Revisiting the distance duality relation using a non-parametric regression method
由距离对偶关系（DDR）给出的光度距离$D_L$与角直径距离$D_A$之间的相互依赖关系在观测宇宙学中具有重要意义。它与宇宙微波背景辐射的温度-红移关系密切相关.任何偏离$η(z)\equiv \frac{D_L}{D_A (1+z)^2} =1$的行为都预示着新物理学的可能出现。我们在这项工作中的目的是检查这些关系的一致性，使用非参数回归方法，即，LOESS与SIMEX。这种技术避免了对宇宙学模型的依赖，并以最小的假设集工作。此外，为了分析该方法的效率，我们模拟了一个数据集的$200$点的$η(z)$数据的基础上的现象学模型$η(z)= (1+z)^ε$。用不同红移下的CMB辐射温度计算了模拟数据点的误差。为了检验距离对偶关系，我们使用JLA SNe Ia光度距离数据，而角直径距离是从射电星系数据集获得的。由于DDR与CMB温度-红移关系有关，因此我们也利用CMB温度数据重建了$η(z)$。值得注意的是，利用CMB数据，我们能够研究DDR到非常高红移的$ z = 2.418$的演化。在这个分析中，我们没有发现在整个红移范围内的$1σ$区域内偏离$η=1$的证据（$0 < z \leq 2.418$）。
2016-07-05 astro-ph.CO
Reconstruct the Distance Duality Relation by Gaussian Process
本文利用与宇宙模型无关的高斯过程重建了距离对偶关系。总的来说，GP扮演着两个重要角色。一个是形成表示偏离DD关系的$η$趋势，另一个是产生在相同红移处的亮度-距离（LD，$D_{L}$）和角-直径-距离（ADD，$D_{A}$）数据。利用不同光变曲线拟合器（包括MLCS 2K 2和SALT 2）的Ia型超新星数据和不同星系团形态的ADD数据（包括椭圆$β$和球形$β$模型），给出了$η$的形状。与MLCS 2K 2光变曲线拟合器相关的数据的$η$值高于与SALT 2光变曲线拟合器相关的数据。对于星系团的形态，DD关系优于椭圆关系。
2015-01-06 astro-ph.CO
Cosmological-model-independent tests of cosmic distance duality relation with Type Ia supernovae and radio quasars
在本文中，我们调查的宇宙距离对偶关系（CDDR）的可能偏差使用最大的SNe Ia（万神殿）和紧凑的射电类星体（QSO）的样本组合，通过两个模型无关的方法。CDDR的偏差写为$D_L(z)/D_A(z)(1+z)^{-2}=η(z)$和$η(z)=e^{τ(z)/2}$，参数化为$F_1$（$τ(z) = 2ε_1 z$）和$F_2$（$τ(z) = (1+z)^{2ε_2}-1$）。此外，为了比较这两个结果的距离，两个宇宙模型独立的方法，即，用邻近Ia超新星方法和GP方法对同一红移的两个不同数据进行匹配。我们的研究结果表明，与文献中得到的结果相比，有一个精度的改善时，使用最新的超新星Ia和类星体的样本。特别地，在邻近Ia型方法的框架下，CDDR将被约束在模型$F_1$中的$Δε_{1} = 0.013$和模型$F_2$中的$Δε_{2}=0.018$的精度上。关于GP方法，观察到较大的数据大小将对CDDR参数产生更严格的约束。因此，随着宇宙学观测和分析方法的进一步发展，我们的分析提供了一个深入了解在宇宙的早期阶段，或至少涉及新的物理学的不明不透明度来源的证据。
2022-06-10 astro-ph.CO
Consistency relation for $R^p$ inflation
我们考虑用$p \approx 2$进行$R^p$膨胀，允许与$R^2$膨胀有小的偏差。利用Einstein框架下的暴胀子势，我们构造了标量谱指数、张量-标量比以及标量谱指数的运行之间的一致性关系，这将有助于在未来的观测中约束对$R^2$暴胀的偏离.
2015-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic distance duality and cosmic transparency
我们比较了超新星观测（标准烛光）和重子声学振荡数据（标准标尺）这两种距离指示器的距离测量结果。从SDSS，6dFGS和最新的BOSS和WiggleZ调查的BAO数据的超新星的Union 2样本被用来寻找偏离距离对偶关系。我们发现超新星比BAO测量的预期要亮。光度距离倾向于比从角直径距离估计中预期的要小，这在早期的距离对偶性研究中也发现了，但这种趋势在统计上并不显著。这进一步限制了宇宙的透明度。
2013-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting the cosmic distance duality relation with machine learning reconstruction methods: the combination of HII galaxies and ultra-compact radio quasars
本文利用高斯过程和人工神经网络两种机器学习重构方法，结合HII星系和超致密射电类星体观测数据，评估了宇宙距离对偶关系，发现在重叠红移域内CDDR有效，且高红移下违反参数约束达$10^{-3}$级别。
2021-10-03 astro-ph.CO
Cosmic distance duality as a probe of minimally extended varying speed of light
通过对最小扩展光速变化模型$D_{L}/D_{A}(1+z)^{-2} = (1+z)^{b/8}$的宇宙距离对偶关系（CCDDR）的分析，得到了该模型的电流约束.我们使用万神殿Ia型超新星（SNIa）的数据，哈勃参数$H(z)$使用宇宙计时器的方法，和宇宙微波背景（CMB）距离先验的最新普朗克数据。我们发现，目前的数据显示1- $σ$偏离标准CCDDR。因此，这提供了对meVSL模型的约束，未来的精确观测可能会对其施加更强的约束。
2021-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing the distance-duality relation with high-$z$ data
强引力透镜的测量与Ia型超新星（SNe Ia）的观测结合起来，被用来检验宇宙距离对偶关系（CDDR）$D_L(z)/[(1+z)^2D_A(z)]=η=1$的有效性，其中$D_L(z)$和$D_A(z)$分别是到给定红移$z$的光度和角直径距离。然而，几个透镜系统位于间隔$1.4 \leq z \leq 3.6$中，即，超出了目前超新星Ia汇编（$z \approx 1.50$）的红移范围，这阻碍了这种测试的充分探索。在本文中，我们绕过这个问题，测试CDDR考虑到观测的强引力透镜以及SNe Ia和{一个子样本}的最新的伽玛射线暴距离模量数据，其红移范围是$0.033 \leq z \leq 9.3$。{我们用二次多项式函数参数化它们的光度距离，并通过使用四个不同的$η(z)$函数：$η(z)=1+η_0z$，$η(z)=1+η_0z/(1+z)$，$η(z)=(1+z)^{η_0}$和$η(z)=1+η_0\ln(1+z)$来搜索与CDDR有效性的可能偏差。与以前的测试在红移低于$1.50$，$η_0$的可能性在很大程度上取决于$η(z)$功能考虑，但我们没有发现显着偏离CDDR有效性（$η_0=0$）。然而，我们的分析还指出，当一个人在更高的红移拟合数据来测试CDDR时需要谨慎，并且为了获得更准确的结果，还需要更好地理解透镜的质量分布。
2017-09-26 astro-ph.CO
Consistency testing for invariance of the speed of light at different redshifts: the newest results from strong lensing and type Ia supernovae observations
本文提出一种结合强引力透镜和Ia型超新星观测的模型无关方法，检验不同红移下光速不变性，发现当前观测下光速无明显偏离，且未来巡天数据将实现更严格的检验。
2021-06-29 astro-ph.CO
The impact of 2D and 3D BAO measurements on the Cosmic Distance Duality Relation with HII galaxies
本研究结合HII星系与2D/3D BAO数据，通过ANN重建和四种参数化检验宇宙距离对偶关系，发现无显著偏差且数据间一致，支持标准CDDR。
2025-10-06 astro-ph.CO
Constraints on the duality relation from ACT cluster data
宇宙距离对偶关系（CDDR）$d_L(z) (1 + z)^{2}/d_{A}(z) = η$，其中$η= 1$和$d_L(z)$和$d_A(z)$分别是光度和角直径距离，只要光子数守恒，引力由度规理论描述，它就成立。因此，检验这样的假设是宇宙学和基础物理学的一项重要任务。在本文中，我们使用91测量的气体质量分数的星系团最近报告的阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）调查，随着Ia型超新星观测的联盟2.1编译探测可能偏离值$η= 1$。尽管与标准的假设一致，我们发现这种数据组合倾向于支持$η$的负值，这可能与一些物理过程有关，这些物理过程增加了光子的数量，并修改了上述与$d_L < (1+z)^2d_A$的关系。
2014-06-21 astro-ph.CO
Probing the Distance Duality Relation with Machine Learning and Recent Data
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）
本文利用机器学习和最新数据探测距离双关关系，发现参数化方法中DDR存在显著违反，而模型无关方法则显示较小偏差，强调了模型无关方法的重要性。
2025-12-02 astro-ph.CO
Searching for deviations from the General Relativity Theory with gas mass fraction of galaxy clusters and complementary probes
如今，由于宇宙学数据精度的提高，人们已经有可能在大宇宙尺度上进行测试，以寻找偏离广义相对论理论的现象。特别是有一类修正的引力理论在电磁领域打破了爱因斯坦等效原理（EEP），产生了精细结构常数的变化，破坏了宇宙距离对偶关系和宇宙微波背景（CMB）辐射的演化规律。在最近的论文中，这类理论已经用星系团的角直径距离、Ia型超新星和CMB温度进行了检验。在这项工作中，我们提出了一个新的测试，考虑最近的X射线表面亮度观测的星系团与Ia型超新星和CMB温度。{The这里的关键点是我们考虑了星系团的X射线气体质量分数对精细结构常数的可能变化和宇宙距离对偶关系的违反的依赖性。我们的基本结果是，这种新的方法是与以前的一个竞争，它也没有表现出显着偏离广义相对论。
2017-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Multiple measurements of quasars acing as standard probes: exploring the cosmic distance duality relation at higher redshift
广义相对论再现了当前主要的宇宙学观测，假定宇宙距离对偶关系（CDDR）在所有尺度和时代都是有效的。然而，CDDR在最远观测到的Ia型超新星（SN Ia）和宇宙微波背景（CMB）之间的红移间隔中测试得很差。本文提出了一种新的检验CDDR有效性的思路，即通过对高红移类星体的多次测量来检验CDDR的有效性。光度距离是从类星体的紫外和X射线光度之间的关系推导出来的，而角直径距离是从射电类星体的紧凑结构中获得的。这将创造一个宝贵的机会，在那里两个不同的宇宙距离相同的物体在高红移进行比较。我们的约束条件比基于不同观测数据的其他现有结果更严格，并且没有证据表明$z\sim 3$偏离CDDR。这种对基本宇宙学原理的精确的独立于模型的测试可以成为精确宇宙学的里程碑。
2020-02-23 astro-ph.CO
Two new tests to the distance duality relation with galaxy clusters
宇宙距离对偶关系是宇宙学的一个里程碑，涉及到光度和角直径距离。任何关系的偏离都指向新的物理学或观测中的系统误差，因此关系的检验对于建立一致的宇宙学框架是极其重要的。在这里，两个新的测试提出了基于星系团观测（角直径距离和气体质量分数）和$H(z)$测量。通过应用高斯过程，一种非参数方法，我们能够推导出约束偏离的关系，没有证据的偏差，发现在这两种方法，加强宇宙学和天体物理学的假设，迄今为止通过。
2015-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Model-Independent Probe of Cosmic Distance Duality Relation
本文利用强引力透镜和超新星数据，在FLRW度规下不依赖具体宇宙学模型，通过距离求和规则探测宇宙距离对偶关系，发现其在平坦和非平坦宇宙中均与观测高度相容。
2025-01-25 astro-ph.CO gr-qc
A test of cosmic distance duality relation using SPT-SZ galaxy clusters, Type Ia supernovae, and cosmic chronometers
我们使用52个SPT-SZ星系团的样本，以及XMM-牛顿的X射线测量，进行了宇宙距离对偶关系的测试。为了进行这个测试，我们需要在星系团的红移处估计光度距离（$D_L$）。为此，我们使用三个独立的方法：直接使用$D_L$从最近的Ia型超新星从联盟2.1样本，非参数重建$D_L$使用相同的联盟2.1样本，最后使用$H(z)$测量宇宙计时器和重建$D_L$使用高斯过程回归。我们使用四个不同的函数来表征与CDDR的偏差。这些（$4 \times 3$）分析的所有结果均与CDDR一致，在1 $σ$范围内。
2021-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining axionlike particles using the distance-duality relation
在观测宇宙学中使用的一个基本结果是距离对偶关系（DDR），它将光度距离$D_L$与角直径距离$D_A$联系起来，在给定的红移$z$。我们采用观察到的限制，这种关系来约束轴子类粒子（ALP）与光子的耦合。通过我们在标准$Λ$ CDM宇宙中详细的$3D$ ALP光子混合模拟和Holand \& Barros（2016）中观察到的最新DDR限制，我们限制了质量为$\le 10^{-15}$ eV的ALP的耦合常数$g_ϕ\le 6 \times 10^{-13} GeV^{-1}\left(\frac{nG}{\langle B \rangle_{\rm Mpc}}\right)$。DDR观测结果可以对未来的ALP混合提供非常严格的约束。DDR中的任何偏差也可以常规地解释为光子衰减为轴子，反之亦然。
2016-12-31 astro-ph.CO hep-ph
Machine learning forecasts of the cosmic distance duality relation with strongly lensed gravitational wave events
我们使用模拟的强透镜引力波事件从爱因斯坦望远镜演示如何光度和角直径的距离，$d_L(z)$和$d_A(z)$分别，可以结合在一个模型独立的方式来测试偏离宇宙距离对偶关系和标准宇宙学模型。特别是，我们使用两种机器学习方法，遗传算法和高斯过程，来重建模拟数据，我们表明，这两种方法都能够正确地恢复底层的基准模型，并可以提供在中间红移时，应用到未来的爱因斯坦望远镜数据的水平约束。
2021-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Directional Tests of the Cosmic Distance Duality Relation using Pantheon+ and BAO
Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院）
本文利用Pantheon+和BAO数据，通过高斯过程重建角直径距离，检验宇宙距离双关系的各向异性，发现观测到的各向异性幅度与各向同性预期一致，得出95%置信度上限为0.025，无内在各向异性证据。
2026-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Consistency Relation and Non-Gaussianity in a Galileon Inflation
我们根据普朗克2015年的观测数据研究了一个特殊的伽利略暴胀，以约束模型参数空间。我们研究了密度微扰的原始模式的频谱，通过扩展的作用到第二阶微扰。然后我们将作用量展开到三阶，求出三点关联函数，从而求出这种情况下原始扰动的非高斯性的振幅。我们研究了在等边和正交配置的非高斯性的振幅和测试模型与最近的观测数据。我们的分析表明，对于某些范围内的非最小耦合参数，该模型是与观察一致的，它也有可能有很大的非高斯性，这将是可观察到的未来的改进实验。此外，我们获得了张量功率谱的倾斜，并测试了标准的暴胀一致性关系（$r=-8n_T$）对普朗克2015数据集的最新边界。我们发现，在这个设置的标准一致性关系略有偏差。然而，这种偏差似乎还不够显著，无法有把握地检测到。
2016-11-27 astro-ph.CO gr-qc
High-redshift cosmography with a possible cosmic distance duality relation violation
本研究利用高红移几何距离和Padé方法进行宇宙学测量分析，在不假设宇宙距离对偶关系（CDDR）有效性的情况下，结合SN、BAO和CC数据约束模型，未发现显著偏离CDDR的迹象，结果与ΛCDM模型一致，并提出了一种测试CDDR的新方法。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Distance duality relation in symmetric teleparallel gravity
INAF – Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN, Sezione di Roma 1（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）
研究对称遥平行引力中距离对偶关系，证明标准Etherington关系在非度规存在时仍成立，但电磁场与非度规标量的非最小耦合会导致光子数流不守恒，从而动态破坏DDR，并推导了广义DDR公式。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Opacity-Free Method of Testing the Cosmic Distance Duality Relation Using Strongly Lensed Gravitational Wave Signals
提出一种无消光的强引力透镜引力波检验方法，将 CDDR 偏离参数纳入波形，模拟显示单个信号即可将 η0 约束至 0.5–2.6%。
2024-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Strongly lensed gravitational waves as the probes to test the cosmic distance duality relation
宇宙距离关系（DDR）通过简单的公式将角直径距离（$D_A$）和光度距离（$D_L$）相关联，即，$D_L=(1+z)^2D_A$。强透镜引力波（GW）提供了一种独特的方法来同时测量GW源的$D_A$和$D_L$，因此可以用作探测DDR的探针。在本文中，我们展望了使用强透镜GW事件从未来的爱因斯坦望远镜测试DDR。我们将DDR的可能偏差写为$(1+z)^2D_A/D_L=η(z)$，并考虑了$η(z)$的两种不同参数化，即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。数值模拟结果表明，对于ET观测到的约100个强透镜GW事件，参数$η_0$可以分别约束在$1.3\%$和$3\%$两个参数化水平上.
2020-10-08 astro-ph.CO gr-qc
A test for cosmic distance duality
宇宙距离对偶关系（CDDR）的检验是宇宙学和基础物理学的一项重要任务，因为任何对它的违背都是新物理的明证。在这封{ \it Letter}中，我们提出了一种新的CDDR测试方法，仅使用Sunyaev-Zeldovich（$f_{SZE}$）和X射线表面亮度（$f_{X-ray}$）观测中星系团气体质量分数的测量值。我们发现，当前$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$观测之间的关系由$f_{SZE}=ηf_{X-ray}$给出，其中$η$量化了与CDDR的偏差。由于后一种表达是有效的同一对象在一个给定的星系团样本，所提出的方法消除了可能的污染，从不同的系统学误差源和红移的差异参与光度和角直径距离测量。我们应用这种宇宙学模型独立的方法，最近的$f_{X-ray}$和$f_{SZE}$的数据，并显示没有显着违反的CDDR被发现。
2012-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the cosmic distance duality relation with baryon acoustic oscillations and supernovae data
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）；Ningxia University（宁夏大学）；Northeastern University（东北大学）
利用BAO和SN数据测试CDDR，发现SN绝对光度校准对偏离检测有关键影响，部分参数化下出现2σ偏离，但整体无显著违反证据。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限，并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下，D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明，自然耦合常数（$g=λ=0.1$）可以实现的情况下，D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
