Testing averaged cosmology with type Ia supernovae and BAO data
精确宇宙学的一个重要问题是确定平均和反向反应对观测预测的影响，特别是考虑到新观测数据的丰富和统计技术的改进。本文讨论了一类平均宇宙学的观测可行性，这类宇宙学由一个简单的参数化唯象双尺度反反应模型和解耦的空间曲率参数组成。我们进行了贝叶斯模型选择分析，发现这类平均现象宇宙学模型是有利于相对于标准的$Λ$ CDM宇宙学的情况下，目前SNe Ia和BAO数据进行联合分析。特别是，分析提供了观测证据的非平凡的空间曲率。
2017-03-23 astro-ph.CO
Four New Observational $H(z)$ Data From Luminous Red Galaxies of Sloan Digital Sky Survey Data Release Seven
采用微分年龄法，利用Sloan数字巡天数据7（SDSS DR 7）中包含红移$0<z<0.4$的17832个亮红星系（LRGs）测量哈勃参数。利用全谱拟合软件UlySS，用单星族（SSP）模型对这些光谱进行了约简，并得到了我们所选样本的最佳年龄信息。随着年龄-红移关系的减小，获得了4个新的观测$H(z)$数据点，它们分别是$H(z)=69.0\pm19.6$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ at $z=0.07$，$H(z)=68.6\pm26.2$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ at $z=0.12$，$H(z)$ = $72.9\pm29.6$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ at $z=0.2$和$H(z)$ = $88.8\pm36.6$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ at $z=0.28$.结合其他21个OHD数据点，给出了平面和非平面$Λ$ CDM模型的约束性能。
2014-05-22 astro-ph.CO
The effects of galaxy formation on the matter power spectrum: A challenge for precision cosmology
即将到来的弱透镜调查，如LSST，EUCLID和WFIRST，旨在以前所未有的精度测量物质功率谱。为了充分利用这些观测结果，需要模型，给定一组宇宙学参数，可以预测1%或更好的水平的非线性物质功率谱对应于同向波数0.1<k<10 h/Mpc的尺度。我们采用了OWLS计划的大型模拟套件来研究各种重子过程对物质功率谱的影响。此外，我们还研究了不同质量分量上的功率分布，重子对CDM的反反应，以及对物质功率谱的主导效应的演化。我们发现，单个重子过程能够改变功率谱高达百分之几十。我们的模拟，包括活动星系核反馈，我们认为这是我们最现实的模拟，因为，与以前的研究中使用的，它已被证明可以解决过冷问题，并重现光学和X射线观测星系群，预测了相对于仅暗物质模拟的功率降低，在z=0时，从k~0.3 h/Mpc时的1%到k~1 h/Mpc时的10%以及k~10 h/Mpc时的30%。这与重子通过冷却提高功率的天真观点相矛盾，冷却仅在k>70 h/Mpc时才是主要效应。因此，当k> 0.3h/Mpc时，重子，特别是活动星系核的反馈在理论功率谱中是不可忽略的。因此，在我们能够实现即将到来的弱透镜巡天的目标之前，有必要提高我们对星系形成中反馈过程的理解，或者至少通过辅助观测来限制它们。
2011-05-03 astro-ph.CO
Observational Aspects of an Inhomogeneous Cosmology
宇宙学中最大的谜团之一是暗能量，这是解释宇宙在标准模型中加速膨胀所必需的。但是，也许我们可以在不引入新物理学的情况下解释这些观测结果，只需后退一步，重新审视宇宙学的基本概念之一，均匀性。在标准宇宙学中，假设宇宙是均匀的，但这在小尺度（<200 Mpc）下是不正确的。由于作为现代宇宙学基础的广义相对论是一个非线性理论，人们可以预期在物质分布不均匀的情况下会有一些反反应。对这些反反应（反馈）的大小的估计从微不足道到完全能够解释宇宙的加速膨胀。最后，唯一可以确定的方法是用观测数据来检验非均匀宇宙学理论的预测，比如时间逃逸宇宙学。如果这些理论提供了对宇宙的有效描述，那么除了其他影响之外，人们还可以预期哈勃参数对视线物质分布的依赖性。位于一定距离的星系的红移预计会更小，如果视线中的环境主要是高密度（集群），而不是主要是低密度环境（空洞）。在这里，我们提出了一个测试这个预测使用红移和基本面距离的椭圆星系从SDSS DR8数据。为了得到可靠的统计数据，以处理距离估计中的不确定性和由于特殊运动而产生的自然散射，人们必须系统地研究大量的星系。因此，SDSS形成了测试时间逃逸宇宙学和类似理论的完美基础。这个宇宙学测试的初步结果显示在这方面的贡献。
2012-11-08 astro-ph.CO
Quantum Fisher Cosmology: Confronting Observations and the Trans-Planckian Problem
量子费歇尔宇宙学的目的是利用关于纯德西特态的量子费舍尔信息来推导出德西特加速膨胀宇宙的原始相存在的模型无关的观测结果。这些量子特征被编码在一个依赖于尺度的量子宇宙学倾斜中，定义了我们可以称之为德西特普适性类。实验预测是：i）从红色到蓝色倾斜的相变，其尺度为$k= 1$ Mpc $^{-1}$，其自然地解决了宇宙学的反普朗克问题，ii）在CMB尺度$k= 0.05$ Mpc $^{-1}$等于$0.0328$的曲率波动的光谱指数，iii）在尺度$k=0.002$ Mpc $^{-1}$等于$-0.0019$的倾斜，iv）对于极高的多极，CMB峰值的幅度的增强（$l > 10^5$），它可以提供原始黑洞形成的自然机制作为暗物质的来源，v）$8$ Mpc量表相对于CMB量表缺乏功效，这可以解释$σ_8$紧张。
2021-08-23 astro-ph.CO hep-th
Towards an Observational Appraisal of String Cosmology
我们回顾了弦宇宙学在实验数据中的观测现状。我们首先定义常见的观测参数，并讨论如何确定它们为一个给定的模型。然后，我们回顾了几个弦理论模型的可观测足迹，讨论了各种潜在信号的意义。在整个过程中，我们评论了在宇宙学中寻找弦论证据的当前和未来前景，以及未来的重要问题。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Calculation of distances in cosmological models with small-scale inhomogeneities and their use in observational cosmology: a review
宇宙不是完全均匀的。即使它在大尺度上足够均匀，但在小尺度上它是非常不均匀的，这对光的传播有影响，因此作为红移函数的距离在许多情况下是通过光的传播来定义的，可以不同于均匀的情况。简单的模型可以考虑到这一点。我回顾这个想法的历史，它的推广到各种各样的宇宙模型，简单模型的解析解，比较这种解决方案与精确解和数值模拟，应用，简单的解析近似的距离方程，以及（所有这些方面）的相关概念的“瑞士奶酪”宇宙。
2019-12-27 astro-ph.CO
Cosmology with Peculiar Velocities: Observational Effects
在本文中，我们调查如何观测效应可能会偏离宇宙学的推论，从奇特的速度测量。具体来说，我们看看如何批量流量测量与理论预测相比。通常，整体流计算试图近似观察者周围球体中发生的流。使用Horizon Run 2模拟，我们表明，传统的整体流估计方法可能会高估整体流的大小，原因有两个：当测量几何形状不是球形时（数据不覆盖整个天空），以及当观测值采样不足时速度分布。我们的研究结果可以解释为什么几个整体流测量发现整体流的速度似乎比标准的ΛCDM宇宙学中预期的要大。我们建议一个不同的方法比较散装流量宇宙模型，其中理论预测为每个散装流量测量计算专门为该调查的几何形状和采样率。这意味着整体流量值在不同的测量之间是不可比的，但它们与宇宙学模型是可比的，这是更重要的衡量标准。
2016-09-13 astro-ph.CO
Observational cosmology with Artificial Neural Networks
在宇宙学中，对观测证据的分析对于检验宇宙的理论模型非常重要。人工神经网络是数据建模的强大和通用的计算工具，最近正在考虑在宇宙学数据的分析。本文的主要目标是提供一个介绍人工神经网络和描述一些应用宇宙学。我们概述了神经网络的基本原理及其技术细节。在整个三个例子中，我们展示了他们的能力，在建模宇宙学数据，节省计算时间的数值任务，恒星物体分类。人工神经网络提供了有趣的特性，使其成为宇宙学研究中数据分析的可行替代方法。
2022-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Luminosity distance in Swiss cheese cosmology with randomized voids and galaxy halos
研究了星系晕和大尺度空洞产生的引力透镜引起的光度距离涨落。空隙通过由\LambdaCDM Friedman-Robertson-Walker背景组成的“瑞士奶酪”模型来表示，其中去除了许多随机分布的共动半径为35 Mpc的球形区域。然后将一部分去除的质量以随机定位的晕的形式放置在球体的壳上，用Navarro-Frenk-White轮廓建模。其余的质量被放置在球体的内部，或者是平滑分布，或者是随机分布的晕圈。我们使用Holz & Wald（1998）方法的一个变体计算了星等位移的分布，其中包括透镜剪切的影响。在我们考虑的两个模型中，这个分布的标准差是0.065和0.072星等，平均值是-0.0010和-0.0013星等，对于半径为35 Mpc的空洞，红移为1.5的源，空洞的选择使得90%的质量在今天的壳层上。由于空隙和晕圈的标准偏差是一个因素~ 3大，由于35 Mpc的空隙单独与1 Mpc的壳厚，我们在我们以前的工作中研究。近似地说，分布的方差只取决于平均柱深和晕的浓度，以及晕形式的质量密度的分数（与平滑分布相反）：它与晕在空间中的分布方式无关。我们推导出一个近似的解析公式的方差，同意我们的数值结果，以\lesssim 20%的z \simeq 1.5。
2012-07-16 astro-ph.CO
Observational Exclusion of a Consistent Quantum Cosmology Scenario
人们经常争论说，通货膨胀抹去了它开始之前发生的一切信息。量子引力，在普朗克时代是相关的，因此似乎几乎不可能用宇宙学观测来探测。一般来说，只有非常特别的场景或超精细的初始条件才能导致可观测检验的理论。在这里，我们考虑一个定义明确、动机良好的候选量子宇宙学模型，它预测了暴胀。使用最近的观测约束宇宙微波背景B模式，我们表明，该模型被排除所有的参数空间，没有任何调整。对圈量子宇宙学的变形代数方法得出了一些重要的结论。我们强调，无论是一般的圈量子宇宙学还是圈量子引力都不是本研究所不赞成的，但它们的可证伪性是成立的。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational tests for Λ(t)CDM cosmology
我们研究了一类宇宙学模型的观测可行性，其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减，导致在后期产生冷暗物质粒子。与平坦ΛCDM情形类似，在这类Λ（t）CDM情形中，只有一个自由参数需要由数据调整，即物质密度参数。为了进行我们的分析，我们使用三个最新的SNe Ia编译集（Union2，SDSS和Constitution）以及当前对z = 0.2和z = 0.35处的BAO峰值的距离的测量以及CMB功率谱的第一个声学峰值的位置。我们发现，在$χ^2$统计两个模型提供了良好的拟合数据和类似的结果。使用当前的SDSS和Constitution SNe Ia汇编，研究了由于SNe光曲线拟合方法（SALT 2和MLCS 2k2）导致的参数估计差异的定量分析。还使用2dFGRS进行了物质功率谱分析，与SDSS和Constitution MLCS2k2数据的约束条件具有很好的一致性。
2011-08-11 astro-ph.CO
SFT non-locality in cosmology: solutions, perturbations and observational evidences
本文综述了弦场论（SFT）中的宇宙学模型在暗能量中的应用。本文概述了线性模型的一种构造解的方法，探讨了这种模型的宇宙学扰动和观测证据。我们明确证明了系统的稳定性在最典型的配置中的线性顺序。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Requirements for Lyman-alpha Forest Tomographic Mapping of Large-Scale Structure at z ~ 2
z > 2的莱曼α（Lya）森林在大尺度上追踪了底层的暗物质分布，如果有足够的视线，可以用来创建大尺度结构的3D地图。我们研究的观测要求，构建这样的地图和估计的信号噪声作为曝光时间和视线密度的函数。z = 2.25时的视线密度为n_los = [360，1200，3300] deg^{-2}，极限星等为g =[24.0，24.5，25.0]，导致横向视线分离为d_perp = [3.6，1.9，1.2] h^{-1} Mpc，这大致设定了重建比例。我们模拟这些重建使用模拟光谱与现实的噪声特性，并发现，光谱与S/N = 4每埃可以用来生成地图，清楚地跟踪底层的暗物质在超密度的rho/<rho>~ 1。对于VLT/VIMOS摄谱仪，曝光时间t_exp = [4，6，10]小时对于空间分辨率为ε_3d = [5.0，3.2，2.3] h^{-1} Mpc的图是足够的。假设沿着视线探测到的是~ 250 h^{-1} Mpc，那么1 ° ^2的测量区域将覆盖在=2.3时~ 10^6 h^{-3} Mpc ^3的同动体积<z>，这使得使用8- 10米的望远镜能够有效地绘制大体积的地图。这些图可用于研究星系环境，探测原星系团，以及研究高Z下大尺度结构的拓扑结构。
2014-05-15 astro-ph.CO
Observational Viability and Stability of Nonlocal Cosmology
我们表明，一类非局域引力模型，提出来解释目前的宇宙加速没有暗能量，通过两个主要的测试：第一，他们可以被定义为不改变，观测正确，广义相对论的预测引力束缚系统。第二，它们是稳定的，没有幽灵，除了广义相对论之外没有额外的激发。在这一点上，他们不同于他们的，幽灵般的，本地化的版本。系统的初始值约束与广义相对论中的相同，我们的非定域修正永远不会将原始引力子转换为鬼。
2013-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Brane cosmology from observational surveys and its comparison with standard FRW cosmology
研究了膜上的几种暗能量模型。并在四维Friedmann-Robertson-Walker宇宙学框架下与相应的理论进行了比较。为了约束所考虑的模型的参数，最近的观测数据，包括SNIa视星等测量，重子声学振荡结果，哈勃参数演化数据和物质密度扰动。得到了远程平行理论中所谓的{ \it state finder}参数的显式公式，这可能有助于测试这些模型，并建立环量子宇宙学和膜宇宙学之间的联系。它的结论是，联合分析，因为这里开发的一个允许估计，在一个非常方便的方式，可能的偏差，从标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克的真实宇宙宇宙学。
2013-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology-independent Estimate of the Hubble Constant and Spatial Curvature Using Time-delay Lenses and Quasars
利用Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规中的距离和规则，利用强透镜时间延迟数据和Ia型超新星（SN Ia）的光度距离，可以得到对哈勃常数和空间曲率$Ω_{K}$的与模型无关的约束.然而，这种方法受到Ia超新星相对较低红移的限制。在这里，我们建议使用类星体作为距离指标，扩大覆盖范围，包括强透镜系统的红移范围。我们提供了一种新的和改进的方法，同时测定$H_0$和$Ω_{K}$。通过对七个强透镜系统的时间延迟测量和已知的类星体的紫外-X射线光度关联，我们约束了$H_0$和$Ω_{K}$的可能值，发现$H_0=75.3^{+3.0}_{-2.9}$ km $\rm s^{-1}$ $\rm Mpc^{-1}$和$Ω_{K}=-0.01^{+0.18}_{-0.17}$ .测得的$Ω_{K}$与零空间曲率一致，表明宇宙没有明显偏离平坦宇宙。如果我们使用平坦度作为先验，我们推断$H_0=75.3^{+1.9}_{-1.9}$ km $\rm s^{-1}$ $\rm Mpc^{-1}$，表示2.5\%的精度。如果我们进一步将这些数据与1048当前的Pantheon SNe Ia结合，我们的模型独立约束可以进一步改进为$H_0=75.3^{+3.0}_{-2.9}$ km $\rm s^{-1}$ $\rm Mpc^{-1}$和$Ω_{K}=0.05^{…
2020-05-21 astro-ph.CO
Observational Cosmology And The Cosmic Distance Duality Relation
研究了角直径与光度距离之间的宇宙距离对偶关系的有效性。为了测试这种对偶关系，我们使用最新的联盟2超新星Ia型（SNe Ia）数据来估计光度距离。角直径距离的估计来自星系团（真实和模拟）和FRIIb射电星系的样本。我们以六种不同的方式将距离对偶关系参数化为红移的函数。我们的结果排除了一些参数化显着。
2011-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Observational issues in loop quantum cosmology
量子引力有时被认为是一种形而上学的思辨。在这篇评论中，我们表明，虽然仍然非常难以达到，实际上可以预期的观测签名。早期宇宙是探索“普朗克尺度物理学”的宝贵实验室。圈量子引力作为一个非微扰和背景无关的引力量子化的最佳候选人之一，我们详细介绍了一些预期的功能。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
WMAP7 constraints on scalar-field power-law cosmology
本文研究了尺度因子为时间幂次的幂律宇宙学$a \propto t^{\a}$。考虑到具有正则标量场和尘埃占优的晚期宇宙，我们利用宇宙微波背景辐射（WMAP 7）、重子声振荡（BAO）和哈勃观测数据，求出了幂律的幂指数$\a$和其他宇宙学变量。发现功率$\a$是$0.99 \pm 0.02$（WMAP 7 +BAO+ $H_0$）和$0.99 \pm 0.04$（WMAP 7）。这些值并不排除在1 $σ$加速的可能性，因此一般来说，幂律宇宙学是可行的。在考虑正则标量场暗能量幂律展开的情况下，我们导出了标量场势、精确解、状态方程参数，并利用观测数据绘制了它们的演化曲线。我们确认，WMAP 7数据排除了包含动力学正则标量场的幂律宇宙学的可能性，因为它的状态方程参数的当前值与WMAP 7的结果不匹配，即使用WMAP 7的标量场幂律宇宙学给出了$w_{ϕ, 0} = -0.4493 \pm 0.0300 $，而使用WMAP 7的$w_ϕ$ CDM允许在$w_{ϕ, 0} = -0.69$处状态方程参数的最大值（+1 $σ$）。
2013-07-19 astro-ph.CO
Attractors, Statefinders and Observational Measurement for Chameleonic Brans--Dicke Cosmology
研究了变色龙Brans-Dicke模型在FRW宇宙中的应用.一个框架来研究相空间中的稳定性和吸引子的解决方案开发的模型。我们表明，依赖于物质场和稳定性条件，它是可能的，实现幻影般的行为，而不引入幻影场的模型，而稳定性得到满足，幻影交叉发生。研究了不同物质与变色龙标量场相互作用模型的状态探测器参数。我们还比较了我们的模型与目前的观测。
2011-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Full-shape cosmology analysis of SDSS-III BOSS galaxy power spectrum using emulator-based halo model: a $5\%$ determination of $σ_8$
对SDSS-Ⅲ BOSS DR 12星系表中的4个星系样本在$0.2 < z < 0.75$上进行了红移空间功率谱的全形宇宙学分析。对于理论模板，我们使用一个仿真器，这是建立在一个合奏集的$N$体模拟，这使得快速和准确的计算红移空间的功率谱晕。结合晕占据分布来模拟晕-星系的联系，我们可以在平坦的$Λ$ CDM宇宙学中计算类BOSS星系的红移空间功率谱。在我们的宇宙学推断中，我们使用功率谱图，四极和十六极，并包括7个讨厌的参数来模拟每个星系样本的晕星系连接的不确定性，但不使用任何信息的丰富的星系。我们证明了我们的分析管道使用模拟目录的BOSS-类星系，使用不同的配方的晕星系连接，包括组装偏置效应产生的验证。假设弱先验宇宙学参数，除了$Ω_{\rm b}h^2$和$n_{\rm s}$，我们表明，我们的模型很好地再现了BOSS功率谱。包括功率谱信息的$k_{\rm max}=0.25\,h{\rm Mpc}^{-1}$，我们发现$Ω_\mathrm{m}=0.301^{+0.012}_{-0.011}$，$H_0=68.2 \pm 1.4~\mathrm{km\,s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$，和$σ_8=0.786^{+0.036}_{-0.037}$，为模式和68\%的可信区间，边缘化后的滋扰参数。我们发现，由于散粒噪声的支配和边缘化的晕星系连接参数的最大波长$…
2022-03-11 astro-ph.CO
Observational constraints on Horava-Lifshitz cosmology
我们使用Ia型超新星（SNIa），重子声学振荡（BAO），和宇宙微波背景（CMB）的观测数据，以及大爆炸核合成（BBN）的要求，约束由Horava-Lifshitz引力支配的宇宙学场景。我们考虑引力扇区的详细和非细致平衡版本，并且我们包括物质和辐射扇区。我们的结论是，详细平衡的情况下，不能排除从观测的角度来看，但相应的似然轮廓施加严格的约束所涉及的参数。超出细致平衡的情景与观测数据是相容的，我们提出了相应的严格约束和等值线图的参数。虽然这种分析表明Horava-Lifshitz宇宙学可以与观测相容，但它并没有启发关于其可能的概念和理论问题的讨论。
2009-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Newtonian versus relativistic cosmology
我们展示了相对论性物质和速度功率谱在不同规范下的表现。我们构造了一个新的规范，在所有尺度下，这两个谱都符合牛顿理论。然而，在这个规范中存在着牛顿理论中不存在的几何量，例如哈勃参数的局部变化。将这个量与二阶牛顿量进行比较，我们发现牛顿理论在大于10 Mpc的尺度上是不准确的。这强调了相对论修正对牛顿宇宙学N体模拟在这些尺度上的重要性。
2012-09-05 astro-ph.CO
Reionization and Cosmology with 21 cm Fluctuations
通过红移21厘米线测量中性氢的空间分布有望彻底改变我们对再电离时代和第一个星系的认识，并可能为从红移1<z<4观测宇宙学提供一个强大的新工具。在这篇综述中，我们讨论了最近的进展，我们的理论理解的时代的再电离（EoR），应用21厘米断层扫描宇宙学和测量的暗能量状态方程后再电离，仪器和观测技术共享的21厘米EoR和后再电离宇宙学机器。我们特别强调第一代21厘米波动仪器的预期信号和观测能力。
2009-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
The impact of correlated projections on weak lensing cluster counts
大尺度结构投影是将在弱透镜图中检测到的簇的剪切信号转换为维里质量的障碍。然而，如果我们能够预测它的振幅，这一步对于用剪切峰丰度来约束宇宙学是不必要的。我们生成了一个跨越四个宇宙学模型的N体模拟的大型系综，每个模型的总体积为V~1（Gpc/h）^3。被认为是物质密度参数和波动幅度的变化。我们测量了在~100 Mpc/h板中投影的质量密度峰值的丰度，以确定与模拟集群空间相关的结构的影响，这些结构由3D朋友的朋友算法识别。晕模型表明，密度场的平滑滤波器的选择是重要的，在减少个人晕质量的相关投影的贡献。在整个分析过程中使用的最佳补偿滤波器的情况下，这种贡献小于2%。我们测量了在不同厚度的板上投影时峰的质量变化。26 Mpc/h和102 Mpc/h的板中的峰与51 Mpc/h的板中的峰相比，平均质量变化小于2%。然后，我们探索了投影峰值质量函数的宇宙学依赖性，并发现，对于宽范围的板厚度（<500 Mpc/h），它与宇宙学的尺度完全相同的方式作为3D朋友的朋友质量函数和Sheth-Tormen公式。这扩展了Marian et al.（2009）的早期结果。最后，我们表明，对于所有考虑的宇宙学模型，低和中间的质量仓的峰值丰度可以使用修改后的Sheth-Tormen功能的形式来描述，在10%-20%的准确度。
2009-12-01 astro-ph.CO
Observational constraints on varying neutrino-mass cosmology
我们考虑了精髓的一般模型，并研究了质量与场相关的大质量中微子物质对物质功率谱的影响。在最小耦合中微子物质的情况下，我们研究了跟踪模型与逆幂律和双指数势的效果。我们提出了详细的调查与陡峭的指数势，非最小耦合到大量的中微子物质的标度场，我们从观测数据中得到依赖于场的中微子质量的约束。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Average observational quantities in the timescape cosmology
我们研究了最近提出的观测上可行的替代均匀宇宙学与光滑暗能量，时间逃逸宇宙学的属性。在时间逃逸模型中，宇宙加速被实现为一种明显的效应，这种效应与束缚系统中的观测者相对于普通广义相对论中非均匀几何中的体积平均观测者的时钟和杆的校准有关。该模型是基于一个精确的解决方案的Buchert平均爱因斯坦方程与反作用。本文探讨了一些观测测试，这将使时间逃逸模型区分从均匀宇宙学与宇宙学常数或其他光滑的暗能量，在当前和未来几代的暗能量实验。预测如下：共动距离测量; H（z）;暗能量状态方程的等价性w（z）; Sahni，Shafieloo和Starobinsky的Om（z）测度; Alcock-Paczynski检验;重子声学振荡测度D_v; Clarkson，Bassett和Lu的不均匀性检验;宇宙学红移的时间漂移。在可能的情况下，预测进行比较，在均匀的宇宙学与暗能量的类似措施，最近的独立研究。三个独立的测试结果可能与Lambda CDM模型的紧张局势的迹象被发现是一致的时间逃逸宇宙学的期望。
2009-12-11 astro-ph.CO gr-qc
The possible resolution of Boltzmann brains problem in phantom cosmology
我们认为著名的玻尔兹曼大脑问题的框架中的简单的幻影能量模型与小裂和大裂奇点。结果表明，这些模型（i）满足观测数据，（ii）可能不受玻尔兹曼脑问题的影响。通过Bekenstein约束，体模模型中的人类观察者只能存在于$t<t_{f}$（$t_{f}$是宇宙的寿命）中。如果在宇宙历史的这一部分无序的观察者的分数可以忽略不计，与有序的观察者相比，那么玻尔兹曼脑问题就不会出现。由这一要求导出的模型参数的界与观测资料的允许范围并不矛盾。
2014-10-10 astro-ph.CO
Self-Interacting Dark Matter in Cosmology: accurate numerical implementation and observational constraints
本文系统而精确地讨论了自相互作用暗物质模型中，相对论性时从原始等离子体中退耦出来的粒子的宇宙学扰动的演化。我们在公开可用的玻尔兹曼代码中提供了在以前的论文[JCAP，09（2020）041]中开发的玻尔兹曼层次结构的数值实现，并展示了它如何应用于现实的DM候选者，例如共振或非共振产生机制下的无菌中微子，以及不同的场介质。在与传统的流体近似-也被称为$c_{\rm eff}-c_{\rm vis}$参数化-我们的方法如下的演变相空间扰动下弹性DM相互作用的广泛的相互作用模型，包括后期动力学解耦的影响。最后，我们分析了不同的自相互作用模型在线性结构形成上留下的印记，这些印记可以使用Lyman- $α$森林和卫星计数来约束。我们发现新的下限的粒子质量比以前的限制较少的限制。
2022-02-16 astro-ph.CO
Perspectives in cosmology
以暴胀理论为基础的“新标准宇宙学”有着令人印象深刻的观测支持。我回顾了新宇宙学和它所提出的宇宙的全球观--多元宇宙--的一些悬而未决的问题。我特别关注进一步观测检验暴胀和多元宇宙的前景。
2009-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Machine Learning for Observational Cosmology
本文综述了机器学习在观测宇宙学中的应用进展，并探讨了处理未来艾字节级巡天数据所需的高性能计算关键问题。
2023-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational effects from quantum cosmology
在暴胀的背景下，量子宇宙学作为早期宇宙的可检验模型的地位进行了评估。虽然传统的惠勒-德威特量子化无法在宇宙微波背景中产生相当大的影响，但最近的圈量子宇宙学可以产生潜在的可检测到的偏离标准宇宙光谱的现象。因此，目前的观测限制了模型的参数空间，这可能会被不久的将来的实验证伪。
2013-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Cosmology with cosmic web environments I. Real-space power spectra
我们进行了第一次全面和定量的真实空间分析的宇宙信息内容的环境中的宇宙网络（空隙，细丝，墙壁和节点）的非线性尺度，$k = 0.5$ $h$ /Mpc。依靠大量的$N$ -身体模拟从Quijote套件，环境定义通过潮汐张量的特征值和Fisher形式主义是用来评估的约束功率的功率谱中得出的四个环境和它们的组合。我们的研究结果表明，有更多的信息，在环境依赖的功率谱，无论是单独的，当结合在一起，比在物质功率谱。通过打破宇宙学模型参数之间的一些关键简并，如$M_ν$- $σ_\mathrm{8}$或$Ω_\mathrm{m}$ - $σ_8$，在确定的环境中计算的功率谱改善了对宇宙学参数的约束，通过因子$\sim 15$为总中微子质量$M_ν$和$\sim 8$为物质密度$Ω_\mathrm{m}$，而不是从物质功率谱得出的。我们表明，这些更严格的限制，获得了广泛的最大规模，从$k_\mathrm{max} = 0.1$ $h$ /Mpc的高度非线性制度与$k_\mathrm{max} = 0.5$ $h$ /Mpc。我们还报告了一个8倍高的值的信噪比的光谱的组合相比，物质之一。重要的是，我们表明，所有提出的结果是强大的定义环境的参数的变化，因此建议的定义，我们选择定义它们的鲁棒性。
2021-12-07 astro-ph.CO
Data Analysis and Phenomenological Cosmology
在精确宇宙学的时代，即使是百分比水平的影响对宇宙学观测值也是重要的。最近$H_0$的局部值和全局值之间的紧张关系要比这重要得多，任何可能的解决方案都可能依赖于我们超越标准的$Λ$ CDM宇宙学模型。对于小得多，但潜在的重大影响，平均的空间曲率和宇宙学对观测预测的反作用可能会发挥作用。随着新观测数据的精确度提高和统计技术的改进，情况尤其如此。在本文中，我们讨论了一类物理动机的宇宙学的观测可行性，可以参数化的唯象双尺度反反应模型与解耦的空间曲率参数和两个哈勃尺度。利用最新的JLA超新星数据和一些最新的BAO数据，我们进行了贝叶斯模型选择分析，发现唯象模型并不优于标准的$Λ$ CDM宇宙学模型。虽然仍然有一个非零和不平等的动态和几何空间曲率的偏好，几乎没有证据表明不同的哈勃尺度在这些现象学的模板模型。
2018-09-06 astro-ph.CO
Observational constraints on Hubble constant and deceleration parameter in power-law cosmology
在本文中，我们表明，在幂律宇宙学的宇宙膨胀历史基本上取决于两个关键参数，即哈勃常数$H_{0}$和减速参数$q$。我们发现这些参数的限制，从最新的$H(z)$和SNe Ia数据。在1 $σ$水平，来自$H(z)$数据的约束条件被获得为$q=-0.18_{-0.12}^{+0.12}$和$H_{0}=68.43_{-2.80}^{+2.84}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，而来自SNe Ia数据的约束条件被读取为$q=-0.38_{-0.05}^{+0.05}$和$H_{0}=69.18_{-0.54}^{+0.55}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。我们还使用$H(z)$和SNe Ia数据进行联合测试，从而产生约束$q=-0.34_{-0.05}^{+0.05}$和$H_{0}=68.93_{-0.52}^{+0.53}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。$H_{0}$的估计被认为是在密切的协议与最近进行的一些调查在文献中。分析表明，观测数据在幂律宇宙学框架内成功地描述了宇宙加速。我们发现，幂律宇宙学容纳$H(z)$和SNe Ia数据。我们还测试了幂律宇宙学使用原始核合成，产生的约束$q\gtrsim 0.72$和$H_{0}\lesssim 41.49$公里的$^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这些限制被认为是不一致…
2013-04-15 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Interacting quintessence cosmology from Noether symmetries: comparing theoretical predictions with observational data
本文在标量-张量引力下利用Noether对称性方法求解非平坦相互作用精质宇宙学模型，所得解可解释宇宙加速膨胀并与Pantheon超新星、伽马射线暴及哈勃参数观测数据相符。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The halo model in a massive neutrino cosmology
我们提供了大量的中微子宇宙学的背景下的晕模型的定量分析。我们讨论了所有必要的成分建模的非线性物质和冷暗物质的功率谱，并与N体模拟的结果，将大量的中微子进行比较。我们的中微子晕模型能够以$\sim 20\%$的精度捕捉到物质团簇的非线性行为，直到$k=10~h/$ Mpc的非常非线性尺度（这将受到重子物理的影响）。最大的差异出现在$k=0.5-1~h/$ Mpc的范围内，其中1-halo和2-halo项是可比的，并且也存在于无质量中微子宇宙学中。然而，在$k<0.2~h/$ Mpc尺度下，当中微子总质量为$<0.3$ eV时，我们的中微子晕模型在8%水平上与N体模拟结果一致.我们还将中微子非线性密度场模型化为线性和成簇分量之和，并预测了中微子功率谱和冷暗物质-中微子互功率谱，最高可达$k=1~h/$ Mpc，精度为$\sim$ 30%.对于质量低于0.15 eV的中微子晕模型捕获的中微子诱导的抑制，铸造的质量和无质量的情况下，与N体/中微子模拟的结果之间的物质功率比的2%的协议。最后，我们提供了一个简单的应用程序的晕模型：计算星系的集群，在无质量和大质量中微子宇宙学，使用一个简单的晕占领分布方案和我们的晕模型扩展。
2015-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Rastall's Cosmology and its Observational Constraints
拉斯特尔理论是对广义相对论的修正，触及了引力理论的基石之一：守恒定律。在拉斯特尔的理论中，能量动量张量不再守恒，这取决于里奇曲率的梯度。在这个意义上，这个理论可以被看作是弯曲背景时空中量子效应的经典实现。我们利用这种结构，以重现量子圈宇宙学的有效理论的一些结果。后来，我们提出了一个宇宙暗区的模型。在这种情况下，相应的$Λ$ CDM模型是唯一与观测数据一致的模型。
2014-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Constraints on the Normal Branch of a Warped DGP Cosmology
利用Ia型超新星（SNIa）、重子声学振荡（BAO）、宇宙微波背景（CMB）和星系团重子气体质量分数的观测数据，研究了扭曲DGP膜世界宇宙学正常分支的观测约束.用Gold样品SNIa+CMB位移参数+BAO+星系团中重子气体质量分数得到的无模型参数在$1σ$置信区间的最佳拟合值为：$Ω_m=0.240^{+0.050}_{-0.130}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.014}$。在68.3%的置信区间内，本质样品SNIa与CMB位移参数、BAO和重子气体质量分数相对应：$Ω_m= 0.220^{+0.020}_{-0.170}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.025}$。我们通过使用这些最佳拟合值来确定宇宙的年龄。我们还通过一个有效的状态方程参数和减速参数研究了膜上的有效宇宙动力学，得出结论，在这种情况下，一个有效的幻影般的行为出现。
2011-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on Galileon cosmology
我们研究了具有五个协变拉格朗日量的协变伽利略场的宇宙学，并将这一理论与最新的宇宙学探测：Ia型超新星数据（宪法和联盟2集），宇宙微波背景（WMAP 7）和重子声学振荡（SDSS 7）。在具有晚期德西特吸引子的伽利略宇宙学中，有一个跟踪器将具有不同初始条件的解吸引到一个共同的轨道上。包括宇宙曲率K，我们将观测约束放在两个不同的情况下：（i）跟踪器，和（ii）运动方程的一般解。我们发现，跟踪器解可以与单个观测数据一致，但它是不利的组合数据分析。当考虑到非零曲率参数时，一般的解决方案表现得很好，但赤池和贝叶斯信息准则表明，它们并不特别有利于LCDM模型。
2010-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Transition redshift in $f(T)$ cosmology and observational constraints
我们提取的过渡红移$z_{tr}$的约束，确定宇宙加速的开始，预测一个有效的宇宙学建设，在$f(T)$重力的框架。特别是，采用宇宙学，我们得到的可行的$f(T)$形式及其衍生物的界限。由于这个过程是模型无关的，只要标量曲率是固定的，我们就能够确定$z_{tr}$的区间。通过这种方式，我们保证太阳能系统的约束被保留，而且我们提取的过渡时间和自由参数的情况下的界限。我们发现，跃迁红移预测的$f(T)$宇宙学，虽然与标准的$Λ$ CDM预测兼容，是略小。最后，为了获得观测约束$f(T)$宇宙学，我们进行了Monte Carlo拟合使用超新星数据，涉及最近的联盟2.1数据集。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on phantom power-law cosmology
我们调查幻影宇宙学的比例因子是一个幂律，我们使用宇宙学观测宇宙微波背景（CMB），重子声学振荡（BAO）和观测哈勃数据，以施加完整的约束模型参数。我们发现，幂律指数是$β\approx-6.51^{+0.24}_{-0.25}$，而大撕裂实现在$t_s\approx104.5^{+1.9}_{-2.0}$陀螺仪，在1 $σ$置信水平。提供晚时间的渐近表达式，我们发现，暗能量状态方程参数在大撕裂仍然是有限的，等于$w_{DE}\approx -1.153$，与暗能量密度和压力发散。最后，我们重建了幻影电位。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with hybrid expansion law: scalar field reconstruction of cosmic history and observational constraints
在本文中，我们考虑一个简单的形式的宇宙膨胀历史称为混合膨胀律-一个产品的幂律和指数型函数。这种构造模仿了幂律和德西特宇宙学的特殊情况，但也提供了从减速到宇宙加速的过渡的优雅描述。我们指出了所考虑的宇宙历史的Brans-Dicke实现。我们构造了quintessence，phantom和tachyon场的势，这些势可以产生广义相对论中的混合展开定律。我们研究了观测约束的模型与混合膨胀律适用于晚时间加速以及早期宇宙的核合成。
2014-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Barrow Entropy Cosmology: an observational approach with a hint of stability analysis
在这项工作中，我们使用观测方法和动力系统分析来研究Saridakis（2020）最近提出的宇宙学模型，该模型基于Barrow（2020）提出的熵-面积黑洞关系的修改。在这种熵修正下，控制宇宙动力学的弗里德曼方程可以通过引力热力学猜想来计算。我们调查了两个模型，一个只考虑物质成分，另一个包括物质和辐射，这有新的条款相比，标准模型源晚宇宙加速。贝叶斯分析中，我们使用五个宇宙学观测（观测哈勃数据，Ia型超新星，HII星系，强透镜系统，和重子声学振荡）来约束两个模型的自由参数。从联合分析，我们得到的约束条件是一致的标准宇宙学范式内$2σ$的置信水平。此外，一个互补的动力系统分析，使用本地和全球变量的开发，可以获得一个定性的描述宇宙学。正如预期的那样，我们发现动力学方程在后期有de Sitter解。
2021-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Observational Cosmology in Macroscopic Gravity
我们讨论的宏观引力（MG）的框架内，这是一个理论，模拟大尺度上的时空几何平均的影响宇宙模型的建设。我们发现新的精确的空间均匀和各向同性FLRW解决方案的MG场方程，并调查大规模的扰动。我们发现，任何不均匀的扰动的平均几何形状受到严格限制，但可能的各向异性的相关张量的距离测量可能会有显着的后果。这些计算是MG方法中的第一步，它将平均宇宙学模型发展到可以用来解释真实宇宙学数据的程度，从而为“和谐”LCDM模型提供了一个工作替代方案。
2012-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological solutions and observational constraints on 5-dimensional braneworld cosmology with gravitating Nambu-Goto matching conditions
我们研究了最近构建的5维膜世界宇宙学与引力Nambu-Goto匹配条件的宇宙学意义。插入物质和辐射部门，我们首先提取分析宇宙学的解决方案。此外，我们使用的观测数据Ia型超新星（SNIa）和重子声学振荡（BAO），随着大爆炸核合成（BBN）的要求，以施加约束的参数模型。我们发现，手头的情况下是非常好的协议与观察，因此一个小的偏离标准的兰德尔-Sundrum的情况是允许的。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on loop quantum cosmology
在环量子宇宙学的暴胀情形中，在存在逆体积修正的情况下，我们给出了标量和张量扰动的功率谱的解析公式，便于与观测进行比较。由于逆体积校正可以提供强大的贡献，运行的频谱指数，包括高于二阶运行的功率谱的条款是至关重要的。利用最近的宇宙微波背景和其他宇宙学实验的数据，我们对量子修正给出了一个界限。
2011-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on entropic cosmology
本文基于含体积、线性、对数及新熵修正的熵-面积关系，推导广义修正弗里德曼方程，并用哈勃参数、重子声学振荡和强透镜数据约束参数，发现模型与低红移观测及SH0ES的H0值相容。
2024-12-15 astro-ph.CO gr-qc
A new approach to observational cosmology using the scattering transform
本文提出用无需训练的散射变换从非高斯场中提取紧凑可解释的统计系数，并在弱引力透镜模拟数据上证明其参数估计性能优于经典方法、与最先进CNN相当。
2020-10-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Geometric Cosmology models: statistical analysis with observational data
针对标准宇宙学模型的现存问题，本文提出在Einstein-Hilbert作用量中加入无穷高阶曲率不变量塔的几何宇宙学方案，通过多类观测数据约束验证，发现GILA模型的部分特定情形可符合当前观测结果。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下，我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明，这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数，以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker（FLRW）度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数，精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$，$\mathcal{O}(z^2)$，$\mathcal{O}(z^3)$的9，25，61个自由度给出，其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为，推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架，在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
