Implications on the cosmic coincidence by a dynamical extrinsic curvature
在这项工作中,我们应用光滑变形的概念,以获得修改的弗里德曼方程。它表明,宇宙的符合至少可以减轻使用的动力学性质的外在曲率。我们研究了从核合成到符合时代的过渡,获得了一个非常小的变化的比率$r=\frac{ρ_{m}}{ρ_{ext}}$,比较物质能量密度与非本征能量密度,与已知的减速参数的行为兼容。我们还表明,计算的“等价”红移匹配的过渡红移从减速到加速阶段和重合停止。基于最新的重子声振荡/宇宙微波背景辐射(BAO/CMBR)+ SNIa观测数据,本文还研究了$r$的动力学。
2015-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Backreaction and the Role of Spatial Curvature in the Cosmic Neighborhood
University of Canterbury(坎特伯雷大学);Université Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, CRAL(里昂第一大学,里昂高等师范学院,法国国家科学研究中心,天体物理与宇宙学研究中心)
本文通过Cosmicflows-4++重构和协变标量平均方法,首次计算了局部宇宙中空间平均的动力学量,发现空间曲率在尺度上对能量预算有显著影响,而动能反作用则较小。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc
High precision measurement of cosmic curvature: from gravitational waves and cosmic chronometer
尽管空间曲率已经得到了非常高的精度测量,但它仍然受到众所周知的宇宙曲率张力的影响。利用第二代空间DECi-hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO)观测到的双星中子星合并的模拟数据,提出了一种改进的宇宙曲率确定方法.利用宇宙计时器的哈勃参数观测值,对DECIGO标准海妖进行了观测,探讨了测量遥远过去宇宙曲率的两种可能性:一种是在不受假设模型影响的情况下,通过高斯过程重建哈勃参数,另一种是在非平坦$Λ$冷暗物质模型的框架下导出对$Ω_K$的约束.结果表明,在改进的方法中,DECIGO能对宇宙曲率($Ω_{K} = -0.007\pm0.016$)提供可靠而严格的约束,而在第二种依赖模型的方法中,我们只能期望在$ΔΩ_K=0.12$的精度下建立零宇宙曲率.因此,我们的研究结果表明,在本文提出的方法框架内,越来越多的测量良好的标准塞壬在DECIGO可以显着降低宇宙曲率的估计偏差。这种约束也与普朗克2018年结果的精度相当,其中最新的宇宙微波背景(CMB)观测($ΔΩ_{K} \approx 0.018$)基于一致性$Λ$ CDM模型。
2022-01-24 astro-ph.CO
The distance sum rule from strong lensing systems and quasars - test of cosmic curvature and beyond
在强透镜系统中测试距离和规则提供了一种有趣的方法来确定曲率参数$Ω_k$使用更多的本地对象。在本文中,我们将这种方法应用到一个相当新的数据集的强透镜系统相结合的中等光度类星体校准为标准统治者。在强透镜研究中广泛使用的三种透镜模型(SIS模型,幂律球面模型和扩展幂律透镜模型)的框架中,我们表明,假设的透镜模型对宇宙曲率约束有相当大的影响,这被发现是兼容或勉强兼容的平面情况下(取决于采用的透镜模型)。根据透镜速度色散定义的低、中、高质量子样本的分析表明,尽管用统一的模型来描述所有透镜的特征是不合理的,但这种划分对推断的宇宙曲率几乎没有影响。最后,考虑到未来大规模的调查将提供他们的收益,我们模拟了一个模拟的强透镜系统目录,预计将被LSST看到,以及一个现实的类星体目录。我们发现,大约有16000个这样的系统,结合未来射电天文学调查中看到的500个紧凑的毫角秒射电源提供的距离信息,人们将能够以$ΔΩ_k\simeq 10^{-3}$的精度限制宇宙曲率,这与\textit{Planck} 2015年结果的精度相当。
2018-11-26 astro-ph.CO gr-qc
An Improved Method to Measure the Cosmic Curvature
在本文中,我们提出了一个改进的模型无关的方法来约束宇宙曲率结合最新的哈勃参数$H(z)$和超新星Ia(SNe Ia)的数据。基于$H(z)$数据,我们首先使用模型无关的平滑技术,高斯过程,构造距离模$μ_{H}(z)$,这是容易受到宇宙曲率参数$Ω_{k}$。与以前的研究相反,光曲线拟合参数,占距离估计的SN($μ_{SN}(z)$),被释放,调查是否$Ω_{k}$有依赖于他们。通过比较$μ_{H}(z)$和$μ_{SN}(z)$,我们对$Ω_{k}$进行了限制。我们的结果证实了$Ω_{k}$与SN光变曲线参数无关。此外,我们表明,测量的$Ω_{k}$是在很好的协议与零宇宙曲率,这意味着没有显着偏离一个平坦的宇宙在目前的观测数据水平。我们还测试了不同的$H(z)$样本和不同的哈勃常数$H_{0}$值的影响,发现不同的$H(z)$样本不存在显着的影响的约束。然而,不同的$H_{0}$先验会在一定程度上影响$Ω_{k}$的约束。$H_{0}=73.24\pm1.74$ km $\rm s^{-1}$ $\rm Mpc^{-1}$的先验给出了$Ω_{k}$的值,该值略高于远离0的$1σ$置信水平,但$H_{0}=69.6\pm0.7$ km $\rm s^{-1}$ $\rm Mpc^{-1}$给出了低于$1σ$的值。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Non-parametric reconstructions of cosmic curvature: current constraints and forecasts
本文利用非参数方法重建宇宙曲率,检验平坦宇宙假设,当前数据无显著偏离,未来观测可大幅降低不确定性。
2025-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic expansion parametrization: Implication for curvature and $\text{H}_{0}$ tension
我们提出了一个解析的参数化的同动距离和哈勃参数来研究超越香草$Λ$ CDM模型的宇宙膨胀历史。参数化的推广足以包括空间曲率的贡献,并捕捉更高的红移行为。通过这种参数化,我们研究了宇宙的晚期行为,并对哈勃参数等宇宙学参数进行了约束($H_{0}$),物质能量密度参数($Ω_{m0}$),空间曲率能量密度参数($Ω_{k0}$)和重子物质能量密度参数($Ω_{b0}$)使用不同的组合数据,如CMB(宇宙微波背景)、BAO(重子声学振荡)和SN(Ia型超新星的万神殿样本)。我们还严格地研究了哈勃张力的框架内的晚时间修改的标准$Λ$ CDM模型。发现宇宙膨胀的后期时间修正可以解决CMB $\&$ SHOES(对$H_{0}$的局域距离阶梯观测)、CMB+BAO $\&$ SHOES和CMB+SN $\&$ SHOES之间的哈勃张力,但后期时间修正不能解决CMB+BAO+SN与SHOES之间的哈勃张力。这意味着CMB、BAO和SN数据的组合对$H_{0}$(即使有不同的$Ω_{k0}$)和其他背景宇宙学参数施加了足够强的约束,因此添加来自SHOES(或类似的其他局部距离观测)的$H_{0}$先验值不会显著地将$H_{0}$值拉向相应的SHOES值。
2022-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Curvature Tested Directly from Observations
宇宙空间曲率是宇宙的一个基本几何量。我们研究了一个模型独立的,几何方法来测量空间曲率直接从观察,没有任何衍生物的数据。这采用了强透镜时间延迟和超新星距离测量来测量曲率本身,而不仅仅是测试与平坦度的一致性。我们定义了两个曲率估计,具有不同的误差传播特性,可以互相交叉检查,并显示它们如何可以用来映射红移切片的曲率,测试所需的罗伯逊-沃克度量的曲率恒定性。模拟实现的红移分布和距离测量的镜头和源,我们估计的曲率下一代测量启用的不确定性。结果表明,模型无关方法,只使用几何而不假设能量密度分量的形式,可以在$\sim6\times10^{-3}$水平上确定曲率。
2018-02-13 astro-ph.CO
Eppur è piatto? The cosmic chronometer take on spatial curvature and cosmic concordance
普朗克的宇宙微波背景(CMB)温度和偏振数据是否支持一个具有曲率参数$Ω_K<0$的空间封闭宇宙的问题,一直是最近激烈讨论的主题。试图打破几何简并结合普朗克数据与外部数据集,如重子声学振荡(BAO)测量都指向一个空间平坦的宇宙,在与普朗克显着的紧张局势的代价,这使得所产生的数据集组合有问题。解决这个问题需要确定一个数据集,它可以打破几何退化,而不会引起这些紧张局势。我们认为,宇宙计时器(CC),测量膨胀率$H(z)$从相对年龄的大规模早期型被动演化星系,是我们的数据集后。此外,CC还有一个额外的优点,那就是它几乎不需要宇宙学模型假设。结合普朗克2018 CMB温度和偏振数据与最新的CC测量,我们打破了几何简并找到了$Ω_K=-0.0054 \pm 0.0055$,与空间平坦的宇宙一致,并与普朗克+BAO约束相竞争。我们的结果对最小参数空间扩展和CC系统学是稳定的,并且我们发现在非平坦宇宙中普朗克和CC数据之间没有实质性的紧张关系,使得所得到的组合可靠。我们的结果使我们能够自信地断言,宇宙在空间上是平坦的,达到了${\cal O}(10^{-2})$的水平,这一发现可能会解决正在进行的空间曲率争论,并为已经非常成功的暴胀范式提供更多的支持。
2020-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Measurement on the cosmic curvature using the Gaussian process method
暴胀预言宇宙在空间上是平坦的。普朗克2018年对宇宙微波背景各向异性的测量支持空间封闭宇宙,其置信度超过2 $σ$。我们使用模型无关的方法来研究宇宙曲率的问题。该方法采用高斯过程方法从宇宙计时器数据中重建哈勃参数$H(z)$。然后用重构函数$H(z)$计算距离模量,并用Ia型超新星数据进行拟合。结合宇宙计时器和Ia型超新星的数据,我们得到了$Ω_{k0}h^2=0.102\pm 0.066$,这是符合一个空间平坦的宇宙在2 $σ$的置信水平。通过将红移空间畸变数据与Ia型超新星数据相结合,得到了$Ω_{k0}h^2=0.117^{+0.058}_{-0.045}$,与$Λ$ CDM模型没有偏差.
2021-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dodging the cosmic curvature to probe the constancy of the speed of light
我们发展了一种新的模型无关的方法来探测光速的恒定性$c$。在我们的方法中,宇宙曲率和光速之间的简并可以消除,这使得测试更自然和普遍。结合哈勃参数$H(z)$和光度距离$d_L(z)$的独立观测,我们使用与模型无关的平滑技术,高斯过程,重建它们,然后检测光速的变化。我们没有发现偏离光速$c_0$当前值的信号。此外,为了证明从未来的实验中探测光速恒定性的改进,我们产生了一系列模拟数据。暗能量调查将能够在$\sim 1.5σ$置信水平下检测$Δc /c_0 \sim 1\%$,在$\sim 3σ$置信水平下检测$Δc /c_0 \sim 2\%$。如果误差减少到预期DES误差的十分之一,则可以在$\sim 2σ$置信水平下检测到$Δc /c_0 \sim 0.1\%$变化。
2016-08-10 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent Estimations for the Cosmic Curvature from the Latest Strong Gravitational Lensing Systems
与模型无关的宇宙空间曲率测量是宇宙学中的一个重要问题,它与宇宙时空几何的性质有关。本文根据Friedmann-Lema{xntre}-Robertson-Walker度规中的距离和规则,提出了利用强引力透镜(SGL)系统的距离比测量,结合Ia型超新星的观测距离,直接估算空间曲率,而不需要对引力理论和宇宙内容作任何假设.然而,以前的研究表明,一个空间封闭的宇宙是强烈的首选。本文利用最新的SGL数据重新估计了宇宙曲率。此外,可能的因素,如从不同的调查和透镜星系的恒星质量的SGL数据的组合,这可能会影响估计的空间曲率,在我们的分析中考虑。我们发现,除了只考虑来自斯隆透镜ACS调查的SGL系统的情况外,最新的观测结果在非常高的置信水平上一直支持空间平坦的宇宙。这表明,越来越多的测量强透镜事件可能会显着减少宇宙曲率的估计偏差。
2019-12-04 astro-ph.CO
Cosmic curvature from de Sitter equilibrium cosmology
我表明,德西特均衡宇宙学一般预测可观察到的曲率水平在今天的宇宙。曲率的预测值仅取决于非相对论性物质的密度与宇宙学常数中能量密度的比值,以及开始暴胀的初始气泡的曲率值。这个结果与暴胀的规模、暴胀过程中势能的形状以及宇宙学的许多其他细节无关。未来对物质密度、宇宙学常数和曲率的宇宙学测量将为我们宇宙的起源打开一扇窗户,并提供一个支持或证伪德西特平衡宇宙学的机会。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simultaneous measurements on cosmic curvature and opacity using latest HII regions and $H(z)$ observations
本文提出一种模型无关方法,利用HII星系和哈勃参数观测同时测量宇宙曲率与不透明度,发现二者存在强简并性,并在1σ置信水平下支持略微不透明且平坦的宇宙。
2024-01-07 astro-ph.CO
Model-independent constraints on cosmic curvature: implication from the future gravitational wave observation DECIGO
宇宙曲率参数$Ω_k$的模型无关检验在宇宙学中非常重要。为了从像标准蜡烛这样的宇宙学探测器估计宇宙曲率,人们必须能够测量光度距离$D_L(z)$,它是相对于红移$D'_L(z)$的导数,并且独立地知道在相同红移下的膨胀率$H(z)$。在本文中,我们研究如何实现这样的想法与未来一代的天基DECi赫兹干涉仪引力波天文台(DECIGO),结合宇宙计时器提供宇宙学独立的$H(z)$数据。结果表明,对于模拟DECIGO数据的哈勃图作为一种新型的标准警报器,利用现有的31个哈勃参数测量样本,它能够以$ΔΩ_k= 0.09$的精度约束宇宙曲率。在第三代地基引力波探测器的框架下,爱因斯坦望远镜(ET)的空间曲率被限制为$ΔΩ_k= 0.13$。更有趣的是,相比其他方法,旨在模型无关的空间曲率估计,我们的分析也实现了重建的演变$Ω_k(z)$,在框架内的模型无关的方法高斯过程(GP),而不假设一个特定的形式。因此,人们可以期待,新出现的引力波天文学可以成为有用的地方测量宇宙曲率使用遥远的来源。
2020-12-29 astro-ph.CO
New Model-independent Method to Test the Curvature of the Universe
本文提出了一种新的与模型无关的方法,通过比较本征距离和横向同动距离来检验宇宙曲率。利用哈勃参数$H(z)$和角直径距离$d_A$的测量,将宇宙曲率参数$Ω_K$约束为$-0.09\pm0.19$,这与宇宙是平坦的相一致.通过蒙特卡罗模拟验证了该方法的有效性,发现该方法能够有效地约束宇宙曲率。与其他与模型无关的宇宙曲率检验方法相比,该方法避免了一些缺陷,给出了更好的约束条件。
2016-10-08 astro-ph.CO
No Cosmic Rays from Curvature Oscillations during Structure Formation with $F(R)$-gravity
解释暗能量的Starobinsky修正引力模型也可以在天体物理学背景下考虑。最近有人指出,在收缩区,围绕GR值的曲率振荡可能导致高能粒子的产生,这些粒子对宇宙线通量有贡献。我们重新审视这些计算中的爱因斯坦框架,并表明,在原来的计算中使用的物质密度的连续近似是无效的。我们发现,这个问题是通用的$F(R)$ -引力模型引入描述的暗能量。我们超越了近似,发现粒子产生的速率可以忽略不计。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measurements of the Hubble constant and cosmic curvature with quasars: ultra-compact radio structure and strong gravitational lensing
虽然哈勃常数$H_0$和空间曲率$Ω_{K}$已经被非常高的精度测量,但它们仍然受到一些张力的影响。本文提出了一种改进的方法,将射电类星体的超致密结构观测和强引力透镜观测结合起来,以类星体为背景源,同时测定$H_0$和$Ω_{K}$。通过对7个强透镜系统和120个中光度类星体的时间延迟测量,应用距离和定则得到了对哈勃常数($H_0=78.3\pm2.9 \mathrm{~km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$)和宇宙曲率($Ω_K=0.49\pm0.24$)的严格约束.一方面,在平坦宇宙的框架下,测量的哈勃常数($H_0=73.6^{+1.8}_{-1.6} \mathrm{~km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$)与由局域距离阶梯得到的结果有很强的一致性,精度为2%.另一方面,如果我们使用局部$H_0$测量作为先验,我们的结果与零空间曲率($Ω_K=0.23^{+0.15}_{-0.17}$)勉强兼容,并且与平坦宇宙没有显着偏差。最后,我们还评估了强透镜类星体是否会产生强大的约束$H_0$和$Ω_{K}$在非平坦和平坦的$Λ$ CDM模型,如果紧凑的无线电结构测量可从VLBI观测。
2020-11-02 astro-ph.CO gr-qc
Slow decay of cosmic magnetic fields superadiabatically in curvature-torsion scales
最近Barrow和Tsagas [Phys Rev D 77:107302,(2008)]已经表明,在广义相对论(GR)的背景下,在曲率尺度上的FRW宇宙中,宇宙学磁场的缓慢衰减为$B\sim{a^{-1}}$。这有助于宇宙磁场的放大。本文从有挠时空中的发电机方程出发,得到了de Sitter宇宙中Riemann-Cartan时空曲率-挠率尺度上磁场的自然慢衰减。在这种情况下,磁场和曲率尺度之间的比例常数就是当前宇宙中的挠率。因此,B场变为$B\sim{\frac{η}{H_{0}}Ta^{-1}}$,其中T是扭转矢量模,$H_{0}$是哈勃常数,$η$是扩散尺度。
2014-01-24 astro-ph.CO
A Model-Independent Measurement of the Spatial Curvature using Cosmic Chronometers and the HII Hubble Diagram
我们提出了一个独立于模型的方法来确定宇宙曲率的哈勃参数$H(z)$测量宇宙计时器和共动距离$D(z)$推断的HII星系。我们采用高斯过程来平滑距离的测量,并将其与$H(z)$的$30$值相匹配。曲率参数$Ω_k$可以针对每个这样的对单独地获得。完整样本的加权平均值为$Ω_k=-0.0013\pm0.0004$,表明偏向负值。曲率测量的准确性随着红移的增加而提高,然而,考虑到与局部不均匀性相关的可能的系统效应。因此,我们还分析了一个高红移($z>1.5$)子样本本身,这是更有可能反映宇宙的几何形状在大,光滑的尺度。我们发现,对于这组数据,$Ω_k=-0.0111\pm0.0416$,与零一致,优于$1σ$。这一结果与从宇宙微波背景观测中推断出的宇宙空间平坦相一致。我们希望这种方法产生更严格的约束曲率参数与未来,更准确的观测HII星系在高$z$。
2019-01-17 astro-ph.CO
Kinematic Constraints on Spatial Curvature from Supernovae Ia and Cosmic Chronometers
本文提出了一种独立于动力学模型,由数据估计空间曲率$Ω_k$的方法,即用三次多项式表示同动距离($D_{C}(z)$),用二次多项式表示哈勃参数($H(z)$),用一次多项式表示减速参数($q(z)$)。所有这些参数化都是作为红移$z$的函数进行的。我们使用了Pantheon汇编的SNe Ia数据集,其中1048个距离模数在$0.01<z<2.3$范围内估计,具有系统和统计误差,以及31个$H(z)$数据的汇编,这些数据是从宇宙计时器估计的。$D_C(z)$参数化的空间曲率为$Ω_{k}=-0.03^{+0.24+0.56}_{-0.30-0.53}$。减速参数$q(z)$的参数化结果为$Ω_{k}=-0.08^{+0.21+0.54}_{-0.27-0.45}$。$H(z)$参数化显示$H(z)$和SNe Ia数据约束之间不兼容,因此未合并这些分析。$D_C(z)$和$q(z)$参数化与宇宙微波背景辐射的许多暴胀模型和数据所预测的空间平坦宇宙是相容的。这种类型的分析是非常有吸引力的,因为它避免了任何偏见,因为它不依赖于对宇宙物质含量的假设来估计$Ω_k$。
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent Constraints on Cosmic Curvature and Opacity
在本文中,我们提出了一个独立于模型的方法来估计宇宙的空间曲率和宇宙的不透明度与膨胀率测量,$H(z)$,和Ia型超新星(SNe Ia)。一方面,利用非参数平滑方法高斯过程,我们重建了一个函数$H(z)$从不透明的膨胀率测量。然后,我们积分的$H(z)$获得距离模$μ_{\rm H}$,这是依赖于宇宙曲率。另一方面,Ia型超新星的距离可以通过光度观测来确定,因此与不透明度有关。在我们的分析中,面对距离模量$μ_{\rm H}$与那些从超新星Ia,我们实现了空间曲率和宇宙不透明度的估计,没有任何假设的宇宙学模型。在这里,应该注意的是,光变曲线拟合参数,占的距离估计的超新星Ia,确定在一个整体的拟合与宇宙的不透明度和空间曲率,以摆脱这些参数对宇宙学的依赖。此外,我们还调查是否包括不同的先验本膨胀率($H_0$:全球估计,$67.74\pm 0.46~\rm km~ s^{-1} ~Mpc^{-1}$,和本地测量,$73.24\pm 1.74~\rm km~ s^{-1} ~Mpc^{-1}$)施加影响重建$H(z)$和以下的空间曲率和宇宙不透明度的估计。结果表明,在一般情况下,一个空间平坦和透明的宇宙是首选的观测。此外,它表明,$H_0$的先验很重要。最后,我们发现在曲率和不透明度之间存在着很强的简并。
2017-09-21 astro-ph.CO
Model-independent constraints on cosmic curvature: implication from updated Hubble diagram of high-redshift standard candles
宇宙曲率($Ω_k$)是宇宙学的一个基本参数。本文提出了一种改进的模型无关的方法来约束宇宙曲率,它与哈勃参数$H(z)$和光度距离$D_L(z)$有几何关系。利用目前最大的$H(z)$宇宙天文钟样品,以及根据1598个类星体的紫外和X射线光度之间的关系得到的光度距离$D_L(z)$和新编制的Pantheon样品(包括1048个SNe Ia),可以预期对宇宙曲率$Ω_k(z)$进行31次独立测量,覆盖$0.07<z<2$的红移范围。我们对$Ω_k(z)$的估计在目前的观测精度水平上与平坦宇宙完全兼容。同时,我们发现,对于1598个类星体的哈勃图作为一种新的标准烛光,其空间曲率被限制为$Ω_k=0.08\pm0.31$。对于超新星Ia的最新观测,我们得到了$Ω_k= -0.02\pm0.14$。与其他方法相比,我们的分析也达到了具有竞争力的精度约束,旨在模型无关的空间曲率估计。更有趣的是,在高红移区,重构曲率$Ω_k$为负,这也与文献中模型依赖约束的结果一致.这些发现证实了我们重建的进化$Ω_k(z)$,在框架内的模型无关的方法高斯过程(GP),而不假设一个特定的形式。
2020-08-19 astro-ph.CO
Multiple measurements on the cosmic curvature using Gaussian process regression without calibration and a cosmological model
本文提出一种无需校准和宇宙学模型的方法,结合BAO测量与经GP回归重建的CC数据,在多个红移处约束Ω_K,发现结果几乎不受哈勃常数先验影响。
2024-01-19 astro-ph.CO
Tracing the cosmic history by Gauss-Bonnet gravity
考虑到引力作用中曲率的进一步贡献,可以追溯宇宙的历史。假设标准广义相对论可以被其他曲率不变量所扩展,我们讨论了包含高阶曲率项的作用量在原则上可以拟合整个宇宙演化的可能性。特别是像$F(R,{\cal G})$这样的理论,其中$R$是里奇标量,$\cal G$是高斯-邦尼拓扑项,包含了所有的曲率不变量,这些不变量取决于能量状态,可以解决暴胀、物质主导和暗能量状态。在本文中,我们研究这种可能性,考虑如何$F(R,{\cal G})$模型可以导致重力从紫外到红外尺度。具体而言,我们将考虑为此目的的宇宙学方法。
2020-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The galaxy power spectrum take on spatial curvature and cosmic concordance
$Λ$ CDM宇宙学模型与当前观测的一致性在最近几个月一直是激烈辩论的主题。2018年普朗克宇宙微波背景(CMB)温度各向异性功率谱测量显示,表面值有利于具有曲率参数$Ω_K<0$的空间封闭宇宙。如果将重子声学振荡(BAO)测量与普朗克数据结合以打破几何简并性,这种偏好就会消失,尽管这种组合的可靠性受到质疑,因为当假设弯曲宇宙时,两个数据集之间存在强烈的张力。在这里,我们从另一个角度来处理这个问题,使用测量的全形状(FS)星系功率谱,$P(k)$,从重子振荡光谱巡天DR 12 CMASS样品。通过结合普朗克数据和FS测量,我们打破了几何简并,并找到了$Ω_K=0.0023 \pm 0.0028$。这限制了宇宙在空间上是平坦的,精度低于百分之一,与使用BAO测量获得的结果非常一致。然而,与BAO一样,最佳拟合$χ^2$的整体增加表明,在弯曲宇宙的假设下,普朗克和$P(k)$之间存在类似水平的张力。虽然关于空间曲率和宇宙学数据集之间的一致性的争论仍然存在,但我们的研究结果为这个问题提供了新的视角,突出了FS测量在精确宇宙学时代的关键作用。
2021-06-23 astro-ph.CO gr-qc
DECi-hertz Interferometer Gravitational-wave Observatory: Forecast constraints on the cosmic curvature with LSST strong lenses
在本文中,我们的目标是使用DECi赫兹干涉仪引力波天文台(DECIGO),一个未来的日本空间引力波天线之间的LISA和地面探测器的频率范围敏感,提供宇宙曲率的引力波约束在$z\sim 5$。在距离求和规则的框架下,DECIGO观测到的标准塞壬的完美红移覆盖,与LSST的透镜观测(包括源和透镜)相比,使得这种与宇宙模型无关的检验更加自然和普遍。对三种球对称质量分布的透镜星系,我们发现宇宙曲率的约束精度可以达到早期宇宙的$ΔΩ_K \sim 10^{-2}$($z\sim5.0$),从而使ET约束的灵敏度提高了约10倍.然而,为了进一步研究这一点,早型星系的质量密度分布应适当考虑。特别是,我们的分析表明,空间曲率和透镜参数之间的强烈简并,特别是红移的幂律透镜折射率参数的演变。当假设扩展的幂律质量密度分布时,可以得到对宇宙曲率的最弱约束。而在LSST+DECIGO的组合中加入DECIGO,则显著改善了对光度密度斜率和恒星速度色散各向异性的约束。因此,我们的论文强调了DECIGO和LSST之间的协同作用在限制标准模型之外的新物理学方面的好处,这可以通过精确确定宇宙曲率来体现。
2021-12-01 astro-ph.CO
Testing the cosmic curvature at high redshifts: the combination of LSST strong lensing systems and quasars as new standard candles
提出结合高红移类星体(新标准烛光)与LSST强引力透镜系统的模型无关方法约束宇宙曲率,在高红移实现高精度约束,并发现透镜质量分布对结果影响显著。
2020-05-28 astro-ph.CO
Multiple measurements of gravitational waves acting as standard probes: model-independent constraints on the cosmic curvature with DECIGO
虽然普朗克卫星的宇宙微波背景(CMB)观测已经精确地确定了空间曲率,但它仍然受到众所周知的宇宙曲率张力的影响。作为一种标准的警报器,来自双中子星合并的引力波(GW)提供了一种直接测量光度距离的方法。此外,宇宙的加速膨胀可能会导致引力波形的额外相移,这使我们能够测量加速度参数。这种测量提供了一个重要的机会,以确定在GW域的曲率参数$Ω_k$的基础上的组合的两个不同的观测相同的对象在高红移。在这项研究中,我们研究了如何实现这样的想法与未来一代的天基DECi-hertz干涉仪引力波天文台(DECIGO)在两个模型独立的方法的框架。我们的结果表明,DECIGO可以提供一个可靠的和严格的约束宇宙曲率的精度为$ΔΩ_k$ =0.12,这是与现有的结果基于不同的电磁数据。我们的约束条件比传统的电磁方法更严格,从万神殿超新星Ia样本,这表明没有证据的偏离平坦的宇宙在$z\sim 2.3$。更重要的是,与我们的模型无关的方法,这样的第二代天基GW探测器也将能够探索可能的演变$Ω_k$与红移,通过直接测量宇宙曲率在不同的红移($z\sim 5$)。这种与模型无关的对过去距离的$Ω_k$重建可以成为引力波宇宙学的里程碑。
2022-04-14 astro-ph.CO
Modified gravity with an exponential function of curvature
分析了标量曲率的指数函数在修正引力中的作用。提出了两种模型。一个玩具模型,符合当地和宇宙学的限制,并给予适当的定性描述的宇宙演化。该模型包含一个鞍物质占主导地位的临界点,可以向后期的德西特吸引子。提出了初始条件,表明该模型具有可接受的物质时代,并给出了宇宙演化的近似定性行为。第二个可行的模型,行为非常接近$Λ$ CDM在早期的时间,可以满足本地和宇宙学的约束。它在$R\rightarrow \infty$处表现为$R-2Λ$,在$R\rightarrow 0$处趋于零,包含平坦时空解。该模型给出了可行的宇宙学轨迹,作为第一个模型,连接的物质占主导地位的点晚时间德西特吸引子。在这个模型中的主要密度参数的宇宙演化与当前的观测结果是一致的状态方程非常接近$-1$。
2020-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Joint Model-independent Constraints on the Post-Newtonian Parameter and Cosmic Curvature from Galaxy-scale Strong Lensing, SNe Ia, BAO, and Cosmic Chronometers
School of Microelectronics and Artificial Intelligence, Kaili University(凯里学院微电子与人工智能学院);School of Physics and Electronics Science, Guizhou Normal University(贵州师范大学物理与电子科学学院)
本研究联合强透镜、Ia型超新星、重子声学振荡和宇宙计时器,模型无关地约束后牛顿参数γ_PPN和曲率Ω_k,结果与广义相对论一致,且暗能量模型选择不引入显著系统偏差。
2026-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological model-independent measurement of cosmic curvature using distance sum rule with the help of gravitational waves
虽然在标准宇宙学模型中,宇宙曲率已经被严格地限制在宇宙微波背景各向异性的观测中,但是在不依赖于宇宙学模型的情况下,仅利用晚宇宙观测来独立地测量这个关键参数仍然是非常重要的。强引力透镜(SGL)中的距离求和规则提供了这样一种方法,只要求和规则中的三个距离可以用其他观测来校准。本文提出利用引力波(GWs)提供SGL方法中的距离定标,避免了对距离阶梯的依赖,覆盖了更宽的红移范围。以爱因斯坦望远镜模拟GW标准海妖观测为例,说明了该方案的可行性和优越性。我们发现,$ΔΩ_k\simeq 0.17$与当前的SGL数据,这是稍微更精确的情况下,使用SN校准。此外,我们认为即将到来的LSST调查,预计将观察到许多SGL系统,我们发现,关于$10^4$ SGL数据可以提供精确的测量$ΔΩ_k\simeq 10^{-2}$的帮助下,GWs。此外,我们的研究结果证实,这种方法的约束$Ω_k$是强烈依赖于晶状体模型。然而,获得更准确的透镜星系的唯象模型是高度可预测的,因为未来的大规模调查观察到越来越多的SGL样本,这将显着改善宇宙曲率的约束。
2022-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining cosmic curvature by using age of galaxies and gravitational lenses
我们使用两种模型无关的方法来约束宇宙的曲率。在第一种方法中,我们利用哈勃参数和星系年龄的横向同动距离的观测结果,研究了曲率参数($Ω_k^0$)随红移的演化。其次,我们还使用了一种基于引力透镜类星体平均像分离统计的间接方法。这种方法的基础是,在封闭、开放或平坦宇宙中,透镜图像的平均图像分离将分别与源红移呈现正、负或零相关。为了平滑这两种方法中使用的数据集,我们使用非参数方法,即高斯过程(GP)。最后,从第一种方法出发,我们得到了一个假定的平坦宇宙的$Ω_k^0= 0.025\pm0.57$,而宇宙曲率在整个红移区$0<z<1.37$保持不变,这表明宇宙可能是均匀的。此外,这两种方法的综合结果表明,宇宙是边缘封闭的。然而,可以在$3σ$级并入平坦的宇宙。
2017-03-16 astro-ph.CO
Model-independent estimations for the curvature from standard candles and clocks
对空间曲率的模型无关估计不仅检验了哥白尼原理的基本假设,而且可以有效地打破曲率与暗能量性质之间的简并性.在本文中,我们建议实现模型无关的约束的空间曲率从标准蜡烛和标准时钟的观测,而不假设任何基准宇宙学和其他先验。我们发现,对于流行的Union 2.1 Ia型超新星(SNe Ia)的观测,空间曲率被限制为$Ω_K=-0.045_{-0.172}^{+0.176}$。对于超新星Ia观测的最新联合光变曲线分析(JLA),我们获得了$Ω_K=-0.140_{-0.158}^{+0.161}$。这表明,这些结果与空间平坦的宇宙非常吻合。此外,与其他方法相比,旨在模型无关的空间曲率的估计,该方法还实现了具有竞争力的精度约束。
2016-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on cosmic curvature with lensing time delays and gravitational waves
假设采用$Λ$ CDM模型,CMB和BAO观测表明宇宙是非常平坦的。因此,独立于模型的测量值得研究。在透镜类星体中测量的时间延迟提供了时间延迟距离。与超新星Ia观测的光度距离相比,在FLRW度规的距离求和规则下,测量值可以提供曲率信息。这种方法受到Ia超新星低红移的限制。在这项工作中,我们建议从爱因斯坦望远镜的引力波作为标准的警报器,达到更高的红移覆盖的红移范围的透镜类星体从大天气巡天望远镜,可以提供更严格的约束的曲率。我们首先考虑一个保守的情况下,只有100个引力波与电磁对应,曲率参数$Ω_k$的$1σ$不确定度为0.057。在具有1000个可用信号的乐观情况下,则$Ω_k$不确定性为0.027。结合暗能量调查的SNe Ia,$Ω_k$可以进一步分别被限制为0.027和0.018。
2019-04-03 astro-ph.CO
Model-independent Distance Calibration and Curvature Measurement using Quasars and Cosmic Chronometers
我们提出了一种新的模型无关的方法来确定空间曲率,并减轻影响使用类星体作为距离指标的圆形问题。宇宙天文台的测量被用来构建曲率依赖的光度距离$D^{\rm cal}_{L}(Ω_{K},z)$使用多项式拟合。基于重建的$D^{\rm cal}_{L}(Ω_{K},z)$和已知的类星体紫外-X射线光度关联,我们同时对曲率参数$Ω_{K}$和光度关联函数的参数进行了限制。该模型独立分析表明,在$2.1σ$水平上,轻度封闭宇宙($Ω_{K}=-0.918\pm0.429$)是首选。通过校准的亮度相关性,我们建立了由1598个类星体距离模组成的新数据集,并使用这些校准的测量值来测试和比较标准$Λ$ CDM模型和$R_{\rm h}=ct$宇宙。两个模型都很好地解释了数据,尽管优化的平面$Λ$ CDM模型比$R_{\rm h}=ct$多了一个自由参数,并且贝叶斯信息准则对其惩罚更重。我们发现,$R_{\rm h}=ct$略优于$Λ$ CDM,可能性为$\sim57.7\%$对42.3%。
2019-12-02 astro-ph.CO
Using spatial curvature with HII galaxies and cosmic chronometers to explore the tension in $H_0$
我们提出了一个模型无关的测量空间曲率$Ω_{k}$在弗里德曼-Lemaintre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙,哈勃参数$H(z)$使用宇宙计时器和高斯过程(GP)重建的HII星系哈勃图的观测的基础上。我们表明,强加的空间平坦度(即,$Ω_k=0$)很容易区分用{ \it Planck}测量的哈勃常数和基于局部距离阶梯的哈勃常数。当使用前者时,我们找到了优化的曲率参数$Ω_{k} = -0.120^{+0.168}_{-0.147}$(即,$H_0=67.66\pm0.42 \, \mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1} \,\mathrm{Mpc}^{-1}$),以及后者的$Ω_{k} = -0.298^{+0.122}_{-0.088}$($H_0=73.24\pm 1.74 \,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1} \,\mathrm{Mpc}^{-1}$)。引用的不确定性提取的蒙特卡罗抽样,考虑到之间的协方差函数和其衍生物重建GP。因此,这些数据表明,空间平坦的条件有利于{ \it普朗克}测量,同时排除了本地推断的哈勃常数作为大尺度宇宙膨胀率的真实测量,置信水平为$\sim 3σ$。
2019-07-03 astro-ph.CO
Flatness without CMB - the Entanglement of Spatial Curvature and Dark Energy Equation of State
宇宙空间曲率参数$Ω_k$主要受宇宙微波背景(CMB)数据的限制,非常小。对宇宙距离阶梯和大尺度结构的观测可以提供对宇宙平坦性的独立检验。然而,$Ω_k$的这种宇宙晚期约束对暗能量的性质的假设是敏感的。对于暗能量的最小耦合标量场模型,状态方程$w$对宇宙空间曲率$Ω_k$具有非平凡的依赖性(Miao和Huang,2018)。在以往关于未来观测项目的研究中没有考虑到这种依赖性。本文采用Miao和Huang提出的$w$参数化方法,对$w$对$Ω_k$的依赖关系进行编码,并对三个基准项目的模拟数据进行Fisher预测:一个类似于WFIRST的Ia型超新星巡天,一个类似于EUCLID的光谱红移巡天,以及一个类似于LSST的光度红移巡天.我们发现,$Ω_k$和$w$之间的相关性主要是由数据,而不是由理论先验。因此,我们验证了将$Ω_k$和$w$作为独立量处理的标准方法。
2018-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring cosmic curvature with non-CMB observations
本研究利用非CMB观测数据(DESI BAO、DES超新星、宇宙计时器和强透镜时间延迟)约束宇宙曲率,发现ΛCDM模型下宇宙开放,与Planck结果存在2.6σ张力,且非平坦模型更优。
2025-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$O_k$ null test with multi-task Gaussian processes: cosmic curvature and data compatibility
Ningbo University(宁波大学);Southwest University(西南大学);Beijing Normal University, Zhuhai(北京师范大学珠海校区)
本文提出一种针对DESI BAO数据的新型宇宙曲率空检验方法,结合AP参数与距离比值,无需绝对距离数据,同时开发多任务高斯过程进行检验,发现DESI BAO与SNe Ia数据兼容,但低红移范围曲率非零证据不显著。
2026-04-24 astro-ph.CO
Test of the FLRW metric and curvature with strong lens time delays
我们提出了一个新的模型独立的策略来测试的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规和约束宇宙曲率,基于未来的时间延迟测量强透镜类星体椭圆星系系统从大天气巡天望远镜和超新星观测从暗能量调查。该测试仅依赖于几何光学。它与宇宙的能量含量和爱因斯坦方程在宇宙尺度上的有效性无关。该研究包括两个层次:通过距离求和规则测试FLRW度量和确定/约束宇宙曲率。我们提出了一个有效的和高效的(红移)的演化模型进行前一个测试,这使我们能够具体指定FLRW距离求和规则的违反标准。如果FLRW度量与观测结果一致,那么在第二个层次上,宇宙曲率参数将被限制为$\sim0.057$或$\sim0.041$($1σ$),这取决于高红移超新星的可用性,比目前的模型无关技术严格得多。我们还表明,在时间延迟方法的偏差可能会得到很好的控制,导致强大的结果。所提出的方法是一个新的独立的工具,用于检验宇宙学中的均匀性和各向同性的基本假设,并确定宇宙曲率。它是对宇宙微波背景加上重子声学振荡分析的补充,后者通常假设在晚期宇宙中暗能量占主导地位的宇宙学模型。
2017-04-14 astro-ph.CO
Null test for cosmic curvature using Gaussian process
本文利用高斯过程重构哈勃参数和距离导数,通过零检验在不依赖宇宙学模型的情况下检验宇宙曲率,并结合当前观测与未来模拟数据探讨平坦宇宙的可能性。
2023-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multiscale Cosmic Curvature: from Local Structures to Cosmology
本研究基于McVittie时空构建统一形式体系与相空间描述,通过分析三类宇宙情形的不变标量,量化了暗能量在局域宇宙结构中的主导效应,为跨尺度引力比较提供了新框架。
2025-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing flatness of the universe with probes of cosmic distances and growth
当使用距离测量来探测空间曲率时,曲率和距离-红移关系中的暗能量之间的几何简并通常需要对暗能量演化做出强有力的假设,或者在更独立于模型的方法中牺牲精度。测量线性增长的微扰的红移演化可以打破几何简并性,提供精确且与模型无关的曲率约束。未来的超新星、宇宙微波背景辐射和星团数据有可能测量出精确度为σ(Omega_K)=0.002的曲率,而不需要指定特定的暗能量现象。结合距离测量,在低红移的增长函数的演变提供了最强的曲率约束,如果高红移宇宙是很好地近似为纯粹的物质占主导地位。然而,在早期的暗能量或大质量中微子的存在下,曲率的精度由于额外的简并而降低,并且相对于重组的生长函数的精确归一化对于获得精确的约束是重要的。距离和增长的曲率限制与文献中提出的曲率估计的其他方法相比是有利的,提供了更高的准确性或更大的自由度,不受暗能量建模假设的影响,并且由于使用了独立的数据集而具有互补性。模型无关的曲率估计是至关重要的测试膨胀和获得无偏约束的暗能量参数。
2009-08-03 astro-ph.CO
Model-independent determination of cosmic curvature based on Padé approximation
给定标准蜡烛和宇宙天文钟的观测结果,我们将Padé参数化应用于同向距离和哈勃参数,以发现数据对曲率参数的约束有多严格。在建模过程中引入弱信息先验,使推理远离奇异点。在推断过程中评估不同Padé参数化顺序的贝叶斯证据,以根据数据选择最合适的参数化。我们使用的数据更喜欢参数化形式的同向距离$D_{01}(z)=\frac{a_0 z}{1+b_1 z}$以及竞争形式$D_{02}(z)=\frac{a_0 z}{1+b_1 z + b_2 z^2}$。这些模型对空间曲率参数建立了类似的约束,并将哈勃常数作为副产品:$Ω_k = 0.25^{+0.14}_{-0.13}$(68\%置信水平[C.L.]),$H_0 = 67.7 \pm 2.0$ km/s/Mpc(68\% C.L.)对于$D_{01}$和$Ω_k = -0.01 \pm 0.13$(68\% C.L.),$H_0 = 68.8 \pm 2.0$ km/s/Mpc(68\% C.L.)用于$D_{02}$。不同模型的证据表明,定性分析的Padé参数化的同动距离。
2019-10-22 astro-ph.CO
Determination of cosmic curvature independent of the sound horizon and $H_0$ using BOSS/eBOSS and DESI DR1 BAO observations
本文提出一种规避声学视界和哈勃常数影响的模型无关方法,结合 BOSS/eBOSS 与 DESI DR1 的 BAO 数据及 GP、ANN 重构技术,在不确定性范围内证实宇宙具有平坦空间曲率。
2024-11-21 astro-ph.CO
From Nonparametric Distance Reconstruction to Testing the Etherington Relation and Cosmic Curvature Using 2D and 3D BAO Measurements
Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences(河南科学院引力波天文研究所)
本文利用非参数距离重建方法,结合二维和三维BAO测量数据,检验宇宙曲率和距离-双关系的有效性,发现无显著违反证据。
2026-02-04 astro-ph.CO
Curvature tension: evidence for a closed universe
普朗克2018、宇宙微波背景透镜效应和重子声学振荡数据之间的曲率参数张力使用可疑统计量测量为2.5至3 $σ$。因此,从这些数据的组合中得出的关于宇宙空间曲率的结论应该受到怀疑。在没有CMB透镜或BAO的情况下,普朗克2018对封闭宇宙有适度的偏好,贝叶斯对平坦宇宙的赔率超过50:1,对开放宇宙的赔率超过2000:1。
2019-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the spatial curvature with cosmic expansion history in a cosmological model with a non-standard sound horizon
本研究在类轴子早期暗能量模型中,结合多组CMB和BAO数据探究声视界假设对空间曲率约束的影响,发现CMB与BAO结合仍能给出极具竞争力的曲率约束结果。
2023-07-14 astro-ph.CO
Converting entropy to curvature perturbations after a cosmic bounce
我们研究两个领域的反弹宇宙学中,原始的扰动是在一个ekpyrotic或一个物质为主的收缩阶段。我们使用一个非奇异的幽灵凝聚反弹模型来跟踪宇宙的反弹到膨胀阶段的扰动。与绝热扰动相反,在大尺度上,绝热扰动在整个反弹过程中是守恒的,熵扰动在反弹阶段可以显着增长。如果它们在反弹之后被转换成绝热/曲率扰动,则它们通常形成对微波背景中所观察到的温度波动的主要贡献,这可以具有若干有益的含义。对于Ekpyrotic模型,这种机制放松了对Ekpyrotic势的振幅的约束,同时自然地抑制了非高斯性的内在量。对于物质反弹模型,与相关的原始引力波相比,该机制放大了标量扰动。
2016-10-05 astro-ph.CO hep-th
Cosmic opacity: cosmological-model-independent tests and their impacts on cosmic acceleration
假设违反的距离对偶性(DD)的关系完全来自非保守的光子数和吸收是频率无关的观察到的频率范围内,我们进行宇宙模型无关的宇宙不透明度的测试。观测数据包括为观测$D_\mathrm{L}$而采集的最大的Union 2.1 SN Ia样本,以及De Filippis { \it et al.}和Bonamente { \it等人},其负责提供观察到的$D_\mathrm{A}$。两个参数化,$τ(z)=2εz$和$τ(z)=(1+z)^{2ε}-1$采用的光学深度与宇宙吸收。我们发现,Filippis更喜欢一个几乎透明的宇宙{ \it et al.}样本,但它只是勉强容纳博诺门特{ \it等人}样本在95.4%置信水平(C。L.)的范围内。(even在99.7%C. L.当考虑$r<100 \mathrm{kpc}$切割球形$β$模型时)。考虑到可能的宇宙吸收(在68.3%C。L.考虑到模型独立检验的约束范围),我们修正了Ia超新星的距离模,然后使用它们来研究它们的宇宙学含义。对$Λ$ CDM的限制表明,只有在99.7% C时才允许有一个具有$Ω_Λ=0$的减速膨胀宇宙。L.当Bonamente { \it et al.}样品被认为。因此,我们的分析表明,加速的宇宙膨胀仍然需要解释SNe的变暗,标准的宇宙学情景仍然需要得到当前观测的支持。
2013-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Direct Estimate of the Post-Newtonian Parameter and Cosmic Curvature from Galaxy-scale Strong Gravitational Lensing
爱因斯坦的广义相对论(GR)已经在太阳系尺度上得到了精确的检验,但在河外星系的检验仍然很差。在这项工作中,我们使用一个新编译的样本的星系尺度强引力透镜,以测试的有效性GR千秒差距尺度。为了解决基于广义相对论的宇宙学模型的前提假设所引起的圆度问题,我们利用Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规中的距离和规则,结合强透镜和Ia型超新星的观测,直接估计了参数化后牛顿(PPN)参数$γ_{\rm PPN}$和宇宙曲率$Ω_k$.这是第一次同时测量$γ_{\rm PPN}$和$Ω_k$,而没有任何关于宇宙内容或引力理论的假设。我们的结果表明,$γ_{\rm PPN}=1.11^{+0.11}_{-0.09}$和$Ω_{k}=0.48^{+1.09}_{-0.71}$,表明两个量之间的强简并。测量的$γ_{\rm PPN}$与GR的预测值1一致,提供了一个精确的河外GR测试,分数精度优于9.0\%。如果空间平坦度的先验(即,$Ω_{k}=0$),PPN参数约束可进一步改进为$γ_{\rm PPN}=1.07^{+0.07}_{-0.07}$,精度可达6.5%。另一方面,在GR的框架内(即,$γ_{\rm PPN}=1$),我们的结果仍然与零曲率($Ω_k=-0.12^{+0.48}_{-0.36}$)勉强兼容,支持没有显着偏离平坦宇宙。
2022-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantifying effects of inhomogeneities and curvature on gravitational wave standard siren measurements of $H(z)$
对于平坦的$Λ$ CDM宇宙,可以利用光度距离的偶极来测量哈勃参数。这里表明,这是不是在更一般的情况下,曲率和宇宙反作用是允许的。这意味着使用这种偶极光度距离数据获得的$H(z)$测量值与从例如宇宙计时器获得的“真实”/实际$H(z)$数据之间的不一致是曲率和/或宇宙反作用的信号。\newline \indent通过考虑通过偶极光度距离获得的哈勃参数的模拟未来引力波测量,它表明,$1\%$曲率原则上可以勉强出现在测定中。然而,对于使用具有多达5 \%曲率的模型的真实模拟数据生成,参数估计不产生虚假$H(z)$测量值与$H(z)$的真实测量值之间的不一致性的可靠测量。与此同时,即使宇宙反作用构成了当前宇宙中“能量预算”的$10\%$,也很难探测到,即使考虑一个误差很小的高度理想化的情况。关于逆反应的结果是基于特定的“缩放解决方案”的逆反应问题和研究表明,通过偶极的光度距离检测到的信号的逆反应的可能性强烈依赖于特定的逆反应模型。
2022-09-09 astro-ph.CO
Investigating the relationship between cosmic curvature and dark energy models with the latest supernova sample
利用最近的Ia型超新星(SNe Ia)观测数据,研究了宇宙曲率与暗能量(DE)模型之间的关系,Pantheon样品包括具有$0.01 < z < 2.3$的1048 SNe Ia。我们今天获得了无量纲空间曲率密度的测量,即,在$Ω_{k0} = -0.062^{+0.189}_{-0.169}, -0.004^{+0.228}_{-0.134}, 0.127^{+0.280}_{-0.276}$ CDM、$0.422^{+0.213}_{-0.338}$ CDM(即,标量场暗能量)、$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型。在$Λ$ CDM模型中,Pantheon样品更倾向于封闭宇宙,这与Planck CMB谱的结论一致。然而,Pantheon SNe样品的$Ω_{k0}$的不确定度比Planck数据的大8倍,因此前者比后者支持一个CL低得多的封闭宇宙。在$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型中,分别在$\sim$ 32\%和$\sim$ 78\%CL下的Pantheon样本支持开放逆。在这些模型中,$ϕ$ CDM模型是最有力地支持宇宙平坦的模型。结果表明,$Ω_{k0}$对所采用的暗能量模型有显著的依赖性,且$Ω_{k0}$与DE的物态方程存在负相关关系.
2020-10-08 astro-ph.CO