic chronometers
我们使用最近发布的宇宙天文钟数据和当地哈勃参数的最新测量值,结合超新星Ia型的最新联合光变曲线,重子声学振荡距离测量,以施加约束的可行的和最常用的$f(R)$重力模型。我们考虑四个$f(R)$模型,即胡-Sawicki,Starobinsky,Tsujikawa,和指数的,我们参数化他们引入一个失真参数$b$,量化偏离$Λ$ CDM宇宙学。我们的分析表明,$Λ$ CDM宇宙学的一个小的但非零的偏差是稍微有利的,相应的拟合显示出非常有效的$AIC$和$BIC$信息标准值。显然,$f(R)$重力与观测结果一致,可以作为修正重力的候选者。
2017-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$H_0$ from cosmic chronometers and Type Ia supernovae, with Gaussian Processes and the novel Weighted Polynomial Regression method
本文利用宇宙计时器(CCH)提供的$H(z)$数据、Pantheon汇编和哈勃空间望远镜(HST)CANDELS和CLASH多周期宝库(MCT)计划的Ia型超新星(SnIa)的哈勃速率数据点,提出了对哈勃参数$H_0$的新约束;和(iii)Riess等人(2018)提供的$H_0$的局部HST测量值,$H_0^{\rm HST}=(73.45\pm1.66)$ km/s/Mpc。Yu,Ratra和Wang(2018)最近提供了使用高斯过程(GPs)方法和最新CCH数据列表对$H_0$的各种确定。使用高斯核,他们找到了$H_0=(67.42\pm 4.75)$ km/s/Mpc。在这里,我们扩展他们的分析,也包括最发布和完整的一组SnIa数据,这使我们能够减少不确定性的一个因素$\sim 3$相对于只考虑CCH信息发现的结果。我们得到了$H_0=(67.06\pm 1.68)$ km/s/Mpc,它再次有利于$H_0$的较低范围的值,并与$H_0^{\rm HST}$处于紧张状态。张力达到$2.71σ$水平。当在分析中使用具有和不具有$H_0^{\rm HST}$的CCH时,我们也通过考虑内核超参数的误差传播来舍入GP确定。此外,我们提出了一种新的方法来重建功能的数据,其中包括在一个加权和多项式回归(WPR)。我们应用它从宇宙学的角度来重建$H(z)$和估计$H_0$从CCH和SnI…
2018-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Neural network reconstructions for the Hubble parameter, growth rate and distance modulus
本文提出一种基于人工神经网络、低理论假设的宇宙学函数重建方法,可在小样本上重建哈勃参数、增长率和距离模数,并首次用变分自编码器生成合成协方差矩阵。
2023-04-21 astro-ph.CO
Cosmological Constraints using the newest VLT-KMOS HII Galaxies and the full Planck CMB spectrum
我们提出了新的宇宙学约束的基础上,我们的HII星系(HIIG)的哈勃关系与完整的普朗克宇宙微波背景各向异性谱和重子声学振荡(BAO)探头的联合分析。HII星系跨越一个大的红移范围$(0.088 \le z \le 2.5)$,达到显着更高的红移比现有的SNIa,因此他们探测宇宙膨胀在较早的时间。我们的独立约束比较以及与万神殿汇编的SNIa数据,我们也分析的基础上。我们发现我们的结果与共形$Λ$ CDM模型在1 $σ$内是一致的。我们还使用我们的HIIG数据检查CPL参数化,$w = w_0+w_a \frac{z}{1+z}$下的暗能量状态方程参数的行为,并找到与那些基于SNIa一致的结果,虽然在参数空间的简并以及个别参数的不确定性,边缘化一个在其他的,是相当大的。
2021-07-04 astro-ph.CO
Constraints on cosmic curvature from cosmic chronometer and quasar observations
我们考虑了哈勃参数的宇宙计时器(CC)数据,X射线和紫外线发射的类星体(QSO)光度数据,以及2018年普朗克任务(PL 18)和SH 0 ES观测(SHOES)的哈勃参数现值的最新测量,以约束宇宙曲率密度参数的现值。我们考虑了三种暗能量模型:$Λ$ CDM模型,wCDM模型和CPL参数化。在所有这三个模型中,我们发现物质-能量密度参数$Ω_{\rm m0}$的值比从普朗克2018年CMB观测任务中获得的值更高。此外,我们发现了一个非平坦和封闭的宇宙在0.5 $σ$到3 $σ$的置信水平的证据。在不同的数据集组合下,分别用$Λ$ CDM模型、wCDM模型和CPL参数化方法得到的宇宙平均值与平坦宇宙的距离分别为2 ~ 3 $σ$、1 ~ 1.5 $σ$和0.5 ~ 1 $σ$。与$Λ$ CDM模型相比,在动力学暗能量模型中,非零宇宙曲率的证据较少。这意味着宇宙曲率非零的证据取决于暗能量状态方程的行为。由于宇宙曲率的值退化到暗能量的状态方程,我们还考虑了一个模型无关的分析,以约束宇宙曲率使用高斯过程回归分析和人工神经网络分析相结合。在模型独立的分析中,我们也发现了一个封闭宇宙的证据,平坦宇宙几乎是1 $σ$。因此,无论是依赖模型还是独立模型的分析,都倾向于从CC、类星体和$H_0$观测的组合中得到一个封闭的宇宙。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Model Selection Using Cosmic Chronometers with Gaussian Processes
使用高斯过程测量宇宙膨胀率的唯一基础上观察宇宙计时器提供了一个完全独立于宇宙学的重建哈勃常数H(z)适合于测试不同的模型。相应的色散σ_H在整个观测红移范围(0 < z < 2)内小于~9%,与当今可用的许多种宇宙学测量相媲美。我们用重构的H(z)函数检验了六种不同的宇宙学,并证明了它支持只有一个自由参数的R_h=ct宇宙(即,H_0)优于Planck LCDM模型。可以重新优化标准模型的参数以改善对重建的H(z)函数的拟合,但是结果具有比用R_h=ct发现的更小的p值。
2018-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
New observational constraints on f(T) gravity from cosmic chronometers
我们使用的本地值的哈勃常数最近测量精度为2.4%,以及最新的宇宙计时器数据的汇编,连同标准的探测器,如超新星Ia型和重子声学振荡距离测量,为了施加约束的可行的和最常用的f(T)的重力模型,其中T是在teleparalline重力的扭转标量。特别是,我们考虑了三个f(T)模型的两个参数,其中一个是独立的,我们量化的偏差从$Λ$ CDM宇宙学通过一个单一的参数。我们的分析表明,对于其中一个模型,与$Λ$ CDM宇宙学的小但非零的偏差是稍微有利的,而对于其他模型,最佳拟合非常接近$Λ$ CDM场景。显然,f(T)引力与观测结果是一致的,它可以作为修正引力的候选。
2016-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The HII Galaxy Hubble Diagram Strongly Favors $R_{\rm h}=ct$ over $Λ$CDM
我们继续支持使用HII星系(HIIGx)和巨大的河外HII区域(GEHR)作为标准烛光的建议,以构建超出Ia型超新星当前范围的红移的哈勃图。使用25个高红移HIIGx、107个本地HIIGx和24个GEHR的样本,我们确认发射线亮度和电离气体速度色散之间的相关性是一个可行的亮度指标,并使用它来测试和比较标准模型$Λ$ CDM和$R_{\rm h}=ct$宇宙通过使用似然函数的最大化优化每个宇宙学中的参数。对于平坦的$Λ$ CDM模型,使用$Ω_{\rm m}= 0.40_{-0.09}^{+0.09}$获得最佳拟合。然而,统计工具,如赤池(AIC),Kullback(KIC)和贝叶斯(BIC)信息标准有利于$R_{\rm h}=ct$超过标准模型的可能性$\approx 94.8\%-98.8\%$与只有$\approx 1.2\%-5.2\%$。对于$w$ CDM($Λ$ CDM的版本,使用暗能量状态方程$w_{\rm de}\equiv p_{\rm de}/ρ_{\rm de}$而不是$w_{\rm de}=w_Λ=-1$),使用$Ω_{\rm m}=0.22_{-0.14}^{+0.16}$和$w_{\rm de}= -0.51_{-0.25}^{+0.15}$实现了统计学上可接受的拟合,然而,这与它们的一致性值并不完全一致。在这种情况下,$w$ CDM比$R_{\rm h…
2016-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
$Λ$CDM model against redshift-binned data: A mock analysis based on SNIa and Cosmic Chronometers
本研究通过模拟SNIa和CC数据并分红移区间,用MCMC方法约束$\Lambda$CDM参数,发现高低红移区间$\Omega_{m0}$和$H_0$存在差异,提示模型可能偏离高红移数据,或需新物理。
2025-01-10 astro-ph.CO