Null test for interactions in the dark sector
由于在自然界中没有已知的对称性可以阻止暗能量(DE)和冷暗物质(CDM)成分之间的非最小耦合,这种可能性构成了标准宇宙学的替代方案,其理论和观测结果非常有趣。在本文中,我们提出了一个新的零测试的基础上的CDM和DE能量密度之间的比率的时间依赖性的标准演化的黑暗部门,在标准的$Λ$ CDM的情况下,规模必然为$a^{-3}$。我们使用Ia型超新星,宇宙计时器和角重子声学振荡的最新测量,使用模型无关的机器学习技术,即线性模型形式主义和高斯过程,重建膨胀历史。我们发现,虽然在$3σ$水平的标准演化是一致的数据,$Λ$ CDM模型的一些偏差被发现在低红移,这可能与当前的紧张局势之间的本地和全球的决定$H_0$。
2018-12-06 astro-ph.CO gr-qc
A model independent null test on the cosmological constant
利用Om统计量和遗传算法对空间平坦的宇宙学常数模型$Λ$ CDM进行了零检验。这是通过两个步骤完成的:首先,我们将GA应用于组成SNIa数据,以获得宇宙膨胀历史的模型独立重建$H(z)$,其次,我们使用重建的$H(z)$结合Om统计量来导出我们的约束,Om统计量仅对于$Λ$ CDM模型是恒定的。我们发现,虽然$Λ$ CDM模型在$2σ$水平上与实验数据一致,但在低红移时,与$Λ$ CDM模型的偏差是可以接受的.
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved null tests of $Λ$CDM and FLRW in light of DESI DR2
利用 DESI DR2 BAO 与超新星数据,通过不依赖暗能量参数化的改进零检验,发现对平坦 $Λ$CDM 的偏离大多在 1$σ$ 内,且一般 FLRW 模型中无显著曲率证据。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on Interacting Dark Matter Model Without Dark Energy
相互作用的暗物质(IDM)方案允许宇宙在没有暗能量的情况下加速。我们使用新修订的观测数据,包括$H(z)$数据和联盟2 SNe Ia通过马尔可夫链蒙特卡罗方法约束IDM模型。在模拟$Λ$ CDM模型时,我们得到了$κC_1\approx 10^{-3.4}\rm{Gyr}^{-1}$处有效湮灭项的更严格上限,以及$M_x\approx 10^{-8.6}\rm{Gev}$处暗物质粒子相关质量的更严格下限。当模拟$w$ CDM模型时,我们发现IDM的有效状态方程与和谐$Λ$ CDM模型一致,并且似乎与具有恒定EoS的有效体模模型最一致,其中$w<-1$。
2011-04-05 astro-ph.CO
Confronting dark energy models mimicking $Λ$CDM epoch with observational constraints: future cosmological perturbations decay or future Rip?
我们面对的暗能量模型,目前类似于$Λ$ CDM理论与观测数据,其中包括SNe数据,物质密度扰动和重子声学振荡数据。我们所考虑的DE宇宙学可能会演化到大撕裂、II型或III型未来奇点,或者小撕裂或伪撕裂宇宙。结果表明,物质扰动数据定义更精确的可能偏离$Λ$ CDM模型比考虑SNe数据。结合数据分析证明,所考虑的DE模型与$Λ$ CDM模型具有一致性。我们证明,物质密度扰动的增长可能会发生在足够小的背景密度,但仍然在大撕裂,III型奇点,小撕裂或伪撕裂宇宙中的束缚对象(如星系团,星系等)的可能解体。这种新的效应可能会使未来的宇宙在解体或撕裂之前进入混沌状态。
2012-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on $Λ(t)$CDM models as holographic and agegraphic dark energy with the observational Hubble parameter data
新发布的观测$H(z)$数据(OHD)被用来约束$Λ(t)$ CDM模型作为全息和年龄暗能量。以长度尺度和时间尺度作为红外截止尺度,包括哈勃视界(HH)、未来事件视界(FEH)、宇宙年龄(AU)和共形时间(CT),得到了四种不同的$Λ(t)$ CDM模型,它们分别描述了当前宇宙学的加速度。为了比较这类$Λ(t)$ CDM模型与标准$Λ$ CDM模型,我们使用信息准则(IC)、$Om(z)$诊断和statefinder诊断来度量偏差。通过对$0.1<z<2.0$红移范围内更大的哈勃参数数据样本进行模拟,得到了改进的约束条件和更充分的比较。结果表明,OHD不仅能起到与Ia型超新星几乎相同的约束宇宙学参数的作用,而且能有效地度量DE模型与标准$Λ$ CDM模型的偏差.结果表明,在全息场景和年龄场景中,FEH比HH场景更可取。然而,这两个时间情景显示出更好的近似$Λ$ CDM模型比长度的情况。
2011-09-08 astro-ph.CO gr-qc
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
A comprehensive comparison of cosmological models from latest observational data
结合最新的观测数据,包括Union 2.1超新星资料汇编、WiggleZ暗能量巡天的重子声学振荡测量、WMAP 7年观测的宇宙微波背景信息以及哈勃参数观测数据,详细研究了一些流行的宇宙学模型.基于赤池模型和贝叶斯信息准则等模型选择统计,我们比较了不同的模型,以评估它们的价值。在拟合中我们不假设宇宙是平坦的。我们的研究结果表明,一致性$Λ$ CDM模型仍然是最好的一个解释数据,而DGP模型显然是不赞成的数据。在这些模型中,那些参数可以减少自己的$Λ$ CDM模型提供了良好的拟合数据。这些结果表明,对于目前的数据,没有明显的证据支持任何更复杂的模型超过最简单的$Λ$ CDM模型。
2012-07-25 astro-ph.CO
Utility of observational Hubble parameter data on dark energy evolution
为了探索暗能量的本质,我们利用36个观测到的红移范围为$0 \leqslant z \leqslant 2.36$的哈勃参数数据(OHD)对两点$Omh^2(z_{2};z_{1})$诊断进行了与宇宙学模型无关的检验.在$Λ$ CDM中,我们有$Omh^2 \equiv Ω_{m}h^2$,其中$Ω_{m}$是目前的物质密度参数。我们将所有的OHD分为四个数据点,以减轻观测污染。通过与严格受普朗克观测约束的$Ω_{m}h^2$值的比较,我们的结果表明,在$Omh^2$的所有6个检验对中,有两个检验对在$1σ$置信水平(CL)下与$Λ$ CDM一致,而另外两个检验对的$Λ$ CDM只能容纳在$2σ$ CL下.特别地,对于剩余的两对,即使在$2σ$ CL处,$Λ$ CDM也不兼容。因此,尽管某些对存在$Λ$ CDM的偏差,但谨慎地说,我们不能排除$Λ$ CDM的有效性,这是合理的。我们进一步应用两种方法来推导哈勃常数$H_0$的值,利用两点$Omh^2(z_{2};z_{1})$诊断。我们从逆方差加权$Omh^2$值(方法(I))得到$H_0 = 71.23\pm1.54$ ${\mathrm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}}$,从普朗克测量(方法(II))得到$Omh^2$值的$H_0 = 69.37\pm1.59$ ${\mathrm{km \ s^{-1} \ M…
2015-07-09 astro-ph.CO
Controlled Ensemble Null Tests of Dynamical Dark Energy Hints: Single-Probe Recovery of $Λ$CDM with BAO, Compressed-CMB, and SNe Mocks
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University(成均馆大学物理系、基础科学研究院)
本文通过一致的BAO、CMB和SNe模拟重构LambdaCDM,揭示了动力学暗能量的零测试结果,强调了多探测分析和灵活先验的重要性。
2026-10-14 astro-ph.CO
Observational constraints on soft dark energy and soft dark matter: challenging $Λ$CDM
软宇宙学是标准宇宙学的扩展,允许暗区中的尺度依赖状态方程(EoS)参数,这是凝聚态物理中软材料的属性之一,可能会内在地或有效地产生。我们使用宇宙微波背景(CMB),重子声振荡(BAO),超新星Ia型(SNIa)和红移空间畸变(RSD)探测器的数据,以施加观测约束软暗能量和软暗物质。我们研究了三个简单的模型,对应于$Λ$ CDM方案的最小扩展,即我们认为,在大尺度上的暗扇区的EoS的$Λ$ CDM模型(尘埃暗物质和宇宙学常数分别),而在中间尺度上的暗能量或暗物质或两者,可能有不同的EoS根据常数“软”参数$s_{de}$和$s_{dm}$。观测对抗表明,几乎所有的数据集的软参数偏离其$Λ$ CDM值,在一个突出的方式为软暗能量和软暗物质温和,因此数据有利于软宇宙学。最后,进行贝叶斯证据分析,我们发现,检查模型肯定是首选的$Λ$ CDM宇宙学。
2022-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Redshift Duality with Pantheon+SH0ES in a Planck-anchored Flat $Λ$CDM Framework: Implications for Hubble Tension and Observational Inference
Sejong University(世宗大学)
本文提出一种操作定义的红移对偶性,将观测红移分解为标准度规膨胀分量和由光子能量沿路径长度和频率累积转化为有效质量产生的附加视线量子贡献,通过拟合Pantheon+SH0ES数据,发现混合模型恢复的哈勃常数与普朗克基线一致,并缓解了高红移星系异常。
2026-06-01 astro-ph.CO
Observational Constraints on Dynamical Dark Energy Models
本文回顾了动力学暗能量模型($ϕ$CDM)的观测约束最新进展,指出尽管近期观测数据组合更倾向于空间平坦的$Λ$CDM模型,但一大类$ϕ$CDM模型仍未被排除。
2024-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints on Varying Alpha in $Λ(α)$CDM Cosmology
在这项工作中,我们考虑所谓的$Λ(α)$ CDM宇宙学与$Λ\proptoα^{-6}$,而精细结构“常数”$α$是变化的。在这种情况下,宇宙的加速膨胀是由宇宙学“常数”$Λ$(相当于真空能量)驱动的,而变化的$α$是由与电磁场耦合的次主导标量场$ϕ$驱动的。考虑了次占优标量场$ϕ$和电磁场之间具有各种耦合$B_F(ϕ)$的变化$α$和$Λ\proptoα^{-6}$模型的观测约束。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A novel null test for the $Λ$CDM model with growth-rate data
目前和即将进行的调查将以极高的精度测量宇宙学参数。这些观测的主要目标是消除一些目前可行的宇宙学模型,这些模型是为了解释晚期加速膨胀(无论是真实的还是只是推断的)。然而,宇宙学中使用的大多数统计检验都有一个很强的要求:使用模型来拟合数据。最近,人们越来越感兴趣的是寻找模型独立的测试,即具有完全依赖于观察到的量而不是模型的函数,例如[1]。在这封信中,我们提出了一个替代的一致性检查在微扰水平的均匀和各向同性宇宙充满了暗能量组件。这个测试利用了物质扰动数据的增长,它不仅能够测试均匀和各向同性的宇宙,而且在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的框架内,如果暗能量分量能够聚集,如果数据中存在张力,或者如果我们正在处理重力的修改。
2014-09-12 astro-ph.CO gr-qc
Effects of anisotropy in an anisotropic extension of $w$CDM model
本研究利用多组宇宙学观测数据约束各向异性$w$CDM模型,发现各向异性量级约为$10^{-13}$,可不同程度缓解哈勃常数张力,且95%置信水平下支持暗能量的精质形式。
2024-09-14 astro-ph.CO
Non-local gravity and comparison with observational datasets. II. Updated results and Bayesian model comparison with $Λ$CDM
我们提出了一个全面的和更新的比较与宇宙学观测的两个非本地修改的重力以前介绍了我们的小组,所谓的RR和RT模型。我们实现的背景演化和宇宙学扰动的模型在一个修改后的玻尔兹曼代码,使用CLASS。然后,我们针对{ \em Planck} 2015 TT,TE,EE和宇宙微波背景(CMB)透镜数据,各向同性和各向异性重子声振荡(BAO)数据,JLA超新星,$H_0$测量和增长率数据测试非局部模型,并进行贝叶斯参数估计。然后,我们比较RR,RT和$Λ$ CDM模型,使用Savage-Dickey方法。我们发现,RT模型和$Λ$ CDM表现同样出色,而RR模型相对于$Λ$ CDM的性能取决于我们是否包括基于本地测量的$H_0$先验。
2016-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
BD-$Λ$CDM and Running Vacuum Models: Theoretical background and current observational status
本文分析了具有宇宙学常数和冷暗物质的Brans-Dicke宇宙学模型(BD- $Λ$ CDM)。与宇宙学的标准模型相比,我们发现BD- $Λ$ CDM更符合宇宙学的总体数据(SNIa+BAO+ $H(z)$ +LSS+CMB). BD- $Λ$ CDM模型可以从GR的角度被视为具有随时间演化的真空能量密度的运行真空模型(RVM)。由于这一事实,也由于其时间演变的有效引力耦合,该模型可以减轻$σ_8$和$H_0$张力在同一时间。我们还提出了不同类型的RVM的结果时,他们在宇宙学数据的光测试,我们表明,一个温和的动力学的真空能量密度可以帮助平滑上述紧张局势,从而改善$Λ$ CDM模型的性能。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The observational status of Galileon gravity after Planck
我们使用最新的CMB数据从普朗克,与BAO测量,约束伽利略引力的完整参数空间。我们分别约束三个主要分支的理论称为三次,四次和五次模型,并发现所有产生一个非常好的适合这些数据。与$Λ{\rm CDM}$不同,伽利略模型的约束条件与哈勃参数的局部确定是相容的,并且在超过$5σ$的意义上预测了非零中微子质量。我们还确定,低$l$部分的CMB透镜光谱可能能够区分$Λ{\rm CDM}$和Galileon模型。在立方模型中,透镜势在视界下尺度的后期加深,这与目前观测到的正ISW效应不一致。与$Λ$ CDM相比,四次和五次模型在CMB温度谱的低$l$区域预测较少的ISW功率,因此普朗克数据稍微倾向于此。我们说明,残余的本地修改重力的四次和五次模型可能会使三次模型作为唯一的分支Galileon重力,通过太阳系的测试。
2014-06-26 astro-ph.CO
Null tests with Gaussian Process
本文利用DESI BAO、CCH和SNe Ia数据,通过新型非参数重建方法执行空间平坦性与平坦ΛCDM模型的零检验,未发现偏离平坦ΛCDM或动力学暗能量的证据,结论不依赖具体宇宙学模型。
2025-07-06 astro-ph.CO
Observational constraints on running vacuum model
研究了运行真空模型(RVM)中宇宙微波背景辐射温度和物质密度的功率谱,其中$Λ= 3 νH^2 + Λ_0$为含时宇宙学常数,$H$为哈勃参数.在这个模型中,暗能量随着时间的推移而减少,并衰变为物质和辐射。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们对模型参数$ν$和宇宙学观测值进行了约束。解释说,我们得到$ν\leq 1.54 \times 10^{-4}$(68\%置信水平)在RVM与最佳拟合$χ^2_{\mathrm{RVM}} = 13968.8$,这是略小于$χ^2_{Λ\mathrm{CDM}} = 13969.8$在$Λ$ CDM模型的$ν=0$。
2018-12-17 astro-ph.CO
Testing the $Λ$CDM paradigm with growth rate data and machine learning
宇宙学常数$Λ$和冷暗物质(CDM)模型($Λ\text{CDM}$)是现代宇宙学的支柱之一,被当前和未来的研究广泛用作事实上的理论模型。由于暗能量的性质是非常难以捉摸的,为了避免模型偏差的问题,在这里,我们提出了一种新的零测试在微扰水平,使用的增长的物质微扰数据,以评估和谐模型。我们分析了如何准确的零测试可以重建使用数据从即将到来的调查创建模拟目录的基础上$Λ\text{CDM}$和三个模型,显示不同的演变的物质扰动,即暗能量模型与常数状态方程$w$($w$ CDM)、Hu \& Sawicki和设计师$f(R)$模型,我们用一种叫做遗传算法的机器学习技术来重建它们。我们表明,与未来的LSST模拟数据,我们的一致性测试将能够排除这些可行的宇宙模型在超过5 $σ$,有助于检查数据中的紧张局势,并减轻现有的紧张局势的振幅的物质波动$S_8=σ_8\left(Ω_m/0.3\right)^{0.5}$。
2021-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological model-independent test of $Λ$CDM with two-point diagnostic by the observational Hubble parameter data
为了探索暗能量的本质,利用43个观测到的红移范围为$0 < z \leqslant 2.36$的哈勃参数数据,对具有两点$Omh^2(z_{2};z_{1})$诊断的$Λ$ CDM模型进行了与宇宙学模型无关的检验.在$Λ$ CDM模型中,利用状态方程$w=-1$,建立了两点诊断关系$Omh^2 \equiv Ω_m h^2$,其中$Ω_m$为当前物质密度参数,$h$为哈勃参数除以100 $\rm km s^{-1} Mpc^{-1}$。我们利用两种方法:加权平均值和中位数的统计分组的OHD,以增加测量的信噪比。分箱方法被证明是有前途的,并被认为是强大的。通过应用两点诊断的分箱数据,我们发现,虽然最佳拟合值的$Omh^2$波动的连续红移间隔的变化,平均而言,他们是连续的,是恒定的1 $σ$置信区间。因此,我们得出结论,不能排除$Λ$ CDM模型。
2021-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Null tests of the standard model using the linear model formalism
我们测试FLRW几何和$Λ$ CDM宇宙学在一个模型独立的方式通过重建哈勃函数$H(z)$,共动距离$D(z)$和结构的增长$fσ_8(z)$使用最新的数据。我们使用线性模型形式主义,以最佳的重建后者的宇宙学函数,连同他们的导数和积分。然后,我们评估了文献中可用的四个零测试:Sahni等人的$Om_{1}$,Zunckel \& Clarkson的$Om_{2}$,Clarkson等人的$Ok$,和Nesseris \& Sapone的$ns$。对于所有四个测试,我们发现协议,在误差范围内,与标准宇宙学模型。
2018-03-27 astro-ph.CO
Observational Evidence to Logistic Dark Energy Driving the Accelerating Universe
提出逻辑斯蒂暗能量模型(LDEM),暗能量密度随尺度因子遵循逻辑斯蒂函数演化,结合多种天文观测数据,模型在解释晚期宇宙加速上优于传统ΛCDM模型且有效缓解哈勃常数争议。
2024-06-26 astro-ph.CO
Constraining deviations from $Λ$CDM in the Hubble expansion rate
School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University(曲阜师范大学物理与光电工程学院)
该研究通过不同模型量化哈勃膨胀率与ΛCDM的偏差,发现模型III显著偏离标准模型,而模型I和II与ΛCDM一致。
2025-11-27 astro-ph.CO
$Λ$CDM Model Against Gravity-Thermodynamics Conjecture: Observational Constraints After DESI 2024
本研究基于Tsallis熵-面积关系的引力-热力学猜想,结合DESI 2024等多组观测数据,通过Tsallis宇宙学框架分析$\Lambda$CDM模型的潜在偏离,验证了模型合理性并对比了两种宇宙学模型。
2025-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Using the tilted flat-$Λ$CDM and the untilted non-flat $Λ$CDM inflation models to measure cosmological parameters from a compilation of observational data
我们使用物理上一致的倾斜的空间平坦和非倾斜的非平坦$Λ$ CDM膨胀模型来约束普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)各向异性数据和最近的Ia型超新星测量,重子声学振荡(BAO)数据,增长率观测和哈勃参数测量的宇宙学参数值。包括四个非CMB数据集的最引人注目的结果是显著加强了非平坦$Λ$ CDM模型中非平坦性的证据,从单独CMB数据的1.8 $σ$到完整数据组合的5.1 $σ$。BAO数据是最强大的非CMB数据集,在更严格的约束模型参数值和有利于空间封闭的宇宙中,空间曲率对当前宇宙能量预算的贡献约为1%。非倾斜非平坦$Λ$ CDM模型更好地拟合了大角度CMB温度各向异性角谱,并且与暗能量巡天对质量涨落均方根振幅当前值的约束更一致($σ_8$)作为非相对论物质密度参数当前值的函数($Ω_m$),但不提供良好的拟合小角度CMB温度各向异性数据一样,倾斜的平面- $Λ$ CDM模型。两个模型中测量到的一些宇宙学参数值有很大的不同,包括再电离光学深度和重子物质密度参数,它们的2个$σ$范围(在两个模型中)是不相交的或几乎是不相交的。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Filament Rift: $Λ$CDM's Structural Challenge Against Observation
Kharazmi University(哈拉兹米大学)
研究发现ΛCDM模型与观测数据在宇宙纤维的结构和密度方面存在显著差异,揭示了当前对大尺度结构和星系演化的理解可能存在矛盾。
2025-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational Constraints on $f(T)$ gravity from varying fundamental constants
我们使用的基本常数的变化相关的观测,以施加约束的可行的和最常用的$f(T)$重力模型。特别是,对于精细结构常数,我们使用通过不同的光谱方法获得的直接测量,而对于有效的牛顿常数,我们使用依赖于模型的重建,使用直接观测的哈勃参数数据,以调查其时间演变。我们考虑了两个$f(T)$模型,并通过一个唯一的参数来量化它们与$Λ$ CDM宇宙学的偏差。我们的分析表明,该参数可能与其$Λ$ CDM值略有不同,但最佳拟合值非常接近$Λ$ CDM值。因此,$f(T)$重力与观测结果是一致的,然而,作为每一个修改的重力,它可能只显示出与$Λ$ CDM宇宙学的微小偏差,这是任何$f(T)$模型构建中必须考虑的一个特征。
2017-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inferences for f(R) Models from Late-Time Megamaser Observational Data
Department of Physics, Miranda House, University of Delhi(德里大学米兰达学院物理系)
研究利用巨脉泽观测数据,通过马尔可夫链蒙特卡罗方法约束HuSawicki、Starobinsky、ArcTanh三种f(R)引力模型及ΛCDM模型参数,发现各模型哈勃常数与其他数据一致,f(R)模型与ΛCDM在统计上难区分,物质密度受弱约束。
2026-07-24 astro-ph.CO
Observational constraints on the tilted spatially-flat and the untilted nonflat $ϕ$CDM dynamical dark energy inflation models
我们利用普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)各向异性测量和最近的重子声学振荡距离观测、Ia型超新星视星等数据、哈勃参数测量和增长率数据,约束空间平坦倾斜和非平坦非倾斜标量场($ϕ$)动力学暗能量膨胀($ϕ$ CDM)模型.我们假设一个逆幂律标量场势能密度$V(ϕ)=V_0 ϕ^{-α}$。我们发现,CMB数据与四个非CMB数据集的组合显着提高了参数的约束,并加强了非平坦的非倾斜$ϕ$ CDM的情况下,从$1.8σ$的CMB测量仅超过$3.1σ$的组合数据的非平坦性的证据。在非平坦非倾斜的$ϕ$ CDM模型中,目前的观测倾向于一个空间封闭的宇宙,其空间曲率贡献了目前宇宙学能量预算的三分之二。平坦倾斜的$ϕ$ CDM模型比标准的平坦倾斜的$σ$ CDM模型更适合数据:当前的数据允许暗能量是动态的。非平坦倾斜的$ϕ$ CDM模型更符合暗能量巡天关于质量涨落均方根振幅($σ_8$)作为非相对论物质密度参数($Ω_m$)的函数的界限,但它不能像标准平坦倾斜的$Λ$ CDM模型那样很好地拟合更大的多极普朗克2015 CMB各向异性数据。一些宇宙学参数值的测量显着不同时,确定使用倾斜的平面和非倾斜的非平面$ϕ$ CDM模型,包括冷暗物质密度参数和再电离光学深度。
2018-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What have we learned from observational cosmology ?
我们回顾了$Λ$ CDM模型的观测基础,它被大多数宇宙学家认为是宇宙学的标准模型。宇宙学原理,模型的一个关键假设被证明是越来越准确的验证。宇宙似乎是从炽热而致密的过去膨胀出来的,这一事实得到了许多独立探测器的支持(星系红移、宇宙微波背景、大爆炸核合成和再电离)。在过去几十年里,详细观测的爆炸使得精确测量弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学中的宇宙学参数成为可能,从而产生了$Λ$ CDM模型:一个明显平坦的宇宙,由一个宇宙学常数主导,其物质成分主要是暗的。我们描述和讨论了导致这一结论的各种观测探测,并得出结论,$Λ$ CDM模型,虽然留下了一些悬而未决的问题,关于宇宙的组成部分的深层性质,提供了最好的理论框架来解释的意见。
2013-04-16 astro-ph.CO physics.hist-ph
Measuring $H_0$ from low-$z$ datasets
利用Ia型超新星Pantheon样本、重子声学振荡测量和层析Alcock Paczynski方法等低红移观测数据,在$Λ$ CDM、$w$ CDM和$w_0w_a$ CDM模型中,在68%置信水平下,确定了哈勃常数分别为$67.95^{+0.78}_{-1.03}$、$69.81^{+2.22}_{-2.70}$和$66.75^{+3.42}_{-4.23}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.与Riess等人在2019年给出的哈勃常数相比,我们得出的结论是,如果所有这些数据集都是可靠的,则需要标准$Λ$ CDM模型之外的新物理。
2019-11-21 astro-ph.CO
Observational constraints on dark energy cosmological model parameters
宇宙的膨胀率随时间而变化,最初在宇宙以物质为主时减慢(减速),因为其中所有物质的相互引力吸引,最近加速(加速)。许多宇宙学观测现在强烈支持宇宙在空间上是平坦的(假设暗能量密度至少近似与时间无关),并且目前正在经历加速的宇宙膨胀。大多数宇宙学家认为“暗能量“是宇宙加速膨胀的原因。宇宙学的“标准”模型是空间平坦的ΛCDM模型。虽然ΛCDM模型的大多数预测与测量相当一致,但ΛCDM模型有一些奇怪的特征。为了克服这些困难,人们提出了不同的暗能量模型。其中两个模型,XCDM参数化和缓慢滚动标量场模型$ϕ$ CDM,以及“标准”的ΛCDM,与XCDM和$ϕ$ CDM在非平坦空间几何的推广被认为是在这里和观测数据被用来约束其参数集。在这篇论文中,我们首先对广义相对论、弗里德曼方程和宇宙学中的距离测度进行了概述。在接下来的章节中,我们将解释如何使用三个数据集来约束上述三个宇宙学模型:哈勃参数$H(z)$的测量,超新星视星等,以及BAO峰长尺度,作为红移$z$的函数。然后,我们讨论的减速-加速跃迁红移$z_{\rm da}$使用未装仓和装仓的$H(z)$数据的约束。最后,我们将空间曲率的XCDM和$ϕ$ CDM模式,并确定这些扩展模式的参数的观测约束。
2013-09-14 astro-ph.CO
Non-local gravity and comparison with observational datasets
我们研究了最近提出的两个非定域修正的广义相对论的宇宙学预言。这两个模型的参数数目与$Λ$ CDM相同,只是用质量参数$m$代替了宇宙学常数。我们实现的宇宙学扰动的非本地模型到修改的类玻尔兹曼代码,我们做了充分的比较CMB,BAO和超新星的数据。我们发现,非局部模型拟合这些数据集以及$Λ$ CDM。对于这两个非局部模型的参数估计使用普朗克+JLA+BAO数据给出了一个值的$H_0$高于在$Λ$ CDM,并在更好的协议从本地测量获得的值。
2014-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rastall gravity extension of the standard $Λ$CDM model: theoretical features and observational constraints
本文对标准$Λ$ CDM模型的Rastall引力扩展进行了详细的研究。我们回顾了由于Rastall引力在Friedmann方程中同时发生的两种不同性质的修正的模型:物质(实际)源(被认为是有效源)的新贡献和物质源的改变演化。我们讨论了这些修改的作用/行为方面的一些低红移的紧张局势,包括所谓的$H_0$紧张,流行的标准$Λ$ CDM。我们约束模型的线性扰动的水平,并获得第一个约束通过一个强大的和准确的分析,使用最新的完整的普朗克CMB数据,包括和不包括BAO数据。我们发现Rastall参数$ε$(广义相对论为零)在68 CL处与零一致(具有向正值的趋势,$-0.0001 < ε< 0.0007$(CMB + BAO)在68\ %CL),这反过来意味着没有偏离广义相对论的显著统计证据,对广义相对论爱因斯坦场方程中的项$g_{μν}R$的系数$-1/2$也有$\mathcal{O}(10^{-4})$的精度(保证局部能量动量守恒)。根据观测分析,我们探讨了Rastall引力对宇宙学参数的影响。结果表明,有效源在高红移处动态屏蔽了通常的真空能量,但由于CDM的改变演化的反对,这种机制几乎不起作用。因此,弗里德曼方程中两个同时发生的不同性质的修正相互作用,并且无助于显著放松所谓的低红移张力。我们的结果可以为研究界提供指导,从引力和宇宙学的各个方面研究拉斯塔尔引力。
2020-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Constraints on the Coupling Model from Observational Hubble Parameter and Baryon Acoustic Oscillation Measurements
在本文中,我们考虑了两个模型,其中暗能量与尘埃物质或暗物质耦合,并讨论了允许更多的时间结构的形成发生在高红移的条件。这些模型比$Λ$ CDM [宇宙由冷暗物质(CDM)和暗能量(宇宙学常数,$Λ$)组成]的宇宙年龄更大,因此可以解释$Λ$ CDM模型无法解释的高红移引力束缚系统的形成。我们利用观测的哈勃参数数据(OHD)和宇宙计时器方法($H(z)$)得到的哈勃参数,结合重子声学振荡(BAO)数据对这些模型进行约束。利用最佳拟合参数,讨论了年龄、减速参数和能量密度参数在新宇宙中的演化,并与$Λ$ CDM的演化进行了比较.
2021-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
More on McVittie's Legacy: A Schwarzschild - de Sitter black and white hole embedded in an asymptotically $Λ$CDM cosmology
最近,Kaloper、Kleban和Martin重新研究了McVittie解,并提出了一个与普遍持有的观点相反的观点,即该解在膨胀的宇宙中包含一个黑洞。在这里,我们证实了他们的主要结论,但继续检查,在一些细节,一个特定的解决方案,渐近的$Λ$ CDM宇宙学。我们表明,部分边界的解决方案包含内部分歧的两个领域的Schwarzschild-de Sitter时空,所以这两个黑洞和白洞的视野一起形成了部分边界的McVittie解决方案。我们继续表明,零和弱能量条件得到满足,并在解决方案中的主导能量条件几乎处处满足。这里的解决方案是通过一个系统的结构的保角图的基础上详细的数值积分的零测地线方程。我们发现McVittie解存在一个退化极限,在该极限处分歧双球消失.对于宇宙学常数为零的解,我们没有发现弱零奇点的发展。相反,我们发现,在这种情况下,要么有一个黑洞到初始奇点的未来,要么有一个白洞到它的过去。
2011-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond the standard $Λ$CDM cosmology: the observed structure of DM halos and the shape of the power spectrum
观测天文学的最新进展允许研究各种暗物质(DM)占主导地位的对象,从矮球状(dSph)星系到跨越$10^{6} M_{\odot}$到$10^{15} M_{\odot}$质量范围的星系团。为了分析这个潜水员收集的对象的数据,我们使用了一个简单的玩具模型的球形DM晕形成,最初提出的皮布尔斯。这个模型引入了晕形成的历元或红移的概念。利用这一概念,我们分析了选定的样品DM占主导地位的对象,我们发现的经验之间的相关性维里质量,$M_{vir}$,晕和基本参数的核心,即平均DM密度,压力和熵。这些相关性是所有这些物体相似进化的自然结果。它主要是由引力相互作用驱动的,这意味着晕的形成过程和内部结构具有高度的自相似性。我们证实了CDM-样的形状的小规模和大规模的功率谱。然而,我们的重建所观察到的对象的演化历史不同于期望的标准$Λ$ CDM宇宙学,需要一个多组分的DM或一个更复杂的原始功率谱的密度扰动与显着过剩的权力在星系团的尺度和更大。我们证明了一个模型与适当的组合的重DM粒子(CDM)和DM粒子与大阻尼尺度(HDM)可以提供一个成功的描述的观测数据在广泛的质量。
2017-03-27 astro-ph.CO
Probing $Λ$CDM through the Weyl potential and machine learning forecasts
针对暗能量演化迹象与模型偏差问题,提出基于Noether定理利用Weyl势的新型零检验,并通过Genetic Algorithms重建模拟星表,证明未来LSST和DESI数据能以约4σ排除多个宇宙学模型。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc
New observational constraints on $f(T)$ cosmology from radio quasars
使用一个新的最近编译的毫角秒紧凑的无线电数据集的120个中等光度类星体的红移范围$0.46< z <2.76$,其统计线性大小显示可以忽略不计的依赖红移和内禀光度,从而代表宇宙学的标准统治者,我们约束三个可行的和最流行的$f(T)$重力模型,其中$T$是在teleparallel重力的扭转标量。我们的分析表明,约束能力的类星体数据(N=120)是可比的联盟2.1 SN Ia数据(N=580)的所有三个$f(T)$模型。结合其他标准标尺探测(如宇宙微波背景和重子声振荡距离测量),类星体物质密度参数$Ω_m$的当前值远大于其他观测值。对于所考虑的两个模型($f_1$ CDM和$f_2$ CDM),与$Λ$ CDM宇宙学存在一个小的但明显的偏差,而在$f_3$ CDM的框架中,有效的状态方程可能在较低的红移处穿过幻影分界线。这些结果表明,中等光度类星体可以提供一个有效的观测探测媲美SN Ia在更高的红纬,和$f(T)$重力是一个合理的候选人的修改后的重力理论。
2017-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints from Radial Baryon Acoustic Oscillation measurements and Observational Hubble data
利用径向重子声学振荡(RBAO)测量、远距离Ia型超新星(SNe Ia)、观测$H(z)$数据(OHD)和宇宙微波背景(CMB)位移参数数据,对$Λ$ CDM和XCDM宇宙学参数进行了约束,并进一步研究了OHD和SNe Ia数据在宇宙学约束中的作用.通过对概率密度$P\propto e^{-χ^{2}/2}$的积分,对$h$上的似然函数进行边缘化处理,得到了最佳拟合结果和$Ω_{m}-Ω_Λ$平面上的置信域,并对{ \rm $Λ$ }CDM和XCDM模型进行了组合分析,得到了68.3%的置信域,OHD+RBAO+CMB与SNe Ia+RBAO + CMB的一致性分别为95.4%和99.7%,与Lin等的结果一致。随着OHD观测数据的增加,我们有可能用OHD观测数据代替Ia型超新星观测数据来约束宇宙学参数。
2010-05-13 astro-ph.CO
Revisiting the Matter Creation Process: Observational Constraints on Gravitationally Induced Dark Energy and the Hubble Tension
SISSA-International School for Advanced Studies(国际高等研究学院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Institute of Space Sciences (ICE,CSIC)(空间科学研究所);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);ENEA, Nuclear Department(意大利国家新能源与可再生能源署核能部);Sapienza University of Rome(罗马智慧大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
本文通过分析引力诱导粒子创造过程,探讨其作为非平衡机制对晚期宇宙加速的影响,发现其能有效模拟动态暗能量,并缓解哈勃张力。
2026-04-27 astro-ph.CO
Interacting dark sector with quadratic coupling: theoretical and observational viability
针对暗能量与暗物质的非引力相互作用模型,提出具二次耦合项$Q=3Hγ{ρ_{x}^{2}}/{(ρ_{c}+ρ_{x})}$的模型,通过多观测数据参数分析,在2σ水平与$Λ$CDM一致且缓解$σ_8$张力。
2025-04-18 astro-ph.CO
Observational evidence for parametrized emergent dark energy models
本研究提出含参数b的bPEDE暗能量模型系列,通过观测哈勃数据验证其拟合效果优于ΛCDM和PEDE模型,能缓解哈勃张力,为解释晚期宇宙加速提供新的可行方案。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmologically viable non-polynomial quasi-topological gravity: explicit models, $Λ$CDM limit and observational constraints
Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing, National Observatory of Athens(雅典国家天文台天文学、天体物理学、空间应用与遥感研究所);Departamento de Matemáticas, Universidad Católica del Norte(北天主教学院数学系);CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学院星系与宇宙学重点实验室,中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文研究了非多项式准拓扑引力在宇宙学中的影响,通过构建多项式、四次方、幂律等模型,展示不同函数形式导致的膨胀历史差异,并通过观测数据验证模型与ΛCDM的兼容性。
2026-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shan--Chen interacting vacuum cosmology
在本文中,我们引入了一类新的相互作用真空模型,其基础是将Shan \& Chen在晶格动力学理论中提出的状态方程重新转换为真空与冷暗物质(CDM)之间的耦合.这种耦合允许真空演化,并且在特征能量标度$ρ_*$周围是非线性的,在比$ρ_*$低得多和高得多的标度处,这种耦合变成具有典型幂律演化的线性耦合。专注于最简单的子类模型的相互作用只包括一个能量交换和CDM保持测地线,我们首先说明了各种可能的模型,可以产生从山-陈耦合,在早期和晚期的几个不同的行为取决于模型参数的值选择。然后,我们把第一个观测约束这个山-陈相互作用的真空场景,进行MCMC分析,以找到那些值的模型和宇宙学参数的观测数据所青睐的。我们专注于模型的非线性耦合是相关的,在后期,选择的参考能量尺度$ρ_*$,在$Λ$ CDM的临界能量密度。我们表明,我们使用的观测数据与导致不同宇宙学的各种模型是兼容的。然而,我们也表明,$Λ$ CDM是首选的所有山-陈相互作用的真空模型,我们研究,并评论这些模型无法放松的$H_0$和$σ_8$紧张局势。
2022-02-28 astro-ph.CO
Breaking through the high redshift bottleneck of Observational Hubble parameter Data: The Sandage-Loeb signal Scheme
本文提出了一种通过探测Sandage-Loeb信号(SL信号)来测量高红移下哈勃参数$H(z)$的有效方案,该方案可以在下一代超大望远镜上实现。它将在很大程度上将目前观测到的哈勃参数数据(OHD)扩展到$z \in [2.0,5.0]$的红移区域,即所谓的“红移沙漠”,在那里其他暗能量探测器很难提供有用的宇宙膨胀信息。通过模拟CODEX(Cosmic Dynamics and EXo-earth experiment)类巡天的观测数据并约束各种宇宙学模型来量化这种未来测量的能力,我们发现SL信号方案将OHD的红移上限从$z_\mathrm{max}=2.3$提高到了$z_\mathrm{max}\simeq 5.0$,对不同的暗能量模型提供了更精确的约束,并极大地改变了参数的简并方向。对于$Λ$ CDM情形,$58\%$提高了$Ω_m$的精度,并且$Ω_m$和$Ω_ Λ$之间的简并度强烈地向$Ω_k = 0$直线的垂直方向旋转;对于$w$ CDM情形,$15\%$提高了$w$的精度.对不同时变$w(z)$进行了Fisher矩阵预测。
2015-01-08 astro-ph.CO
Probing the properties of relic neutrinos using the cosmic microwave background, the Hubble Space Telescope and galaxy clusters
我们研究了扩展的$Λ$ CDM情景对宇宙中微子背景(CNB)的观测约束($Λ$ CDM $+ N_{\rm eff} + \sum m_ν + c^2_{\rm eff} + c^2_{\rm vis} + ξ_ν$)使用来自\textit{Planck} CMB的最新观测数据(温度功率谱,低极化和透镜重建),重子声振荡(BAO),\textit{ Hubble Space Telescope}(\textit{HST})中哈勃常数的最新局部值和星系团(GCs)丰度信息。我们使用CMB + BAO + \textit{HST}数据和不使用GC数据研究了CNB背景的约束。我们发现$ΔN_{\rm eff} = 0.614 \pm 0.26$在68%的置信水平时,GC数据加入分析。我们没有发现显着的偏差,声速在CNB休息帧。我们还利用观察数据分析了特定案例$Λ$ CDM $+ N_{\rm eff} + \sum m_ν + ξ_ν$。在这种情况下,我们发现$ΔN_{\rm eff} = 0.60 \pm 0.28$的置信水平为68%。在这两种情况下,没有发现退化参数的平均偏差。
2017-11-24 astro-ph.CO
Beyond $j=1$: Observational Constraints on Almost-$Λ$CDM Cosmologies
University of Cape Town(开普敦大学);Duy Tan University(越南科技大学);North-West University(西北大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台)
研究通过考虑三种近似\(\Lambda\)CDM宇宙学闭合,利用马尔可夫链蒙特卡罗分析多种观测数据,在不假设暗能量状态方程参数化的情况下,直接从观测重建宇宙膨胀历史,结果表明这些模型与标准暗能量模型有竞争力,证明了模型无关宇宙学的作用。
2026-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on kinematic models from the latest observational data
运动学模型受到来自几何距离测量的最新观测数据的约束,其中包括557个Ia型超新星(SNIa)Union2数据和15个哈勃观测数据。考虑两个参数化的减速参数,得到了当前减速参数$q_{0}$、加加速度参数$j_{0}$和跃迁红移$z_{T}$的值。此外,根据加加速度参数$j(z)$的变化,给出了两种参数化运动学模型与$Λ$ CDM模型的偏差。此外,它表明,加加速度参数$j(z)$的约束是弱的,由目前的几何观测数据。
2011-05-10 astro-ph.CO
Observational Tests of Gauss-Bonnet Like Dark Energy Model
通过与宇宙学观测检验的比较,研究了基于Gauss-Bonnet不变量${\cal G}$的动力学暗能量模型的一致性.所研究的模型是高斯-邦尼特暗能量的修正形式、MGB-DE模型以及相互作用的MGB和$n_0$ MGB模型。所提出的模型的能量密度是哈勃率H及其时间导数的幂的组合。为了探讨MGB暗能量模型的性能,我们使用了数据分析方法和数值解,在背景和扰动水平,根据最近的观测数据从SNIa,重子声学振荡(BAO),哈勃参数,CMB数据,和结构形成数据调查。采用联合数据集并与LCDM的结果进行比较,结果表明,所有版本的MGB-DE和$Λ$ CDM都能正确地预测膨胀历史和结构演化。如果我们使用纯宇宙晚期数据集,我们发现所有的MGB-DE模型在最近的时间都是成功的,没有任何明显的证据支持或反对$Λ$ CDM,而对于早期宇宙,统计结果表明$Λ$ CDM比所有版本的MGB-DE模型有更好的一致性。
2019-06-11 astro-ph.CO gr-qc
Inverse non-metricity in $f(Q)$ gravity: cosmology and observational constraints
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学科学学院空间科学与天体物理研究所);Departamento de Física, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学科学学院物理系);Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系);INFN Sezione di Napoli, Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
本文研究含逆非度规项的最小$f(Q)$修改引力模型,结合多类宇宙学观测数据约束其参数,发现该模型可缓解$H_0$张力但受晚期数据严格限制。
2026-03-28 astro-ph.CO