Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting relativistic and non-relativistic dark matter in the nonflat universe
在非平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中考虑了与相互作用的相对论和非相对论暗物质耦合的修正的全息Ricci暗能量.通过对减速参数的考察,可以发现在相互作用全息Ricci暗能量模型中宇宙从减速到加速的过渡时间与$Λ$冷暗物质模型中宇宙从减速到加速的过渡时间接近。修正的全息Ricci暗能量态参数的演化以及暗物质和暗能量密度的演化表明,从最近到未来,暗能量都占据主导地位。通过研究状态发现者诊断和总压的演化,可以发现该模型可以解释宇宙从辐射阶段到加速膨胀阶段的过渡。根据$Om$诊断,很容易发现,当相互作用较弱,相对论性暗物质在总暗物质中的比例较小时,该模型是类幻影的。通过我们的研究,我们发现相互作用和相对论性暗物质的比例对宇宙的演化都有很大的影响。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic scalar fields and the quasi-static approximation in theories of modified gravity
相对论性标量场在修正的引力理论中是普遍存在的。一个重要的工具,在了解他们的影响结构的形成,特别是在N体模拟的背景下,是准静态近似中的标量场的扰动的时间演化被丢弃。通过研究线性扰动的标量场宇宙学和量化取准静态极限所产生的误差,我们证明了这种近似必须谨慎使用。我们专注于f(R)和变色龙模型,并将准静态近似的准确性与背景的快/慢滚行为及其与ΛCDM的接近程度联系起来。研究了从超视界到亚视界的大范围尺度,我们发现,即使在(超)视界尺度上,缓慢滚动(类Λ CDM)背景通常也会导致良好的准静态行为。我们还讨论了如何近似可能会影响研究的非线性增长的结构在数值N体模拟。
2013-10-11 astro-ph.CO gr-qc
A free parametrized TOV: Modified Gravity from Newtonian to Relativistic Stars
我们测试一个自由的{\it ad hoc}参数化的托尔曼-奥本海默-托洛霍夫(TOV)方程。我们没有想到任何具体的引力扩展理论(ETG),但引入的每个新参数都有物理解释。我们的目标完全是教学性的,而不是提出一个新的ETG。给定一个现实的中子星状态方程,我们将每个新参数的贡献映射到质量半径图的轨迹中。这个练习使我们能够使每个TOV扇区与可能的重力修改之间的对应关系,并澄清中子星观测如何有助于区分理论。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Structure Growth and the CMB in Modified Gravity (MOG)
暗物质的一个重要证据是需要解释从进入视界和辐射物质相等到恒星和星系形成的结构增长。这不能用没有暗物质的广义相对论来解释。到目前为止,暗物质粒子还没有在实验室测量或大型强子对撞机上检测到。我们证明了增强结构生长可以发生在一个修改的重力理论(MOG)。在解释星系和星系团动力学的理论中引入的矢量场和粒子在产生所需的结构生长中起着重要的作用。被称为phion的粒子(一种隐藏在光中的光子)是中性的,在MOG弗里德曼方程中是一个占主导地位的无压分量,在解耦之前。在早期宇宙中占主导地位的粒子的能量密度,产生了一个解释的密度扰动的增长。重子-光子压力波的角声功率谱与普朗克2013年的数据一致。当宇宙膨胀形成大尺度结构时,当宇宙中的粒子为超轻粒子时,MOG解释了重子密度占主导地位,星系的自转曲线和星系团的动力学。由该理论确定的物质功率谱与目前的星系红移测量结果一致。
2014-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Possible altitudinal, latitudinal and directional dependence of relativistic Sagnac effect in Chern-Simons modified gravity
为了检验引力理论中的宇称破缺,最近讨论了Chern-Simons引力对干涉仪的可能影响。在早期出版物[Okawara,Yamada和Asada,Phys. Rev. Lett. 109,231101(2012)],我们研究了CS修正引力中相对论Sagnac效应可能的高度和方向依赖性。我们比较了Sagnac干涉仪的CS效应与广义相对论的Lense-Thirring(LT)效应。数值计算表明,东向Sagnac干涉仪可能是首选的测试CS单独,因为LT的影响,这个干涉仪抵消。在CS模型中引起的相移的大小可能也有振荡依赖于通过CS质量参数$m_{CS}$的干涉仪的高度。因此,对国际空间站选址以及进行地基实验也进行了讨论。
2014-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Distinguishing between $Λ$CDM and modified gravity with future observations of cosmic growth rate
利用未来的宇宙结构增长率观测(欧几里德红移巡天),研究了区分$Λ$ CDM模型和修正引力模型的可能性。采用扩展的DGP模型、动力学引力辫子模型和Galileon模型作为修正的引力模型,将模型预测的宇宙增长率与模拟观测数据进行了比较。在相同的物质电流密度参数$Ω_{m,0}$的情况下,由于有效引力常量的抑制,与$Λ$ CDM模型相比,DGP模型中的生长速率$fσ_8$被抑制了.在动力学重力编织模型和Galileon模型中,由于有效引力常量的增大,在相同的$Ω_{m,0}$值下,$fσ_8$的增长率比$Λ$ CDM模型的增长率大.对于未来的宇宙增长率(Euclid)观测数据,不同模型的$Ω_{m,0}$的相容值不同,而且$Ω_{m,0}$可以受到严格的约束。因此,我们发现$Λ$ CDM模型是区别于修改的重力,通过结合欧几里德的增长率数据与其他观测。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified gravity approach based on a preferred time foliation
我们提出,在一个启发式的方式,相对论性的修改引力模型作为替代粒子暗物质在星系尺度。该模型是基于一个假设的首选时间叶理描述的动态标量场称为“Khronon”。在适应叶理的坐标系中,它表现为广义相对论的一种修正,在弱引力场的区域中违反了局部洛伦兹不变性。该模型是非正则爱因斯坦-以太理论的一个特例,但其中以太向量场是超曲面正交的。我们发现,这个模型恢复的现象学的修改后的牛顿动力学(MOND)在非相对论的限制,并预测相同的引力透镜的广义相对论,但修改后的泊松型潜力。
2011-07-26 astro-ph.CO gr-qc
Parametrizing modified gravities with vector degrees of freedom: anisotropic growth and lensing
我们考虑的问题参数化修改后的重力理论,包括一个额外的矢量场在子哈勃政权内的准静态近似。我们从最一般的一组度量和矢量场扰动的二阶方程,并允许背景矢量场的时间和空间分量。我们发现,在暗物质服从标准守恒方程的情况下,需要八个参数来充分表征理论。如果可以忽略暗物质涡度,则独立参数的数目减少到4个。除了通常的尺度和红移的依赖性,有效参数有一个额外的角度依赖性诱导的首选方向设置的背景矢量。在所考虑的子哈勃政权,我们表明,这种角度的依赖性只出现通过甚至多极,并产生各向异性的增长函数转化为各向异性的星系和透镜收敛功率谱。由优先方向产生的角度依赖性不同于由红移空间扭曲引起的角度依赖性,并且可以在未来的星系巡天收集的数据中解开。
2018-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Sweeping Horndeski Canvas: New Growth-Rate Parameterization for Modified-Gravity Theories
提出并验证了一个适用于Horndeski修正引力理论的新增长率参数化公式,将常数增长指数推广为双参数红移相关量,显著提升了拟合精度,满足未来巡天需求。
2023-09-07 astro-ph.CO gr-qc
The growth index of matter perturbations and modified gravity
利用2dFGRS、SDSS-LRG、VIMOS-VLT deep Survey(VVDS)和{\em WiggleZ}数据集的最新生长历史结果,对生长指数$γ$进行了严格的约束。特别是,我们研究了几个参数化的增长指数$γ(z)$,通过比较它们的宇宙学演化在不同的红移观测增长率数据。利用一个标准的似然分析,我们发现,使用由2dFGRS,SDSS-LRG,VVDS和{\em WiggleZ}星系调查提供的组合增长数据,把最严格的约束的增长指数的值。作为一个例子,假设一个恒定的增长指数,我们得到的一致性$Λ$ CDM扩展模型的$γ=0.602\pm 0.055$。对于Dvali-Gabadadze-Porrati重力模型,我们发现$γ=0.503\pm 0.06$比理论预测值$γ_{DGP}\simeq 11/16$低,几乎与$3σ$相差无几。最后,基于一个随时间变化的增长指数,我们也证实了合并的增长数据不利于DGP重力。
2012-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Distinguishability of Interacting Dark Energy from Modified Gravity
我们研究的观测可行性的耦合的精髓模型与他们的膨胀和增长的历史相匹配的修改后的引力宇宙学。我们发现,对于Dvali-Gabadadze-Porrati模型已被拟合到观测,匹配的相互作用暗能量模型是观测不利的。我们还研究了与标量张量理论宇宙学相匹配的相互作用暗能量模型的可解释性,并表明并不总是能够找到一个物理相互作用暗能量模型,该模型共享它们的膨胀和增长历史。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Parametrizing growth in dark energy and modified gravity models
众所周知,在$Λ$ CDM宇宙学中,物质密度扰动的增长函数的一个非常精确的参数化,其误差低于$0.25 \%$,由$f(a)=Ω_{m}^γ \,(a)$与$γ\simeq 0.55$给出。在这项工作中,我们表明,这个表达式的一个简单的修改也提供了一个很好的描述增长的修改后的引力理论。我们认为模型无关的方法修改重力的有效牛顿常数写为$μ(a,k)=G_{eff}/G$和显示,$f(a)=β(a)Ω_{m}^γ \,(a)$提供了适合的数值解与类似的精度$Λ$ CDM。在与时间无关的情况下,与$μ=μ(k)$,简单的解析表达式为$β(μ)$和$γ(μ)$。在时间依赖(但尺度无关)的情况下,$μ=μ(a)$,我们表明,$β(a)$具有相同的时间依赖$μ(a)$。作为一个例子,在DGP模型中提供了显式形式。在一般情况下,对于具有$μ(a,k)$的理论,我们获得了在广义相对论情形$μ=1$周围的$β(μ)$的微扰展开,对于$f(R)$理论,它达到了低于$1 \%$的精度。最后,作为一个例子,我们应用得到的拟合函数,以预测未来的星系调查将能够测量$μ$参数的精度。
2018-02-19 astro-ph.CO gr-qc
A new relativistic theory for Modified Newtonian Dynamics
我们提出了一个相对论引力理论,导致修改后的牛顿动力学,解释观察到的宇宙星系加速度尺度和相关现象的范例。我们讨论了唯象的要求,导致其建设和证明它的协议与观测到的宇宙微波背景和线性宇宙尺度的物质功率谱。我们表明,它的行动扩展到二阶是免费的鬼不稳定性,并讨论其可能嵌入在一个更基本的理论。
2021-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Evidence for Modified Gravity (MOG)
与标准$Λ$ CDM模型的偏差激发了使用标量张量矢量引力(STVG)理论对早期宇宙宇宙学的解释。由Valentino、Melchiorri和Silk进行的约束分析揭示了与广义相对论预测的结构增长的偏差,以及角CMB功率谱数据中的透镜异常。修正的重力(MOG)理论解决了透镜偏离标准模型,并提供了一个解释的CMB和结构增长数据。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining modified growth patterns with tomographic surveys
可行的模型修改重力设计,以产生宇宙加速在当前的时代,密切模仿$Λ$ CDM模型在背景宇宙学的水平。然而,这种简并性一般在线性扰动的水平上被打破,其中修改引起了一种特殊的尺度依赖模式。在耦合的暗能量模型中也可以看到类似的模式。我介绍了Pogosian和Silvestri [1]发表的关于f(R)引力理论中结构增长的主要结果,以及Zhao等人[2]发表的关于即将到来的和未来的断层扫描调查的潜力的主要结果,以检测偏离广义相对论中预期的宇宙结构增长的宇宙学常数。
2009-06-18 astro-ph.CO
Theoretical Priors On Modified Growth Parametrisations
下一代巡天将以前所未有的精度观测宇宙的大尺度结构。这将使我们能够测试物质过密度,曲率扰动和牛顿势之间的关系。与基于广义相对论的标准光滑暗能量模型中预测的关系相比,任何对引力的大距离修改或暗能量的奇异性质都会修改这些关系。在结构增长的线性理论中,这样的修改通常通过空间和时间的两个函数来参数化,这两个函数进入曲率微扰与第一,物质过密度,第二,牛顿势的关系。我们研究了这些函数在Brans-Dicke理论、团簇暗能量模型和相互作用暗能量模型中的预言。我们发现,每一个理论有一个不同的路径在参数空间的修改后的增长。了解这些理论先验的参数化修改的增长是必不可少的,以揭示宇宙加速的性质与即将到来的观测的结构形成的帮助。
2010-01-07 astro-ph.CO
Parametrization for the Scale Dependent Growth in Modified Gravity
本文提出了一种标量张量宇宙学中密度微扰精确线性增长的尺度依赖解析近似。特别是,我们表明,在大的亚视界尺度上,在牛顿规范,通常的尺度无关的亚视界增长方程不准确地描述扰动的增长,作为一个结果的尺度相关的相对论修正的泊松方程。精确的线性数值分析的比较表明,我们的近似是一个显着的改进,在大的subhorizon尺度上的标准subhorizon尺度独立的结果。与同步规范中相应结果的比较表明了我们分析的正确性和一致性。
2010-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relativistic Khronon Theory in agreement with Modified Newtonian Dynamics and Large-Scale Cosmology
提出基于Khronon标量场时空叶层的广义相对论扩展理论,该理论在星系尺度导出MOND、强场区域恢复GR加宇宙学常数、与标准宇宙学及CMB各向异性一致,还分析了其标量自由度和哈密顿量的有界性。
2024-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Limited Modified Gravity
我们系统地评估了几个极限情况下修改的重力,在特定的理论或观测条件下举行。这个框架包括著名的标量张量引力和无滑动引力和无运行引力,我们将它扩展到三个新的限制:只有运行,只有光,只有增长引力。这些限制给出了简化,允许更深入地理解修正引力,包括证明引力对光和物质的影响可以在偏离广义相对论时具有相反的符号。我们还显示了不同的宇宙结构的增长率$fσ_8$和引力波标准塞壬光度比光子标准烛光光度距离关系的观测预测,定义了一个新的统计$D_G$,强调其互补性和区分模型的能力。
2020-03-23 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic MOND theory based on the Khronon scalar field
我们研究了一个模型的修改后的重力恢复修改后的牛顿动力学(MOND)在非相对论性的限制,在弱场制度的基础上,引入一个优选的时间叶理违反洛伦兹不变性。洛伦兹不变性破坏已经在爱因斯坦-以太理论的框架下进行了研究,它的推广,称为非正则爱因斯坦-以太理论,已经被提出作为MOND的相对论表述。我们的模型可以被看作是超曲面正交情况下的最小专门化,这允许在优选时间方面的不同解释:它可以被视为4D公式中的动态标量场,或者被选择为3+1公式中的时间坐标。我们讨论了这两种观点的等价性和模型的非相对论性极限。
2012-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Effect of the modified gravity on the large scale structure formation
我们在$f(R)$重力背景下研究了当前加速时代大尺度结构的形成。这是通过考虑在低红移$z<1$的线性增长的物质扰动。$f(R)$的效应改变了物质密度扰动的行为,从物质主导宇宙到晚期加速宇宙,其在牛顿引力常量中编码为$G\rightarrow G_{eff}$。修正的引力常量($G_{eff}$)取决于$f(R)$的形式。后期加速膨胀通过减慢物质密度的增长来影响大尺度结构的形成。另一方面,$f(R)$增加了物质密度扰动的增长率。我们发现,在$f(R)$背景下,源项$G_{eff}Ω_m$克服了加速膨胀,加速膨胀的影响抑制了渐近未来大尺度结构的形成.
2022-03-13 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Initial conditions for cosmological N-body simulations of the scalar sector of theories of Newtonian, Relativistic and Modified Gravity
我们提出了一个描述设置初始粒子位移和字段值的任意度量理论的重力模拟,完美和不完美的流体具有任意特性。我们将泽尔多维奇近似推广到非平凡的引力理论,并展示了尺度依赖性如何意味着弯曲的粒子路径,即使是在完全线性的扰动状态下。对于修正引力的有效场论的可行选择,在Mpc尺度下,设定在高红移的初始条件受到高达5%的影响,这证明了超越Λ-冷暗物质初始条件对于准静态近似之外的引力修正的重要性。此外,我们展示了模拟的初始条件,其中重力的标量修改建模在拉格朗日粒子状描述。我们的描述为在超越标准模型的引力理论下进行模拟和模拟星系目录铺平了道路,这对引力和宇宙学的精确测试至关重要。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simultaneous effect of Modified Gravity and Primordial Non-Gaussianity in Large Scale Structure Observations
本文研究了原始非高斯性和$f(R)$框架中引力修正对大尺度结构观测的同时影响。我们发现,非高斯性和修改后的重力引入了一个规模依赖的偏差和增长率函数。在原始非高斯模型下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是大尺度的,而在修正引力理论下,增长率偏离$Λ$ CDM的范围是小尺度的.我们证明了在标准背景下,红移空间畸变可以用来区分正的和负的$f_{NL}$,而在$f(R)$理论中,它们不容易区分。在非高斯性和修正引力的存在下,星系的功率谱通常会增强。我们还得到了这种增强的尺度依赖性。最后,我们定义星系生长率和星系生长率偏差作为新的观测参数来约束宇宙学。
2014-03-11 astro-ph.CO
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
Infrared-modified Universe
我们考虑一个哈勃膨胀定律在红外线修改的距离依赖条款,并试图强制其homogeneity upon it.As热身,我们重新推导的Friedman Robertson Walker宇宙的基本运动学不使用标准的广义相对论工具:我们描述的膨胀与'哈勃速度场',而不是与一个四维度规。然后,我们将这种分析扩展到修改后的哈勃展开,并对速度进行变换,使其对所有同向观测者都是相同的,因此是均匀的。我们推导出修改后的方程的光线轨迹和其他几何性质是不兼容的广义相对论的描述。我们推测,这个扩展的框架可以帮助解决宇宙学问题,通常解释与加速膨胀。
2012-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking cosmic degeneracies: Disentangling neutrinos and modified gravity with kinematic information
修正重力在大尺度结构中的应用试图探测由第五种力引起的密度波动的增强幅度,这在许多理论中都存在。另一方面,中微子在其自由流长度以下抑制结构生长。这两种效应都发生在可比的尺度上,中微子质量的不确定性导致了测量物质功率谱振幅的探针的简并性。我们探讨的可能性,以打破变性之间的引力和中微子效应的结构的增长,考虑有关的运动学信息的增长率在大尺度上或内部的坍塌结构的维里速度。为了研究完全非线性尺度下的简并度,我们采用了一套包括$f(R)$修正引力和大质量中微子的$N$体模拟。我们的研究结果表明,速度信息提供了一个很好的工具来区分大质量中微子从修改的引力。模型具有不同的中微子质量值和修改后的重力参数,在给定的时间具有可比的物质功率谱有不同的增长率。这在速度发散中留下了印记,因此速度发散比密度波动的幅度更适合区分模型。在具有与当今的$Λ$ CDM相当的功率谱的这种模型中,增长率被严格地增强。我们还发现,维里化集群的速度色散是非常适合约束偏离广义相对论,而不受中微子质量的总和的不确定性。
2019-02-05 astro-ph.CO
Validating estimates of the growth rate of structure with modified gravity simulations
我们进行了验证的结构的增长率的估计,所描述的参数组合$fσ_8$,在修改后的重力宇宙学。我们考虑了一个分析管道的基础上的红移空间失真模型的聚类楔形统计的星系关联函数,并将其应用到模拟目录的$Λ{\rm CDM}$和正常分支的DGP宇宙学。我们采用晕占据分布的方法来构建我们的模拟,我们确保类似的CMASS样本从BOSS的总星系数密度和大尺度振幅的功率谱的。我们表明,聚簇楔形模型成功地恢复了DGP和$Λ{\rm CDM}$之间的真实生长速率差异,即使是在$fσ_8$与$Λ{\rm CDM}$相比增强超过40%的情况下。聚类楔形模型的无偏性能允许我们使用从BOSS DR 12数据估计的增长率值来将DGP重力的交叉尺度$r_c$约束为$\left[r_cH_0\right]^{-1} < 0.97$($2σ$)或$r_c > 3090\ {\rm Mpc}/h$,使用仅来自结构增长的约束用$r_c \sim H_0^{-1}$切入参数空间的感兴趣区域。
2016-11-06 astro-ph.CO
The exact analytical solution of the linear structure growth rate in LCDM cosmology and its cosmological applications
在牛顿规范下,我们导出了具有平坦和弯曲几何的LCDM宇宙学中线性结构增长率的精确解析解。与牛顿极限下的已知解(Heath 1977)不同,我们的解考虑了所有广义相对论修正,因此在亚视界和超视界尺度下都有效。利用这个精确解,我们评估了这些相对论修正引起的宇宙学影响。(1)在k=0.01h/Mpc时,广义相对论修正使z=100到z=0的密度增长改变了10%,并且对更大尺度的影响变得更强。我们提醒读者,过密度不是规范不变的,上述陈述仅限于牛顿规范。(2)相对论修正在密度涨落中引入了k^{-2}尺度依赖性。它用$f^{\rm local}_{\rm NL}\sim 1$模拟局部类型的原始非高斯性。这一系统误差在未来的全天空深星系巡天中可能变得不可忽略。(3)盒子尺寸大于1Gpc的宇宙学模拟也受到这些相对论修正的影响。我们提供了一个后处理配方来纠正这些影响。(4)这些相对论修正影响红移失真。然而,在红移和与红移失真测量相关的尺度上,这种影响可以忽略不计。
2011-01-26 astro-ph.CO
Optimising growth of structure constraints on modified gravity
我们用结构数据的增长来约束暗能量的有效场论。考虑作为案例研究Horndeski理论与引力波的速度等于光,我们展示了如何约束的自由参数和大尺度结构唯象函数可以改善两个成分:首先,通过补充红移的集合-空间畸变数据与最近三次对增长率$f$和来自VIPERS和SDSS的物质波动幅度$σ_8$的测量合作;其次,通过应用当地的太阳系约束的变化的牛顿常数。分析结果表明:$i)$尽管严格限制了弱引力的预言,但太阳系束缚的加入并不能阻止相对于标准模型$Λ$ CDM在低红移处的抑制增长; $ii)$,与结构数据的增长相结合的相同约束强烈地限制了引力滑移参数的红移演化接近于1,并且当前值是限制到一个在$10^{-3}$水平; $iii)$结构数据的增长有利于第五力的贡献,有效的引力耦合在低红移和在一个以上的西格玛在目前的时间。
2019-05-31 astro-ph.CO
Modified cosmology through generalized mass-to-horizon entropy: implications for structure growth and primordial gravitational waves
本研究引入广义质量-视界关系构建修正熵力宇宙学框架,分析其对早期宇宙物质扰动增长的影响,并探究其对原初引力波遗迹丰度的作用,识别出可能偏离标准宇宙学的参数区域。
2025-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravitational collapse, or the wonders of the MOND
在银河系和河外天文学和宇宙学中,存在着两种相互竞争的范式,即暗物质和修正的牛顿动力学(MOND),这两种范式在文献中有着许多激烈的讨论。从宇宙学的角度来挑战MOND是非常困难的,因为首先需要一个完整的相对论实现,任何失败都可以归因于一个特定的模型,而不是MOND本身。我们建议在MOND中研究非相对论性阶段的引力坍缩,我们认为,这是一个相关的任务,这场比赛。球对称尘埃云崩溃和内在的不可避免的非线性的深MOND制度进行了讨论。我们的结论是,复杂的,数值和分析,修改后的引力动力学的研究是必要的,以评估MOND的可行性。
2013-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining modified theory of gravity with galaxy bispectrum
我们探讨了利用非线性引力演化引起的星系双谱作为检验一般标量张量理论与二阶运动方程的可能探针。我们发现,时间依赖性的领先的二阶内核的近似特征在于一个参数,二阶指数,这是预期跟踪宇宙的高阶增长历史。我们表明,我们的新参数可以显着携带新的信息的非线性增长的结构。我们预测未来的约束条件的二阶指数以及状态方程参数和增长指数。
2017-09-11 astro-ph.CO
The impact of the Universe's expansion rate on constraints on modified growth of structure
在修正引力的背景下,在线性水平上,宇宙结构的增长将受到泊松方程的修正和宇宙背景膨胀率的影响。已经表明,这两种效应导致了简并性,如果要对大尺度上的新力施加可靠的约束,或者等价地对广义相对论进行修改,就必须对简并性进行适当的解释。在本文中,我们表明,目前的限制是这样的背景膨胀的假设几乎没有影响的约束修改重力。我们这样做,考虑背景的$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)的宇宙,宇宙与更一般的状态方程的暗能量,最后,一个一般的,模型无关的,膨胀率。我们使用高斯过程模型修改泊松方程,并在一般的膨胀率的情况下,模型的红移依赖哈勃速率。我们确定的泊松方程和背景物质密度,$Ω_M$,这只能通过假设模型依赖的膨胀率的修改之间的简并性。我们表明,与目前的数据,通过测量的增长率范围之间的$10-20\%$取决于我们的假设宇宙的膨胀率的强度的泊松方程的修改的约束。
2022-07-20 astro-ph.CO
Fully relativistic predictions in Horndeski gravity from standard Newtonian N-body simulations
N体规范允许在牛顿宇宙学模拟中引入相对论效应。在这里,我们将这一框架推广到一般的Horndeski引力理论,并研究相对论效应的标量场在中尺度和大尺度的物质功率谱中引入。特别是,我们表明,在这些尺度上的动力学函数增强了来自额外的自由度的贡献的信号的振幅。使用准静态近似(QSA),我们将修改后的引力效应分为两部分:一部分只影响小尺度物理,另一部分是由于相对论效应。这使得我们的形式主义可以很容易地以直接的方式在修改的重力N体代码中实现,例如,相对论效应可以作为附加的线性密度场包括在模拟中。我们确定出现的重力声振荡(GAO)在大尺度的物质功率谱,$k \sim 10^{-3}-10^{-2}$ Mpc $^{-1}$。GAO特征有一个纯粹的相对论性起源,来自于标量场的动力学性质。在某些修正的引力模型中,暗能量声视界的快速演化可能会将GAO增强到可检测的水平,并可被视为未来星系和强度测绘调查所探测尺度上的引力新测试。
2021-08-26 astro-ph.CO
Cosmological Large-scale Structures beyond Linear Theory in Modified Gravity
在微扰理论中,我们考虑了修正引力对大尺度结构生长的影响。我们发现,修改后的重力模型改变波动的线性增长率也必然会改变,虽然温和,模式耦合的振幅在密度和约化速度场。我们提出了明确的公式来描述这种效果。然后,我们专注于修改后的重力模型,涉及耦合到物质的标量场,特别是变色龙和变色龙,在那里它表明,存在一个过渡尺度周围的存在的额外的标量自由度诱导显着变化的宇宙场的耦合特性。我们得到的幅度,这种效果的现实的双谱模型在树阶水平,发现它们是在DGP模型中获得的幅度相媲美。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on Modified Chaplygin Gas from Large Scale Structure
我们研究的宇宙学模型与修改Chaubergin气体(简称MCG),以确定其EoS参数的观测约束。利用本底和生长试验的观测数据。利用背景实验数据,即H(z)-z数据、CMB位移参数、重子声振荡(BAO)峰值参数、超新星Ia数据,研究了宇宙的动力学问题。我们在这里使用的增长测试数据包括宇宙大尺度结构的线性增长函数,模型被探索假设MCG作为暗能量的候选者。考虑到Wiggle-Z测量的红移和Ly- $α$测量的均方根质量涨落在给定范围内的观测增长数据,对宇宙学模型进行了数值分析,以确定MCG参数的约束条件。在这种情况下,对于数值分析,还考虑了生长指数$γ$和生长函数$f$(定义为$f=Ω_{m}^γ (a)$)的Wang-Steinhardt近似。利用得到的状态方程参数的最佳拟合值,研究了生长函数($f$)、生长指数($γ$)、状态方程参数($ω$)、声速平方$c^2_{s}$和减速参数随红移的变化。这里得到的MCG参数的观测约束,然后与GCG模型可行的宇宙学。值得注意的是,MCG模型令人满意地容纳一个加速阶段,然后是一个物质占主导地位的宇宙阶段。将EoS参数和相关参数($f$、$γ$、$ω$、$Ω$、$c^2_{s}$、$q$)的允许值范围与先前使用其他观测获得的值范围进行比较。
2015-04-01 astro-ph.CO
Cluster formation and the Sunyaev-Zel'dovich power spectrum in modified gravity: the case of a phenomenologically extended DGP model
我们研究了修正引力对星系团丰度和Sunyaev-Zel'dovich角功率谱的影响。我们的修正引力是基于Dvali-Gabadadze-Porrati模型的唯象扩展,其中包括两个自由参数表征偏离Lambda-CDM宇宙学。假设Birkhoff定理给出了一个合理的近似,我们研究了结构形成的球形坍缩模型,并表明,虽然增长函数在一定程度上的变化,修改后的重力引起坍缩时的线密度对比没有显着变化。生长功能在所谓的正常分支中得到增强,而在“自加速”分支中受到抑制。在正常分支中计算Sunyaev-Zel'dovich角功率谱,与Lambda-CDM情况相比,其被放大。这使我们能够使用小尺度CMB观测数据对修改后的重力模型的参数施加观测约束。
2009-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用,Milgromian动力学(MOND)引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应,通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙:理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致,而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Beyond the growth rate of cosmic structure: Testing modified gravity models with an extra degree of freedom
在“修正的”引力中,观测到的宇宙加速度是通过改变引力定律或引力扇区中的自由度来解释的。这两种可能性都可以通过测量宇宙结构的形成来检验。在本文中,我们阐述了这些测试的细节,使用Galileon模型作为案例研究。我们注意的可能性,每个新的自由度可能有随机独立的初始条件,在早期宇宙中产生不同类型的势阱,打破密度和速度功率谱之间的完全相关性。这种“随机偏差”可能会混淆修正重力模型预测的参数化方案,例如单独使用生长参数f。使用数据从WiggleZ暗能量调查,我们表明,这将是可能的,以获得约束使用信息的宇宙尺度力定律嵌入在多极功率谱的红移空间扭曲。作为一个例子,我们得到了立方Galileon模型中物质共形耦合强度的上限,|1/M| < 200 / Mp。这允许第五种力比重力更强,但与零耦合一致。
2017-02-28 astro-ph.CO hep-th
Relativistic MOND as an alternative to the dark matter paradigm
Milgrom的修正牛顿动力学(MOND)提供了一种有效的方法来总结星系的现象,它不依赖于暗物质的概念,它有很大的预测能力。在这里,我简要地回顾MOND以及它作为一个非相对论性修正引力理论AQUAL的实现。如果要避免暗物质,引力透镜和宇宙学需要一个不同于广义相对论的相对论引力理论。近年来,这样一个理论,T $e$ V $e$ S,已经从AQUAL与桑德斯的类时向量场的结合中出现。我讨论它的结构和它的一些成功和缺点。
2009-01-12 astro-ph.CO
Modified Gravity from growth data: goodness-of-fit and gravitational coupling
Observatório Nacional(国家天文台);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学)
本文利用增长数据约束三个F(R)修正引力模型,通过MCMC和拟合优度统计发现模型间难以区分,但重构引力耦合μ(z)后,R^2-AB模型因与Planck 2018存在3.2σ张力而被排除。
2026-09-21 astro-ph.CO
Modified Newtonian Dynamics (MOND): Observational Phenomenology and Relativistic Extensions
大量的天文数据表明宇宙中存在质量差异。在各种类型的河外星系中观察到的运动超过了恒星和气体中可见质量所能解释的运动。要么(i)存在大量以某种新形式存在的看不见的物质--暗物质--要么(ii)数据表明我们对相关尺度上动力学的理解出现了崩溃,要么(iii)两者兼而有之。在这里,我们首先回顾了一些突出的挑战,暗物质解释星系中的质量差异,纯粹基于观测和独立于任何替代的理论框架。然后,我们表明,许多这些令人费解的观测预测的一个单一的关系-米尔格罗姆定律-涉及的加速度常数(或特征面密度)的平方根的顺序宇宙学常数在自然单位。这个关系目前可以很容易地解释为一个单一的普遍的力的影响,从牛顿动力学(MOND)的银河系尺度上的修改。我们详尽地回顾了目前的观测成功和问题,这种替代范式在所有天体物理尺度,并总结了各种理论的尝试(TeVeS,GEA,BIMOND,和其他),有效地嵌入这种修改牛顿动力学的相对论引力理论。
2012-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
3D Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Current-Driven Instability. I. Instability of a static column
我们通过三维相对论MHD模拟研究了电流驱动(CD)扭结不稳定性的发展。为了研究初始位形对不稳定性线性和非线性演化的影响,考虑了一个静力自由平衡螺旋磁位形。我们发现,初始配置是强烈扭曲,但没有被破坏的扭结不稳定性。不稳定性的发展如线性理论所预测。在非线性制度的扭结幅度继续增加到终端模拟时间,虽然在不同的速率,但所有的模拟。的CD扭结不稳定性的增长率和非线性演化依赖于适度的密度分布和强烈的磁间距分布。的扭结模式的增长率减少在线性政权的磁间距与半径的增加和非线性政权达到在较晚的时间比恒定的螺旋间距。在另一方面,增长率的扭结模式的增加,在线性政权的磁间距与半径的减少,并达到非线性政权比恒定的磁间距的情况下更快。在非线性区域中,随着磁距的减小,扭折幅度增长,导致被磁场包裹的细长螺旋扭曲柱。另一方面,在非线性制度的扭结幅度增长几乎停止增加磁间距。
2009-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE