Model-independent Curvature Determination from Gravitational-Wave Standard Sirens and Cosmic Chronometers
对引力波的探测提供了一种直接测量光度距离的方法，使我们能够探索宇宙学。在本文中，我们继续扩大GW标准塞壬在宇宙学中的应用，并提出，空间曲率可以估计在一个模型无关的方式，通过比较未来的GW源和当前的宇宙天文观测的距离。我们期望GW事件的电磁对应物给出源红移，并使用爱因斯坦望远镜作为参考，模拟来自双中子星和黑洞-中子星双星合并的数百个GW数据。我们的模拟表明，从100个模拟的GW事件和31个当前的宇宙计时器测量，曲率参数$Ω_{K}$的误差预计将被限制在$\sim0.125$的水平。如果观测到1000 GW事件，则$Ω_{K}$的不确定性将进一步降低到$\sim0.040$。我们还发现，增加50个模拟$H(z)$数据（由81个宇宙天文台数据和1000个模拟GW事件组成）可能会导致对零宇宙曲率的更严格的约束，为此，$Ω_{K}=-0.002\pm0.028$。与一些实际的模型无关的曲率测试，涉及到其他宇宙探测器的距离，这种方法与GW数据实现约束的精度要高得多。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological parameter estimation with future gravitational wave standard siren observation from the Einstein Telescope
在这项工作中，我们使用模拟的引力波（GW）标准警报数据从未来的观测爱因斯坦望远镜（ET）约束各种暗能量宇宙学模型，包括$Λ$ CDM，$w$ CDM，CPL，$α$ DE，GCG和NGCG模型。我们还使用当前主流的宇宙学电磁观测，即，宇宙微波背景辐射各向异性数据、重子声学振荡数据和Ia型超新星数据，对这些模型进行了约束。我们发现，GW的标准海妖数据可以大大改善所有这些暗能量模型的宇宙学参数的约束。在所有情况下，GW标准海妖数据都可以用来打破现有宇宙学电磁观测数据产生的参数简并。因此，预计未来来自ET的GW标准海妖观测将在未来的宇宙学参数估计中发挥关键作用。本文的结论是建立在对各种暗能量模型分析的基础上的，因此是比较可靠的。
2019-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark-siren Cosmology with Decihertz Gravitational-wave Detectors
恒星质量双黑洞（SBBH）合并产生的引力波（GWs）在宇宙学中被认为是暗警报，因为它们通常没有电磁波。为了研究这些事件的宇宙，我们不仅需要从GW信号中提取的光度距离，而且还需要通过匹配GW天空定位与星系目录来获得源的红移信息。基于这样一种方法，我们探讨如何以及分赫兹GW探测器，DO-最佳和DECIGO，可以约束宇宙学参数。使用Monte-Carlo模拟暗警报，我们发现，DO-最佳可以约束哈勃参数${σ_{H_0}} / {H_0}\, \lesssim 0.23\%$时，估计$H_0$单独，而DECIGO表现更好的一个因素5与${σ_{H_0}} / {H_0}\lesssim 0.043\%$。$H_0$的这种良好精度将揭示$H_0$张力。对于多参数估计，DECIGO仍然可以达到小于$7\%$的相对不确定性水平。分赫兹探测器表现良好的原因是它们具有良好的距离和角分辨率的大量SBBH GW事件。
2022-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Constraining early and interacting dark energy with gravitational wave standard sirens: the potential of the eLISA mission
我们执行的eLISA天基干涉仪的能力，以约束早期和相互作用的暗能量模型使用引力波标准警报器的预测分析。我们采用模拟目录的标准警报器合并大规模的黑洞双星可见的eLISA，与电磁对应的未来望远镜检测。我们考虑三臂任务设计，臂长为100万公里，200万公里和500万公里，任务持续时间为5年，最佳水平的低频噪声，最近由LISA探路者测试。具有eLISA的标准警报器可以获得中等范围的红移$1\lesssim z \lesssim 8$，因此可以对模型提供竞争性约束，其中$Λ$ CDM的偏离（即早期暗能量开始不可忽略的时期，或者当与暗物质的相互作用开始时）发生相对较晚，在$z\lesssim 6$。相反，如果早期或相互作用的暗能量已经在预复合时代相关，那么当前的宇宙学探测（特别是宇宙微波背景）在约束这些模型方面比eLISA更有效，除非在相互作用的暗能量模型中，如果能量交换与暗能量的能量密度成正比。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the dark sector interaction with LISA
我们对LISA天基干涉仪利用高红移的引力波（GW）标准塞壬重建暗区相互作用的能力进行了预测分析。我们采用高斯过程的方法来重建的距离红移关系的模型无关的方式。我们采用模拟目录的标准警报器合并大质量黑洞双星（MBHB）可见的LISA，与电磁（EM）对应的未来望远镜检测。基于E. Barausse（2012年）。我们首先使用这些标准的siren数据集来评估LISA在重建真空暗能量和暗物质之间可能的相互作用方面的潜力。然后，我们将LISA宇宙学数据与暗能量调查（DES）模拟的超新星数据相结合。我们认为两种情况下区分的LISA任务的持续时间：5年和10年。仅用LISA标准的siren数据，可以很好地重建从红移$z\sim1$到$z\sim3$（5年）和从$z\sim1$到$z\sim5$（10年）的暗扇区相互作用，尽管在较低的红移下重建效率很低。当结合DES数据时，在整个红移区从$z\sim0$到$z\sim3$（5年）和$z\sim0$到$z\sim5$（10年）的相互作用得到了很好的重建。因此，MBHB标准警报器可以用来限制暗扇区的相互作用在红移范围内无法达到通常的超新星数据集，探测只有$z\lesssim 1.5$范围。GW标准警报器不仅将构成熟悉的EM观测的补充和替代方式来探测宇宙膨胀，而且还将提供新的测试来限制与标准$Λ$ CDM动力学的可能偏差，特别是在高红移时。
2017-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational wave probes of Barrow cosmology with LISA standard sirens
该研究基于热力学-引力猜想推导Barrow宇宙学的修正场方程，结合现有观测与LISA标准汽笛模拟数据评估模型，发现其可适度改善哈勃张力并收紧宇宙学参数约束。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Probing cosmic anisotropy with gravitational waves as standard sirens
引力波（GW）作为一种标准的警报信号，直接由引力波波形确定光度距离，而不需要参考特定的宇宙学模型，其红移可以通过中子双星和大质量黑洞双星（MBHB）的GW事件等电磁对应物单独获得。为了考察标准海妖在多大程度上能够再现GW探测器典型配置的标准海妖事件模拟数据中所写的假定偶极各向异性，我们发现：（1）对于不同MBHB模型的激光干涉空间天线，在5年的观测中，在$3σ$置信水平（C.L.）并且偶极方向可以在$2σ$ C.L.处大致被约束在$20\%$周围，（2）对于不小于$0.03$标准siren事件的Einstein望远镜，在$3σ$ C. L.处，宇宙各向同性可以被排除.如果偶极振幅大于$0.06$，则偶极方向可以在$3σ$ C.L.处被约束在$20\%$内。（3）对于不小于$0.1$标准海妖事件的分赫兹干涉仪引力波天文台，在$3σ$ C. L.对于大于$0.03$的偶极振幅，偶极方向甚至可以在$10\%$ C.L.如果偶极振幅大于$0.07$。我们的工作显示了从标准的siren方法的约束能力对宇宙各向异性的前景。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Mitigating the counterpart selection effect for standard sirens
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文针对标准汽笛法中电磁对应体选择效应导致的哈勃常数测量偏差问题，提出新形式体系，可将系统不确定度降至统计不确定度以下，为解决哈勃常数张力提供新途径。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
The impact of strong lensing on Hubble constant measurements with gravitational-wave dark sirens
University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究所）；Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）
本文提出利用强引力透镜作用于暗 sirens 和银河系来测量哈勃常数，通过模拟数据提高测量精度，显示使用8个强引力透镜暗 sirens 可将哈勃常数精度提高约50%。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Probing observational bounds on scalar-tensor theories from standard sirens
标准塞壬是天文标准烛光的引力波（GW）模拟物，可以提供有关宇宙动力学的强大信息。在这项工作中，我们模拟了一个目录与1000个标准的警笛事件从二进制中子星合并，预测的灵敏度为第三代地面GW探测器称为爱因斯坦望远镜。在正确修改GW的传播作为输入以生成目录之后，我们将模拟数据集应用于标量张量理论，其中GW的传播速度等于光速。作为第一个应用程序，我们发现新的观测边界上运行的普朗克质量，当考虑适当的值内的理论的稳定性条件，我们讨论了一些后果的振幅运行的普朗克质量。在第二部分中，我们结合我们的模拟标准塞壬目录与其他几何宇宙学测试（超新星Ia和宇宙计时器测量），以约束胡-Sawicki $f(R)$重力模型。因此，我们发现新的和非零偏差的标准$Λ$ CDM模型，表明在未来的$f(R)$重力可以测试高达95\%的置信水平。这里得到的结果表明，未来的地基GW观测，主要是与ET探测器（和计划的探测器具有类似的灵敏度），可以提供强大的观测范围修改后的重力理论的统计精度。
2019-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Future Constraints on Dynamical Dark-Energy using Gravitational-Wave Standard Sirens
LIGO和Virgo合作对引力波（GW）的探测提供了一个全新的可能测试范围，并打开了一个新的窗口，可以揭示暗能量和暗物质的本质。在目前的工作中，我们调查如何未来的引力波数据可以帮助约束不同的动力学暗能量模型。特别地，我们使用第三代引力波探测器--爱因斯坦望远镜对一类著名的和最常用的动力学暗能量模型进行了宇宙学预测。我们考虑了1000个模拟的GW事件，以约束动力学暗能量模型的参数空间。我们的分析表明，包括从爱因斯坦望远镜的GW数据，显着提高了动态暗能量模型的参数空间相比，从标准的宇宙学探测，即宇宙微波观测，重子声学振荡距离测量，Supernove Ia型，和哈勃参数测量提取的约束。
2019-07-27 astro-ph.CO gr-qc
The Targeted Standard Siren Cosmology with Pulsar Timing Arrays
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
利用脉冲星计时阵列进行靶向搜索，可实现高精度推断哈勃常数，为解决哈勃张力提供支持。
2026-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring the potentiality of standard sirens to probe cosmic opacity at high redshifts
在这项工作中，使用高斯过程，我们探讨了未来的引力波（GW）测量探测宇宙不透明度在高红移的潜力，通过比较其不透明度的光度距离（LD）的Ia型超新星（SNIa）和伽马射线暴（GRB）的组合的不透明度依赖的。利用未来爱因斯坦望远镜的观测数据、Pantheon汇编的实际数据和L. Amati { \it et al}。本文提出了一种非参数方法，通过比较由GW数据重建的LD与由Pantheon和GRB数据重建的LD来探测高红移下宇宙透明度的空间均匀性。此外，利用光学厚度的参数化方法对宇宙不透明度进行了检验，结果表明对宇宙不透明度的约束比以往的约束更加严格。这表明，未来的GW测量可能成为探测高红移区宇宙不透明度的重要工具。
2020-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on $f(Q)$ logarithmic model using gravitational wave standard sirens
本文利用局域观测和未来引力波标准汽笛数据约束 $f(Q)$ 对数对称平行模型，发现其可解释宇宙晚期加速，并预测在红移 1 处相对广义相对论产生超过 13% 的可观测偏离。
2023-07-19 astro-ph.CO gr-qc
The Impact of Peculiar Velocities on the Estimation of the Hubble Constant from Gravitational Wave Standard Sirens
在这项工作中，我们研究了系统的不确定性所产生的计算时的特殊速度估计的哈勃常数（$H_0$）从引力波标准警报。我们研究了GW170817事件及其宿主星系NGC4993的奇异速度的估计，当对邻近星系进行高斯平滑时。NGC 4993是一个相对较近的星系，在$\sim 40 \ {\rm Mpc}$之外，受到特殊速度的显著影响。我们证明了一个直接依赖于估计的特殊速度值的平滑尺度的选择。我们表明，当不考虑这个系统，$\sim 200 \ {\rm km \ s ^{-1}}$在特有的速度的偏见引起的偏见$\sim 4 \ {\rm km \ s ^{-1} \ Mpc^{-1}}$的哈勃常数。我们制定了一个贝叶斯模型，该模型解释了特殊的速度对平滑尺度的依赖性，并通过边缘化这个参数，我们消除了选择平滑尺度的需要。所提出的模型产生$H_0 = 68.6 ^{+14.0}_{-8.5}~{\rm km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$。我们证明，在这个模型下，一个更强大的无偏估计的哈勃常数从附近的GW源。
2020-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Testing f(R) gravity with the simulated data of gravitational waves from the Einstein Telescope
本文利用第三代引力波探测器，分析了引力波（GW）作为标准信标对修正引力模型的影响，爱因斯坦望远镜在我们的分析中考虑了Palatini形式主义中$f(R)$理论中的两个可行模型（$f_{1}(\mathcal{R})=\mathcal{R}-\fracβ{\mathcal{R}^{n}}$和$f_{2}(\mathcal{R})=\mathcal{R}+α\ln{\mathcal{R}}-β$），结合了模拟的GW数据和最新的电磁（EM）观测数据（包括最近发布的Pantheon Ia型超新星样本，宇宙计时器数据和重子声学振荡距离测量）。我们的分析表明，标准警报GW可以有效地消除两个修正重力模型中参数之间的简并性，为当前实验提供了独立且互补的替代方案。此外，我们在$Om(z)$和状态探测器诊断分析的帮助下，深入研究了修正引力理论中几何暗能量的性质。本文的分析清楚地表明，最简单的宇宙学常数模型仍然是目前数据所偏爱的。然而，未来自然改进的GW数据和最近的EM观测的结合将揭示$Λ$ CDM模型和修正的重力理论之间的一致性或承认两者之间的张力。
2021-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Prospects for constraining interacting dark energy cosmology with gravitational-wave bright sirens detected by future SKA-era pulsar timing arrays
本文利用未来SKA时代脉冲星计时阵列模拟的引力波亮汽笛数据结合Planck CMB数据，研究相互作用暗能量模型的宇宙学参数约束，证明PTA数据可显著提升哈勃常数、物质密度和耦合参数的测量精度。
2025-04-08 astro-ph.CO
Illuminating Dark Energy with Bright Standard Sirens from Future Detectors
本研究利用未来引力波探测器观测的明亮标准汽笛，联合推断哈勃常数和暗能量参数，独立约束暗能量状态方程的时间演化，为多信使精密宇宙学铺路。
2025-07-08 astro-ph.CO gr-qc
A Bright Future? Prospects for Cosmological Tests of GR with Multimessenger Gravitational Wave Events
本研究评估了明亮信使引力波事件在LIGO-Virgo-KAGRA O5及第三代探测器时代对广义相对论宇宙学扩展的约束潜力，发现仅靠十个明亮信使约束力不足，但第三代探测器一年观测能以大于3σ置信度探测到GR的轻微偏离。
2025-05-28 astro-ph.CO gr-qc
Probing the cosmic opacity from Future Gravitational Wave Standard Sirens
在这项工作中，我们使用高斯过程，探索未来的引力波（GW）测量探测宇宙不透明度的潜力，通过比较它的不透明度的光度距离（LD）和不透明度依赖的Ia型超新星（SNIa）。GW数据点是从第三代爱因斯坦望远镜模拟的，SNIa数据来自联合光分析（JLA）或万神殿汇编。使用高斯过程的优点是可以将SNIa数据与GW数据在相同的红移下匹配，并使用所有可用的数据来探测宇宙不透明度。在$1σ$置信水平（CL）下，JLA和Pantheon的宇宙不透明度约束的误差棒分别约为$σ_ε\sim 0.011$和$0.006$，且与宇宙无关.因此，未来的GW测量可以在宇宙不透明度测试中给出有竞争力的结果。此外，我们提出了一种方法来探测宇宙透明度的空间均匀性，通过比较重建的LD从模拟GW和SNIa数据在一个平坦的$Λ$ CDM与高斯过程的重建。结果表明，在$1σ$ CL下，宇宙是透明的，尽管宇宙不透明度的最佳拟合值与红移有关。
2019-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations in the energy-momentum squared gravity theory: constraints from gravitational wave standard sirens and redshift space distortions
本文在能量动量平方引力（EMSG）理论中研究线性宇宙学扰动，推导幂律EMSG模型的扰动方程，结合模拟引力波数据与红移空间畸变观测数据估计参数，发现其与观测一致，可作为ΛCDM的替代模型。
2024-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Forecasting constraints on deviations from general relativity in $f(Q)$ gravity with standard sirens
本研究利用第三代地面引力波探测器ET和空间探测器LISA的标准汽笛模拟数据，结合超新星与宇宙计时钟数据，预测对$f(Q)$修改引力理论的约束精度，为未来在宇宙学尺度检验引力本质提供新途径。
2022-12-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Inference using Gravitational Wave Standard Sirens: A Mock Data Challenge
对双星中子星合并GW 170817的观测，以及它的光学对应物，提供了第一个使用引力波标准警报器对哈勃常数$H_0$的约束。当没有对应的星系被发现时，星系表可以用来提供必要的红移信息。然而，真正的宿主可能并不包含在一个不完整的目录中，因为它没有达到引力波可探测性的极限。这些电磁波和引力波的选择效应必须考虑在内。我们描述并实现了一种方法来估计$H_0$使用对应的和星系目录标准塞壬方法。我们进行了一系列的模拟数据分析，使用二进制中子星合并，以确认我们的能力，恢复无偏估计的$H_0$。我们的模拟使用了一个简化的宇宙，没有红移的不确定性或星系集群，但不同的星等限制目录和假设的宿主星系的属性，以测试我们的治疗两个选择效应。我们探讨了目录的不完整性如何影响$H_0$的最终测量，以及每个星系的亮度加权的可能性是主机的效果。在我们最真实的模拟中，模拟的星表的密度大约是本地宇宙中星系密度的三倍，我们发现使用完整性为50%的星系星表和$\sim 250$双星中子星探测器可以达到4.4%的测量精度，其灵敏度与Advanced LIGO的第二次观测运行相似。
2020-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
No need to know: astrophysics-free gravitational-wave cosmology
提出一种天体物理不可知的非参数化“谱警铃”方法，无需对引力波源质量分布形状做先验假设即可准确推断宇宙学参数，为未来引力波宇宙学提供无偏约束。
2024-08-22 astro-ph.CO
Modified $f(R,T)$ theory in light of gravitational wave standard sirens
本文研究了修正 $f(R,T)$ 引力理论的观测约束，利用现有天文数据及 LISA 预测的引力波标准 sirens 数据，发现模拟引力波数据对 $f(R,T)$ 模型宇宙学参数的约束有边际改进。
2025-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Impacts of gravitational-wave standard siren observation of the Einstein Telescope on weighing neutrinos in cosmology
研究了爱因斯坦望远镜（ET）的引力波（GW）标准观测对中微子总质量的约束作用。我们模拟了1000 GW的事件，将观察到的ET在其10年的观察，以标准的$Λ$ CDM宇宙学作为基准模型。我们结合模拟的GW数据与其他宇宙学观测，包括宇宙微波背景（CMB），重子声学振荡（BAO），和Ia型超新星（SN）。我们考虑中微子质量的三种质量等级情况，即，正常层次（NH）、倒置层次（IH）和退化层次（DH）。利用Planck+BAO+SN，我们得到NH情况下的$\sum m_ν<0.175$ eV，IH情况下的$\sum m_ν<0.200$ eV和DH情况下的$\sum m_ν<0.136$ eV。在考虑GW数据之后，即，使用Planck+BAO+SN+GW，对于NH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.151$ eV，对于IH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.185$ eV，对于DH情况，约束结果变为$\sum m_ν<0.122$ eV。我们发现，GW数据可以帮助减少$\sum m_ν$的上限分别为13.7%，7.5%和10.3%的NH，IH和DH的情况下，。此外，我们发现GW数据也可以帮助打破$\sum m_ν$和其他参数之间的简并性。我们发现，ET的GW数据可以大大提高宇宙学参数的约束精度。
2018-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Estimating cosmological parameters by the simulated data of gravitational waves from the Einstein Telescope
利用第三代引力波探测器--爱因斯坦望远镜，研究了引力波（GW）作为标准警报器对宇宙学参数的约束能力。我们模拟了从100到1000 GW事件的光度距离和红移测量。我们使用两种不同的算法来约束宇宙学参数。对于哈勃常数$H_0$和暗物质密度参数$Ω_m$，我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现，约500-600 GW的事件，我们可以约束哈勃常数的准确性与\textit{Planck}温度数据和\textit{Planck}透镜相结合的结果，而对于暗物质密度，GWs单独似乎不能提供的约束，作为好的哈勃常数; 1000 GW的事件的灵敏度是略低于\textit{Planck}数据。它应该需要超过1000个事件才能匹配\textit{Planck}灵敏度。然而，为了分析暗能量更复杂的动力学性质，即，在状态方程$w$的基础上，我们采用了一种新的非参数方法：高斯过程。我们可以直接从观测到的每一次红移的光度距离重建$w$。在低红移区，我们发现，约700 GW的事件可以给出的$w(z)$的约束相媲美的一个常数$w$的\textit{Planck}数据与Ia型超新星的约束。这些结果表明，引力波作为探测宇宙学参数的标准警报器可以为现有的实验提供一个独立的和补充的选择。
2017-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pushing spectral siren cosmology into the third-generation era: a blinded mock data challenge
Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼分部）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Université de Toulon（土伦大学）；CNRS, CPT（法国国家科学研究中心， cpt 中心）；INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；“Sapienza” Universitá di Roma（罗马大学）；CNRS/IN2P3, CPPM（法国国家科学研究中心/法国粒子与核物理研究所，马赛质子与核物理中心）
本文通过盲数据挑战测试了三个引力波谱哨管道，展示了其在第三代引力波探测器时代测量宇宙学参数的能力。
2026-07-13 astro-ph.CO gr-qc
A robust test of general relativity at the galactic scales by combining strong lensing systems and gravitational wave standard sirens
本文提出将强透镜系统与双中子星并合引力波标准汽笛相结合，以不依赖宇宙学模型且无偏的方式在星系尺度和高红移处高精度约束参数化后牛顿参数 γ_PPN，模拟显示精度可达约 10^-2 量级。
2024-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Quantifying the impacts of future gravitational-wave data on constraining interacting dark energy
在这项工作中，我们调查的影响，未来的引力波（GW）标准警报观测的爱因斯坦望远镜（ET）约束相互作用的暗能量（IDE）模型。我们根据对ET的10年观测，模拟了$0\lesssim z \lesssim 5$红移范围内的1000 GW事件。我们结合模拟的GW数据与当前主流的宇宙学电磁观测，包括宇宙微波背景各向异性，重子声学振荡，和Ia型超新星约束IDE模型。我们认为典型的IDE模型的背景下，扰动的宇宙。为了避免IDE模型的大尺度不稳定性问题，我们采用扩展的参数化后Friedmann方法来计算宇宙学扰动.我们发现，增加GW标准警报数据可以显着提高大多数宇宙学参数的约束精度（例如，$H_{0}$、$w$和$Ω_{\rm m}$）。对于耦合参数$β$，在宇宙学拟合中加入GW数据也可以略微改善约束误差。
2020-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Estimating the tensor-to-scalar ratio and the effect of residual foreground contamination
我们认为未来的气球和地面为基础的亚轨道实验，旨在寻找暴胀引力波，并调查剩余的前景，估计宇宙微波背景地图的影响。这是通过在空间上均匀的前景频率缩放的假设下将前景建模不确定性从分量分离传播到功率谱估计，并且直到参数估计步骤中的张量与标量比的测量来实现的。我们的特点，由于减去前景的误差协方差，并发现它是次显性相比，仪器噪声和样本方差在我们的模拟数据分析。我们使用两个参数的幂律模型的未减的残留前景的贡献，并表明，边缘化这些前景参数是有效的，在占的偏见，由于过剩的前景功率在低$\ell$。我们的结论是，至少在亚轨道实验设置，我们已经模拟，前景误差可以建模和传播的参数估计只有轻微的退化，这些实验的目标灵敏度忽略前景的存在。
2011-07-28 astro-ph.CO
Estimating the Uncertainty of Cosmological First Order Phase Transitions with Numerical Simulations of Bubble Nucleation
本文通过气泡成核数值模拟检验宇宙学一阶相变中解析公式的有效性，发现模拟体积阈值、气泡总数偏差、成核率前置因子影响较小以及声壳模型寿命分布偏离指数分布并抑制引力波谱。
2024-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Testing a simple recipe for estimating galaxy masses from minimal observational data
一个简单的方法来估计一个星系的总质量分布的准确性和鲁棒性进行了测试，使用样本的65个宇宙学变焦模拟的单个星系。该方法只需要光学表面亮度和投影速度色散廓线的信息，因此即使在观测数据较差的情况下也可以应用。在模拟的样本星系（$σ\simeq 200-400$ $\kms$）中，在很宽的半径范围内，$z=0$具有几乎等温的自转曲线（在$0.5R_{\rm eff} < r < 3R_{\rm eff}$上圆速度偏离一个常数的RMS $\simeq 5%$）。对于这样的星系的方法恢复无偏值的圆速度。在$\simeq 5-8%$（RMS）的离散度高达$R \simeq 5R_{\rm eff}$的情况下，样品平均与真实圆周速度的偏差小于$\sim 1%$。在较高的红移（$z=1$和$z=2$）的大质量非旋转模拟星系的圆周速度估计也几乎是无偏的，具有相同的散射。对于样本中质量最小的星系（$σ< 150$ $\kms$），在$z=0$的RMS偏差为$\simeq 7-9%$，平均偏差偏低约$1-2%$。我们还从流体静力平衡（HE）方程中得到了模拟星系中热气体的圆速度分布。这个估计的准确性大约是RMS $\simeq 4-5%$的大质量物体（$M > 6.5\times 10^{12} M_\odot$）和他的估计偏置低的$\simeq 3-4%$，这可以追溯到气体运动的存在。这意味着，简单的质量…
2012-04-02 astro-ph.CO
Estimating Dark Matter Halo Masses in Simulated Galaxy Clusters with Graph Neural Networks
Steward Observatory（斯图尔德天文台）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Space Telescope Science Institute（空间望远镜科学研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文研究所）
本文提出用图神经网络从恒星质量预测模拟星系团中的暗物质晕质量，利用星系邻居的空间与运动学关系捕捉子结构，在 IllustrisTNG 数据上优于随机森林等基线模型。
2024-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Enhanced Localization of Dark Lensed Gravitational Wave Events Enables Host Galaxy Identification and Precise Cosmological Inference
提出第三代地基引力波探测器通过多像透镜事件网络将定位精度提升10倍以上，实现宿主星系识别，并以“暗透镜标准汽笛”将哈勃常数测量精度提升至约1%。
2025-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
ECoPANN: A Framework for Estimating Cosmological Parameters using Artificial Neural Networks
在这项工作中，我们提出了一种新的方法来精确估计宇宙学参数的人工神经网络（ANN）的基础上，和一个名为ECoPANN（估计宇宙学参数与ANN）的代码开发，以实现参数推断。利用模拟得到的宇宙微波背景（CMB）温度功率谱，对协调宇宙学模型的基本参数进行了估计，并对人工神经网络方法进行了检验。结果表明，人工神经网络的最佳拟合值和参数的误差，以及参数之间的相关性相比，马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法表现优异。此外，对于一个训练有素的神经网络模型，它能够估计多个实验，具有不同的精度，这可以大大减少时间和计算资源的参数推断的消耗。此外，我们扩展的人工神经网络的多分支网络，以实现联合约束的参数。我们用CMB、Ia型超新星和重子声学振荡的模拟温度和偏振功率谱对多分支网络进行了检验，得到了与MCMC方法几乎相同的结果。因此，我们认为人工神经网络可以为准确、快速地估计宇宙学参数提供一种替代方法，而ECoPANN可以应用于宇宙学乃至其他更广泛的科学领域的研究。
2022-04-27 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
