Screening and degenerate kinetic self-acceleration from the nonlinear freedom of reconstructed Horndeski theories
我们以前提出了一个重建Horndeski标量张量理论从线性宇宙学观测。它包括自由的非线性项，可以添加到重建的协变理论，而不影响背景和线性动力学。在讨论了这些校正项的唯一性之后，我们将这种非线性自由应用于一系列不同的应用。首先，我们演示了如何配置的校正项，赋予重建模型的筛选机制，如变色龙，k-mouflage和Vainshtein效应。进一步的推论是存在着一类Horndeski模型，它们在宇宙学扰动中退化到标准宇宙学的任意水平。特别有趣的例子是动力学自加速模型，它模拟了宇宙学常数在任意扰动程度上的动力学。最后，我们将重建方法进一步发展到高阶有效场论的水平，在引力波的光速传播的限制下，每阶引入两个新的自由函数。这些函数以相同的阶数确定线性重构作用中的相应校正项。我们的研究结果使连接的线性宇宙学约束广义修改的重力和暗能量与非线性制度和天体物理探测器的财富即将到来的宇宙学调查数据的更全球性的解释。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on deviations from $Λ$CDM within Horndeski gravity
最近在宇宙学数据集中发现的异常，例如宇宙微波背景的低多极或低红移幅度和集群的增长，丰富的星系团和星系巡天中的红移空间扭曲，激发了对标准$Λ$ CDM之外的模型的探索。特别令人感兴趣的是广义相对论（GR）在大宇宙尺度上被修改的模型。在这里，我们考虑偏离$Λ$ CDM+GR的Horndeski重力，这是最一般的重力理论与二阶导数的运动方程的背景下。我们采用了一个参数化，其中四个额外的Horndeski函数的时间$α_i(t)$是成比例的宇宙学密度的暗能量$Ω_{DE}(t)$。约束这个扩展的参数空间使用一套国家的最先进的宇宙学观测首次提出。虽然该理论能够适应低多极的宇宙微波背景和低振幅的波动从红移空间扭曲，当对最近的宇宙学数据进行全局拟合时，我们发现$Λ$ CDM+GR没有明显的张力，因此没有证据反对$Λ$ CDM+尽管引入了额外的参数，但从分析修正重力模型相对于$Λ$ CDM的贝叶斯证据比的值中得出的GR。这些额外的参数，我们得到返回强约束的背景下，从$Λ$ CDM+GR的任何可能的偏差Horndeski重力的后验分布。我们说明了我们的结果可以应用到一个更一般的框架修改后的重力模型。
2016-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Global conformal symmetry in scalar-tensor theories
本文研究具有全局共形和平移对称性的Horndeski引力子类，推导出与全局共形对称性对应的一般守恒流，并利用对称性证明特定黑洞解的可积性，进而通过Maxwell作用量的共形不变性得到其带电推广。
2024-07-15 gr-qc hep-th
Exploring cosmological imprints of phantom crossing with dynamical dark energy in Horndeski gravity
本文在 Horndeski 引力中构建含非最小耦合的动力学暗能量模型，实现无不稳定的幻影跨越与高红移负密度，并利用多类观测数据进行 MCMC 检验。
2025-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave stochastic background in reduced Horndeski theories
我们推广到减少Horndeski引力理论，其中引力波（GWs）以光速传播，一个统计均匀和非偏振的随机引力波背景（SGWB）信号的表达测量的两个干涉仪在任意配置检测到的单个信号之间的相关性。我们还讨论了在文献中发现的一些结果，在修改后的理论，即，GW信号的对偶距离关系的同时有效性和引力波光度之间的距离的重合，根据能量通量，和从波振幅推断的距离。这个讨论使我们能够得出这样的结论，即天体物理SGWB信号的每单位立体角的谱能量密度与每个发射源的光度具有与广义相对论（GR）中相同的函数依赖性。利用GW能量动量张量的广义表达式和修正的张量模传播定律，我们得到了SGWB的能量密度与尺度因子之间的函数关系与GR相同的结论，只要修正的理论与GR在一个给定的常时间超曲面上一致.然而，探测到的信号和谱能量密度之间的关系被全局因子$G_4(φ(t_0))$改变，从而潜在地充当修改的重力理论的探针。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc
Effect of primary scalar hair on black hole's strong lensing in Beyond Horndeski Gravity
该研究在超越Horndeski引力框架下，分析带原初标量毛黑洞的强引力透镜性质，结合事件视界望远镜观测数据对标量毛参数给出更精确约束，并发现满足约束的模型存在局域不稳定性。
2025-08-31 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Binary Black Holes in Modified Gravity
本论文利用数值相对论研究修正引力中双黑洞引力波，分析三次Horndeski理论的解区域与EFT适用范围，发现其与GR的引力波失配度可超30%，还探究了高阶曲率修正并开发了AHFinder表观视界寻找工具。
2023-08-23 gr-qc
Challenges in Connecting Modified Gravity Theory and Observations
宇宙加速可能是由于宇宙引力的改变，为了检验这一点，我们需要理论和观测之间的可靠联系。然而，在一个模型独立的方法，如有效场论或一个广泛的类，如Horndeski引力，几个自由函数的时间进入理论。我们表明，这些功能的简单参数化是不太可能成功的，特别是近似$α_i(t)\proptoΩ_{\rm de}(t)$大大错误估计的观测。这甚至在简单的修正引力理论中也成立，如$f(R)$。事实上，对属性函数$α_i(t)$的过度简化近似甚至会错过修正引力的特征。我们还考虑了相容性关系的问题和张量（引力波）扰动的作用。
2017-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Challenges to Self-Acceleration in Modified Gravity from Gravitational Waves and Large-Scale Structure
随着以aLIGO GW 150914和GW 151226观测为标志的引力波天文学的出现，宇宙学引力速度的测量可能很快就会实现。我们表明，银河系的间接观测所表明的光速相等的确认将对我们宇宙后期加速膨胀的一大类替代解释产生重要影响。它将打破大尺度结构中的自加速Horndeski标量-张量理论的暗简并性，这种简并性目前限制了对修正引力和宇宙学常数或暗能量的加速度之间的严格区分。自加速的特征必然会在线性的、未屏蔽的宇宙结构中显现出来。我们描述了自加速与标准的引力波速度所需的最小修改，并表明其极大似然产生一个3 σ较差的宇宙学观测拟合相比，一个宇宙学常数。因此，速度之间的相等性挑战了宇宙加速度的概念，来自于对引力的真正标量-张量修正。
2016-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A systematic approach to generalisations of General Relativity and their cosmological implications
一个世纪前，爱因斯坦提出了他优雅而精细的广义相对论，迄今为止，这一理论经受住了大量的经验检验，取得了显著的成功。尽管爱因斯坦的理论取得了巨大的胜利，但现代宇宙学和粒子物理学的顽强挑战激发了对更广泛的时空理论的探索。尽管爱因斯坦根据时空曲率对引力的解释被普遍接受，但将几何概念赋予引力是模糊的，因为广义相对论允许三种完全不同但等价的方法，爱因斯坦的解释只是其中之一。然而，从场论的角度来看，洛伦兹不变的无质量自旋2粒子的相容理论的构建唯一地导致了广义相对论。保持洛伦兹不变性意味着任何对广义相对论的修改都将不可避免地在引力扇区中引入额外的传播自由度。采用这种观点，我们将回顾最近的进展，在建设一致的场论的基础上额外的标量，矢量和张量场的引力。在这个概念框架内，我们将讨论与伽利略理论，拉格朗日密度由Horndeski构建和超越，扩展到DHOST相互作用，或包含广义Proca场及其扩展，或几个Proca场，以及双引力理论和标量矢量张量理论。我们将回顾他们的成立动机，不同的配方，并在这些类的理论与他们的经验可行性内获得的基本结果。
2018-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scaling symmetry, Smarr relation, and the extended first law in lower-dimensional Lovelock gravity
该研究通过欧几里得方法研究了低维Lovelock引力中静态黑洞的热力学，证明了平面黑洞热力学普适性及扩展第一定律在低维成立，并基于约化作用的标度性质推导了Smarr关系及其修正形式。
2024-04-15 gr-qc hep-th
$f(R)$ Gravity: Gravitational Waves Tests
本综述探讨了$f(R)$ gravity作为广义相对论扩展在解释宇宙加速中的作用，重点分析了引力波探测如何通过传播、速度和偏振偏差检验该理论，并展望了未来探测器对理论建模的推动。
2025-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Modular global-fit pipeline for LISA data analysis
针对LISA数据中多天体物理种群引力波信号重叠且需考虑相关性的分析挑战，提出一种灵活可扩展的模块化全局拟合方法，并在模拟数据LDC2a上验证了其性能。
2025-04-15 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Prototype Global Analysis of LISA Data with Multiple Source Types
激光干涉仪空间天线（LISA）带来的新的数据分析挑战来自于测量波段中大量的天体物理源以及它们在数据中的密度。LISA数据中众多引力波源的稳健检测和表征不能按顺序进行，而是通过同时全局拟合包含数据中存在的全套天体物理和仪器特征的数据模型。虽然以前的分析集中在单独的源类型，在这里，我们提出了第一个演示的LISA全球拟合分析包含组合天体物理人口。原型管道使用阻塞的Metropolis Hastings算法来交替地适应超紧凑星系双星的人口，已知的"验证双星“已经通过电磁观测，大规模黑洞合并的人口和仪器噪声模型确定。全球LISA分析软件套件（GLASS）由独立开发的采样器组装而成，用于不同的模型组件。模块化设计通过定义标准接口来增加新的或更新额外的组件以适应全球需求，从而实现未来开发的灵活性，而不会过度规定这些模块必须如何进行内部设计。GLASS管道在LISA数据挑战2b的模拟数据上进行了演示。分析结果和路线图的持续发展进行了详细说明。
2023-01-09 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
