Noether Symmetry Approach in $f(T,B)$ teleparallel cosmology
我们考虑由$f(T,B)$引力导出的宇宙学,其中$T$是挠率标量,$B=\frac{2}{e}\partial_μ(e T^μ)$是边界项.特别讨论了如何在相同的标准下恢复$f(T,B)$的特殊情况--远平行$f(T)$引力、曲率$f(R)$引力和远平行曲率$f(R,T)$引力。我们采用Noether对称性方法来研究相关的动力系统,并寻找宇宙学解。
2016-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether Symmetry Approach in Gauss-Bonnet Cosmology
在Gauss-Bonnet宇宙学的框架下讨论了Noether对称性方法,证明了$F(R, {\cal G})$函数的函数形式,其中$R$是Ricci标量,${\cal G}$是Gauss-Bonnet拓扑不变量,可以通过对称性的存在来确定.此外,由于宇宙动力学系统的约化和守恒量的存在,该方法还可以求出精确解。提出了一些具体的宇宙学模型
2014-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether symmetric minisuperspace model of $f(R)$ cosmology
我们利用Noether对称性方法研究了度量$f(R)$宇宙学,利用相应的拉格朗日量在所需对称性的无穷小生成元下的行为.宇宙学$f(R)$小超空间的Noether对称性的存在,有助于我们找到存在Noether对称性的$f(R)$函数的形式.结果表明,所得到的形式为$f(R)$产生的宇宙尺度因子的幂律展开。我们还证明了在相应的Noether对称量子模型中,Wheeler-DeWitt方程的解可以表示为$e^{iS}$形式的态叠加.结果表明,在这样的波函数的经典轨迹可以恢复。
2010-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether symmetries and analytical solutions in f(T)-cosmology: A complete study
本文研究了在f(T)遥平行引力场中平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学模型的主要特征.特别讨论了在f(T)引力中求宇宙学精确解的一般方法。而不是考虑唯象模型,我们认为作为一个选择标准,在宇宙学的f(T)点状拉格朗日的Noether对称性的存在。我们发现,只有幂律模型承认额外的Noether对称性。一个完整的分析,这样的宇宙学模型的开发。
2013-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether symmetries in extended gravity quantum cosmology
本文综述了Noether对称性在小超空间量子宇宙学中的应用。特别是,我们认为minisuperspace模型,表明守恒量的存在给出了选择规则,允许恢复经典行为的宇宙演化根据所谓的哈特尔标准。这样一个标准选择相关区域的配置空间中的动力学变量的意义是相关的经典可观测宇宙的出现。从广义引力理论出发,特别是从标量张量理论、f(R)理论和f(T)理论出发,建立了一些小超空间模型。导出了精确的宇宙学解。
2013-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hamiltonian dynamics and Noether symmetries in Extended Gravity Cosmology
我们讨论了来自广义引力理论的宇宙学的哈密顿动力学。特别是,minisuperspace模型被考虑到寻找Noether对称性。守恒量的存在给出了根据所谓的Hartle准则恢复宇宙演化中经典行为的选择规则,该准则允许在动力学变量的位形空间中选择相关区域。我们表明,这样的声明工程一般类的引力扩展理论,并保形保存。此外,Noether对称性的存在允许对代表对称性被破坏的点的奇点进行直接分类。非最小耦合和高阶模型的例子进行了讨论。
2012-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(G) Noether cosmology
我们发展了$f(\mathcal{G})$维宇宙学,其中$\mathcal{G}$是\emph{Gauss-Bonnet}拓扑不变量.具体来说,通过所谓的Noether对称方法,我们选择$f(\mathcal{G})\simeq \mathcal{G}^k$幂律模型,其中$k$是一个实数。特别是,$k = 1/2$的$n=4$结果相当于广义相对论,表明我们不需要施加动作$R+f(\mathcal{G})$来再现爱因斯坦理论。作为进一步的结果,在$f(\mathcal{G})$非最小耦合到标量场的情况下恢复了de Sitter解。这意味着像暴胀和暗能量这样的问题可以在这个框架中得到解决。最后,我们发展了相关的小超空间的哈密顿形式,并讨论了该模型的量子宇宙学。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can the $H_0$ tension be resolved in extensions to $Λ$CDM cosmology?
我们希望调查是否有一个扩展的基础$Λ$ CDM宇宙学,可以解决之间的紧张关系普朗克观测的宇宙微波背景各向异性和本地测量的哈勃常数。在这项工作中,我们考虑了各种可能的扩展模型,并使用普朗克2015年的观测结果,结合重子声学振荡数据,JLA Ia型超新星数据和哈勃常数的本地测量(由Riess等人在2016年)进行分析。我们发现全息暗能量加无菌中微子模型可以将张力降低到1. 11 $σ$水平,但这种模型显然不受当前观测的青睐。在这些扩展模型中,$Λ$ CDM+ $N_{\rm eff}$模型最受当前观测的青睐,该模型可以将张力降低到1.87 $σ$水平。通过仔细的测试,我们得出结论,这些扩展模型都不能令人信服地解决$H_0$紧张局势。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Noether Symmetries in Gauss-Bonnet-teleparallel cosmology
利用Noether对称性方法研究了一个广义遥平行宇宙模型$f(T_\mathcal{G},T)$,它包含挠率标量$T$和Gauss-Bonnet拓扑不变量$T_{\mathcal{G}}$的遥平行对应物.由于$f(\mathcal{G}, R)$引力,其中$\mathcal{G}$是Gauss-Bonnet拓扑不变量,$R$是Ricci曲率标量,耗尽了人们可以从Riemann张量构造的所有曲率信息,以同样的方式,$f(T_\mathcal{G},T)$包含了与挠率张量直接相关的所有可能信息。在本文中,我们讨论了如何诺特对称性方法允许固定的形式的功能$f(T_\mathcal{G},T)$,并获得精确的宇宙学解决方案。
2016-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is $Λ$CDM an effective CCDM cosmology?
我们表明,在目前的宇宙中存在的所有非相对论性物种的引力诱导粒子生产驱动的宇宙学完全模仿所观察到的平坦加速$Λ$ CDM宇宙学只有一个动力学自由参数。这种情况包括创造冷暗物质(CCDM)模型[Lima,Jesus & Oliveira,JCAP 011(2010)027]作为一个特殊情况,并且还提供了暗扇区的自然减少,因为真空分量不需要加速宇宙。新的宇宙方案在背景和微扰水平上都等价于$Λ$ CDM,其产生过程也符合引力相互作用的普适性和等效原理。这也意味着,目前的天文观测不能被认为是宇宙真空效应在演化宇宙中的最终证明,因为$Λ$ CDM可能只是一个有效的宇宙学。
2016-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示,LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM,而LISA和ET将,与ET优于LISA。我们还表明,低红移事件的青睐,以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
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
Scalar field deformations of Lambda-CDM cosmology
本文讨论了非相对论性物质和标量场$ϕ$,该场具有单调递减的势,并且与引力最小耦合.场方程被重新表述为一个三维动力系统上的一个扩展的紧凑的状态空间,补充宇宙图。动力系统分析提供了描述可能的渐近行为的全局动力学结果。它表明,一个应该施加\emph{global and asymptotic}的限制$λ=-V^{-1}\,dV/dϕ$获得可行的宇宙学模型,连续变形$Λ$ CDM宇宙学。特别是,我们介绍了一个正则化的逆幂律势作为一个简单的具体例子。
2015-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Noether symmetry approach in phantom quintessence cosmology
在幻影精粹宇宙学的框架下,我们利用Noether对称性方法得到了宇宙学方程的一般精确解。这个结果是由对称性本身的存在所决定的典型(幻影)势实现的。理论模型和观测结果进行了比较。特别是,我们使用Ia型超新星和大尺度结构参数确定的2度场星系红移调查(2dFGRS)和从宽的VIMOS-VLT深调查(VVDS)的一部分。事实证明,该模型与目前可用的观测数据是兼容的。此外,我们扩展的方法,包括辐射。我们表明,它是兼容的数据来自重组,它似乎不影响nucleosynthesis结果的精髓。
2009-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether symmetry of F(T) cosmology with quintessence and phantom scalar fields
本文研究了包含物质和暗能量的$F(T)$宇宙学的Noether对称性。在这个模型中,暗能量由一个具有势的正则标量场表示。考虑了暗能量的两种特殊情况,包括幻影能量和精粹。得到了两种暗能量模型的$F(T)\sim T^{3/4},$和标量势$V(ϕ)\simϕ^2$,并讨论了该模型的量子图像.一些天体物理的影响也进行了讨论。
2012-09-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
$Λ$CDM Bounce Cosmology without $Λ$CDM: the case of modified gravity
本文给出了一个$Λ$ CDM弹跳模型的$F(R)$引力描述,它不需要物质流体或宇宙学常数.正如我们明确证明的那样,构成$Λ$ CDM弹跳模型的两个宇宙纪元可以由$F(R)$引力产生,这可以导致加速宇宙学。由此产生的F(R)引力具有爱因斯坦框架暴胀性质,与最新的普朗克观测数据一致。这两个$F(R)$重力稳定性的性质进行了彻底的调查,也重力粒子的生产,必要的功能的可行性的$Λ$ CDM反弹的情况下,也得到了解决。正如我们将展示的,$Λ$ CDM反弹模型可以成功地用纯$F(R)$引力描述,具有吸引人的唯象属性,我们对此进行了广泛的讨论。
2015-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Noether symmetries and stability of ideal gas solution in Galileon Cosmology
考虑了一类可用点拉格朗日量描述的广义Galileon宇宙学模型,利用Noether定理确定场方程的守恒律.在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中,非平凡的守恒定律的存在表明了场方程的可积性。由于后者的复杂性,我们应用微分不变量的方法,以构造特殊的幂律解,并研究其稳定性。
2017-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Generalized Non-local Cosmology from Noether Symmetries
我们研究了广义非定域引力理论,在特定的限制下,它可以成为曲率非定域理论,也可以成为遥平行非定域理论。利用Noether对称性方法,我们发现由非局部项产生的耦合函数被限制为指数或线性形式。众所周知,在一些非局部理论中,为了获得可重整化的理论,需要某种指数非局部耦合。在本文中,我们明确地表明,这种耦合不需要通过手工引入,而是自然地出现在平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学的拉格朗日对称性。最后,我们发现deSitter和幂律宇宙学的解决方案,不同的非局部理论。我们还找到了广义非定域理论的对称性,并在完全理论下得到了一些宇宙学解。
2017-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple $Λ$CDM cosmology with string landscape features and future singularities
多重$Λ$ CDM宇宙学研究的方式是正式的卡西米尔效应的经典模拟。这样的宇宙学对应于一个依赖于时间的暗流体模型,或者说,对应于它的标量场表示,并且它是由弦景观图像激发的。在该方案中构建的几个暗能量模型的未来演变进行了仔细的研究。事实证明,几乎总是可以选择模型中的参数,使它们与最新和最准确的天文值相匹配。为此,我们提出了几个宇宙,它们模仿(多个)$Λ$ CDM宇宙学,但在遥远的未来表现出小撕裂、渐近德西特或I、II、III和IV型有限时间奇点行为,在大撕裂、小撕裂和伪撕裂宇宙学的情况下,所有束缚物体都解体了。
2012-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar-Induced Gravitational Waves in a $Λ$CDM Cosmology
我们重新考虑了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空中标量扰动引起的引力波,重点是物质和$Λ$主导的时代。在物质支配期间,亚视界模式不是自由的,并且通常应用的对张量扰动的导数的近似是有缺陷的。我们分析表明,这导致了显着高估的能量密度谱。此外,我们还证明了在存在宇宙学常数的情况下会出现规范依赖的非振荡张量扰动。作为对解析计算的补充,我们数值计算了类普朗克$Λ$ CDM宇宙学中相应的现今谱,发现在共形牛顿规范中物质与$Λ$支配之间的跃迁过程中出现了非振荡生长模.
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Noether symmetric classical and quantum scalar field cosmology
利用Noether对称性方法研究了一个二维小超空间宇宙模型在经典和量子水平上的演化。相空间变量对应于Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型的标度因子和一个标量场,模型的作用被增强。证明了这种模型的极小超空间是一个Ricci标量为零的二维流形。我们提出了一个坐标变换,根据标量场的普通模型或幻影模型的选择,将相应的minisupper度量转换为Minkowski或Euclidean度量。然后,利用相应的拉格朗日量在所需对称性的无穷小生成元下的行为,研究了这种宇宙学模型的Noether对称性。我们明确地计算了存在这种对称性的标量场势函数的形式。对于这些势函数,给出了标量场为普通场或幻影场时的精确经典解和量子解,并进行了比较。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs-Dilaton Cosmology: An inflation - dark energy connection and forecasts for future galaxy surveys
希格斯-膨胀子模型是标准模型的标度不变扩展,它与引力非最小耦合,并且在标准模型粒子内容之上只包含一个额外的自由度。这个最小化的方案预测了一组可测量的一致性关系之间的暴胀观测值和暗能量状态方程参数。我们提出了一个替代的推导这些一致性关系,突出的连接和差异与$α$吸引子的情况。我们研究在多大程度上这些限制允许区分希格斯膨胀模型从$Λ$ CDM和$w$ CDM宇宙学。为此,我们首先使用马尔可夫链蒙特卡罗方法分析现有的数据集。其次,我们使用Fisher矩阵方法对未来的星系调查进行预测,包括星系聚类和弱透镜探测。假设在不同的模型中的最佳拟合值仍然与目前的相媲美,我们表明,欧几里得和SKA 2类任务将能够区分希格斯膨胀宇宙学从$Λ$ CDM和$w$ CDM。
2018-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$Λ$CDM cosmology with a quiescent anisotropy in a higher dimensional steady state universe
在这项工作中,它遵循了一系列的研究高维稳态宇宙的想法,并准备Tekin Dereli教授的Festschrift,我们展示了动态的内部(不可观测)空间的外部(可观测)空间的可能各向异性的演变的影响。我们在数学上得到了与标准$Λ$ CDM模型完全相同的外空间Friedmann方程,但有一些显著的物理差异。特别地,高维负宇宙学常数扮演四维正宇宙学常数和膨胀各向异性的角色,即,外部空间的剪切标量模拟了一个负的宇宙学常数; 2当允许在标准$Λ$ CDM模型的顶部时,它将模拟一种刚性流体。后一个功能给我们的机会来操纵CMB四极温度波动,这表明一个可能的答案,它的观察值低于标准的$Λ$ CDM模型预测的事实。
2021-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Horndessence: $Λ$CDM Cosmology from Modified Gravity
我们不需要用标量场势(quintessence)或非正则动力学项(k-essence)来获得宇宙加速度,而可以纯粹通过标量和度规的修正引力编织,即$G_3$ Horndeski作用量项。这样的“Horndessence”允许一个精确的$Λ$ CDM宇宙学展开,而不需要任何宇宙学常数,并且通过要求移位对称性,我们可以导出$G_3$的精确形式。我们发现,这条路线推导$G_3(X)$导致一个功能的形式远离通常的简单假设,如幂律。Horndessence没有任何动力学项或潜在的$Λ$ CDM具有相同数量的参数,并作出了准确的预测的膨胀历史($Λ$ CDM)和修改的重力宇宙增长的历史,我们显示可行的引力强度$G_{\rm eff}(a)$和增长率$fσ_8(a)$。最简单的版本的理论失败的合理性标准,但我们学习有趣的经验教训,特别是关于强大的参数化,并指出可能的声音扩展。
2021-12-23 astro-ph.CO gr-qc
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 new consistency test for $Λ$CDM cosmology using galaxy surveys
我们提出了一个新的一致性检验的$Λ$ CDM宇宙学使用重子声学振荡(BAO)和红移空间失真(RSD)测量星系红移调查。具体来说,我们确定的峰值位置的$fσ_8(z)$在红移$z$提供的RSD测量,并将其与一个预测的BAO观测假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学。我们证明了这种新的测试使用的模拟数据的DESI星系调查,并认为,这种测试补充那些单独使用的背景观测值,并在RSD分析较少受到系统学,相比传统的方法直接使用值的$fσ_8(z)$。
2022-04-29 astro-ph.CO
Brans-Dicke cosmology with a $Λ$- term: a possible solution to $Λ$CDM tensions
我们提出了一个全面的分析Brans-Dicke宇宙学与宇宙学常数和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM简称)。我们扩展的情况下,目前的宇宙学值的BD场是由当地天体物理领域的限制,该值是固定的宇宙学观测,这应该是更自然的地方屏蔽机制的可能存在的情况下。我们的分析包括背景和扰动方程在不同的规范。我们发现BD- $Λ$ CDM比一致性GR- $Λ$ CDM模型更受整体宇宙学数据的青睐,即遥远的超新星,宇宙计时器,哈勃参数的本地测量,重子声学振荡,大尺度结构形成和宇宙微波背景的数据在完全普朗克2018 CMB可能性下。我们还测试了强和弱透镜数据对我们结果的影响,这可能是显着的。我们发现,$Λ$ CDM可以模拟有效的精髓,其显著性约为$3-3.5σ$ c.l.(取决于透镜数据集)。事实上,从GR的角度来看,BD- $Λ$ CDM有效地表现为运行真空模型(RVM),这有助于缓解与数据的某些现有紧张关系,例如GR- $Λ$ CDM预测的$σ_8$过量。另一方面,$Λ$ CDM模型对局部测量的急性$H_0$ -张力有着至关重要的影响,由于引力常量的有效值随膨胀的小幅增加,这种张力几乎是无害的。两种张力的同时缓和是具有宇宙学常数的BD引力的一个显著特征,因此支持BD- $Λ$ CDM与GR- $Λ$ CDM的对比
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late time solutions for inhomogeneous Lambda-CDM cosmology, their characterization and observation
假设均匀各向同性的Lambda-CDM宇宙学允许从超新星等大尺度结构观测中推断出Lambda、空间曲率和暗物质密度。本文的目的是扩展这一点,允许观测测量或约束不均匀性和各向异性。我们得到的一般非均匀各向异性的Lambda-CDM的解决方案,这是局部渐近的扩展de Sitter的解决方案作为一个后期的时间扩展使用Starobinsky的方法(类似于“全息重整化”技术在AdS/CFT)连同一系列的recremation。暗物质被模拟为完美的尘埃流体。在扩展中的条款系统地描述非均匀和各向异性变形的扩展FLRW解决方案,并给出作为一个空间导数扩展的数据表征的解决方案-一个3度量和扰动的3度量。主导项描述了由宇宙学常数设定的尺度上的不均匀性和各向异性,近似于今天的视界尺度。展开式中的高阶项描述了较短的尺度变化。我们计算的光度距离红移的关系,并认为,与当前和未来的观测比较将允许部分重建的表征数据。我们还评论平滑这些解决方案注意到,几何流(如里奇流)的特征数据提供了一个典型的平均方法。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter growth in extended $Λ$CDM cosmology
在已有的$Λ$ CDM模型的标量张量扩展的基础上,我们发展了一种有效的流体方法来求解物质生长函数。这种扩展的$Λ$ CDM(以下简称$e_ΦΛ$ CDM)宇宙学考虑到了与标准模型的偏差,这两种偏差都是通过修改的背景展开,并通过包含几何各向异性应力以及几何暗能量等价物的扰动。背景动力学由哈勃速率的显式解析表达式控制,其中标准模型的修改以单个常数参数给出[1]。为了关闭系统的流体动力学扰动方程,我们引入了两个唯象参数,通过该参数,各向异性应力与宇宙底层的总能量密度扰动和有效双组分系统中的相对扰动有关。我们量化的影响偏离标准背景,各向异性应力和非零扰动的有效暗能量分量的物质增长率函数$f σ_8$和面对最近的红移空间失真(RSD)测量的结果。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal couplings in a $Λ$CDM background cosmology
这里处理具有非形式耦合的耦合精粹模型以模拟$Λ$ CDM背景。使用这种方法,不需要指定精髓潜力。该模型考虑了一个通用的流体耦合到精华,这是指定为暗物质或相对论流体。背景由一个宇宙学常数和另一个非耦合的通用流体,以满足三个研究方案。本文研究了耦合quintessence模型的宇宙动力学,其非正式耦合依赖于两种流体的状态方程。的情况下,即两个通用的流体是暗物质,进一步分析了模拟模型的膨胀历史。分析证实,质量规模的精髓影响的非正式的动力系统,这是描绘了一个有效的共形耦合的演变特性。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of the Planck CMB data and $Λ$CDM cosmology
在交叉统计的框架下,检验了普朗克温度谱和偏振谱与$Λ$冷暗物质宇宙学($Λ$ CDM)的一致性模型之间的一致性.我们发现Planck TT最佳拟合$Λ$ CDM功率谱与EE功率谱数据完全一致,而EE最佳拟合$Λ$ CDM功率谱与TT数据不一致。然而,这并不意味着任何系统或模型数据的差异,因为在普朗克EE数据中,不确定性比TT数据大得多。我们还调查了任何偏离$Λ$ CDM模型分析普朗克2015年数据的可能性。TT、TE和EE数据分析的结果表明,除了一致性$Λ$ CDM模型的灵活性之外,不需要偏离。因此,我们的分析排除了任何强有力的证据,超出了普朗克光谱数据的一致性模型。我们还报告了一个温和的振幅差异比较温度和偏振数据,其中温度数据似乎有比预期略低的振幅(始终在所有倍数),因为我们假设温度和偏振数据是相同的基础宇宙学的实现。
2017-05-24 astro-ph.CO
High Redshift $Λ$CDM Cosmology: To Bin or not to Bin?
在拟合$Λ$ CDM模型之前,我们用普朗克$Λ$ CDM输入值构造观测的Hubble $H(z)$和角直径距离$D_{A}(z)$模拟数据,以研究最佳拟合宇宙学参数$(H_0, Ω_m, Ω_k)$在红移仓中的概率密度函数(PDF)的演化.我们发现,PDF峰只同意在低红移($z \lesssim 1$)箱的$H(z)$和$D_{A}(z)$约束,并在所有红移箱时,$H(z)$和$D_{A}(z)$约束相结合的输入参数。当输入参数未恢复时,我们观察到PDF朝向较大的$Ω_m$值表现出非高斯尾部,并且在较小的$Ω_m$值处移位到(不太明显的)峰值。由于$H(z)$和$D_{A}(z)$的观测结果只限制了宇宙学参数在更高红移处的组合,所以PDF的这种平坦化是可以预期的,因此均匀的PDF是可以预期的。我们的分析留给我们一个选择,在知识,我们可能不太可能恢复普朗克值,或进行全样本分析,偏见$Λ$ CDM推论较低的红移宇宙的高红移数据。
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc
$\mathbf{Ω_1Ω_2}$-$\mathbfΛ$CDM: A promising phenomenological extension of the standard model of cosmology
Plaksha University(普拉克斯哈大学)
Ω₁Ω₂-ΛCDM模型通过引入额外项扩展标准宇宙学模型,改进宇宙学一致性。
2026-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Large-scale structure in superfluid Chaplygin gas cosmology
研究了超流Chaubergin气体(SCG)模型中大尺度结构的生长。线性和非线性增长,如$σ_8$和偏度$S_3$,进行了讨论。我们发现SCG的生长因子在早期降低到EdS情况,而在大的$a$极限下不同于$Λ$ CDM情况。我们还发现,SCG情景中的狭窄生长比$Λ$ CDM情景中的狭窄生长更大,并且SCG情景和$Λ$ CDM情景中的$σ_{8}$和$S_3$的变化无法区分。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
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
Testing $Λ$CDM cosmology in a binned universe: anomalies in the deceleration parameter
本文利用Pantheon+超新星数据按红移分箱重构减速参数,发现完整样本存在2σ-3σ张力,移除低红移数据后张力消失,且半球分裂出现3.8σ异常,并讨论低红移数据对宇宙学分析的影响。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Towards A Realistic Dipole Cosmology: The Dipole $Λ$CDM Model
本文提出偶极$\Lambda$CDM模型,在偶极宇宙学框架下实现多独立流动流体成分,发现辐射与物质相对流动晚期可增强并贡献CMB偶极子,探讨其对晚期宇宙学张力的意义。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
CDM Accelerating Cosmology as an Alternative to LCDM model
在广义相对论框架下提出了一种新的仅由重子加冷暗物质驱动的加速宇宙学。在这个模型中,宇宙目前的加速阶段是由负压驱动的,描述了冷暗物质粒子的引力诱导粒子产生。这种情况下,只有一个自由参数和微分方程的比例因子的演变是完全相同的$Λ$ CDM模型。对于一个空间平坦的宇宙,如暴胀($Ω_{dm}+Ω_{baryon}=1$)所预测的那样,发现有效观测到的物质密度参数是$Ω_{meff} = 1- α$,其中$α$是指定CDM粒子产生速率的常数参数。基于Union数据(2008)的超新星检验需要$α\sim 0.71$,以使$Ω_{meff} \sim 0.29$独立于弱引力透镜、大尺度结构和其他补充观测。
2009-11-30 astro-ph.CO
Noether gauge symmetry approach in quintom cosmology
在文献中,通常引入拉格朗日量的点对称性来研究场的对称性和结构。这种诺特对称性是更一般的诺特规范对称性(NGS)的一个子类。受这一数学工具的启发,本文讨论了暗能量的Quintom模型的广义Noether对称性,该模型是一个由精粹场和幻影场组成的双组分流体模型。我们的模型是一个推广的Noether对称性的一个单一的和多个组件已被详细研究之前。我们找到了五分位势的一般形式,其中整个动力学系统具有点对称性。我们研究了不同规范函数族下系统的不同可能解。特别地,我们发现了两个势族,一个对应于一个自由的精髓(幻影),第二个是在两个组件之间的二次相互作用的形式。这两类势函数是从对称性的观点提出的,但在五分模型中,它们被用作唯象模型,没有明确的数学证明。从可积性的角度出发,我们发现了标度因子的两种形式:一种是幂律形式,另一种是de-Sitter形式。研究了这些解的宇宙学意义
2013-08-11 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后,人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数,$w_z$ CDM宇宙学,包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广,$n$ CPL,以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化,我们计算并找到$Δμ$的极值,$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数,给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景,重子声学振荡,Ia型超新星的数据,使用CosmoMC。我们发现,没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆,从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移,这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反,这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致,那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Downsizing of galaxies vs upsizing of dark-halos in a Lambda-CDM cosmology
利用$Λ$ -CDM宇宙学中的流体动力学模拟研究了整个亚银河系星系群的质量聚集。我们的研究结果表明,虽然黑暗的晕组装层次,在恒星质量的这种趋势是颠倒的意义上说,越小的星系,后者是它的平均恒星质量大会。我们在多相星际介质中的恒星形成和超新星反馈实施似乎在这个过程中发挥了关键作用。然而,所获得的缩编趋势并不像观察所显示的那样强劲。
2013-09-04 astro-ph.CO
Neutrino masses and beyond-$Λ$CDM cosmology with LSST and future CMB experiments
未来十年的宇宙学测量将使我们能够揭示宇宙的内容和演化。宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡的补充测量,预计将允许在平坦的$Λ$ CDM模型的框架内间接确定中微子质量的总和。然而,与$Λ$ CDM的可能偏差,例如非零的宇宙学曲率或具有$w\neq -1$的暗能量状态方程,将在宇宙的膨胀率和物质的聚集上留下类似的印记。我们展示了未来的CMB测量如何与大型综合巡天望远镜的星系团和宇宙切变的后期测量相结合,以减轻这种简并性。在这个更一般的宇宙学模型中,它们预计将把中微子质量总和的不确定性降低到30 meV。要实现最小60 meV质量的3 $σ$测量(或假设$w=-1$为4 $σ$),需要对再电离的光学深度进行五倍改进的测量,这可以通过大规模CMB偏振测量获得。
2018-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Axi-Higgs cosmology: Cosmic Microwave Background and cosmological tensions
早期宇宙中希格斯真空期望值(Higgs-VEV)升高的非正则宇宙学被认为是$Λ$ CDM制度内现有紧张局势的解决方案。我们最近提出了一个名为axi-Higgs的理论模型来探索这个框架。axi-Higgs模型的特征在于质量为$m_a \sim 10^{-29}$ eV的超轻轴子,其耦合到Higgs场,使得Higgs-VEV由轴子背景演化驱动。唯象地,axi-Higgs模型等价于$Λ$ CDM+ $m_e$ + $ω_a$,定义为具有电子质量变化和超轻轴子存在的$Λ$ CDM.本文利用Markov Chain Monte Carlo方法研究了axi-Higgs粒子的参数空间,并与$Λ$ CDM、只允许电子质量变化的$Λ$ CDM+ $m_e$和只允许超轻轴子存在的$Λ$ CDM+ $ω_a$进行了比较.结合宇宙微波背景、重子声学振荡、弱透镜宇宙剪切巡天的观测资料,我们发现了$H_0 = 69.4 \pm 1.3$ km/s/Mpc,它使哈勃张力降低到大约$2.4σ$。结合IA型超新星的观测数据和SH 0 ES的哈勃观测数据,我们发现了$H_0 = 71.34 \pm 0.96$ km/s/Mpc。这种Higgs-VEV驱动轴子的存在可能在不久的将来被原子钟和类星体光谱测量所检验。
2022-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Where the world stands still: turnaround as a strong test of ΛCDM cosmology
我们对宇宙结构形成的直观理解在尺度足够小的情况下效果最好,这样束缚的,放松的引力系统不再调整它们的半径;足够大的情况下,空间和物质遵循宇宙的平均膨胀。然而,$Λ$ CDM宇宙学最可靠的预测之一是关于分隔这些极限的尺度:转向半径,这是距离束缚结构中心最远的非膨胀壳层。在$Λ$ CDM模型的框架内,对于给定的质量$M$,转向半径的最大可能值等于$(3GM/Λc^2)^{1/3}$,其中$G$是牛顿常数,$c$是光速,与宇宙纪元、暗物质的确切性质或重子效应无关。我们讨论了可能使用这种预测作为观测测试$Λ$ CDM宇宙学。
2014-09-05 astro-ph.CO gr-qc
On the Hubble expansion in a Big Bang quantum cosmology
本研究提出大爆炸量子宇宙学经典极限下的JCDM模型,将暗能量视为大爆炸遗迹,能缓解哈勃常数张力,拟合宇宙学观测效果与ΛCDM相当,且预测可检验的减速参数。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Challenges to the Lambda CDM Cosmology
本文探讨了六参数 Lambda CDM 宇宙学在暗物质、暗能量和宇宙暴胀等基本层面尚未被理解的困境,并回顾了 CMB 与哈勃常数直接测量、弱引力透镜及 DESI 报告的暗能量演化迹象之间的张力。
2024-10-14 astro-ph.CO
Constraints on power law cosmology from cosmic chronometer, standard ruler, and standard candle data
在本文中,我调查如何以及简单的幂律扩展适合观测数据相比,标准的$Λ$ CDM模式。我分析了一个数据集组成的宇宙天文钟,标准尺,标准蜡烛测量,发现$Λ$ CDM模型提供了一个更好的适合这些数据的大多数组合比幂律的Ancket。
2021-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案,在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件,即在遥远的过去,在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度,参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案,然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数,并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展,控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅,我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量(具有正迹)。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规,应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ$CDM Cosmology for Astronomers
宇宙微波背景观测所青睐的均匀、各向同性和平坦的$Λ$ CDM宇宙,只能用欧几里得几何、局部正确的牛顿力学以及狭义相对论和广义相对论的基本假设来描述。我们提出了简单的推导最有用的方程连接天文观测(红移,通量密度,角直径,亮度,局部空间密度,.)与远距离源的相应固有特性(回视时间、距离、光谱光度、线性尺寸、比强度、源计数等)相关联。我们还提出了一个分析方程的回望时间是准确的所有红移$z$在0.1%以内。精确的方程的同动距离是一个椭圆积分,必须进行数值计算,但我们发现了一个简单的近似与错误$< 0.2$ %的所有红移高达$z \approx 50$。
2018-04-26 astro-ph.CO
Reconstructing matter profiles of spherically compensated cosmic regions in $Λ$CDM cosmology
缺乏一个物理动机的宇宙空洞的大尺度轮廓模型限制了我们从他们的研究中提取有价值的宇宙学信息的能力。在本文中,我们解决这个问题,通过引入球面补偿宇宙区域,名为CoSpheres。这样的宇宙区域被确定在密度场的局部极值周围,并承认一个唯一的补偿半径$R_1$,其中内部球形质量被精确补偿。通过对标准峰模型的扩展和补偿条件的实现,研究了它们的来源。由于补偿半径随宇宙自身$R_1(t)\propto a(t)$的变化而变化,因此CoSpheres表现为具有固定共动体积的气泡宇宙。使用球形塌缩模型,我们重建他们的轮廓,具有非常高的精度,直到$z=0$在N体模拟。CoSpheres对称定义和重建的中心最大值(播种晕和星系)和最小值(确定与宇宙空洞)。我们表明,完整的非线性动力学可以解决这个特定的补偿半径解析,宇宙学提供有用的预测。这种形式主义突出了局部极值与其大尺度宇宙环境之间的原始相关性。这些球面补偿宇宙区域的统计特性以及有效约束宇宙学和引力的可能性将在配套论文中进行研究。
2017-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraining neutrino mass and extra relativistic degrees of freedom in dynamical dark energy models using Planck 2015 data in combination with low-redshift cosmological probes: basic extensions to $Λ$CDM cosmology
我们研究了暗能量的性质如何影响中微子质量和超相对论自由度的宇宙学测量。我们将自己限制在最基本的扩展$Λ$冷暗物质(CDM)模型,即$w$ CDM模型与一个额外的参数$w$,和$w_{0}w_{a}$ CDM模型与两个额外的参数,$w_{0}$和$w_{a}$。在宇宙学拟合中,我们采用了2015年普朗克任务的宇宙微波背景温度和偏振数据,结合了重子声振荡,Ia型超新星和哈勃常数($H_{0}$)等低红移测量。考虑到大质量中微子对大尺度结构的影响,我们进一步包括弱透镜,红移空间畸变,Sunyaev-Zeldovich集团计数和普朗克透镜数据。我们表明,虽然宇宙学常数$Λ$仍然是符合当前的数据,幻影暗能量($w<-1$)或早期幻影暗能量(即五分之一从$w<-1$发展到$w>-1$)是稍微更有利于当前的观察,这导致了这样一个事实,即在$w$ CDM和$w_0w_a$ CDM模型中,我们得到一个更大的上限$\sum m_ν$。我们还发现,在三个暗能量模型中,对$N_{\rm eff}$的约束是很好的一致,都有利于标准值3.046,这表明暗能量参数几乎没有影响约束$N_{\rm eff}$。因此,我们得出结论,暗能量参数可以对中微子的宇宙学权重产生重要影响,但几乎不能影响暗辐射的约束。
2017-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brans-Dicke cosmology mimicking running vacuum
Brans-Dicke(BD)宇宙学是从一种方法重新考虑的,在这种方法中,模型可以用$Λ$ CDM形式表示,但代价是用一个依赖于小参数$ε$的动力学准真空分量代替刚性宇宙学常数$Λ$. $ε$乘以BD参数$ω_{\rm BD}$的乘积,就可以用普通的宇宙学参数精确地确定。当$ε\to 0$时,$ω_{\rm BD}\to\infty$的GR限度恢复。我们解决了背景宇宙学的模型以及微扰方程。当拟合的宇宙学数据,我们发现,BD宇宙学,转录在这样一个有效的GR形式,似乎是竞争与$Λ$ CDM和模拟运行真空模型。
2018-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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 on dark energy parametrizations after DESI 2024: Persistent deviation from standard $Λ$CDM cosmology
本研究基于DESI 2024 BAO、CMB及多种SNIa数据,验证了超越CPL的BA和Padé暗能量参数化,发现标准ΛCDM模型中wΛ=-1.0的偏离在这些参数化中持续存在。
2025-04-04 astro-ph.CO gr-qc