Hints of Nonminimally Coupled Gravity in DESI 2024 Baryon Acoustic Oscillation Measurements
本文通过非参数重建分析DESI 2024 BAO数据，发现其暗示暗能量跨越幽灵分界线并指向Horndeski框架下的非最小耦合引力，进而提出thawing gravity模型，且该模型对多种观测数据的拟合优于ΛCDM。
2025-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Hints of new physics for the Hubble tension: violation of cosmological principle
针对标准ΛCDM模型的哈勃张力问题，研究发现偶极-单极修正可使哈勃常数约束与Planck结果一致，证实其不依赖红移与模型，提示哈勃张力源于破缺宇宙学原理的新物理。
2024-10-09 astro-ph.CO
Model Independent Expansion History from Supernovae: Cosmology versus Systematics
我们研究了万神殿超新星距离数据汇编在一个独立的模型分析，以测试宇宙历史重建的有效性超越和谐$Λ$ CDM宇宙学。在重建的哈勃参数、$Om$诊断和暗能量状态方程中，$z\gtrsim1$的数据允许有很强的偏差。我们探讨三种解释：1）真实宇宙学远离$Λ$ CDM的可能性; 2）超新星性质演化; 3）巡天选择效应。在$z\gtrsim1$上的强（和理论上有问题的）偏差消失了，并且通过简单的Malmquist样线性校正发现与$Λ$ CDM的良好一致性。调整后的数据对模型无关的迭代平滑重建是鲁棒的。然而，我们提醒，虽然从眼睛的原始偏差$Λ$ CDM是惊人的，$χ^2$测试没有显示额外的线性校正参数是统计上显着的，和模型无关的高斯过程回归没有发现显着的证据，需要在高红移校正。
2019-03-03 astro-ph.CO
Controlled Ensemble Null Tests of Dynamical Dark Energy Hints: Single-Probe Recovery of $Λ$CDM with BAO, Compressed-CMB, and SNe Mocks
Department of Physics, Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University（成均馆大学物理系、基础科学研究院）
本文通过一致的BAO、CMB和SNe模拟重构LambdaCDM，揭示了动力学暗能量的零测试结果，强调了多探测分析和灵活先验的重要性。
2026-10-14 astro-ph.CO
Hints of the $H_0-r_d$ tension in uncorrelated Baryon Acoustic Oscillations dataset
该研究综合17个不相关BAO测量及多类观测数据，检验ΛCDM及其扩展模型，给出H0、rd、Ωk和w约束，并与近期结果比较以审视H0-rd张力。
2021-11-15 astro-ph.CO
Is the Hubble tension a hint of AdS phase around recombination?
反德西特（AdS）真空在理论上很重要，可能会对可观测宇宙产生意想不到的影响。我们发现，在早期的暗能量（EDE）的情况下，AdS真空周围的重组可以有效地提升CMB推断的$H_0$值。作为一个例子，我们研究了一个从红移$z\sim2000$开始到复合后不久结束的AdS相的唯象EDE模型（此后宇宙将稳定在$Λ>0$相直到现在），并得到了一个最佳拟合的$H_0=72.74$ km/s/Mpc，与标准$Λ$ CDM模型相比，没有降低CMB拟合.
2020-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Current constraints on the cosmic growth history
我们目前的宇宙生长历史与最近的宇宙学数据的限制，允许偏离λ CDM可能会出现，如果宇宙加速是由于修改GR或不均匀的暗能量。我们结合措施的宇宙膨胀的历史，从1a型超新星，重子声学振荡和CMB，从最近的星系，CMB和弱透镜调查的结构增长的限制，以及ISW星系的互相关。从λ CDM的偏差参数化的泊松方程和两个牛顿势之间的关系的唯象修改。我们发现，在CMB形成时存在的修改通过它们对测量良好的CMB声峰的影响而受到严格约束。相比之下，对生长历史的后期修改的约束（如果修改与宇宙加速的开始有关，可能会出现这种情况）要弱得多，但在95%的置信水平下与Lambda CDM保持一致。对于这些后期的修改，我们发现，在大尺度和小尺度上的演化差异可以提供一个有趣的签名，通过它来搜索修改后的生长历史与未来的宽角度覆盖，大尺度结构调查。
2010-04-26 astro-ph.CO
Hints, neutrino bounds and WDM constraints from SDSS DR14 Lyman-$α$ and Planck full-survey data
Ly-$α$森林的一维通量功率谱是探测宇宙学参数的有力工具.假设一个包含大质量中微子的$Λ$ CDM宇宙学，我们发现最新的SDSS DR 14 BOSS和eBOSS Ly-$α$森林数据与当前对$(Ω_m, σ_8)$的弱透镜约束非常一致，并且与普朗克有同样小的张力水平。我们没有确定一个系统的影响，可以解释这个小的张力的数据分析，但我们表明，它可以减少在扩展的宇宙学模型中的光谱指数是不一样的非常不同的时间和尺度探测CMB和Ly-$α$数据。一个特殊的例子是$Λ$ CDM模型，它包括了在大质量中微子之上运行的光谱指数。结合Ly- $α$和Planck数据，我们发现对负运行有轻微（3 $σ$）偏好，$α_s= -0.010 \pm 0.004$（68% CL）.中微子质量边界被发现是强大的对不同的假设。在运行的$Λ$ CDM模型中，我们发现对于组合的Ly-$α$和Planck（温度和偏振）数据，$\sum m_ν<0.11$ eV在95%置信水平下，或者当添加CMB透镜和BAO数据时，$\sum m_ν< 0.09$ eV。我们进一步提供了强大的和几乎独立于模型的热暖暗物质的质量上的界限。对于由限于$z<4.5$的SDSS数据与XQ-100 \lya数据组合组成的保守配置，我们发现$m_X > 5.3\;\mathrm{keV}$（95\%CL）。
2020-04-06 astro-ph.CO
Direct detection data and possible hints for low-mass WIMPs
本文提出了来自DAMA、CoGeNT以及CRESST实验的质量约为10 GeV的WIMP暗物质的可能线索，并面临CDMS和XENON数据的限制。专注于自旋无关（SI）WIMP-核相互作用，我详细说明的困难，使相互一致的提示和规避的约束，提到能量尺度的不确定性，淬火和光产额的因素，以及晕属性的不确定性。在目前的情况下，似乎很难在SI框架内协调所有的数据，这表明如果实验异常确实是由于暗物质造成的，那么必须有一种更奇特的机制（有待确定）在起作用。
2010-11-26 astro-ph.CO hep-ph
Determining Cosmology for a Nonlocal Realization of MOND
我们数值确定的宇宙学分支的自由函数的非局部度量为基础的修改重力提供了一个相对论的推广Milgrom的修改牛顿动力学。我们能够在几乎所有的宇宙历史中重现$Λ$ CDM膨胀历史，包括大爆炸核合成期间辐射主导的时代，物质主导的时代，以及真空能量主导的大部分时代。$0 \leq z < 0.0880$的非常晚期，在此期间模型偏离了$Λ$ CDM膨胀历史，这是有趣的，因为它导致哈勃参数的当前值比$Λ$ CDM模型的值大约4.5%。这可能解决基于大红移数据的$H_0$推论和基于哈勃图的推论之间的紧张关系。
2016-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
One-parameter dynamical dark energy: Hints for oscillations
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Presidency University（总统大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）
本研究提出四个单参数动力学暗能量模型，利用多种宇宙学数据约束，发现它们优于标准模型，其中PantheonPlus数据支持状态方程在$a \simeq 0.7$附近振荡，暗示暗能量动力学特征。
2026-09-10 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter properties through cosmic history
利用宇宙微波背景测量数据，辅以重子声学振荡数据和哈勃空间望远镜重点项目数据，首次对宇宙历史中的暗物质应力-能量演化进行了检验。我们限制DM状态方程（EoS）在8个红移箱，和它的声速和（剪切）粘度在9个红移箱，发现没有令人信服的证据，非$Λ$ CDM值在任何红移箱。尽管这个扩大的参数空间，声速和粘度的约束相对较好地在后期（由于包括CMB透镜），而EoS是最强烈的约束周围重组。这些结果第一次限制了DM在背景和微扰水平上跨越各个宇宙学时代所需的“冷”水平。我们发现，同时允许时间依赖性的EoS和声速参数的后移重组前的DM丰度到一个更高的值，同时保持目前的DM丰度类似的$Λ$ CDM值。与$Λ$ CDM相比，这改变了当今哈勃常数的后验，表明具有时间依赖参数的DM非常适合于探索$Λ$ CDM模型内持续紧张局势的可能解决方案。我们使用相同的数据集与我们以前的研究进行了详细的比较，包括消失的声速和粘度，以解释这些变化背后的物理机制。
2021-09-08 astro-ph.CO
A $Λ$CDM Extension Explaining the Hubble Tension and the Spatial Curvature $Ω_{k,0} = -0.012 \pm 0.010$ Measured by the Final PR4 of the Planck Mission
本文通过引入背景宇宙初始条件并考虑晚期空洞效应扩展 $Λ$CDM，将加速膨胀解释为运动学暗能量，从而缓解哈勃张力并解释 Planck PR4 的空间曲率测量。
2024-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Hints of Primordial Magnetic Fields at Recombination and Implications for the Hubble Tension
研究通过PMF增强的重组模型，发现约5-10皮特斯拉的磁场能缓解哈勃张力，且与簇磁场起源相符。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter Halos in Interacting Dark Energy Models: Formation History, Density Profile, Spin and Shape
相互作用暗能量（IDE）模型考虑了暗能量与暗物质之间的相互作用，为解决符合问题提供了一种自然的机制，也可以缓解$Λ$ CDM模型下的观测紧张。以往的研究通过对宇宙膨胀历史、宇宙微波背景和大尺度结构的观测对IDE模型进行了限制。然而，这些数据还不足以有效地区分IDE模型和$Λ$ CDM。由于非线性结构的形成包含了丰富的宇宙学信息，它可以提供额外的手段来区分不同的模型。本文基于一组IDE模型的$N$体模拟，研究了暗物质晕的形成历史和性质，并与$Λ$ CDM模型进行了比较。对于暗物质衰减为暗能量的模型，参数是先前约束的最佳拟合值，结构形成明显减慢，并且晕具有系统的较低质量，较松散的内部结构，较高的自旋和各向异性。这与观察到的结构形成不一致，因此从非线性结构形成的角度可以安全地排除该模型。此外，我们发现IDE和$Λ$ CDM对应物之间的晕浓度比敏感地依赖于相互作用参数，而与晕质量无关。这可以作为一个强大的探测器来约束IDE模型。我们的结果具体地表明，两个暗分量的相互作用可以影响晕的形成相当大，因此，来自非线性结构的约束是必不可少的。
2022-01-24 astro-ph.CO
Possible Hints of Sterile Neutrinos in Recent Measurements of the Hubble Parameter
局部宇宙观测发现哈勃常数$H_0$的值大于从宇宙微波背景和其他早期宇宙测量推断的值，假设已知的物理和$Λ$ CDM宇宙学模型。我们表明，在大爆炸核合成之前，由质量为$m_s=$ O（10）MeV的不稳定无菌中微子产生的活性中微子中的额外辐射可以缓解这种差异。假设无菌中微子主要与$ν_τ$和/或$ν_μ$中微子混合，那么无菌中微子的必要质量和耦合就在超级神冈以及即将到来的实验室实验（如NA 62和DUNE）的范围之内。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ph
Hints of Early Dark Energy in Planck, SPT, and ACT data: new physics or systematics?
我们使用ACT DR 4、SPT-3G 2018、普朗克极化和受限普朗克温度数据（在$\ell<650$）研究了早期暗能量（EDE）的约束，发现EDE优于$Λ$ CDM的$3.3σ$偏好（$Δχ^2=-16.2$额外3个自由度）。EDE在红移$z_c=3357\pm200$处贡献了最大分数能量密度$f_{\rm EDE}(z_c)=0.163^{+0.047}_{-0.04}$，并导致CMB推断的哈勃常数$H_0=74.2^{+1.9}_{-2.1}$ km/s/Mpc的值。我们发现，普朗克和ACT DR 4数据提供了$χ^2$的大部分改进，并且包含SPT-3G将$f_{\rm EDE}(z_c)$的后部拉离$Λ$ CDM。这是第一次，一个中等偏好的EDE已报告这三个组合CMB数据集。我们发现，包括测量超新星光度的距离和重子声振荡标准尺的影响最小的偏好（$3.0σ$），而测量探测的集群的物质在晚些时候-从普朗克和$f σ_8$从BOSS的透镜势功率谱-减少的意义的偏好2.6 $σ$。相反，在SH 0 ES协作报告的$H_0$值上添加先验会增加对$4-5σ$水平的偏好。在没有这种先验的情况下，在$\ell>1300$中包含普朗克TT数据减少了从$3.0σ$到$2.3σ$的偏好，并且对$f_{\rm EDE}(z_c)$的约束变得与$1σ$中的$Λ$ CDM兼容。我们探讨了普朗克偏振数…
2022-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Scale-dependence in $Λ$CDM parameters inferred from the CMB: a possible sign of Early Dark Energy
本文发现若真实宇宙由早期暗能量模型描述，用ΛCDM模型拟合CMB功率谱会导致参数随尺度变化，并通过CMB-S4模拟数据分析证实了显著参数偏移，为探测早期暗能量提供了新途径。
2025-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hints of noncold dark matter? Observational constraints on barotropic dark matter with a constant equation of state parameter
本文通过引入具有常状态方程参数的正压暗物质模型 $Λw$DM，结合最新宇宙学观测数据，发现其能显著缓解 $S_8$ 张力，并对非零暗物质状态方程参数表现出边际偏好。
2025-07-01 astro-ph.CO
A Hint of a Blue Axion Isocurvature Spectrum?
我们知道，如果Peccei-Quinn对称性破缺场在暴胀过程中从它的最小值位移，轴子等曲率谱一般是强烈的蓝色倾斜，并有一个破缺过渡到平坦谱。我们将这个光谱（纳入“香草”$Λ$ -CDM宇宙学模型）与普朗克和BOSS DR 11数据相拟合，发现了一个轻微的暗示，表明存在轴向蓝倾斜等曲率扰动。我们发现，最佳拟合参数区域是一致的，所有的暗物质组成的QCD轴子在暴胀宇宙学的范围内的膨胀率为$10^{8}$ GeV，轴子衰变常数为$10^{13}$ GeV，和初始失准角为1。有趣的是，具有光谱中断的等曲率至少可以部分解释CMB数据中所见的低$\ell$与高$\ell$异常。
2017-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Minimal Basis for Exact Time Dependent Kernels in Cosmological Perturbation Theory and Application to $Λ$CDM and $w_0w_a$CDM
本文推导了适用于任意膨胀历史宇宙学模型的最小核基，给出直到五阶的显式表达式，并将其匹配到有效场论描述，评估了ΛCDM和w0waCDM中与EdS近似的差异。
2023-08-11 astro-ph.CO
Mass assembly history of dark matter halos in the light of $H_0$ tension
哈勃张力可能会引入一个新的行动方针来修改标准的$Λ$ CDM模型，以解开暗能量和暗物质物理学。哈勃参数可以通过背景演化模型的后期观测独立重建。我们将重建的哈勃参数与结构形成和大尺度结构观测量联系起来。我们利用漂移集理论计算了暗物质晕的数密度和祖先物质的质量函数。我们得到的结果为马尔可夫和非马尔可夫扩展的游览集理论的背景下，球形和椭球形的崩溃。我们表明，重建模型中的暗物质晕的数密度与普朗克2018 $Λ$ CDM在$M\gtrsim10^{12}M_{\odot}$质量范围内具有近似的$\sim2σ$差异。我们还比较了暗物质晕祖质量函数与对星系的统计和他们的质量组装历史的观测数据的HST，CANDEL调查。由于在质量聚集中区分吸积和合并的比例比较复杂，我们关于对分数的结果仅用于说明。然而，$\sim5$倍更精确的观测将有希望区分重建的模型和普朗克-2018 $Λ$ CDM。
2022-01-13 astro-ph.CO
Expansion-history preferences of DESI DR2 and external data
University of Michigan（密歇根大学）
DESI DR2和外部数据揭示了暗能量行为偏离标准模型的膨胀率偏好，支持了使用多数据集增强暗能量建模的稳健性。
2025-06-03 astro-ph.CO
Dynamical History of the Local Group in $Λ$CDM
Scottish Universities Physics Alliance, University of St Andrews（苏格兰大学物理联盟，圣安德鲁斯大学）
研究通过模拟粒子轨迹确定本地团质量，发现ΛCDM模型无法解释观测到的径向速度偏差，可能由MW和M31的近距离飞越引起。
2016-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Minkowski Functionals of SDSS-III BOSS : Hints of Possible Anisotropy in the Density Field?
我们提出了测量的闵可夫斯基泛函提取的SDSS-III BOSS目录。定义闵可夫斯基泛函后，我们描述了如何无偏重建这些统计数据可以从一个领域与掩蔽区域和调查边界，验证我们的方法与高斯随机场和模拟星系快照数据。从BOSS星系的数据，我们产生了一组四个密度场在三个维度对应的北部和南部的天空的LOWZ和CMASS目录，在大尺度上平滑，使该领域是扰动非高斯。我们分别从每个数据集中提取Minkowski泛函，并通过拟合Hermite多项式展开来测量它们的形状和振幅。对于Minkowski函数曲线的形状参数$a_0$，这是相关的场的双谱，我们发现，LOWZ南的数据呈现出一个系统较低的值$a_0 = -0.080 \pm 0.040$比它的北天空对应$a_0 = 0.032 \pm 0.024$。虽然这种差异的意义很低，但它可能表明数据中的一些系统性，或者物质密度场在低红移时表现出各向异性。通过假设一个标准的各向同性平坦$Λ$ CDM宇宙学，由南北天数据组合得到的Minkowski泛函的振幅分别给出了CMASS和LOWZ的约束$Ω_{\rm c} h^2 n_{\rm s} = 0.110 \pm 0.006$和$0.111 \pm 0.008$，这与Planck $Λ$ CDM最佳拟合$Ω_{\rm c}h^{2} n_{\rm s} = 0.116 \pm 0.001$一致.
2021-10-12 astro-ph.CO
Mass assembly history and infall time of the Fornax dwarf spheroidal galaxy
我们使用宇宙学模拟，利用天炉座的恒星运动学特性来识别天炉座矮球状星系的暗物质次晕宿主候选者。我们考虑冷暗物质（CDM），暖暗物质（WDM），和衰变暗物质（DDM）模拟我们的模型的结构形成。CDM中的次晕候选物通常在z = 0处具有比WDM和DDM中的对应候选物更小的质量和更高的浓度。我们研究了在CDM模拟中确定的~ 100个天炉座候选subhalos的形成历史，并使用subhalos的近似光度-质量关系，我们发现其中两个subhalos与天炉座的光度和运动学都是一致的。这两个subhalo的峰值质量比它们的z = 0质量大10倍以上。我们认为，在CDM中，承载天炉座的暗物质晕必须被严重剥离质量，并且它在9 Gyr前进入银河系。在WDM中，我们发现与天炉座的性质一致的候选子晕具有相似的下沉时间和相似的质量损失程度，而在DDM中，我们发现较晚的下沉时间为3 - 4 Gyr前，质量损失明显较少。我们讨论了这些结果的背景下，天炉座恒星形成的历史，并表明，这些预测的subhalo的下降时间可以链接到不同的恒星形成淬火机制。这强调了暗物质的性质与驱动星系演化的机制之间的联系。
2015-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Current and future constraints on the expansion history of the GREA model
INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Sapienza University of Rome（罗马大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Tor Vergata University of Rome（罗马托维加塔大学）
本文研究了GREA模型的膨胀历史，通过对比当前和未来观测数据，探讨其在ΛCDM模型中的竞争力及未来引力波探测对模型区分的影响。
2026-07-10 astro-ph.CO
Cosmological dynamics of viable f(R) theories of gravity
对广义相对论的Hu-Sawicki修正的动力学进行了完整的分析。特别是，完整的相空间的情况下，模型参数取为n=1，c1=1，几个稳定的deSitter平衡点连同一个不稳定的“类物质”点被确定。我们发现，如果宇宙学参数被选择采取他们的Lambda CDM值今天，这将导致在宇宙中，直到非常低的红移，是由一个状态方程参数等于t1/3，导致膨胀历史非常不同的Lambda CDM。我们证明，这个问题可以通过选择在高红移的λ CDM初始条件和积分方程到目前的一天来解决。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Using a multi-messenger and multi-wavelength observational strategy to probe the nature of dark energy through direct measurements of cosmic expansion history
在不久的将来，在光学和无线电波段的红移漂移观测将提供精确的测量$H(z)$覆盖的$2<z<5$和$0<z<0.3$的红移范围。此外，引力波标准海妖观测可以测量光度距离的偶极各向异性，这也将提供$0<z<3$红移范围内的$H(z)$测量。在这项工作中，我们提出了一个多信使和多波长的观测策略来测量$H(z)$的基础上的三个下一代项目，E-ELT，SKA，和DECIGO，我们希望看到未来的$H(z)$的测量是否可以提供严格的限制暗能量参数。我们考虑的暗能量模型包括$Λ$ CDM、$w$ CDM、CPL、HDE和I $Λ$ CDM模型。结果表明，E-ELT、SKA 1和DECIGO在约束暗能量模型方面具有很强的互补性.虽然这三个数据集中的任何一个都只能对我们考虑的每个模型给出相当弱的约束，但它们的组合可以显著打破参数简并，并对几乎所有的宇宙学参数给出更严格的约束。此外，我们发现E-ELT，SKA 1，DECIGO和CMB的组合可以进一步改善对暗能量参数的约束，例如，CPL模型中的$σ(w_0)=0.024$和$σ(w_a)=0.17$，这意味着这三个有前途的探针将在帮助揭示暗能量的本质方面发挥关键作用。
2021-12-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The influence of the environmental history on quenching star formation in a $Λ$CDM universe
我们提出了一个详细的分析环境的影响和淬火恒星的形成在中央和卫星星系在本地宇宙的环境历史。我们利用公开可用的星系目录从应用星系形成模型的千年模拟。除了晕质量，我们考虑了各种固定尺度下星系的局部密度。将我们的模型预测与观测数据（SDSS）进行比较，我们证明了模型在几个方面未能再现所观察到的静止星系分数的密度依赖性：对于大多数探索的恒星质量范围和密度，模型无法再现观察到的类似行为的中心和卫星，它们稍微低估了中心的静止分数，并显着高估了卫星。我们表明，在模型中，静态的中央星系的密度依赖性是由一小部分的“后溅”的中心，已在过去的卫星（因此遭受环境过程）。转向卫星星系，其静态分数的密度依赖性反映了一个特定质量的母晕内的轨道运行所花费的时间的依赖性，强烈相关的晕质量和距离晕中心。与观测估计的比较表明，相对较长的气体消耗时间尺度约为5 Gyr的低质量卫星星系。猝灭时间尺度随卫星恒星质量的增加而减小。总的来说，要改进目前使用的星系形成模型，就必须改变内部过程（恒星形成和反馈）和环境过程（例如，使它们依赖于动力学摩擦时间尺度，防止气体重新吸积到后溅星系上）的模型。
2014-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Reionization History and Dark Matter Scenarios
我们进行了分析的宇宙再电离的标准冷暗物质（CDM）的范例和替代暗物质的情况下。在Corasaniti等人（2017）的工作基础上，我们预测了CDM的再电离历史，对于温暖的暗物质（WDM），晚期形成的暗物质（LFDM）和超轻轴子暗物质（ADM）模型，这些模型重现了在非常高的红移$6\le z\le 10$下星系光度函数的最新测量。为此，我们采用了一个再电离模型参数化的限制紫外星系的大小有助于再电离$M_{\rm lim}$和平均有效逃逸分数的紫外光子到达星系际介质$\tilde{f}$。对于每个DM模型，我们计算的红移演化的汤姆逊散射光学厚度$τ_e(z)$和共动电离分数$Q_{\rm HII}(z)$。我们发现不同的DM模型有相似的再电离历史。相对于CDM的情况下的差异增加在较弱的限制UV-幅度和退化的影响，改变再电离模型参数。使用普朗克的集成光学深度的测定结合测量的中性氢分数在不同的红移，我们推断的约束$\tilde{f}$和$M_{\rm lim}$。结果在很大程度上是独立的假设DM的情况下，特别是对于$M_{\rm lim}\gtrsim -13$，我们得到的有效逃逸分数位于范围$0.07\lesssim \tilde{f}\lesssim 0.15$在$2σ$。
2019-01-21 astro-ph.CO
Can the degeneracies in the gravity sector be broken?
人们早就知道，通过适当地修改引力，人们总是可以重现任何暗能量模型的膨胀历史，例如$Λ$ CDM。这种简并不能用几何探测器来打破，如Ia型超新星、宇宙微波背景辐射或重子声学振荡，因为它们是基于距离和尺度的测量，因此需要膨胀历史$H(z)$，所以人们只能希望通过使用动态探测器来打破这种简并，如跟踪物质密度扰动的增长率数据。我们证明，打破这种简并是目前不可能的明确构建$f(R)$，$f(G)$和$f(T)$理论，完全模仿$Λ$ CDM模型在背景水平和面对他们对最新的观测宇宙学数据。我们还确定了必要的改进的增长率数据，以区分这些理论从$Λ$ CDM。我们发现，至少有三倍的改进是必要的，这将是可能的调查，如欧几里德。
2013-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$\mathbf{Ω_1Ω_2}$-$\mathbfΛ$CDM: A promising phenomenological extension of the standard model of cosmology
Plaksha University（普拉克斯哈大学）
Ω₁Ω₂-ΛCDM模型通过引入额外项扩展标准宇宙学模型，改进宇宙学一致性。
2026-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分，需借助额外探针打破简并。
2013-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
AGNs as main contributors to the UV ionizing emissivity at high redshifts: predictions from a Lambda-CDM model with linked AGN/galaxy evolution
本文基于一个在CDM宇宙学方案下的星系形成和演化的半解析模型，研究了活动星系核对宇宙电离历史的贡献。该模型将黑洞的生长和随之而来的活动星系核活动与星系间的相互作用联系起来。在该模型中，我们已经包括了一个自洽的物理描述电离紫外光子逃逸，这是基于爆炸波模型的活动星系核反馈，我们在以前的论文中开发的各种红移和光度的活动星系核中的氢柱密度的分布解释，由于吸收的主机星系气体。该模型预测的活动星系核的紫外光度函数与观测结果吻合得很好，特别是在低和中等红移（z=3）。在较高的红移（z>5）下，模型倾向于高估微弱光度下的数据。在数据和模型中的关键偏差进行了讨论，以解释这种明显的差异。预测的氢光电离率作为红移的函数被发现是一致的，从观测得出的。所有这一切都表明，要重新考虑活动星系核作为宇宙电离历史主要驱动力的作用。
2012-06-13 astro-ph.CO
Hints of dynamical vacuum energy in the expanding Universe
最近，有人声称动力学暗能量的证据与模型无关。在这里，我们考虑一类相当普遍的宇宙学模型与时间演变的宇宙学项的形式$Λ(H)=C_0+C_H H^2+C_{\dot{H}} \dot{H}$，其中$H$是哈勃率。这些模型从理论的观点来看是很有动机的，因为它们可以与弯曲时空中量子场论的有效作用量的一般形式相联系。通过让牛顿耦合$G$随膨胀缓慢变化，可以实现与物质守恒的一致性。我们解决了这些动态真空模型，并将它们与丰富的膨胀历史和线性结构形成数据相拟合。我们的分析结果表明，一个显着更好的协议相比，和谐$Λ$ CDM模型，从而支持一个动力学宇宙真空的可能性。
2015-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Morphology of galaxies with quiescent recent assembly history in a Lambda-CDM universe
标准的星盘形成假设是气体冷却并流入暗物质晕的中心，保持特定的角动量。重大的合并已被证明能够破坏或高度扰动盘组件。最近，被吸积形成星系的物质的排列被指出是决定星系形态的关键因素。然而，在一个分层的情况下，星系形成是一个复杂的过程，结合这些过程和其他非线性的方式，使星系形态的起源仍然是完全理解。我们的目标是探索不同形态的星系形成历史的差异，但最近的合并历史，以确定哪些机制发挥了重要作用。我们分析了当小合并可以被认为是相关的，以确定星系形态。我们还分别研究了圆盘和中心球分量的比角动量含量。我们使用了宇宙学流体动力学模拟，其中包括一个有效的，物理动机的超新星反馈，能够调节不同质量的晕中的恒星形成。我们分析了宇宙学模拟的15个星系样本的形态和形成历史。我们对选定的星系和它们的祖先系统进行了椭球盘分解。合并系统的角动量方向以及它们的相对质量进行了估计，以分析所发挥的作用的方向和次要的合并在确定的形态。我们发现，光盘形成的特定的角动量守恒按照经典的光盘形成模型。恒星中心椭球体的比角动量与暗物质晕角动量相关，并决定幂律。删节
2014-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model-independent constraints on Type Ia supernova light-curve hyper-parameters and reconstructions of the expansion history of the Universe
我们重建的膨胀历史的宇宙使用Ia型超新星（SN Ia）的方式独立于任何宇宙模型的假设。要做到这一点，我们实现了一个非参数迭代平滑方法的联合光变曲线分析（JLA）的数据，同时探索SN Ia光变曲线超参数空间的蒙特卡洛马尔可夫链采样。我们测试，看看这些超参数的后验如何依赖于宇宙学，是否使用不同的暗能量模型或重建移动这些后验。我们对Ia超新星光变曲线超参数的约束与我们对暗能量状态方程的不同参数化的约束非常一致，即平坦的$Λ\mathrm{CDM}$宇宙学，Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型和现象涌现的暗能量（PEDE）模型。这意味着从JLA数据构建的距离模量大多独立于宇宙学模型。我们还研究了光变曲线参数随红移变化的可能性，结果与不随红移变化的结果一致。重建的宇宙膨胀历史和暗能量性质似乎也与标准$Λ\mathrm{CDM}$模型的预期吻合得很好。然而，我们的研究结果也表明，这些数据仍然允许宇宙膨胀历史具有相当大的灵活性。
2020-01-29 astro-ph.CO
Testing $γδ$CDM Model in the Redshift Bins
为解决哈勃危机，本文在各向异性$f(R)$引力背景的$γδ$CDM模型中，利用Pantheon+超新星、宇宙计时器和DESI等数据进行分析，发现该模型中哈勃常数不随红移演化且优于$Λ$CDM模型拟合。
2025-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Hints of a Local Matter Underdensity or Modified Gravity in the Low $z$ Pantheon data
Pantheon Ia型超新星（SnIa）数据的红移层析成像，重点是绝对星等$M$和/或哈勃常数$H_0$在$Λ$ CDM背景下的最佳拟合值，表明相对于完整数据集的最佳拟合，在$2σ$水平上存在局部变化（$z\lesssim 0.2$）。如果这种变化是物理性的，它可以被解释为局部较高的$H_0$值，对应于局部物质欠密度$δρ_0/ρ_0 \simeq -0.10 \pm 0.04$，或者是牛顿常数的时间变化，这意味着不断变化的拉塞卡质量，因此是不断变化的SnIa绝对星等$M$。局部空隙方案将预测$H_0$的最佳拟合值中的各向异性，因为我们不太可能位于局部球形欠密度的中心。使用半球比较方法，我们发现一个各向异性水平与模拟各向同性数据集一致。然而，我们表明，各向异性的天空分布的万神殿SnIa数据诱导的方向的优选范围内，即使在模拟万神殿数据中获得的各向同性$Λ$ CDM。因此，我们构建了一个更各向同性分布的子集的万神殿SnIa和显示的首选范围的方向消失。使用这个子集，我们再次发现没有证据的各向异性使用半球比较方法或偶极子拟合方法。在修改后的重力的情况下，我们允许一个不断发展的归一化牛顿常数与广义相对论（GR）在早期和晚期$μ(z)=1+g_a z^2/(1+z)^2-g_a z^4/(1+z)^4$和适合$g_a$假设$L\sim G_{\rm{eff}}^b$。对于先前研究指出的$b=…
2020-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the consistency of $Λ$CDM with CMB measurements in light of the latest Planck, ACT, and SPT data
本研究用高斯过程非参数检验$\Lambda$CDM与Planck、ACT、SPT的CMB各向异性测量数据的一致性，发现不同基准下数据集吻合度有差异，还识别出若干谱特征并验证了Planck数据内部一致性。
2023-08-23 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
Exploring the low redshift universe: two parametric models for effective pressure
天体物理学观测对宇宙学理论提出了前所未有的严格限制。$Λ$ CDM模型数学上简单，对观测数据拟合较好，是解释宇宙行为的首选模型。但是暗区的许多基本特征仍然未知，这为各种非标准宇宙学假设留下了空间。由于宇宙学常数暗能量的压强是不变的，忽略低红移处辐射和曲率项的贡献，有效压强保持不变。本文提出了两种非定常有效压强的参数模型，以研究低红移时对$Λ$ CDM的微小偏离。我们在精粹场和幻影场的场景中恢复了我们的唯象模型，并探讨了标量场和势的行为。我们约束我们的模型参数与SNe Ia和BAO观测，并检测到微妙的暗示$ω_{de}<-1$从两个模型的数据拟合结果，这表明目前可能是一个幻影暗能量的情况。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on a modified-gravity model with an exponential function of the curvature using the expansion history, the RSD, and the Pantheon+SH0ES data
本文利用膨胀历史、RSD和Pantheon+SH0ES数据，对包含曲率指数函数的f(R)修正引力模型进行约束，发现该模型在排除b=0的同时能调和H0张力，是描述宇宙演化的可行替代方案。
2025-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Model independent inference of the expansion history and implications for the growth of structure
我们将宇宙的膨胀历史模拟为高斯过程，并利用从发光红星系（LRG）和莱曼α星系推断的距离，找到了对暗能量密度及其低红移演化的限制（Ly $α$）重子振荡光谱巡天的数据集、联合光变曲线分析（JLA）样本的超新星数据、普朗克卫星的宇宙微波背景（CMB）数据、以及哈勃空间望远镜（$\mathsf H0$）对哈勃参数的本地测量。我们的分析表明，CMB，LRG，Ly $α$和JLA数据是相互一致的，并与$Λ$ CDM宇宙学，但${\mathsf H0}$数据是不一致的中度显着性。在我们的分析中，包括暗辐射的存在并没有减轻${\mathsf H0}$的张力。虽然其中一些结果已经在前面提到过，但这里的优势在于我们没有假设一个特定的宇宙学模型。我们计算了广义相对论中对应于这些一般膨胀历史的引力势的增长，并表明它们在当前精度下可以很好地近似于$Ω_{\rm m}^{0.55}$。我们评估即将进行的调查，以衡量偏离$Λ$ CDM使用这种模型独立的方法的前景。
2018-08-03 astro-ph.CO
Large-scale structures in the $Λ$CDM Universe: network analysis and machine learning
我们进行分析的宇宙网络作为一个复杂的网络，这是建立在$Λ$ CDM宇宙学模拟。对于每个节点（在这种情况下是模拟中形成的暗物质晕），我们计算10个网络度量，这些度量表征节点在网络中的角色和位置。这些度量的拓扑关系的晕，即类型的大尺度结构，它属于，然后调查。特别地，计算网络度量和拓扑类之间的相关系数。我们已经应用了不同的机器学习方法来测试所获得的网络度量的预测能力，并检查是否可以使用网络分析作为建立宇宙大尺度结构拓扑结构的工具。结合混淆矩阵的预测结果表明，仅基于节点的坐标和速度（晕），不可能对宇宙网络的拓扑结构做出很好的预测（平均得分为$\approx$ 70 $\%$），但网络度量可以给出有关物质分布的拓扑景观的提示。
2020-04-10 astro-ph.CO
Cosmology with Type II Supernovae
随着II型超新星研究的进展，我们试图研究是否存在超越标准宇宙学范式的新物理，即，宇宙学常数$Λ$加上冷暗物质（$Λ$ CDM）。在$1σ$置信水平下，用标准色法标定的II型超新星、Ia型超新星、重子声学振荡、宇宙微波背景辐射和宇宙计时器的数据组合约束四种不同的宇宙学模型，我们发现：（i）非平坦$Λ$ CDM模型支持空间平坦宇宙;（ii）对于$ω$为自由参数的$ω$ CDM模型，暗能量$ω$的约束状态方程与$Λ$ CDM假设一致;（iii）对于衰变真空模型，没有证据表明宇宙暗区中暗物质与暗能量之间存在相互作用;（iv）对于暗能量密度参数化方案，也没有动力学暗能量的暗示。很明显，如果我们希望得出关于宇宙形成和演化的明确结论，就需要更大的II型超新星样本。
2019-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining deviations from $Λ$CDM in the Hubble expansion rate
该研究通过不同模型量化哈勃膨胀率与ΛCDM的偏差，发现模型III显著偏离标准模型，而模型I和II与ΛCDM一致。
2025-11-27 astro-ph.CO
The structure and assembly history of cluster-size haloes in Self-Interacting Dark Matter
我们执行暗物质的28个放松的大规模团簇大小的晕冷暗物质（CDM）和自相互作用暗物质（SIDM）模型的模拟，研究在大半径的模型之间的结构差异，重子物理的影响预计是非常有限的。我们发现，分布的径向轮廓的密度，椭球轴比，和速度各向异性（$β$）的晕之间的模型（在$\sim1σ$水平），即使在$\gtrsim10\%$的维里半径，如果自散射截面是$σ/m_χ=1$厘米$^2$ gr $^{-1}$的差异很大。直接与观测推断的密度剖面比较，不赞成$σ/m_χ=1$ cm $^2$ gr $^{-1}$的SIDM，但在中间径向范围（维里半径的$\sim3\%$），重子物理的影响是不确定的。在这个水平的横截面，我们发现一个较窄的$β$分布在SIDM，明显偏向各向同性轨道，没有SIDM（90\%的CDM）晕有$β>0.12$在$7\%$维里半径。我们估计，通过$\sim30$（$\sim10^{15}$ M $_\odot$）松弛集群的观测样本，一旦观测不确定性提高几倍，$β$就有可能用于对SIDM施加竞争约束。我们研究了SIDM团簇中晕组装历史记忆的抑制。对于$σ/m_χ=1$ cm $^2$ gr $^{-1}$，我们发现，这只发生在中央晕区（$\sim1/4$的规模半径的晕），并只为晕，组装其质量在此区域内早于形成红移$z_f\sim2$。除此之外，组装的记忆仍然存在，并以类似于CDM的方式…
2017-10-19 astro-ph.CO
Defying the laws of Gravity I: model-independent reconstruction of the Universe expansion from growth data
利用红移空间畸变数据，我们使用两种方法：交叉统计和高斯过程，在膨胀宇宙中的物质不均匀性的增长历史进行模型无关的重建。然后，我们重建了宇宙背景膨胀的相应历史，并将其与Ia型超新星数据相拟合，对$(Ω_\mathrm{m,0},σ_{8,0})$施加限制。所得结果与一致性平台- $Λ$ CDM模型和广义相对论引力理论相一致。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the early-universe expansion and thermal history
本文利用轻元素丰度和宇宙微波背景数据，以不依赖模型的方式重建早期宇宙膨胀与热历史，并提出通用温度变化拟合公式，从而在最少假设下约束BBN时期的辐射与物质能量密度及超越标准模型的物理。
2024-02-22 astro-ph.CO
Explaining JWST star formation history at $z \sim 17$ by modifying $Λ$CDM
本文探讨多种修改引力理论（如变化增长指数、nDGP和k-mouflage），利用高红移JWST数据约束模型参数，发现特定参数组合及类似幻影的暗能量状态方程更有助于解决宇宙学冲突。
2025-01-19 astro-ph.CO
Simultaneously solving the $H_0$ and $σ_8$ tensions with late dark energy
在一个模型独立的方法，我们推导出通用的条件，任何后期修改的$Λ$ CDM扩展历史必须满足，以始终解决$H_0$和$σ_8$紧张局势。我们的结果是完全分析的，该方法仅仅是基于假设，从$Λ$ CDM的后期偏差仍然很小。对于在膨胀历史和引力耦合常数中编码了偏差的暗能量流体的具体情况，我们给出了其状态方程的必要条件。解决$H_0$和$σ_8$张力要求$w(z)$必须跨越体模分界，如果$G_\text{eff}=G$。另一方面，对于$G_\text{eff}=G+δG(z)$和$w(z)\leq -1$，要求$\displaystyle \frac{δG(z)}{G}<α(z)\frac{δH(z)}{H(z)}<0$在某些红移$z$。
2022-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on Cosmological Models and Reconstructing the Acceleration History of the Universe with Gamma-Ray Burst Distance Indicators
伽马射线暴（GRB）一直被认为是宇宙学研究中的高红移标准烛光。我们已经提出了一种新的方法来校准伽玛暴距离指示器与Ia型超新星（SNe Ia）的数据在一个完全宇宙学无关的方式，以避免圆形的问题，限制了伽玛暴直接使用探测宇宙学[N。Liang，W. K.肖氏Y. Liu和S. N. Zhang，Astrophys. J. 685，354（2008）.]。本文提出了一种简单的方法，将GRB数据合并到联合观测数据分析中，以约束宇宙学模型，该方法不使用用于校准GRB数据的SNe Ia数据点，以避免它们之间的任何相关性。利用内插法标定的高红移伽玛暴数据、超新星Ia的本构集、Wilkinson微波各向异性探测器5年观测的宇宙微波背景辐射、光谱学Sloan数字巡天数据Release 7星系样本的重子声学振荡，星系团中的x射线重子质量分数，观测哈勃参数与红移数据。通过与有、无伽玛暴联合约束的比较，我们发现伽玛暴对联合宇宙学约束的贡献是宇宙学参数置信区间的微小移动，从而更好地封闭了$Λ$ CDM模型。最后，我们重建宇宙的加速历史，直到$z>6$与超新星Ia和伽玛暴的距离模量，并发现一些功能，偏离$Λ$ CDM模型，似乎有利于振荡宇宙学模型，但需要进一步的调查，以更好地了解这种情况。
2010-04-20 astro-ph.CO
