Growth of Cosmic Strings beyond Kination
本文利用动力系统方法推广随时间变化张力下的宇宙弦增长机制,分析理想流体宇宙中的相空间不动点,并证明基本弦及 D3、NS5 缠绕形成的 EFT 弦在无 kination 时也可增长。
2025-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Growth of Cosmic Structure
本文综述了大尺度结构时间增长的理论基础、观测探针及当前约束,并介绍了检验标准宇宙学模型和广义相对论修正的统计方法。
2023-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Growth of Cosmic Structures in generalized mass-to-horizon relation Entropic Cosmology
本文研究了广义质量与视界关系熵宇宙学(MHEC)中宇宙结构的增长,推导了线性扰动方程,发现其无需额外自由参数即可与 LCDM 一样匹配背景与增长探针,为宇宙加速膨胀提供了可行的熵解释。
2025-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phantom-divide crossing and suppressed structure growth in kinetically braided dark energy with momentum exchange
Waseda University(早稻田大学)
该研究构建线性稳定标量场模型,实现暗能量状态方程穿越与 CDM 结构增长抑制,通过改进 CLASS 计算揭示辐射-物质相等附近的瞬态编织特征,为模型似然分析提供依据。
2026-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Einstein Gravity with Cosmic Growth and Expansion
我们使用膨胀和结构增长的宇宙学观测来检验爱因斯坦引力,包括超新星(Union 2.1),CMB(WMAP 7),弱透镜(CFHTLS)和星系特有速度(WiggleZ)的最新数据。我们将广义泊松方程的修正引力参数与背景演化的有效状态方程同时拟合,探索协方差和模型依赖性。结果表明,广义相对论对组合数据有较好的拟合。使用Pad{é}近似形式的重力偏差准确地捕捉到了像$f(R)$和DGP引力理论的时间和尺度依赖性,并公平地加权了高红移和低红移探测器。对于目前的观测,宇宙的生长和膨胀可以同时拟合,精度几乎没有下降,同时消除了保持一个方面固定的偏差的可能性。
2012-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Growth in $f(T)$ Teleparallel Gravity
本研究探讨了基于远程平行引力理论的几种主流 $f(T)$ 宇宙学模型中的增长指数,采用不立即施加亚视界极限的广义方法获取 Mészáros 方程,并得出了多种数据集组合下增长因子与增长指数的数值结果。
2023-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic Growth Signatures of Modified Gravitational Strength
宇宙大尺度结构的生长研究探索了宇宙膨胀和引力耦合的整个历史。为了清楚地了解引力修正的影响,我们考虑了在不同红移下,耦合强度(有效牛顿常数)的偏差,具有不同的持续时间和振幅。我们推导,分析和数值,对增长率和增长幅度的影响。星系红移调查可以通过红移空间扭曲测量这些产品,我们将修改后的重力连接到可观察的方式,可以提供一个有用的参数化的能力,未来的调查,以测试重力。特别地,在物质主导时代期间的修改可以通过单个参数(修改的“面积”)来处理,在可观测量中达到$\sim0.3\%$的精度。我们项目的早期和晚期重力的暗能量光谱仪器的限制,并讨论了什么是需要收紧测试重力优于5%的不确定性。
2017-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Growth History and Expansion History
宇宙膨胀史检验宇宙整体演化的动力学及其能量密度含量,而宇宙生长史检验能量密度非均匀部分的演化。通过对这两种历史的精确比较,我们可以区分出加速宇宙膨胀的物理本质:是一种额外的平滑成分--暗能量--还是对引力场方程的修正。借助于一个精确到0.05- 0.2%的线性微扰增长拟合公式,我们分离出了增长对膨胀历史的依赖,并引入了一个新的增长指数参数γ来量化引力修正。
2005-08-16 astro-ph gr-qc
Observational Constraints on Modified Chaplygin Gas from Cosmic Growth
我们研究了宇宙大尺度结构的线性增长函数,将修正的Chaubergin气体作为暗能量。考虑到观测增长数据的红移范围从Wiggle-Z测量和均方根质量波动从Ly- $α$测量,我们数值分析宇宙学模型,以约束MCG的参数。还考虑了哈勃参数随红移的观测数据($Z$)。数值分析中考虑了增长指数$γ$和增长函数$f$(定义为$f=Ω_{m}^γ (a)$)的Wang-Steinhardt模型。利用得到的状态方程参数的最佳拟合值,研究了具有红移$z$的生长函数$(f)$、生长指数($γ$)和状态参数($ω$).我们注意到,MCG令人满意地容纳了一个加速阶段,其次是一个物质主导的宇宙。
2013-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Mach Number: A Sensitive Probe for the Growth of Structure
在这封信中,我们调查的潜在权力的宇宙马赫数(CMN),这是平均速度和星系的速度色散之间的比率作为宇宙尺度的函数,以约束宇宙学。我们首先测量了5个低红移(0.002<z<0.03)星系奇特速度巡天星表中的CMN,并用它们来对比宇宙学模型。总体而言,当前数据与WMAP 7 LCDM模型一致。我们发现CMN在傅立叶空间中对尺度为0.01<k<0.1h/Mpc的结构生长具有高度的敏感性。因此,修改后的重力模型,模型与大量的中微子,其中的结构生长通常偏离LCDM模型中的尺度依赖的方式,可以很好地区分从LCDM模型使用未来的CMN数据。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Conjoined constraints on modified gravity from the expansion history and cosmic growth
本文从膨胀历史$H(z)$和宇宙生长$fσ_8(z)$两个方面给出了几个宇宙学模型的联合约束。我们研究的模型包括CPL $w_0w_a$参数化模型、全息暗能量(HDE)模型、时变真空($Λ_t$ CDM)模型、Dvali、Gabadadze和Porrati(DGP)模型和Finsler-Randers(FRDE)模型、幂律$f(T)$模型和Hu-Sawicki $f(R)$模型。在所有情况下,我们对SnIa、CMB、BAO、$H(z)$和生长数据进行同步拟合,同时还遵循Linder(2017)中$H(z)$和$fσ_8(z)$的联合可视化。此外,我们在$H(z)-fσ_8(z)$参数空间中引入了品质因数(FoM),作为约束模型的一种方式,这些模型共同适合两个探头。我们使用最新的$H(z)$和$fσ_8(z)$数据,但也LSST模拟与$1\%$测量,我们发现,约束膨胀历史和宇宙生长的联合方法,同时不仅能够把严格的约束这些参数,但也提供了一个简单的视觉方式来区分宇宙模型。最后,我们确认的增长率和普朗克CMB数据之间的张力的存在,我们发现,在联合参数空间的$H(z)-fσ_8(z)$的FoM可以用来区分$Λ$ CDM模型和某些类的修改后的重力模型,即DGP和$f(T)$。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weak cosmic growth in coupled dark energy with a Lagrangian formulation
我们研究了一个暗能量方案,其中一个正则标量场$ϕ$通过一个导数相互作用$u_{c}^μ \partial_μ ϕ$耦合到冷暗物质(CDM)的四速度$u_{c}^μ$。耦合由相互作用的拉格朗日$f(X, Z)$描述,其中$f$取决于$X=-\partial^μ ϕ\partial_μ ϕ/2$和$Z=u_{c}^μ \partial_μ ϕ$。我们推导出稳定性条件的线性标量扰动的波长深内的哈勃半径,并表明,有效的CDM声速接近0,在标准的非耦合的情况下,而标量场的传播速度的影响,由相互作用项$f$。在准静态近似下,我们还得到了CDM扰动所感受到的有效引力耦合的一般表达式。我们研究了耦合$f \propto X^{(2-m)/2}Z^m$的晚期宇宙动力学,并证明了在与大尺度结构生长相关的尺度上,弱于牛顿常数的引力耦合可以自然地为$m>0$实现.这就有可能缓解$σ_8$在低红移和高红移测量之间的张力。
2020-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic expansion and growth histories in Galileon scalar-tensor models of dark energy
我们研究模型的晚期宇宙加速的标量张量理论推广到包括一定类的非线性导数相互作用的标量场。非线性效应在短距离内抑制标量介导力,以通过太阳系的重力测试。结果发现,直到今天的膨胀历史几乎是不可区分的$Λ$ CDM模型或一些(幻影)暗能量模型,但宇宙的命运显然取决于模型参数。计算了物质密度扰动的增长指数,表明它过去的渐近值为9/16,而今天的值小到0.4。
2010-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Magnetized LambdaCDM inhomogeneities and the cosmic dark ages
在磁化LambdaCDM方案的扰动方程的精确解。它们适用于黑暗时代,更具体地说,在重子从光子的拖曳中释放出来之后。磁化增长率的物质扰动的增长指数得到的一致性范式和假设下,暗能量不集群的红移窗口范围从时代的再电离阶段的暗能量占主导地位。从这个分析中得出的约束是定性互补和定量竞争的边界所产生的扭曲图案的分析磁化绝热模式的温度和偏振各向异性的宇宙微波背景。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Acceleration and Growth of Structure in Massive Gravity
本文在广义大质量引力理论的框架下介绍了一个宇宙学模型。这个理论是非线性质量引力在施托克堡空间中平移对称破缺的推广。在最近的工作中,我们证明了存在对线性扰动稳定的宇宙学解。本文在前人结果的基础上,研究了背景解和线性扰动的演化。在本底水平上,我们发现质量项的行为类似于一种流体,其状态方程随时间变化,在后期为$w < -1$。在线性阶,我们推导出泊松方程。我们发现,标量引力子模式调用各向异性应力,这带来了修改相对于LCDM的有效牛顿常数和增长率的物质扰动。此外,我们研究了引力波的传播,发现张量模获得了与时间相关的质量。
2020-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing teleparallel gravity with cosmic structure growth and expansion rate data
在这项工作中,我们使用一个组合的方法,哈勃参数数据与红移空间畸变$(fσ_8)$数据,这两者一起被用来重建远程平行重力(TG)拉格朗日通过高斯过程(GP)。所采用的哈勃数据主要来自宇宙计时器,而对于Ia型超新星数据,我们使用最新的联合校准万神殿汇编。此外,我们考虑两个主要的GP协方差函数,即平方指数和柯西内核,以显示一致性(在1 $σ$的不确定性)。本工作的核心成果是从GP重建的哈勃和增长数据的TG拉格朗日的数值重建。我们采用数据集和内核的不同可能组合来说明这方面的任何电势差。我们表明,非平凡的宇宙学超越$Λ$ CDM属于不确定性的重建增长数据,因此,这表明没有显着偏离和谐宇宙学模型。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Web and Environmental Dependence of Screening: Vainshtein vs. Chameleon
修正广义相对论以解释宇宙加速膨胀的理论经常使用屏蔽机制来满足太阳系尺度的限制。我们研究了宇宙网络和暗物质晕的局部环境密度对Vainshtein和变色龙屏蔽机制屏蔽特性的影响。我们比较宇宙网络形态的暗物质粒子,暗物质晕的质量函数,质量和径向依赖的筛选,速度色散和特有的速度,和环境依赖的筛选机制在$f(R)$和NDGP模型。使用ORIGAMI宇宙网络识别例程,我们发现,Vainshtein机制依赖于宇宙网络形态的暗物质粒子,因为这些是根据其崩溃的维度定义的,而变色龙机制显示没有形态依赖性。晕的变色龙屏蔽及其速度色散依赖于晕质量,小晕和亚晕可以在变色龙机制中被环境屏蔽。另一方面,Vainshtein机制中的晕的屏蔽不依赖于质量或环境,并且它们的速度分散被抑制。Vainshtein机制中晕的特殊速度被增强,因为屏蔽的物体仍然可以感受到外部场产生的第五力,而变色龙晕的特殊速度在晕中心被屏蔽时被抑制。
2015-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic GREA from SMBH growth
本研究探讨广义相对论熵加速框架下,质量吸积导致超大质量黑洞质量增长,使其成为宇宙当前加速膨胀的重要来源。
2023-06-18 astro-ph.CO gr-qc
A combined measurement of cosmic growth and expansion from clusters of galaxies, the CMB and galaxy clustering
结合ROSAT全天巡天和钱德拉X射线天文台的星系团数据、威尔金森微波各向异性探测器的宇宙微波背景数据以及WiggleZ暗能量巡天、6度场星系巡天和斯隆数字巡天III的星系团数据,我们检验了广义相对论(GR)预言的宇宙结构增长的一致性以及由宇宙学常数加冷暗物质范式(LCDM)预言的宇宙膨胀历史。这三个独立的,充分研究的平均能量密度的演变和它的波动的测量的组合是能够打破模型参数之间的强退化。我们用物质功率谱σ_8和宇宙生长指数γ的归一化来模拟宇宙生长的关键特性,用平均物质密度Omega_m、哈勃常数H_0和一个与暗能量状态方程w相当的运动学参数来模拟宇宙膨胀的关键特性。对于空间平坦的几何形状,w=-1,并考虑系统的不确定性,我们得到sigma_8=0.785+-0.019和gamma=0.570+0.064-0.063(在68.3%的置信水平)。允许w和gamma变化,我们发现w=-0.950+0.069-0.070和gamma=0.533+-0.080。为了进一步加强对展开参数的限制,我们还包括超新星,造父变星和重子声学振荡数据。对于w=-1,我们有gamma=0.616+-0.061。对于具有自由w的最一般的模型,我们测得膨胀参数为Omega_m=0.278+0.012-0.011,H_0=70.0+-1.3 km s^-1 Mpc^-1,w=-0.987+0.054-0.053,…
2013-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Neutrino mass tension or suppressed growth rate of matter perturbations?
研究探讨中微子质量张力可能源于物质扰动增长速率变化,通过引入增长指数γ放松中微子质量限制。
2025-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lorentz Violation for Photons and Ultra-High Energy Cosmic Rays
在非常高的能量下,洛伦兹对称性破缺可能导致光子色散关系的形式为ω ^2 =k^2+xi_n k^2(k/M_Pl)^n,其中新的项被普朗克质量M_Pl的n次方抑制。我们证明,如果电子和正电子的相应项明显更小,则大小分别为xi_1 > 10^(-14)和xi_2 <-10 ^(-6)的一阶和二阶项将导致宇宙射线中的光子分量超过10^(19)eV,而光子分量应该已经被探测到。这表明,在普朗克尺度下被抑制到二阶的洛伦兹不变性破缺不太可能对光子产生现象学上的可行性。
2008-07-02 astro-ph gr-qc
Growth of cosmic perturbations in the modified $f(R,T)$ gravity
本文研究 $f(R,T)$ 修正引力中的线性宇宙微扰,结合观测数据与 MCMC 约束,发现其抑制结构增长并产生物质声学振荡,可协调 Planck CMB 与局域大尺度结构探测。
2024-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Suppression of matter density growth at scales exceeding the cosmic screening length
本研究在广义相对论框架下通过N体模拟证明,超过宇宙屏蔽尺度(约2-3 Gpc)时物质密度对比度不再增长,功率谱与时间无关,体现纯相对论性的宇宙屏蔽效应。
2024-05-28 astro-ph.CO gr-qc
New Cosmic Accelerating Scenario without Dark Energy
我们提出了一个替代的,非奇异的,基于引力诱导粒子产生的宇宙场景。该模型试图回避标准模型($Λ$ CDM)的符合和宇宙学常数问题,并将宇宙的早期和晚期时间加速阶段联系起来。我们的时空从一个纯粹的初始德西特阶段出现,从而为视界问题提供了一个自然的解决方案。随后,由于无质量粒子的产生引起的不稳定性,宇宙平稳地演化到标准辐射主导的时代,从而结束了共形不变性所要求的辐射的产生。接下来,随着宇宙进入冷暗物质主导的时代,辐射变得次主导。最后,与冷暗物质(CCDM模型)粒子的产生相关的负压加速了膨胀,并将宇宙推向最后的德西特阶段。CCDM模型的晚期宇宙膨胀历史与标准的$Λ$ CDM模型完全相同,但是没有暗能量。这个完整的场景完全由两个极端的能量密度决定,或者等价地,由$ρ_I/ρ_f=(H_I/H_f)^{2} \sim 10^{122}$连接的相关的德西特哈勃尺度,一个与宇宙学常数问题无关的结果。我们还研究了在最后加速阶段物质扰动的线性增长。发现CCDM生长指数可以写成$Λ$生长指数$γ_Λ \simeq 6/11$的函数。在这个框架中,我们还比较了观察到的集群的增长率与当前CCDM模型预测的增长率。执行一个$χ^{2}$统计检验,我们表明,CCDM模型提供的增长率,以及与所观察到的增长率的结构相匹配。
2012-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the effects of a double reconstruction on the growth rate of cosmic structure, using current observational data
基于广义相对论(GR),考虑了两种不同的宇宙学方案,重建了冷暗物质(DM)流体与暗能量(DE)流体之间的能量交换(Q),并采用DE变状态方程(EoS)参数ω来模拟。本文研究了宇宙学对物质密度扰动增长率(fσ8)、有效哈勃摩擦项(Heff)、有效牛顿常数(Geff)和线性物质涨落增长指数(γ)的主要影响。我们的研究表明,在耦合模型中,这些量的演变相对于非耦合模型中的预测进行了修改,因此可以用于区分耦合DE情景。最后,我们还使用当前的观测数据(几何和动力学探测器)进行综合统计分析,对所研究的宇宙场景的参数空间提出更严格的约束。
2016-12-07 gr-qc
Correlation of structure growth index with current cosmic acceleration: constraints on dark energy models
本文在广义相对论下结合物质扰动与线性增长指数γ研究动力学暗能量,发现q0与γ的新关系,并表明w(z)多呈quintom穿越且可用高阶Padé参数化表示。
2023-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Linear growth of structure in projected massive gravity
在本文中,我们研究的线性增长的物质涨落的投影质量的引力的具体模型的基础上,这是免费的Boulware-Deser鬼,并保持全球洛伦兹对称性。我们发现,在亚视界尺度,修改的线性增长强烈抑制,即使没有非线性屏蔽的额外的力量。此外,我们从距离和红移空间畸变测量中得到了观测约束,发现存在一个观测和理论上一致的参数区域。
2022-06-05 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmic Coincidence Problem in the Brane World
所谓的“宇宙巧合”问题似乎暗示了暗能量和暗物质之间的耦合。一种可能性是暗物质粒子的质量指数地依赖于与暗能量相关的标量场。如果后者也具有指数势,则存在具有常数Omega_{DM}和Omega_{DE}以及负有效状态方程的吸引子解.由于暗能量场的质量非常低,它与重子的耦合应该被强烈抑制。在这里,我们提出了一个自然的实现这种情况下,在一个模型与大额外的维度。
2002-10-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Can observational growth rate data favour the clustering dark energy models?
在通常使用的假设下,成团的对象可以很好地描述了一个球形的顶帽物质密度轮廓,我们调查的宇宙增长指数的演变在集群暗能量(CDE)的情况下,在亚视界尺度。我们发现,生长指数$γ(z)$的演变强烈依赖于状态方程(EoS)参数和暗能量(DE)组件的聚类属性。执行一个$χ^2$分析,我们发现,CDE模型有一个更好的适合观测的增长率数据点的一致性$Λ$ CDM模型。最后,我们确定$γ(z)$使用指数参数化,并证明在CDE模型的增长指数与宇宙红移呈现出很大的变化。特别地,它小于(大于)最近(目前)$Λ$ CDM模型$γ_Λ\simeq0.55$的理论值。
2014-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Implications of $f(R)$ gravity on late-time cosmic structure growth through a complete description of density perturbations
Universidade do Porto(波尔图大学);Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto(米尼奥大学和波尔图大学物理中心);Universidad de Salamanca(萨拉曼卡大学);University of Cape Town(开普敦大学)
本文研究了Hu-Sawicki模型对晚期宇宙结构增长的影响,发现其在背景和扰动层面无显著现象学贡献,且可能加剧σ_8测量张力。
2026-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravity with $\ln R$ terms and cosmic acceleration
本文讨论了在小曲率处增长的$\ln R$或$R^{-n} (\ln R)^m$项的修正引力。结果表明,这样一个具有牛顿极限的模型可以消除对暗能量的需要,并可以提供当前的宇宙加速。证明了$R^2$项不仅对早期暴胀是重要的,而且对避免引力的不稳定性和线性增长也是重要的。有趣的是,引力不线性增长的条件与等效标量张量理论中标量质量很大的条件是一致的。因此,带有$R^2$项的修正引力理论似乎是可行的经典理论。
2003-11-11 astro-ph gr-qc hep-th