Hubble and Shapley - Two Early Giants of Observational Cosmology
20世纪头几十年的观测宇宙学由两个巨人主导:埃德温·哈勃和哈洛·沙普利。哈勃的主要贡献是用大型望远镜对单个星系进行研究和分类,而沙普利最为人所知的是他用更小口径的望远镜对星系群和星系团的研究。
2011-10-11 astro-ph.CO physics.hist-ph
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
A Simple Phenomenological Emergent Dark Energy Model can Resolve the Hubble Tension
基于目前宇宙学观测的现状和标准$Λ$ CDM模型中一些关键参数的估计值存在的显著矛盾,我们提出了一个简单但激进的唯象涌现暗能量模型,其中暗能量在过去没有有效存在,在后来才出现.从理论上讲,在这个零自由度的唯象暗能量模型(类似于$Λ$ CDM模型)中,可以推导出暗能量的状态方程从过去的$-\frac{2}{3 {\rm{ln}}\, 10} -1$增加到未来的$-1$。我们发现,通过设置一个硬切2 $σ$下界先验的$H_0$,与$97.72\%$概率从最近的本地观测~ \citep{riess2019large},这个模型可以满足不同的宇宙学观测组合在低和高红移(SNe Ia,BAO,Ly{ $α$ } BAO和CMB)实质上优于和谐$Λ$ CDM模型与$Δχ^2_{bf} \sim -41.08$和$Δ\,{\rm{DIC}} \sim-35.38$。如果在Ia超新星、BAO或普朗克宇宙微波背景辐射的数据中没有大量的系统性,并且假设当前的局部$H_0$测量是可靠的,那么我们提出的唯象模型很有可能通过稍微更精确的哈勃常数测量排除具有决定性统计意义的宇宙学常数,并且是解释不同宇宙学观测组合的强有力的替代方案。这个简单的唯象涌现的暗能量模型可以指导理论上激发的暗能量模型构建活动。
2020-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on the jerk parameter with the data of the Hubble parameter
我们用{ \textit{kinematic approach} }研究宇宙的加速膨胀相。特别地,减速参数$q$以与模型无关的方式被参数化。考虑到$q$的广义参数化,我们首先获得了加加速度参数$j$(尺度因子的无量纲三阶导数),然后将其与宇宙观测相比较。我们使用了哈勃参数$H(z)$的最新观测数据集,其中包括$0.07 \leq z \leq 2.36$红移范围内的41个数据点,大于Ia型超新星的红移范围。我们还获得了当前值的减速参数$q_0$,加加速度参数$j_0$和过渡红移$z_t$(宇宙的膨胀从减速切换到加速)与$1σ$错误($68.3\%$置信水平)。结果表明,宇宙在经历减速膨胀阶段后,确实经历了加速膨胀阶段。这与目前的意见是一致的。此外,根据$j$的演化过程,我们发现了本模型与标准$Λ$ CDM模型的偏离。此外,归一化哈勃参数的演变示出了本模型,它是比较与数据集的$H(z)$。
2018-10-19 astro-ph.CO gr-qc
A new parametrization of Hubble function and Hubble tension
本研究提出一种新的哈勃参数化方法,结合多类天文观测数据约束模型参数,拟合结果与Planck 2018结果一致,进一步佐证了哈勃张力的存在。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Direct reconstruction of dynamical dark energy from observational Hubble parameter data
直接从观测数据重建暗能量状态方程参数$w(z)$的演化历史在宇宙学中具有很高的价值,因为它包含了理解宇宙加速膨胀本质的实质性线索。利用Ia型超新星数据重建$w(z)$的工作已经很多,但利用哈勃参数数据重建$w(z)$的研究还很少。在本工作中,我们探讨了哈勃参数数据的优点,并尝试通过主成分分析方法从它们重建$w(z)$。我们发现,目前的哈勃参数数据在重建$w(z)$方面表现良好,但与超新星数据相比,数据不足,质量较差。通过使用观测质量的模拟$H(z)$数据,$Λ$ CDM和演化的$w(z)$模型都可以被约束在红移为$z \lesssim 1.5$的$10\%$内,甚至可以被约束在红移为0.1 $\lesssim$ z $\lesssim$ 1的$5\%$内。
2016-08-30 astro-ph.CO
Observational Constraints on EoS parameters of Emergent Universe
我们利用最近的观测数据对突现宇宙模型进行了背景检验和增长检验。背景测试数据包括哈勃数据、重子声振荡(BAO)数据、宇宙微波背景(CMB)位移数据、联合编译数据。观测的增长数据来自Wiggle-Z测量和来自Lyman- $α$测量的不同红移的均方根质量涨落数据。Mukherjee { \it et. al.}允许使用非线性状态方程(简称EoS)($p=Aρ-Bρ^{\frac{1}{2}}$),其中$A$和$B$是常数。本文利用观测到的宇宙学数据,对EoS参数的允许值范围进行了数值估计。利用卡方最小化技术确定了EoS和生长参数的最佳拟合值。在这里进行的分析考虑了Wang-Steinhardt模型的增长指数($γ$)和增长函数($f$定义为$f=Ω_{m}^γ (a)$)。随后,EoS参数的最佳拟合值被用来研究的增长函数$f$,增长指数$γ$,状态参数$ω$与红移参数$z$的演变。并估算了$f$、$γ$、$ω$、$Ω_{m}$等参数的现值。在模型中宇宙的后期加速阶段是令人满意的容纳。
2014-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on the Emergent Universe with interacting non-linear fluids and its stability analysis
本文研究具有非线性状态方程和三种流体相互作用的平坦涌现宇宙,利用哈勃数据和Pantheon超新星数据约束模型参数,并通过声速平方分析发现模型在当前时期经典不稳定。
2023-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the emergent dark energy models with observational data at intermediate redshift
本研究利用中等红移的GRBs、OHD及BAO数据,通过同时拟合方法约束PEDE与GEDE两类涌现暗能量模型,发现其H₀结果与局地测量值接近,可作为标准宇宙学模型的补充与潜在替代。
2024-07-31 astro-ph.CO
Observational Constraints on Emergent Fractional Fractal Cosmology
Dogus University(多卡斯大学)
本研究通过多组宇宙学观测数据的联合似然分析,对涌现分形分维(EFF)宇宙学模型进行约束,得出当前观测对标准模型的分形扩展及相关偏离有严格限制的结论。
2026-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Exploiting the Einstein Telescope to solve the Hubble tension
本研究针对哈勃张力问题,结合爱因斯坦望远镜引力波观测与THESEUS电磁对应体探测,预测其对四种暗能量模型下哈勃常数的约束精度可低于1%,为解决哈勃张力提供潜在方案,且对涌现暗能量模型参数约束提升显著。
2023-06-02 astro-ph.CO gr-qc
The Djorgovski-Gurzadyan dark energy integral equation and the Hubble diagram
我们考虑的观测方面的暗能量密度值的量子真空涨落的基础上,最初的Gurzadyan-Xue模型。本文将Djorgovski-Gurzadyan积分方程化为同向运动视界的微分方程,然后利用得到的光度距离的显式形式,构造了两类观测样品的哈勃图。对于超新星和伽马射线暴数据,我们表明,这种方法提供了可行的预测距离高达$z \simeq 9$,定量至少一样好的λ冷暗物质($Λ$ CDM)模型提供的。两个模型的哈勃参数依赖$H(z)$也揭示了在$z=0.4018$的相互交叉,其解释不太明显。
2020-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the Dark Side of the Universe and Observational Hubble Parameter Data
本文综述了近年来引起人们广泛关注的哈勃参数观测数据,这些数据对宇宙的暗面--暗物质、暗能量和暗时代具有重要的启示作用。目前,独立观测的H(z)测量方法主要有两种,我们将其概括为“微分年龄法”和“径向BAO尺寸法”。从基本的宇宙学概念,如在一个膨胀的宇宙中的时空坐标开始,我们提出了这两种方法背后的基本原理。我们进一步审查这两种方法更详细,包括错误的来源。我们展示了观测的H(z)数据如何在宇宙学模型和参数约束的研究中成为一个有用的工具,并讨论了与它们的应用相关的几个问题。最后,我们向读者指出了即将到来的观测计划的未来前景,这些计划将导致观测H(z)数据质量的一些重大改进。
2011-01-14 astro-ph.CO
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
Power of Observational Hubble Parameter Data: a Figure of Merit Exploration
我们利用红移范围为0 \leq z \leq 2的模拟哈勃参数数据来探讨观测H(z)数据在ΛCDM模型宇宙学参数约束中的作用和力量。模拟数据的误差模型根据可用的测量结果根据经验构建,并且随着z的增加而线性缩放。通过比较从模拟数据集计算的中值优值与当前Ia型超新星数据的中值优值,我们发现需要多达64个H(z)的进一步独立测量来匹配SNIa的参数约束能力。如果H(z)的误差可以降低到3%,那么就需要同样数量的未来测量,但这样的话,红移覆盖范围只需要达到z = 1。我们还表明,精确测量的哈勃常数H_0可以作为先验,以提高H(z)数据的品质因数。
2011-01-21 astro-ph.CO
Dark Energy as a Critical Phenomenon: a Resolution for Hubble Tension
我们提出了一个基于临界现象物理学的暗能量模型,该模型与Planck的CMB和Riess等人的理论是一致的。的本地哈勃测量。在这个模型中,暗能量密度的行为类似于伊辛模型的磁化强度。这意味着暗能量是一种涌现现象,我们将其命名为临界涌现暗能量模型,CEDE。在CEDE中,暗能量在跃迁红移$z_c$处出现,对应于临界现象中的临界温度。结合普朗克CMB数据和Riess等人(2019)对哈勃常数的局部测量,我们发现在非常早期的跃迁情况下,这种跃迁在统计上得到了显著的支持,这种跃迁有效地代表了宇宙学常数。这是可以理解的,因为CEDE模型自然倾向于与当地测量结果一致的较大的哈勃常数值。由于CEDE更喜欢一个非平凡的过渡时,我们考虑高红移普朗克CMB数据和本地哈勃常数测量,我们得出结论,$H_0$张力可以是一个暗示的子结构的暗能量作为一个良好的研究性质的临界现象。
2020-12-02 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
Interacting scenarios with dynamical dark energy: observational constraints and alleviation of the $H_0$ tension
我们调查相互作用的情况下,属于更广泛的类,因为它们包括一个动态的暗能量组件的状态方程如下各种单参数化。我们用宇宙微波背景辐射(CMB)、Ia型超新星的联合光变曲线(JLA)、重子声学振荡(BAO)、宇宙计时器(CC)的哈勃参数测量和哈勃参数的高斯先验$H_0$等最新观测数据与他们对抗。在所有检查的情况下,我们发现一个非零的相互作用,但非相互作用的情况下,允许在2 $σ$。关于所有数据集组合的暗能量状态方程的当前值,它总是处于超过两个/三个标准差的幻影状态。最后,对于所有相互作用的模型,独立的数据集的组合考虑,目前的哈勃参数$H_0$的估计值是更大的$Λ$ CDM为基础的普朗克的估计和接近当地的测量,从而减轻了$H_0$紧张。
2019-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Emergent Unparticles Dark Energy can restore cosmological concordance
解决哈勃参数$H_0$和所谓的$S_8$参数的晚期和早期测量值之间的差异一直是精确宇宙学的一个挑战。目前有几种模式可以解决这些紧张关系,但很少有模式可以同时解决这些问题。在过去,我们曾建议班克斯-扎克/非粒子作为一个涌现的暗能量模型,并声称它可以改善哈勃紧张。在这项工作中,我们测试这一说法,并进行了可能性分析的模型和它的参数给出当前的数据,并将其与$Λ$ CDM。该模型提供了一个可能的解决方案的哈勃张力和软化的大尺度结构(LSS)的紧张局势,而不采用标量场或修改的引力部门。我们的分析表明,对于各种数据集的组合,$H_0 \sim 70 - 73$ km/sec/Mpc的值较高,而$S_8$的值略低。考虑普朗克CMB数据与万神殿样品和SH 0 ES先验相结合,分别降低了$H_0$和$S_8$对$0.96 σ$和$0.94 σ$的张力,最佳拟合$Δχ^2 \approx -10$恢复了宇宙学的一致性。其他数据集组合的可能性也有显著改善。该模型的证据是通过推断其参数之一是$x_0\simeq-4.36$。
2023-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonparametric reconstruction of dynamical dark energy via observational Hubble parameter data
我们研究了当前和未来的观测哈勃参数数据(OHD)的暗能量状态方程,$w(z)$的非参数估计的权力。提出了一种结合主成分分析(PCA)和拟合优度(GoF)准则重构$w(z)$的新方法,保证了EoS中特征提取的灵敏度和可靠性。我们还提出了一个新的误差模型来模拟未来的OHD数据,预测未来OHD对EoS重建的影响。结果表明,尽管当前OHD的数量较少,但它不仅给出了与Ia型超新星相似的暗能量重构功率,而且将对$w(z)$的约束扩展到了红移$z\simeq2$ .此外,对未来数据进行合理的预测,更大的数量和更好的质量,大大提高了暗能量的重建。
2013-11-07 astro-ph.CO
Testing the coincidence problem with strong gravitational lens, Type Ia supernovae and Hubble parameter observational data
本文利用130个强引力透镜(SGL)系统、Ia型超新星(SNeIa:Pantheon and Union 2.1)和31个宇宙计时器哈勃参数数据点($H(z)$)三种不同的观测数据来约束唯象模型($ρ_x\varproptoρ_m a^ξ$)。将这三种数据(Union2.1+SGL+ $H(z)$)组合,得到$2σ$、$Ω_{X,0} = 0.69\pm0.34$、$ω_x = -1.24\pm0.61$、$ξ= 3.8\pm3.9$和$H_0 = 70.22\pm0.86$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$在置信区间的参数值。结果表明,$Λ$ CDM模式仍然是目前与观测资料符合最好的模式,但符合问题并没有得到缓解。此外,$Ω_X$和$Ω_m$在$0<z<1.26$中具有相同的数量级。最后,我们得到了跃迁红移$z_T=0.645$。如果跃迁发生在$z>0.645$中,则需要引入与暗物质相互作用的暗能量。
2022-09-27 astro-ph.CO
Back-Reaction of Super-Hubble Fluctuations, Late Time Tracking and Recent Observational Results
针对DESI数据暗示暗能量可能具有动力学特性的新观测结果,本研究提出参数化方案建模超哈勃涨落对宇宙背景能量的影响,将有效宇宙学常数设为常数加振荡项,并与DESI径向BAO数据初步比对,同时讨论了H₀张力问题的现状。
2025-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Universe as an interaction in the dark sector
本文提出并分析了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空中暗物质与可变真空能量相互作用的宇宙学方案,表明在线性状态方程和暗扇区中特定的相互作用下,有可能得到一个涌现宇宙模型。此外,考虑到最近的观察,两个特定的模型的可行性进行了研究。最新的观测哈勃数据和JLA超新星数据被用来约束模型的宇宙学参数和估计辐射时代的暗能量的数量。在Planck的$2σ$水平上证明了这两个模型满足$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.009$的严格界.
2017-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Theoretical and observational bounds on some interacting vacuum energy scenarios
相互作用的暗物质-暗能量模型的动力学的特点是通过一个相互作用率函数量化这些暗扇区之间的能量流。在大多数相互作用函数中,考虑了膨胀率哈勃函数,有时有人认为,由于相互作用函数是局部性质,包含哈勃函数可能会影响整体动力学。这是本文的出发点,我们考虑一个非常简单的真空能量与冷暗物质相互作用的宇宙方案,其特征是各种相互作用函数,这些相互作用函数来源于一个通用的相互作用函数:$Q= Γρ_{c}^{α}ρ_{x}^{1-α-β}(ρ_{c}+ρ_{x})^β$,其中$ρ_c$,$ρ_x$分别是冷暗物质密度和真空能量密度; $α$、$β$是实数,$Γ$是耦合参数,维数等于哈勃速率的维数。我们研究了四种不同的相互作用的宇宙场景,并从理论和观测上对它们进行了约束。我们的分析清楚地表明,相互作用模型应谨慎处理。
2021-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Observational evidence for Early Dark Energy as a unified explanation for Cosmic Birefringence and the Hubble tension
本文通过CMB的EB模式观测和局部膨胀率测量,检验了n=3超轻类轴子EDE模型,发现其能同时拟合观测数据并提供统一解释宇宙双折射与哈勃张力的首个证据。
2024-12-31 astro-ph.CO
How does the cosmic large-scale structure bias the Hubble diagram?
哈勃图是观测宇宙学的基石之一。通常分析时假设平均而言,星等和红移之间的潜在关系符合弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型的预测。然而,宇宙的不均匀性通常会使这些观测值产生偏差,主要是由于特殊的速度和引力透镜,在某种程度上取决于理论计算中使用的平均概念。在这篇文章中,我们仔细推导出平均的概念,它对应于哈勃图的观察。然后,我们计算了它的偏差在二阶宇宙学扰动,并估计宇宙学参数的推断的后果,为各种当前和未来的调查。我们发现,这种偏见深深地影响了直接估计的暗能量状态方程的演变。然而,在宇宙学参数的标准推断的误差仍然小于观测的不确定性,即使他们达到百分之水平的一些参数,他们减少到百分之以下的水平,如果使用一个最佳的距离指标。
2017-04-01 astro-ph.CO gr-qc
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
Properties of holographic dark energy at the Hubble length
我们考虑全息宇宙学模型的暗能量,其中红外截止设置的哈勃半径。我们表明,任何相互作用的暗能量模型,无论其详细的形式,可以被重铸为一个非相互作用的模型中的全息参数$c^{2}$随时间缓慢演变。分析了两个具体案例。我们用观测数据约束这两个模型的参数,并表明它们可以在微扰水平上区分开来。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Can Holographic dark energy models fit the observational data?
本文研究了基于当前哈勃视界尺度定义的慢时变模型参数的全息暗能量模型。基于未来事件视界、Ricci尺度和Granda-Oliveros红外截止值定义的三种流行的全息暗能量模型的研究表明,这些模型不能拟合观测数据[1],而在这项工作中,我们表明,基于当前哈勃半径定义的具有时变模型参数的全息暗能量模型更受观测青睐。使用标准的$χ^2$最小化的背景下的马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们比较了全息暗能量模型的能力与时变的$c^2$参数构建在当前的哈勃长度尺度对不同的观测数据集,即膨胀数据,增长率数据和膨胀+增长率数据分别。基于赤池和贝叶斯信息准则的值,我们发现,这些类型的全息暗能量模型是很好地拟合的膨胀和增长率的观测等于$Λ$ CDM宇宙学。我们还把宇宙学参数的约束,并表明从早期减速到当前的加速膨胀的过渡时期计算全息暗能量模型与时变模型参数定义的哈勃长度是一致的观测。
2018-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints on the Dark Energy with a Quadratic Equation of State
本文提出一种具有二次状态方程的晚期有效暗能量模型,利用CMB、SNe、BAO和H0先验等数据约束参数,并与ΛCDM模型比较,验证其动力学行为及观测一致性。
2024-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
f(T) cosmology against the cosmographic method: A new study using mock and observational data
本文在宇宙学方法的框架下,利用Ia型超新星(SNIa)、类星体(QSO)、伽马射线暴(GRB)的哈勃图解和重子声振荡(BAO)的测量结果,研究了幂律$f(T)$模型。使用模拟数据的SNIa,类星体和伽玛暴的基础上的幂律$f(T)$模型,我们显示不同的宇宙学方法是否适合重建的距离模或不。特别地,我们研究了有理PADE多项式$(3,2)$和$(2,2)$以及四阶和五阶泰勒级数.我们表明,PADE $(3,2)$是最好的近似,可用于宇宙学方法重建的距离模量在低和高的红移。在PADE $(3,2)$宇宙学方法的背景下,我们证明了幂律$f(T)$模型与SNIa、类星体和伽玛暴的哈勃图的实际观测数据是一致的。此外,我们发现,结合哈勃图的SNIa和BAO观测导致模型无关的宇宙学方法和幂律$f(T)$模型之间的更好的一致性。最后,我们的观测约束的有效状态方程的DE,由幂律$f(T)$模型描述的参数,显示幻影般的行为,特别是当我们的分析中包括的BAO观测。
2022-12-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography: Supernovae Union2, Baryon Acoustic Oscillation, Observational Hubble Data and Gamma Ray Bursts
本文考虑了一种用宇宙学方法描述宇宙运动学状态的参数化方法,其中最小输入是宇宙学原理的假设,即Friedmann-Robertson-Walker度规。一个显著的特点是,结果不依赖于任何引力理论和暗能量模型。由此,从Ia型超新星(SN)Union 2、重子声学振荡(BAO)、哈勃观测数据(OHD)、高红移伽马射线暴(GRB)等宇宙学观测资料中,约束出一系列宇宙学参数(减速参数$q_0$、加加速度参数$j_0$和瞬变参数$s_0$)。利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,我们找到了$1σ$区域的宇宙学参数的最佳拟合值:$H_0=74.299^{+4.932}_{-4.287}$、$q_0=-0.386^{+0.655}_{-0.618}$、$j_0=-4.925^{+6.658}_{-7.297}$和$s_0=-26.404^{+20.964}_{-9.097}$。$q_0$和$j_0$在$1σ$区域的值与平坦的$Λ$ CDM模型一致。但平面$Λ$ CDM模型的$s_0$值将超出$1σ$区域。
2011-07-22 astro-ph.CO
Improving Slow-Roll Estimates in Starobinsky Inflation Using an Analytic Hubble Parameter
The Cochin College(科钦学院)
本文研究了在Starobinsky膨胀中,通过解析哈勃参数而非势能来改进慢-roll参数估计的方法,发现这种方法能更准确地描述哈勃慢-roll参数的演化,从而改进了观测相关的膨胀参数预测。
2026-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Hubble law: measure and interpretation
在测量基本的经验宇宙学哈勃定律方面,我们有机会经历了一场迷人的革命。分析了主要进展:1)观测手段的改进(地面无线电和光学观测,空间飞行任务); 2)对影响哈勃常数的远距离和局部测定的偏差的理解; 3)新的理论和观测结果。这些情况促使我们对与宇宙学红移有关的一些事实和观点进行批判性的审视。这一点很重要,因为我们可能正处于对我们的宇宙有新认识的前夕,这预示着需要用未知的过程和物质来解释一些宇宙学的关键观测。
2017-12-30 astro-ph.CO
Testing backreaction effects with type Ia supernova data and observational Hubble parameter data
在空间平均的非均匀宇宙中,逆反应项${\cal Q}_\CD$和空间平均的Ricci标量$\average{\CR}$可以组合成理想流体的有效能量密度$\varrho_{\rm eff}^{\CD}$和压力$p_{\rm eff}^{\CD}$,它们可以作为逆反应效应的新的有效源.为了模拟反反应的现实演变,我们采用了有效完美流体状态方程(EoS)的Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化。为了处理后向反应背景下的观测,本文采用了两种度量来描述晚时宇宙,一种是标准的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker(FLRW)度量,另一种是由Larena等人引入的带有演化曲率参数的模板度量.等人在\cite{larena2009testing}中。利用Ia型超新星(SN Ia)数据和哈勃参数观测数据(OHD)对CPL反反应模型进行了两种度量的拟合,发现当反反应模型中加入模板度量时,两个数据集之间的参数张力较大,因此我们认为几何瞬时空间常曲率$κ_{\CD}$的规定需要修改.
2022-05-19 astro-ph.CO
Can high-redshift Hubble diagrams rule out the standard model of cosmology in the context of cosmographic method?
利用基于宇宙学标准模型生成的Ia型超新星和类星体哈勃图的模拟数据,并采用基于马尔可夫链蒙特卡罗算法的最小二乘法,我们首先在从Taylor $4^{th}$和$5^{th}$阶展开和Pade(2,2)和(3,2)多项式的哈勃参数。然后在宇宙学方法的框架下重建距离模量,并计算宇宙学方法的距离模量与标准模型的距离模量之间的百分比差异。当使用Pade近似时,百分比差异最小化,这意味着Pade宇宙学方法即使在高红移下也足够适合于重建距离模量。在下一步中,利用两组低红移组合的SNIa、类星体、伽玛射线暴的哈勃图和重子声学振荡的观测资料,(SNIa+类星体+伽玛暴+BAO)包含$0.01<z<2.26$的红移范围和高红移组合(SNIa+类星体+伽玛暴),对Pade宇宙学和标准模型的宇宙学参数进行了观测约束。我们的分析表明,帕德宇宙学方法没有揭示任何宇宙学之间的紧张关系的标准模型和观测数据。我们也证实了这一结果,使用统计AIC标准。最后,将宇宙学方法应用于红移面元数据,发现从$s_0$参数中提取的$Ω_{m0}$值比$q_0$参数和Planck- $Λ$ CDM值大。
2022-12-08 astro-ph.CO gr-qc
Statefinders and observational measurement of superenergy
宇宙的超能是一个张量,它是经典力学中阿佩尔加速度能的广义相对论模拟。我们建议测量这个量的观测参数,如哈勃参数,减速参数,加加速度和卡扣(kerk)被称为statefinders。我们表明,超能量的引力只需要哈勃和减速参数进行测量,而超能量的物质还需要测量的高阶特性的膨胀:急动和抢购。这样,超能就成为了表征宇宙演化的另一个参数。
2009-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Bayesian comparison between $Λ$CDM and phenomenologically emergent dark energy models
在这项工作中,我们研究了最近提出的唯象涌现暗能量(PEDE)模型的\cite{Li:2019yem},使用最新的观测数据在膨胀和微扰水平。应用统计贝叶斯证据以及AIC和BIC信息准则,我们比较了PEDE模型和和谐$Λ$ CDM模型在平坦和非平坦宇宙。我们将观察数据集组合为(i)扩展数据(CMB除外),(ii)扩展数据(包括CMB)和(iii)与增长率数据集连接的扩展数据。我们的统计结果表明,平坦的$Λ$ CDM模型仍然是最好的模型。在膨胀数据(包括CMB)的情况下,我们观察到平坦PEDE模型与观测以及$Λ$ CDM宇宙的一致性很好地一致。而在(i)和(iii)的情况下,在平坦和非平坦几何形状中的PEDE模型都不是有利的。特别是,我们看到,在微扰水平的PEDE模型不能像标准的$Λ$ CDM宇宙学一样拟合观测。作为该模型的能力,我们表明,PEDE模型可以缓解哈勃常数值之间出现的紧张关系的本地观测和普朗克推断的估计在标准宇宙学。
2020-04-17 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
Constraints on Kinematic Model from Recent Cosmic Observations: SN Ia, BAO and Observational Hubble Data
本文将减速参数$q(z)=q_0+q_1(1-a)$的线性一阶展开($M_1$)、常数加加速度$j=j_0$($M_2$)和光度距离的三阶展开($M_3$)与宇宙观测(SCP 307 SN Ia、BAO和哈勃观测数据(OHD))进行了比较。实现Likestive以找到最佳拟合模型参数。所有这些模型对宇宙的演化都给出了相同的预测,即宇宙目前正经历加速膨胀,并经历从减速膨胀到加速膨胀的过渡。但是,跃迁红移依赖于所假设的模型的具体参数化形式。$M_1$和$M_2$给出了关于$z_t\sim 0.6$的跃迁红移值。$M_3$给出了一个更大的,比如$z_t\sim 1$。$χ^2/dof$意味着几乎相同的模型的优良性。但是,由于$M_3$在高红移$z>1$处的减速参数演化较差,因此,$M_3$不可靠。$M_1$和$M_2$分别在$2σ$和$1σ$置信水平下与$Λ$ CDM模型兼容。在$2σ$置信水平下,$M_3$与$Λ$ CDM模型不兼容。从$M_1$和$M_2$模型,我们可以得出结论,宇宙数据支持具有$j_0<-1$的宇宙学模型。
2009-05-28 astro-ph.CO
Revisiting the Hubble tension problem in the framework of holographic dark energy
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本文在 holographic dark energy 框架下研究哈勃张力问题,通过分析六种理论模型及多种观测数据,发现未来事件视界作为红外截止能部分缓解张力,而哈勃尺度无法缓解。
2026-03-30 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
Latest Observational Constraints to the Ghost Dark Energy Model by Using Markov Chain Monte Carlo Approach
近年来,在含时背景下QCD鬼的真空能量被提出作为一种暗能量候选者来解释宇宙的加速运动。在这个模型中,暗能量的能量密度与哈勃参数$H$成正比,这是弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙的哈勃视界上的霍金温度。本文利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,结合最新的Ia型超新星资料,包括Union 2.1(580)和Union 2(557),宇宙微波背景,重子声学振荡和观测的哈勃参数,对有和无体粘滞的鬼暗能量模型进行了约束.
2012-02-01 astro-ph.CO hep-th
Geometrical observational bounds on a fractal horizon holographic dark energy
受COVID-19几何学的启发,宇宙视界的一种新的分形结构产生了修正的面积熵,它被应用于宇宙学,以服务于暗能量。基于一套完整的观测数据的约束。与标准的$Λ$ CDM模型相比,有一个强有力的贝叶斯证据支持这种暗能量,并且这种能量不能被简化为宇宙学常数。此外,重子密度参数向小值移动,哈勃参数向大值移动,这降低了哈勃张力。
2020-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting $k$-essence field with non-pressureless Dark Matter: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所)
本文研究了暗能量与暗物质相互作用模型,通过k-本质标量场与反平方势,探讨宇宙演化及观测约束,模型能复现主要宇宙时期并竞争于ΛCDM模型。
2026-04-12 astro-ph.CO gr-qc
General constraints on Tsallis holographic dark energy from observational data
本文利用超新星、哈勃参数、重子声学振荡和物质密度涨落等观测数据约束Tsallis全息暗能量模型,发现其在部分参数下可缓解哈勃张力,并进一步估计了物质与暗能量存在相互作用时的参数允许范围。
2024-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Modified Emergent Dark Energy and its Astronomical Constraints
我们介绍了一个修改后的形式的现象涌现暗能量(PEDE)模型显示一个非常优雅的方法。为了区别于PEDE模型,我们将其命名为修正的突现暗能量(Modified Emergent Dark Energy,MEDE),它包括$Λ$ CDM,PEDE模型,Chevallier-Polarski-Linder模型以及其他一些有趣的宇宙学模型。我们表明,本文提供了一个非常奇妙的路线,以一种简单但非常优雅的方式构建其他PEDE模型。该模型有七个自由参数,其中六个参数与$Λ$ CDM或PEDE模型中的参数相同,剩余的一个参数“$α$”量化了泛化。本模型预测,暗能量状态方程目前假定为$w_{\rm DE}\; (z=0) = -1 - \fracα{3 \ln (10)}$,在遥远的将来(即,对于$z \longrightarrow -1$),它将渐进地演变为$w_{\rm DE} \longrightarrow -1$。我们使用各种观测数据集,包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡距离测量,本地值的哈勃常数和超新星类型Ia的万神殿样本进行了非常强大的观测分析的模型。我们发现,这里的$H_0$张力得到缓解,但没有解决,而唯一的自由参数,$α$可以恢复$Λ$ CDM或PEDE不同的数据集。总之,本文描述了一种新的路线,以非常简化的方式构建其他修改版本的PEDE模型。
2020-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Universe acceleration through observational constraints via Hubble parameter reconstruction
本研究提出一种创新的哈勃参数参数化方法,结合多类观测数据用MCMC约束参数,发现状态方程符合phantom模型特征,为宇宙加速膨胀研究提供了不依赖模型的新途径。
2024-04-04 astro-ph.CO
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
Testing the Copernican Principle with Hubble Parameter
使用纵向表达式的哈勃膨胀率的一般Lemaintre-Tolman-Bondi(LTB)度规作为宇宙时间的函数,我们研究的规模上的哥白尼原理的背景下,一个空洞的模型。通过对CGBH空洞模型的参数估计,我们发现哈勃参数数据有利于特征半径为2 ~ 3Gpc的空洞。这使得空洞模型更接近,但还不够,与背景动力学Sunyaev-Zel'dovich效应和近红外星系光度函数的归一化给出的观测指标相协调。然而,这种空洞模型的测试可能最终在于未来检测纵向和横向膨胀率之间的差异,这是非均匀模型的试金石。随着哈勃参数观测数据的增加和未来大尺度结构观测的发展,可以对宇宙均匀性问题进行明确的检验。特别是,球形LTB空洞模型已被排除,但更一般的非球形不均匀性仍然需要通过观察来检验。在本文中,我们利用一个球形空隙模型,提供指导方针,如何观测测试可能会做更一般的模型在未来。
2015-02-13 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$H_0 = 69.37\pm1.59$ ${\mathrm{km \ s^{-1} \ M…
2015-07-09 astro-ph.CO
Emergent Universe from A Composition of Matter, Exotic Matter and Dark Energy
一个特定的类平坦的新兴宇宙(EU)被认为是和它的可行性进行测试,鉴于最近的观测。模型参数受哈勃参数和红移($H(z)$与$z$)的斯特恩数据和BAO峰值参数的模型独立测量的约束。值得注意的是,目前的数据不能排除能够产生EU的外来物质,尘埃和暗能量的成分。同时给出了其它相关的宇宙学参数,即密度参数($Ω$)和有效状态方程(EOS)参数($ω_{eff}$)的演化。
2011-01-07 astro-ph.CO
Constraints on Lema\^ıtre-Tolman-Bondi models from Observational Hubble Parameter data
我们使用观测哈勃参数数据(OHD),最新的观测数据集(Stern et al. 2010,简称SJVKS)和模拟数据集,以约束Lema-Tolman-Bondi(LTB)空洞模型。强调了在LTB宇宙学中对OHD本身进行一致性检验的必要性。选择三个空隙作为测试模型,并使用SN Ia和OHD的Union 2数据集进行约束。尽管它们的参数化不同,但我们的测试模型的结果显示出一些指示性的相似性,例如,从OHD获得的最佳拟合空隙都比从SNIa获得的空隙宽得多。由于SJVKS数据集的大小很小,因此约束条件并不确定。因此,未来OHD观测的约束力进行了研究,通过一个图的优点(FoM)分析的基础上的Monte Carlo模拟数据。我们发现,在未来OHD与SN Ia变得更加一致的情况下,测试模型的结果几乎是一致的:1)需要多达32个SJVKS样不确定性水平的OHD数据点才能给出比SN Ia的Union 2数据集更高的FoM; 2)精确的观测有助于减少所需的数量; 3)增加调查深度并不总是增加FoM。另一方面,如果未来的OHD和Union 2数据集以与目前类似的方式保持不同的空隙,则从两个探针获得的1σ置信区域最终应该分离。我们测试这个猜想,并发现,这种不一致性出现的最低观测要求(数据集的大小,不确定性水平和调查深度)强烈依赖于空模型。
2012-01-12 astro-ph.CO
Observational constraints on the non-flat $ΛCDM$ model and a null test using the transition redshift
标准宇宙学模型的一个自然延伸是包含曲率作为自由参数的模型。在这项工作中,我们详细研究的观测约束的非平坦$ΛCDM$模型使用两个主要的几何测试:SNIa和哈勃参数测量。在一般情况下,我们表明,观测约束的参数的$ΛCDM$模型强烈依赖于曲率参数。特别地,我们研究了由物质支配的宇宙的跃迁红移($z_{t}$)的约束条件下的宇宙学常数占主导地位的宇宙。使用这个可观察的,我们构造了一个新的零测试定义$ζ= z_{t, flat}-z_{t, non flat}$。该检验仅依赖于哈勃参数、哈勃常数和物质密度参数的数据。然而,它并不像文献中的许多测试那样依赖于可观察量的导数。为了重建这个测试,我们使用高斯过程方法。当我们使用$PLANCK/2018$的最佳拟合参数值时,我们没有发现数据和标准模型(平面$ΛCDM$)之间存在不一致的证据,但如果我们使用来自$RIESS/2018$的$H_{0}$值,我们发现在标准模型中存在不一致。然而,重要的是要注意,哈勃参数数据对于可靠的统计分析有很大的误差。
2020-01-14 astro-ph.CO