Exploring the full parameter space for an interacting dark energy model with recent observations including redshift-space distortions: Application of the parametrized post-Friedmann approach
暗能量可以改变暗物质的动力学，如果它们之间存在直接的相互作用。因此，测量结构生长，例如，红移空间畸变（RSD）是一个强有力的工具来约束相互作用暗能量（IDE）模型。对于广泛研究的$Q=3βHρ_{de}$模型，以前的工作表明，只有一个非常小的耦合（$β\sim\mathcal{O}(10^{-3})$）可以生存在目前的RSD数据。然而，由于IDE情景中存在大规模不稳定性，所有这些分析都必须假设$w>-1$和$β>0$。在我们最近的工作[Phys. Rev. D 90，063005（2014）]中，我们通过为IDE场景建立参数化后弗里德曼（PPF）框架，成功解决了这个大规模不稳定性问题。因此，我们第一次有能力探索IDE模型的完整参数空间。在这项工作中，我们重新审视的观测约束的PPF框架内的$Q=3βHρ_{de}$模型。利用普朗克数据、重子声学振荡数据、超新星JLA样本和哈勃常数测量，得到了$β=-0.010^{+0.037}_{-0.033}$（$1σ$）。在分析中进一步合并RSD数据后，拟合结果变为$β=-0.0148^{+0.0100}_{-0.0089}$（$1σ$）。借助于RSD数据，$β$的误差大大减小。与以往的结果相比，我们的结果表明，一个负的$β$是有利的，目前的观测，并允许相对较大的相互作用率由目前的RSD数据。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The linear growth rate of structure in Parametrized Post Friedmannian Universes
暗能量问题的一个可能的解决方案是修改爱因斯坦的广义相对论。一套模型已经提出，在一般情况下，无法预测正确的量的大尺度结构的星系分布或各向异性的宇宙微波背景。然而，有人认为，应该有可能通过关注诸如增长模式、引力滑移和有效的时变牛顿常数等属性来约束一般的修正引力理论。我们表明，假设一定的物理要求，如稳定性，度量和规范不变性，它是可能的，这些不同的参数之间的一致性条件。在本文中，我们专注于理论，最多，在度量变量的二阶导数，并找到限制，阐明当前和未来的实验约束，而不必诉诸（尚未未知）完整的修改引力理论。我们认为，未来对小尺度（即1 - 200 h ^{-1} Mpc）结构生长的测量可能会导致对暗能量和修正的引力理论的严格约束。
2010-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Horndeski models from the effective field theory of dark energy
研究暗能量和修正引力对宇宙学尺度的影响导致了大量的物理模型的发展。宇宙加速的有效场论（EFT）允许有效地探索这个大的模型空间，通常进行唯象的基础上。然而，这种参数化的EFT系数的约束不能平凡地连接到基本的协变理论。在本文中，我们重建类的协变Horndeski标量张量理论，再现相同的背景动力学和线性扰动作为一个给定的EFT行动。人们可以使用这种重建来解释可行的协变Horndeski理论的参数化EFT系数的约束。我们证明了这种方法与一些著名的模型，并讨论了一系列未来的应用。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring a new interaction between dark matter and dark energy using the growth rate of structure
我们提出了一个唯象的相互作用的比例因子幂律形式，导致两种扰动项的外观，随着扰动哈勃膨胀率的比例因子空间变化。我们研究了参数化后Friedmann方案中的背景和微扰演化，得到了能量-动量交换可以从暗能量流向暗物质，以保持暗能量和暗物质密度在任何时候都很好地定义。我们结合了几个测量的宇宙微波背景（WMAP 9 +Planck）数据，重子声学振荡测量，红移空间畸变数据，JLA样本的超新星，和哈勃常数约束的耦合常数和指数提供了参数化的相互作用本身。${\rm Planck+WMAP9+BAO}$ ${\rm +RSD+JLA+HST}$数据的联合分析似乎有利于大的耦合常数，在1 $σ$水平的$ξ_c = 0.34403427_{- 0.18907353}^{+ 0.14430125}$，并倾向于具有负指数的幂律相互作用，因此在1 $σ$水平的$β= -0.50863232_{- 0.40923857}^{+ 0.48424166}$。CMB的温度功率谱表明，一个大的耦合常数产生移动的声学峰值，并影响其振幅在较低的多极。此外，较大的$β$指数产生声峰的移位，指出相对于一致性模型的明显偏差。物质功率谱对耦合常数和$β$指数的变化很敏感。在这种背景下，相互作用改变了物质的尺度和辐射的平等性，并将其推离了当前的时代，这反过来又导致了翻转点向更小尺度的转变。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Constraining a dark matter and dark energy interaction scenario with a dynamical equation of state
在这项工作中，我们使用了最新的宇宙计时器数据，以及最新估计的本地哈勃参数值，$H_0$在2.4%的精度以及标准的暗能量探测，如超新星Ia型，重子声学振荡距离测量，和宇宙微波背景测量（PlanckTT $+$ lowP）来约束暗能量模型，其中允许暗能量与暗物质相互作用。利用了由无量纲参数“$β$”参数化的一般暗能量状态方程。从我们的分析，我们发现，相互作用是兼容的1 $σ$置信限内为零。我们还表明，相同的演化历史可以复制由暗物质的小压力。
2017-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Interacting parametrized post-Friedmann method
我们应用相互作用参数化后弗里德曼（IPPF）方法耦合暗能量模型中的相互作用是成比例的暗物质密度在背景水平。在这样做的时候，我们进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析，结合了几个宇宙学探测，包括宇宙微波背景（WMAP 9+普朗克）数据，重子声学振荡（BAO）测量，JLA样本的超新星，哈勃常数（HST），并通过${\rm f}σ_{8}{\rm (z)}$数据点的红移空间失真（RSD）测量。对${\rm Planck+WP+JLA+BAO+HST+RSD}$资料的联合观测分析得出了一个耦合参数，即在$1σ$水平上的$ξ_{c}=0.00140_{-0.00080}^{+0.00079}$，用于表示动量传递势的消失;当动量传递势打开时，该值减小a，在$1σ$水平上给出了$ξ_{c}=0.00136_{-0.00073}^{+0.00080}$。CMB功率谱显示了耦合参数$ξ_{c}$与声峰位置或振幅之间的相关性。当$ξ_{c}$取较大值且其位置移动时，第一峰的高度增加。我们还得到的物质功率谱可能会受到影响的强度的相互作用耦合的尺度更大的$10^{-2} {\rm h~ Mpc^{-1}}$，降低其振幅的香草模型。
2014-11-13 astro-ph.CO
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型，它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ -CDM），在星系尺度上再现了修正牛顿动力学（MOND）的唯象.为了实现这一点，我们假设了一种非标准形式的暗物质，它由两种不同的粒子组成，通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合，并通过这些粒子质量产生的内部矢量场（“引力光子”）连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质，而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后，我们表明，该模型在太阳系中是可行的，因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Non-parametric reconstruction of interaction in the cosmic dark sector
暗物质和暗能量之间的非引力相互作用的可能性已经被重建使用一些最近的数据集。关键的一点是，交互作用在一开始就没有参数化，而是以非参数的方式直接从数据中重建。在这项工作中，宇宙天文台的哈勃数据，万神殿超新星汇编的CANDELS和CLASH多周期财政部计划获得的HST，和重子声学振荡哈勃数据已被考虑。广泛接受的高斯过程用于重建。结果清楚地表明，没有相互作用的情况是很有可能的。此外，相互作用，如果有的话，在目前的时代并不真正重要。能量流动的方向显然是从暗能量到暗物质，这与热力学要求是一致的。
2021-05-20 astro-ph.CO gr-qc
PPN meets EFT of dark energy: Post-Newtonian approximation in higher-order scalar-tensor theories
本文研究了幺正规范下退化高阶标量-张量理论的后牛顿极限，用暗能量有效场论描述，确定了所有PPN参数与EFT参数的关系，将实验限制转化为EFT参数约束，并提出了一个PPN参数与广义相对论相同的拉格朗日量。
2024-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Consistency between cosmological and standard siren observations in evolving dark energy
Institute of Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Universidad Andrés Bello（安第斯贝尔托大学天体物理研究所）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）
该研究探讨演化暗能量下，采用特定非最小耦合标量-张量模型预测的引力波相关参数，与GWTC-5约束的一致性，发现宇宙学数据约束与该模型预测存在张力，且参数化模型存在隐式先验问题。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of expansion of the Universe in the models with non-minimally coupled dark energy
我们考虑了具有正压状态方程的暗能量模型，暗能量通过引力和另一种力与暗物质相互作用，引起它们之间的能量-动量交换。这两个组件描述近似的理想流体，这是参数化的密度和状态方程参数。考虑了三种暗组分间的相互作用：与其密度无关的相互作用、与暗能量密度成正比的相互作用和与暗物质密度成正比的相互作用。从广义协变守恒方程和爱因斯坦守恒方程出发，得到了描述均匀各向同性宇宙膨胀动力学和两个组分在不同相互作用参数下密度演化的方程。对于三种相互作用，我们证明了暗分量密度及其和为负的暗能量参数范围的存在性。找到了暗能量和暗物质密度为正的条件。导出了相互作用参数取值的约束条件。分析了宇宙膨胀的动力学与这些相互作用的暗能量和暗物质。
2016-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Parametrizations for tests of gravity
随着高质量天文学和宇宙学数据的日益丰富，以及在原则上可以想象的与广义相对论的多方面背离，统一引力模型并涵盖广泛的长度尺度和各种观测探测器的广义参数化框架的发展一直是对深入研究的一种刺激。本文综述了为此目的而设计的一些形式主义，包括宇宙学的大尺度和小尺度结构，天文学的静态弱场区以及引力波的发射和传播效应。这包括线性和非线性参数化后弗里德曼框架，有效场论方法，参数化后牛顿展开，参数化后爱因斯坦形式主义，以及一个激励合并振铃波形模型等。不同的形式主义之间的联系被强调，他们已经建立，并提供了一个简短的前景，为一个统一的全球框架的重力和暗区模型测试的一般步骤。
2019-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on reconstructed dark energy model from SN Ia and BAO/CMB observations
本工作的动机是通过{ \it无量纲暗能量函数} $X(z)$来重建暗能量模型，$X(z)$是以其现值为单位的暗能量密度。在本文中，我们已经表明，一个标量场$ϕ$具有一个唯象选择的$X(z)$可以引起宇宙膨胀从减速到加速的过渡阶段。通过与最新的Ia型超新星（SN Ia）、重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景（CMB）辐射观测的比较，我们考察了约束各种宇宙学参数（如减速参数和有效状态方程参数）的可能性。利用SN Ia+BAO/CMB数据集的联合分析，我们还从参数化的$X(z)$重建了标量势。求出了相应的势函数，并得到了$ϕ$中的多项式。从我们的分析中，已经发现，本模型有利于标准$Λ$ CDM模型在$1σ$置信水平。
2016-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy imprints on the kinematic Sunyaev-Zel'dovich signal
我们研究了暗能量对动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）角功率谱的影响，发现kSZ信号对暗能量参数敏感.例如，在$w=-1$附近将常数$w$改变20%，会导致kSZ光谱上的$\gtrsim10\%$变化;将由$w_a$参数化的暗能量动力学改变$\pm0.5$，预计kSZ光谱上会有30%的变化。我们讨论了观测方面，并开发了一个拟合公式的kSZ功率谱。最后，我们讨论了如何精确建模的后再电离信号将有助于约束斑片状再电离信号，这是至关重要的测量再电离的持续时间。
2014-07-08 astro-ph.CO
Constraining interacting dark energy models with the halo concentration-mass relation
本文通过大量宇宙学 $N$ 体模拟构建 IDE 模型中晕 $c$-$M$ 关系随 $ξ_2$ 演化的参数化公式，并结合多类观测将 $ξ_2$ 约束为 $0.071\pm0.034$。
2025-08-29 astro-ph.CO
Constraints on the speed of sound in the k-essence model of dark energy
本文通过多种宇宙学观测约束k-essence暗能量模型中的声速参数，发现接近零的声速值被严格排除，表明观测更支持均匀而非成团性的暗能量成分。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Simple cosmological model with inflation and late times acceleration
在多项式Palatini宇宙学的框架下，我们研究了一个简单的爱因斯坦坐标系下的均匀各向同性宇宙模型。我们发现在这个模型中，宇宙演化过程中出现了早期的暴胀和晚期的膨胀加速阶段。在此框架下，我们得到了具有标量场形式的物质和暗能量的Friedmann方程，其势的形式由FRW度规的Ricci标量以协变的方式确定。物质和暗能量的能量密度也通过Ricci标量参数化。早期的暴胀只在物质的能量密度的极小部分时才能得到。物质与暗能量之间存在相互作用，因为暗能量是衰减的。为了刻画暴胀，我们用Ricci标量计算了慢滚参数和常滚参数。我们发现了暗能量密度随宇宙时间变化的一个特征行为，它遵循logistic-like曲线，该曲线插入两个几乎恒定值的相位。从所需的$N$ -折叠数中，我们发现了模型参数的一个界限。
2017-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Limits on Dark Radiation, Early Dark Energy, and Relativistic Degrees of Freedom
最近的宇宙学数据分析暗示在早期宇宙中存在额外的相对论能量成分。这个分量通常被参数化为有效中微子数N_{eff}超过标准值3.046的部分。过剩的相对论能量可能是一个额外的（无菌）中微子的指示，但早期的暗能量和正压暗能量也有助于相对论自由度。我们研究了当前和未来的数据约束和区分这些解释的能力，并检测与它们相关的早期暗能量密度。我们发现，虽然早期的暗能量不会改变N_{eff}的电流约束，暗辐射分量，如正压暗能量模型提供的，可以大大改变当前的约束N_{eff}，使其值回到与理论预测一致。这两个暗能量模型也对氦的原始质量分数Y_p和标量扰动指数n_s有一定的影响。正在进行的普朗克卫星任务将能够进一步区分不育中微子和早期的暗能量。
2011-03-21 astro-ph.CO
Effects of Dark Energy anisotropic stress on the matter power spectrum
研究了暗能量（DE）各向异性应力对物质功率谱（PS）特征的影响。我们采用参数化后弗里德曼（PPF）的形式主义来模拟一个有效的DE，并通过一个双参数方程，控制其总振幅（$g_0$）和过渡尺度（$c_g$）的各向异性应力特性建模。对于背景宇宙学，我们考虑不同的状态方程模型DE，包括一个恒定的$w_0$参数，并提供解冻（CPL）和冻结（nCPL）行为的模型。我们首先使用Pantheon，BAO，$H_0$和CMB普朗克数据约束这些参数。然后，我们分析了这些参数在线性PS中所起的作用。为了使各向异性应力不会引起大于$10\%$和$5\%$的偏差，相对于$k \sim 0.01 \,h/\text{Mpc}$处的$Λ$ CDM PS，参数必须分别在$-0.30< g_0 < 0.32$，$0 \leq c_g^2 < 0.01$和$-0.15 < g_0 < 0.16$，$0 \leq c_g^2 < 0.01$的范围内。此外，我们计算了领先的非线性校正PS使用标准微扰理论在真实和红移空间，显示相对于$Λ$ CDM的差异增强，特别是对于四极和十六极RSD多极。
2020-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Discriminating interacting dark energy models using Statefinder diagnostic
本研究采用Statefinder诊断法，对17种不同形式的相互作用暗能量模型展开对比分析，通过绘制相关参数平面演化轨迹，发现其区别于ΛCDM等其他暗能量模型的独有特征，为区分各类暗能量相互作用模型提供了有效方法。
2023-10-06 astro-ph.CO gr-qc
CPL-parametrized cosmic expansion in Galileon gravity: Constraints from recent data
该研究在伽利略引力框架内采用CPL参数化的哈勃率表达式，结合多组最新观测数据通过MCMC分析约束模型参数，结果表明伽利略引力是描述晚期宇宙加速的ΛCDM模型的可行替代方案。
2025-08-20 astro-ph.CO gr-qc
A parametrization of the growth index of matter perturbations in various Dark Energy models and observational prospects using a Euclid-like survey
我们提供了精确的解决方案，在一个均匀的FLRW宇宙的真空能量，可以由一个常数状态方程参数$w$和一个非常准确的近似Anglomerate $w(a)=w_0+w_a(1-a)$的宇宙学物质微扰方程。我们计算的增长指数$γ=\log f(a)/\log\Om_m(a)$，其红移的依赖性，使用勒让德多项式的精确和近似的解决方案，并表明它可以参数化为$γ(a)=γ_0+γ_a(1-a)$在大多数情况下。然后，我们比较了四种不同类型的暗能量（DE）模型：$wΛ$ CDM，DGP，$f(R)$和LTB-大空洞模型，它们在$z\gsim1$有非常不同的行为。这使我们能够研究的可能性，以区分不同的DE替代品使用广泛和深入的调查，如欧几里得，这将测量光度和光谱红移数亿星系高达红移$z\simeq 2$。我们做了一个Fisher矩阵分析的前景，区分不同的DE模型的增长指数，作为一个给定的函数的红移或主成分分析，与一个类似欧几里得调查的每个红移箱的值。我们使用星系$P(k)$的完整和边缘化的功率谱和弱透镜（WL）功率谱作为观测量。我们发现，使用$P(k)$，在$(w_0, w_a)$中可以达到（2%，5%）的误差，在$(γ_0, γ_a)$中可以达到（4%，12%）的误差，而使用WL，我们得到的误差至少是其两倍大。这些估计使我们能够很容易地区分DGP、$f(R)$模型和$Λ$ CDM，而仅使用增长指数…
2011-09-29 astro-ph.CO
Multiscale cosmology and structure-emerging Dark Energy: A plausibility analysis
宇宙学的逆反应表明宇宙的结构形成和膨胀历史之间存在联系。为了定量地研究这种联系，我们动态地研究了宇宙的体积划分为过密和欠密区域。这使我们能够跟踪结构的形成，使用过密区域的体积分数$λ_{\CM}$作为其特征参数。利用宇宙学扰动理论的结果，并将主导模外推到非线性区域，我们构造了一个包含$λ_{\CM_{0}}$、物质密度$Ω_{m}^{\CD_{0}}$和哈勃速率$H_{\CD_{0}}$的三参数宇宙膨胀历史模型.以标准值为$Ω_{m}^{\CD_{0}}$和$H_{\CD_{0}}$以及一个合理的值为$λ_{\CM_{0}}$，我们从$N$ -体模拟，我们确定相应的量的反作用和空间曲率。我们发现，所获得的值，足以产生今天的结构也导致$Λ$ CDM-样的行为的比例因子，参数化由相同的参数$Ω_{m}^{\CD_{0}}$和$H_{\CD_{0}}$，但没有一个宇宙学常数。然而，$λ_{\CM}$的时间行为不能忠实地再现结构形成历史。然而，令人惊讶的是，该模型与低物质含量（$Ω_{m}^{\CD_{0}}\approx3\%$）假设的结构形成相匹配，这一结果暗示了对运动学暗物质的部分逆反应效应的不同解释。（截短）
2010-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Constraining neutrino mass in dynamical dark energy cosmologies with the logarithm parametrization and the oscillating parametrization
本文利用主流观测数据全局拟合了对数与振荡参数化的动力学暗能量模型，发现其拟合效果与CPL模型相当，且动力学暗能量会显著改变中微子质量的限制，使其约束比CPL模型更宽松。
2023-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Impact of theoretical priors in cosmological analyses: the case of single field quintessence
我们研究了理论稳定性和宇宙学可行性的一般条件对动力学暗能量模型的影响。作为一个强有力的例子，我们研究是否最低限度地耦合，单场Quintessence模型，是安全的鬼不稳定性，可以源CPL膨胀的历史最近被证明是温和的CMB（普朗克）和弱透镜（KiDS）数据的组合的青睐。我们发现，在他们最保守的形式，理论条件的影响分析，在这样一种方式，光滑的单场Quintessence变得显着不利于相对于标准的LCDM宇宙学模型。这是由于这些条件削减了CPL的（w 0;wa）参数空间的很大一部分，特别是消除了弱透镜数据所支持的区域。在CPL参数化的光滑动力学暗能量的场景中，弱透镜数据有利于需要多个场来确保引力稳定性的区域。
2017-10-02 astro-ph.CO gr-qc
Effective Field Theory of Cosmic Acceleration: constraining dark energy with CMB data
我们介绍EFTCAMB/EFTCosmoMC作为常用CAMB/CosmoMC代码的公开可用补丁。我们简要介绍了代码的结构、适用性和主要特点。为了说明这些补丁的使用，我们得到的约束参数化纯EFT和设计师$f(R)$模型，无论是$Λ$ CDM和$w$ CDM背景膨胀的历史，使用普朗克温度和透镜势谱，WMAP低- $\ell$偏振谱（WP），和重子声学振荡（BAO）的数据。在给定的背景下，在检查模型的理论稳定性后，我们发现非平凡的参数空间，我们转化为可行性先验。我们使用不同的数据集组合来显示它们对宇宙学和模型参数的单独影响。我们的数据分析结果表明，根据所采用的数据集，在$w$ CDM背景情况下，这种可行性先验可以主导边缘化后验分布。有趣的是，使用Planck+WP+BAO+透镜数据，在$f(R)$引力模型中，我们得到了对恒定暗能量状态方程$w_0\in(-1,-0.9997)\,\,(95% {\rm C.L.})$的非常强的约束。
2014-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
First Cosmological Constraint on the Effective Theory of Dark Matter-Proton Interactions
我们在为直接探测而开发的非相对论性有效场论的形式体系中获得了对暗物质和质子之间相互作用的第一个宇宙学约束。对于有效理论中的每个相互作用算子，通过入射粒子的相对速度的不同幂次进行参数化，我们使用普朗克2015宇宙微波背景（CMB）温度，偏振和透镜各向异性来设置所有暗物质质量超过15 keV的散射截面的上限。我们发现，对于相互作用与更强的依赖于速度，暗物质和重子保持热耦合更长的时间，但相互作用强度被抑制在低温普朗克观测相关，因此较少的约束。同时，在小暗物质质量的限制下，具有较强速度依赖性的横截面受到更大的约束。在所有的情况下，暗物质-质子散射的影响是最突出的小尺度的CMB功率谱和物质功率谱，因此，我们预计在目前的限制与地面的CMB实验和星系调查的数据大幅改善。
2018-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Search for sterile neutrinos in a universe of vacuum energy interacting with cold dark matter
利用最新的观测资料，研究了真空能量与冷暗物质相互作用的宇宙中，不育中微子的宇宙学约束。我们专注于两个特定的相互作用模型，$Q=βHρ_{\rm v}$和$Q=βHρ_{\rm c}$。为了克服相互作用暗能量中的大尺度不稳定性问题，我们采用相互作用暗能量的参数化后弗里德曼（PPF）方法进行微扰演化的计算.在这项工作中使用的观测数据集包括普朗克2015年的温度和偏振数据，重子声振荡测量，Ia型超新星数据，哈勃常数直接测量，星系弱透镜数据，红移空间畸变数据和普朗克透镜数据。利用全数据组合，我们得到了$Q=βHρ_{\rm v}$模型的$N_{\rm eff}<3.522$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}<0.576$ eV，以及$Q=βHρ_{\rm c}$模型的$N_{\rm eff}=3.204^{+0.049}_{-0.135}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}=0.410^{+0.150}_{-0.330}$ eV.后者表明在1.17 $σ$能级上存在$ΔN_{\rm eff}>0$，在1.24 $σ$能级上存在非零质量的无菌中微子。此外，对于$Q=βHρ_{\rm v}$模型，我们发现$β=0$与当前数据一致，而对于$Q=βHρ_{\rm c}$模型，我们发现$β>0$是在多于1个$σ$水平上得到的。
2018-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black hole in a generalized Chaplygin-Jacobi dark fluid: shadow and light deflection angle
本文研究广义Chaplygin-Jacobi暗流体中的静态球对称黑洞，通过求解爱因斯坦方程得到度规，计算阴影与光线偏折角，并利用事件视界望远镜观测将参数约束在 $\mathcal{B}<0.03$、$α<0.1$，同时估算爱因斯坦环角半径约为37.6微角秒。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Essential Building Blocks of Dark Energy
我们提出了一个最小的描述单场暗能量/修改后的重力有效场论形式主义的宇宙学扰动，其中包括大多数现有的模型。我们从一个一般的拉格朗日量开始，给出了一个任意函数的流逝和外在和内在的曲率张量的时间超曲面在酉规范，即选择作为时间切片的均匀标量场超曲面。专注于线性扰动，我们确定了7个拉格朗日算子，导致运动方程包含最多两个（空间或时间）的衍生物，背景演变被确定的时间依赖系数，只有三个这些运营商。然后，我们建立了一个字典，将任何现有或未来的模型，其拉格朗日可以用上述形式写入我们的参数化框架。作为一个例子，我们研究Horndeski的或广义Galileon理论，并表明，它们可以描述，线性顺序，只有六个上述七个运营商。值得注意的是，这意味着线性扰动的动力学可以比Horndeski的动力学更一般，同时保持二阶。最后，为了与观测联系起来，我们提供了牛顿规范中的整个线性扰动方程组，准静态近似中的有效牛顿常数和两个引力势的比值，根据我们的拉格朗日量的随时间变化的系数。
2013-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of cosmological tensions in reconstructed gravity
由于某些数据集之间的张力，特别是哈勃张力，人们对标准$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学模型的修改产生了极大的兴趣。$Λ$ CDM模型的后期修正可以用三个时间相关函数来参数化，这些函数描述了宇宙的膨胀历史以及引力对大尺度结构中光和物质的影响。我们执行的第一个联合贝叶斯重建这三个功能从最近的宇宙学观测的组合，利用理论知情的前建立在一般Horndeski类标量张量理论。这种重构是根据众所周知的$H_0$、$S_8$和$A_L$张力来解释的。我们确定的现象学特征，替代理论将需要有，以缓解一些紧张局势，并推导出重要的限制广泛的类修改后的重力模型。除此之外，我们的研究结果表明，晚期动力学暗能量和引力的修改不太可能提供哈勃张力的解决方案，或者同时解决$A_L$和$S_8$张力。
2022-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Post-Planck Dark Energy Constraints
我们约束合理的暗能量模型，参数化的多个候选状态方程，使用最近公布的宇宙微波背景（CMB）温度各向异性数据从普朗克连同WMAP-9低- $\ell$偏振数据和数据从低红移调查。为了规避任何特定的状态方程对描述所有现有的暗能量模型的限制，我们与三个不同的状态方程，涵盖了更广泛的一类暗能量模型，因此，提供更强大的和通用的约束暗能量属性。我们发现，一个明确的紧张局势之间存在的暗能量约束CMB和非CMB观测时，允许暗能量模型具有幻影和非幻影的行为，而CMB是更有利于幻影模型，低z数据更喜欢模型的行为接近宇宙学常数。此外，我们重建的状态方程的暗能量作为红移的函数使用的组合CMB和non-CMB数据的结果，发现宇宙学常数位于1 $σ$带外的多个暗能量模型允许幻影行为。需要进行相当大的微调，以将具有严格非体模历史的模型保持在2 $σ$允许的范围内。这一结果可能会促使人们构建暗能量的幻影模型，这在弦论中存在更高阶导数的情况下是可以实现的。然而，仅基于强理论先验，不允许幻影行为，导致CMB和非CMB数据集都同意暗能量的性质，平均状态方程非常接近宇宙学常数。最后，为了说明额外的暗能量参数对其他宇宙学参数的影响，我们给出了不同暗能量模型的宇宙学参数约束。
2014-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing dark-matter effects with gravitational waves using the parameterized post-Einsteinian framework
本文研究参数化后爱因斯坦框架能否用于从引力波中推断暗物质存在，发现添加一个ppE相位项可消除参数估计偏差，但后牛顿阶不确定时系统误差仍超过统计误差，需扩展框架或使用含暗物质效应的波形。
2024-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A closer look at interacting dark energy with statefinder hierarchy and growth rate of structure
利用状态发现层次和结构增长率的诊断方法研究了相互作用的暗能量模型。我们希望探索$Λ$ CDM的偏差，并区分可能的简并与几何和结构生长诊断的相互作用暗能量模型。我们考虑模型的两种相互作用形式，即，$Q_1=βHρ_c$和$Q_2=βHρ_{de}$，其中$β$是无量纲耦合参数。我们的重点是I $Λ$ CDM模型，它是$Λ$ CDM的一个单参数扩展，通过考虑真空能量（$Λ$）和冷暗物质（CDM）之间的直接耦合，只有额外的参数$β$。但是我们从一个更一般的情况开始，考虑I $w$ CDM模型，其中暗能量具有常数$w$（状态方程参数）。为了计算结构的增长率，我们采用了“参数化后弗里德曼”的相互作用暗能量的理论框架，以数值方式获得模型的$ε(z)$值。我们发现，在几何和结构诊断$w$的影响是远远强于$β$在I $w$ CDM模型。因此，我们希望通过结合几何和结构诊断来更仔细地研究I $Λ$ CDM模型。我们发现，在$S^{(1)}_3$- $ε$平面的演化轨迹表现出独特的功能和偏离$Λ$ CDM可以很好地评估，理论上，表明复合零诊断$\{S^{(1)}_3, ε\}$是一个很有前途的工具，调查相互作用的暗能量模型。
2015-08-03 astro-ph.CO
IDECAMB: an implementation of interacting dark energy cosmology in CAMB
本文开发 IDECAMB 补丁，将含五个自由函数的统一 IDE 参数化与模型无关的 PPF 方法集成进 CAMB，可求解 CQ/CF 模型并经 Planck 结果验证。
2023-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relieving the $H_0$ tension with a new interacting dark energy model
研究了一个基于引力场理论渐近安全性的扩展宇宙学模型，在该模型中，物质和辐射密度以及宇宙学常数受到了由参数$δ_G$和$δ_Λ$表示的修正，导致物质和辐射密度以及宇宙学常数的演化都略微偏离标准形式.在这里，我们将这个模型解释为真空能量与物质和辐射相互作用的场景。我们考虑两种情况的模型：{（i）${\tildeΛ}$ CDM与一个额外的自由参数$δ_G$，与$δ_{\rm G}$和$δ_Λ$相关的低红移极限关系和（ii）e ${\tildeΛ}$ CDM与两个额外的自由参数$δ_G$和$δ_Λ$是彼此独立的。}我们使用两种数据组合，CMB+BAO+SN（CBS）和CMB+BAO+SN+ $H_0$（CBSH），以约束模型。我们发现，在使用CBS数据的情况下，无论是${\tildeΛ}$ CDM还是e ${\tildeΛ}$ CDM都不能有效地缓解$H_0$紧张。然而，它被发现，使用CBSH数据的$H_0$张力可以大大缓解的模型。特别地，在e ${\tildeΛ}$ CDM的情况下，$H_0$张力可以被解析为0.71 $σ$。我们的结论是，作为一个相互作用的暗能量模型，${\tildeΛ}$ CDM是远远优于$Λ(t)$ CDM的意义上都缓解了$H_0$紧张和拟合到目前的观测数据。
2021-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effects of Completeness and Purity on Cluster Dark Energy Constraints
星系团的统计特性只有在与星系团探测有关的观测效应被准确描述的情况下才能用于宇宙学目的。这些影响包括与聚类查找算法和调查策略相关的选择功能。当不同的星系团发现者被应用于同一个星系表，产生不同的星系团样本时，选择的重要性变得显而易见。我们考虑参数化的函数形式的观测质量关系，其分散性以及完整性和纯度的集群样本，并研究如何先验知识对这些函数参数影响暗能量约束来自集群统计。假设完整性和纯度在质量约为10^{13.5} Msun/h时达到50%，我们发现在当前和即将到来的集群调查中选择参数的自校准是可能的，同时仍然允许竞争性暗能量约束。我们考虑一个基准测量，其规格与暗能量测量（DES）的规格相似，其中5000 deg^2，最大红移zmax约为1.0，阈值观测质量M_{th}约为10^{13.8} Msun/h，因此在质量约为M_{th}时，完整性和纯度约为60%-80%。所有选择参数的完美知识允许将恒定的暗能量状态方程约束为sigma（w）=0.033。采用包括有效选择的自校准的联合拟合将约束降级为sigma（w）=0.046。在可观测质量关系和完整性/纯度函数的参数中，1%水平的外部校准是必要的，以将联合约束改进为sigma（w）=0.041。在缺乏知识的选择参数，未来的实验探测更大的区域和更大的深度遭受更强的相对退化的暗能量的限制相比，目前的调查。
2019-03-15 astro-ph.CO
Observable cosmological vector mode in the dark ages
在宇宙学扰动理论中，一阶标量模的耦合不可避免地会产生二阶矢量模，这可能会阻碍21 cm透镜观测对暴胀产生的原初引力波的探测。本文通过将21 cm透镜信号的偏转角分解为梯度模和旋度模，研究了二阶矢量模诱导的暗时代中性氢原子发射的21 cm光子中的弱透镜信号。旋度模是宇宙学矢量模和张量模的一个很好的示踪剂，因为标量模不诱导旋度模。通过比较二阶矢量模诱导的21 cm透镜旋度模与张量标量比为$r$的原初引力波的角功率谱，发现在$r \lesssim 10^{-5}$的情况下，二阶矢量模诱导的21 cm旋度模在几乎所有尺度上都优于原初引力波.如果我们使用功率谱的多极子直到$\ell_{\rm max} = 10^{5}$和$10^{6}$来从21 cm温度图重建卷曲模式，则从二阶矢量模式重建的21 cm卷曲模式的信噪比分别达到${\rm S/N} \approx 0.46$和$73$。原则上，21厘米辐射的观测不仅是探索张量模式的有力工具，也是探索宇宙学矢量模式的有力工具。
2016-09-16 astro-ph.CO
Shape of Dark Energy: Constraining Its Evolution with a General Parametrization
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Liaoning Normal University（辽宁师范大学）；Presidency University（总统大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）
本文通过一般参数化方法研究暗能量演化，利用多种宇宙学探测数据约束其参数，发现只有结合所有数据才能获得严格约束，且暗能量现值仍处于 quintessence 区域。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian analysis for rotational curves with $\ell$-boson stars as a dark matter component
本研究利用低表面亮度星系旋转曲线，修改SimpleMC代码开展贝叶斯分析，推断作为暗物质组分的ℓ-玻色星参数，发现多数星系数据更支持多态情形，且其标量场质量略高于基态。
2023-10-09 astro-ph.CO
Power law pseudo phase-space density profiles of dark matter halos: fluke of physics?
近20年来，人们已经知道平衡态模拟的暗物质晕的赝相空间密度分布$ρ(r)/σ^3(r)$在半径30年内可以很好地用幂律描述，尽管密度$ρ(r)$和速度色散$σ(r)$都明显偏离幂律。这种无标度行为的起源尚不清楚。这可能是自引力无碰撞系统的固有属性，也可能仅仅是巧合。为了解决这个问题，我们使用平衡晕，更具体地说，使用Jeans方程的二阶导数，在（i）Einasto密度分布、（ii）线性速度各向异性-密度斜率关系和（iii）$ρ/σ^3\propto r^{-α}$的假设下，可以将Jeans方程从微分方程转换为三次代数方程。关系式（i）-（iii）都在数值模拟中观察到，并且通过总共4个或6个模型参数很好地参数化。我们不考虑晕的动力学演化;相反，利用平衡晕的代数Jeans方程将关系式（i）-（iii）放在同一基础上的事实，我们研究了该方程在4维和6维空间中的（近似）解。我们认为，这些参数空间中的最佳解的分布是不一致的$ρ/σ^3\propto r^{-α}$是一个基本的性质的引力演化，并得出结论，这个量的无标度性质很可能是一个侥幸。
2020-03-12 astro-ph.CO
Proposal for the origin of the cosmological constant
我们在一个简单的矢量张量理论的框架。这个理论的参数化后牛顿近似与广义相对论的参数化后牛顿近似完全相同。我们的注意力集中在宇宙学上。在均匀各向同性宇宙中，证明了矢量场$A$的能量密度$ρ_{A}$及其压力$p_{A}$不依赖于时间，并证明了状态方程为$ρ_{A} = -p_{A}$ .这意味着，在所考虑的理论中，有一个宇宙学常数，它不是真空能量，而是宇宙矢量场$A$的暗能量，它的演化是经典的。
2009-08-20 astro-ph.CO
Utilizing the Updated Gamma-Ray Bursts and Type Ia Supernovae to Constrain the Cardassian Expansion Model and Dark Energy
我们更新伽玛射线暴（GRB）的某些光谱和光变曲线功能之间的光度关系与139 GRB。用Union2.1 Ia型超新星（SNe Ia）的三次样条插值方法，用$z\leq1.4$的样品标定了$z>1.4$的82个伽玛暴的距离模量。利用580个Union2.1超新星Ia样品（$z<1.4$）和82个校准的伽玛暴数据（$1.4<z\leq8.2$），研究了Cardassian膨胀模型和暗能量的联合约束.在$Λ$ CDM中，我们发现在580个Ia超新星上增加82个高\emph{z}暴，显著改善了对$Ω_{m}-Ω_Λ$面的约束.在卡达西展开模型中，最佳拟合是$Ω_{m}= 0.24_{-0.15}^{+0.15}$和$n=0.16_{-0.52}^{+0.30}$ $(1σ)$，这与$Λ$ CDM宇宙学$(n=0)$在$1σ$置信区域中一致。我们还讨论了两个暗能量模型，其中状态方程$w(z)$分别被参数化为$w(z)=w_{0}$和$w(z)=w_{0}+w_{1}z/(1+z)$。基于我们的分析，我们看到，我们的宇宙在更高的红移高达$z=8.2$是一致的$1σ$置信水平的和谐模型。
2015-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Topological dark energy from black-hole formations and mergers through the gravity-thermodynamics approach
该研究利用引力–热力学与 Einstein-Gauss-Bonnet 熵，将黑洞形成和并合引发的拓扑变化建模为有效暗能量，并证明其状态方程在观测允许参数范围内符合约束。
2025-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New multiprobe analysis of modified gravity and evolving dark energy
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；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）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et Université de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室（LUPM），法国国家科学研究中心（CNRS）和蒙彼利埃大学）
本文利用BOSS数据和DESI数据结合EFTofLSS分析，改进了暗能量方程状态参数约束，提升了对演化暗能量的偏好，并验证了EFTofDE参数的约束与广义相对论一致性。
2026-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Observational constraints on a generalized equation of state model
本研究引入含三个参数的广义物态方程模型，结合$H(z)$与Pantheon+观测数据用MCMC方法约束参数，证实宇宙膨胀从减速到加速平稳过渡，暗能量动态演化而非宇宙学常数，为研究暗能量和宇宙演化提供稳健框架。
2024-12-28 astro-ph.CO
Effective Field Theory of Cosmic Acceleration: an implementation in CAMB
我们实现了有效场论（EFT）的方法，暗能量和修改的引力在公共爱因斯坦-玻尔兹曼求解CAMB。由此产生的代码，我们称之为EFTCAMB，是一个功能强大，用途广泛的工具，可用于多个目标。它可以用来演化的线性标量扰动的完整动力学在任何给定的单场暗能量或修改的重力模型，一旦后者被映射到EFT形式主义。它提供了EFT的数值实现，作为一个模型独立的框架来测试宇宙尺度上的引力。EFTCAMB有一个内置的检查一般稳定性条件的实现，如没有鬼和超光速传播的扰动。它处理幻影划分交叉模型，不包含任何准静态近似，而是演变的线性尺度上的扰动的完整动态。正如我们将展示的那样，鉴于即将进行的调查的准确性和规模范围，后者是一个重要特征。我们展示了我们的代码的可靠性和适用性，通过不断发展的动力学的线性扰动和提取预测的功率谱在几个模型。特别是，我们进行了彻底的分析f（R）理论，比较我们的输出与现有的代码LCDM背景，并找到一个协议，可以达到0.1%的模型与康普顿波长符合当前的宇宙学数据。然后，我们展示了我们的代码研究两个不同场景的灵活性。首先，我们产生了新的结果，设计师f（R）模型与时变的暗能量状态方程。其次，我们提取预测线性观测量的一些参数化的EFT模型与幻影划分交叉状态方程的暗能量。
2014-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining cosmological parameters in FLRW metric with lensed GW+EM signals
我们提出了一个独立于模型的方法来约束宇宙学参数使用FLRW度量的距离求和规则相结合的时间延迟距离和共动距离通过多信使的方法。时间延迟距离由引力波GW和相应的电磁波EM信号测量，而同动距离由独立超新星观测的参数化拟合方法获得。通过对爱因斯坦望远镜、大口径综合巡天望远镜和暗能量巡天望远镜的一系列模拟，我们发现，由于引力透镜信号的时间延迟更精确，只有10个引力透镜+电磁系统才能达到与300个引力透镜类星体系统相当甚至更强的约束功率。具体地说，宇宙学参数可以被约束为~ $k=0.01_{-0.05}^{+0.05}$和~ $H_0=69.7_{-0.35}^{+0.35}$（1 $σ$）。我们的研究结果表明，更精确的时间延迟测量可以提供更严格的宇宙学参数值，因此，透镜GW+EM系统可以作为一个强大的工具，在未来的精密宇宙学。
2019-01-30 astro-ph.CO gr-qc
PPN parameters in gravitational theory with nonminimally derivative coupling
由于引力增强的摩擦，动力学项与爱因斯坦张量的非最小耦合有助于暴胀模型的实现。本文计算了具有非最小导数耦合的标量-张量引力理论的参数化后牛顿（PPN）参数。我们发现，在银河系中毫秒暗星轨道的实验约束下，该理论偏离爱因斯坦广义相对论的量级为$10^{-20}$，并且如果把标量场看作动力学暗能量，非最小耦合的影响可以忽略.假设背景标量场是空间均匀的，只在宇宙学时间尺度上演化，背景标量场对太阳系应力能量的贡献是次优势的，则要求背景标量场是无质量的。
2016-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining constant and tomographic coupled dark energy with low-redshift and high-redshift probes
本文首次对耦合暗能量进行层析分析，结合CMB、弱引力透镜和星系成团等低高红移数据，未发现非零耦合证据，但表明层析耦合允许更大β值，并证明3x2pt分析可有效约束低红移耦合强度。
2023-04-12 astro-ph.CO
Can dark energy explain a high growth index?
本研究检验暗能量能否解释观测到的高增长指数γ，发现CPL参数化的平滑和聚集暗能量模型产生γ>0.6的概率极低，且用DESI数据约束背景时γ值无显著变化。
2025-09-08 astro-ph.CO
Quintessence and phantoms in light of DESI 2025
基于DESI 2025数据，分析暗能量动力学证据，提出quintessence模型，发现93.8%概率预示未来宇宙进入反德西特空间并可能坍缩。
2025-09-24 astro-ph.CO hep-ph
Unexplored regions in teleparallel $f(T)$ gravity: Sign-changing dark energy density
研究 $f(T)=Te^{T_*/T}$ 宇宙学中被忽视的负 $\beta$ 分支，揭示其可变号暗能量密度及类变色龙屏蔽机制，并通过加入 $\Lambda$ 扩展与 SH0ES、CMB 和 DESI BAO 相容的解空间。
2025-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the sum of the neutrino masses in dynamical dark energy models with $w(z) \geq -1$ are tighter than those obtained in $Λ$CDM
在动力学暗能量（DDE）模型中，用$w(z)=w_0+w_a\,z/(1+z)$作为$z$红移的函数来参数化状态方程（EoS），并对所有的$z$满足$w(z)\geq-1$，研究了对三个活跃中微子质量之和$M_ν$的宇宙学约束.我们进行贝叶斯分析，并表明，在这些模型中，$M_ν$ \textit{do not degrade}上的界限相对于那些在$Λ$ CDM的情况下获得的，事实上的界限稍微紧，尽管扩大的参数空间。我们解释我们的结果的基础上观察到，对于固定的选择$w_0\,,w_a$，使$w(z)\geq-1$（但不是$w=-1$的所有$z$），$M_ν$的上限是严格的$Λ$ CDM限制，因为众所周知的$w$和$M_ν$之间的简并。然后，我们进行的贝叶斯分析对$w_0$ - $w_a$的可能值进行积分，使得$w(z)\geq-1$，所有这些都对应于比$Λ$ CDM限值更严格的$M_ν$限值。我们发现95%置信水平（C.L.）$M_ν<0.13\,\mathrm{eV}$的上界。该结合可与$M_ν<0.16\,\mathrm{eV}$在95%~ C. L.下进行比较，在$Λ$ CDM模型中获得，和$M_ν<0.41\,\mathrm{eV}$在95\%~ C. L.，在DDE模型中获得任意EoS（允许$w < -1$值）。相反的DDE模型与任意EoS的结果，我们发现，暗能量组件与$w…
2018-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
