The Cosmological Consistency Relation in a Universe with Structure
在这篇简短的论文中,我们确定了结构对宇宙学一致性关系的影响,这种关系在完美的弗里德曼宇宙中是有效的。我们发现,在$Λ$ CDM的一致性关系是违反了约1.5%的红移$z\simeq 2$和这种违反提高到2%,在$z\simeq 5$和3%,在$z\simeq 10$之后,它解决在约2.7%的$z>10$。这种宇宙结构对距离红移关系的影响,对通过宇宙距离确定暗能量状态方程也非常敏感。它实际上导致了$w(z)$明显的非物理行为,甚至在$z\sim 2.5$处发散,我们也在这里讨论。
2019-11-27 astro-ph.CO gr-qc
'Constraint consistency' at all orders in Cosmological perturbation theory
本文研究了两阶爱因斯坦方程和约化作用量方法在不同暴胀模型下的等价性。我们指出了一个关键的一致性检查,我们称之为“约束一致性”,需要得到满足。我们提出了一种快速有效的方法来检查任何模型,包括修改后的重力模型的一致性。我们的分析指出了一个重要的特征,这是至关重要的通货膨胀模型的建立,即,所有的“约束”不一致的模型有高阶Ostrogradsky的不稳定性,但反过来是不正确的。换句话说,我们可以有带约束失效函数和位移向量的模型,尽管它可能有奥斯特罗格拉茨基不稳定性。在二阶摄动变量幂律暴胀极限下,得到了非正则标量场的单变量方程。
2016-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of Relevant Cosmological Deformations on all Scales
利用宇宙学扰动理论,我们证明了引力的最相关形变在线性水平上是一致的。特别地,我们证明了从次到超哈勃尺度的弱耦合区中不存在违反负范数的么正性态。这表明最近提出的变形重力的经典自我保护机制扩展到整个运动学域。
2011-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonparametric test of consistency between cosmological models and multiband CMB measurements
我们提出了一种新的方法来测试宇宙学模型的一致性与多波段CMB数据使用非参数的方法。在我们的分析中,我们校准的REACT(坐标变换后的风险估计和自适应)的置信水平与距离的函数空间(\textit{confidence distances})的基础上的Monte Carlo模拟,以测试假设的宇宙学模型与观测的一致性。为了证明算法的适用性,我们将普朗克2013年的温度数据与宇宙学的和谐模型进行了对比,考虑了两种不同的普朗克光谱组合。为了在数据和理论预期之间进行准确的定量统计测量,我们校准了REACT置信距离,并使用数据的许多实现来执行偏差控制。我们在这项工作中使用普朗克2013年温度数据的结果将最佳拟合$Λ$ CDM模型置于距非参数置信集中心的$95\% (\sim 2σ)$置信距离处,同时重复分析排除普朗克$217 \times 217$ GHz光谱数据,最佳拟合$Λ$ CDM模型移动到$70\% (\sim 1σ)$置信距离。偏离最佳拟合$Λ$ CDM模型的数据中最突出的特征似乎是在低多极$ 18 < \ell < 26$大于$2σ$,$\ell \sim 750$在$\sim1$到$2 σ$和$\ell \sim 1800$大于$2σ$水平。排除$217\times217$ GHz频谱后,$\ell \sim 1800$处的特征在$\sim1$至$2 σ$置信水平下显著性显著降低。…
2015-06-12 astro-ph.CO
KiDS-Legacy: Consistency of cosmic shear measurements and joint cosmological constraints with external probes
本文通过多层一致性指标验证 KiDS-Legacy 宇宙剪切数据,并联合 DES Y3、Pantheon+ 与 DESI Y1 给出与 Planck 一致的宇宙学约束。
2025-10-20 astro-ph.CO
Testing the Origin of Cosmological Magnetic Fields through the Large-Scale Structure Consistency Relations
研究了描述暗物质、重子和磁场演化的后复合宇宙磁流体动力学方程组的对称性。这是在流体方程和相空间中的Vlasov-Poisson-麦克斯韦方程组的水平上完成的。本文讨论了在磁场和物质超密度情况下,(n + 1)-相关函数软极限的相容性关系。特别是,我们强调,任何违反这种一致性关系在相同的时间将指向一个膨胀的起源磁场。
2014-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the consistency of early and late cosmological parameters with BAO and CMB data
本文利用BAO和CMB数据,通过定义早期与晚期参数比值ratio(ω_m)检验其一致性,得到1.0069±0.0070,表明ΛCDM框架下无张力,哈勃张力或源于数据差异或系统误差,并预测未来巡天可提升参数精度。
2024-05-14 astro-ph.CO
Quantum cosmological consistency condition for inflation
我们研究了暴胀模型的量子宇宙学隧穿情形。在路径积分的方法,我们得到相应的隧穿概率分布。这个分布中的一个尖峰可以解释为暴胀的初始条件,因此可以解释为暴胀能量尺度的量子宇宙学预测。这个能量尺度本身也是任何暴胀模型的真实预测,因为暴胀过程中产生的原初引力子在宇宙微波背景的B极化中留下了印记。通过这种方式,人们可以推导出暴胀模型的相容性条件,保证与隧穿起源的相容性,并可以导致可检验的量子宇宙学预测。对于自然通货膨胀模型,给出了一般方法的显式证明。
2014-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-zero density-velocity consistency relations for large scale structures
我们提出了确切的运动学一致性关系的宇宙结构,不消失在相同的时间,因此可以测量的调查。这些依赖于密度和速度或动量场之间的互相关。实际上,小尺度结构通过长波长模式的均匀输运(仅通过观察密度相关性无法在相同时间检测到)引起了可以测量的速度场振幅的偏移。这些相容性关系仅依赖于弱等价原理和高斯初始条件。他们仍然有效的非线性制度和有偏见的星系领域。它们可以用来约束非标准的宇宙学场景或大尺度星系偏差。
2017-02-07 astro-ph.CO
CMB Lens Sample Covariance and Consistency Relations
来自CMB温度场和偏振场的两点和更高点统计的引力透镜信息是内在相关的,因为它们被最后散射和观察之间的相同结构实现所透镜化。使用透镜样本协方差的分析模型,我们表明,有一个模式,单独测量的透镜CMB功率谱和透镜重建,进行这种相关性的大部分。一旦这些测量成为透镜样本方差占主导地位,这种模式应该提供一个有用的一致性检查之间的观测,在很大程度上是免费的采样和宇宙学参数的错误。违反一致性可能表明数据和透镜重建中的系统误差或最后散射的新物理学,其中任何一个都可能使宇宙学推断产生偏差,并使引力波失去光泽。第二种模式为空间平坦的宇宙提供了较弱的一致性检查。我们的分析隔离的额外信息提供的透镜在一个独立的方式,但也是有用的理解和预测CMB宇宙学参数误差的扩展$Λ$ CDM参数空间的暗能量,曲率和大质量中微子。为此,我们引入并测试了一种简单但准确的预测技术,即既不双重计数透镜信息,也不忽略观测量中的透镜。
2017-02-16 astro-ph.CO
Consistency tests in cosmology using relative entropy
随着来自当前和即将到来的实验的高精度数据,对标准宇宙学模型进行一致性检验变得越来越重要。在这项工作中,我们专注于不同的数据集和方法之间的一致性措施,使我们能够评估不同模型的拟合拟合优度。我们使用相对熵或Kullback-Leibler(KL)发散来解决这两个问题[Kullback等人,1951年]。首先,我们重新审视了相对熵作为数据集之间的一致性度量,并进一步研究了它的一些关键属性,如不对称性和路径依赖。然后,我们介绍了一种新的模型拒绝框架,这是基于相对熵和后验预测分布。我们在几个玩具模型上验证了该方法,并将其应用于普朗克2015年JLA和CMB约束的Ia型超新星数据,测试了数据与六种不同宇宙学模型的一致性。
2019-01-06 astro-ph.CO
Statistical consistency of sign-switching vacuum energy with cosmological observations
Plaksha University(普拉克斯哈大学);Universidade Federal do Paraná(巴拉那联邦大学);Federal University of Latin American Integration (UNILA)(拉丁美洲联邦大学)
研究通过非高斯诊断评估Λ_sCDM模型在宇宙学观测中的统计一致性,发现其在中等红移处改善几何兼容性,但参数张力减少不等于预测一致性提升。
2026-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological tensions and $\mathcal{Q}_{\rm CDM}$ as an alternative to $Λ$CDM
本文提出Q_CDM模型作为ΛCDM的替代方案,通过场论方法描述 quintessence 场与暗物质的相互作用,并研究其对哈勃张力和S8异常的缓解作用。
2025-03-12 astro-ph.CO
Consistency of DES and DESI distances and the Standard Cosmological Model
Willamette University(威拉米特大学);University of Kansas(堪萨斯大学)
检验CMB、DESI重子声学振荡和DES Ia型超新星在平坦ΛCDM框架下的距离-红移关系一致性,发现低红移系统误差可能是暗能量演化偏好的来源。
2026-06-18 astro-ph.CO
A Consistency Relation for the CMB B-mode Polarization in the Squeezed Limit
一个大尺度的温度扰动有一个非零的相关性与短尺度上的宇宙起源的B-模式的功率谱,而相应的相关性预计为零的B-模式来源于银河前景。因此,我们计算压缩极限的三点函数,其中一个相关的温度波动在大尺度上的两个偏振模式在小尺度上。在B模偏振的特殊情况下,我们得到了一个联系$TBB$三点函数的压缩极限与宇宙学B模功率谱的关系,它可以作为一个相容关系.原则上,这有助于区分原始信号和星际尘埃引起的信号。
2014-07-23 astro-ph.CO
Assessing consistency between CMB temperature and polarization measurements, with application to Planck, ACT and SPT
普朗克的宇宙微波背景温度和偏振观测是约束宇宙学模型的首要数据集。宇宙方差限制温度在大和中等尺度的今天占主导地位的约束,极化提供了额外的约束力和进一步审查的模型。为了完成普朗克的这张照片,地面实验,如阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)和南极望远镜(SPT)继续增加小尺度的温度和偏振测量,允许从$TE$和$EE$功率谱中提取竞争性宇宙学约束。同时匹配所有这些严格的探针是任何宇宙学模型的关键挑战和验证步骤。特别地,$Λ$ CDM要求温度和偏振测量之间的紧密一致性。在本文中,我们提出了一些方法来识别和量化温度和极化之间可能存在的不一致性,我们将它们应用到最新的普朗克,ACT和SPT数据,并没有发现偏离$Λ$ CDM的证据。这些方法的应用将对未来更有约束力的CMB数据具有更大的重要性。
2022-04-04 astro-ph.CO
Density-Shear Baryon Acoustic Oscillation as a Cosmological Consistency Check
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hongkong-Macau Greater Bay Area, SYSU(粤港澳大湾区嫦娥探月科学中心,中山大学);Department of Strategic & Advanced Interdisciplinary Research, Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室战略与先进交叉研究部);Department of Astrophysical Sciences, Princeton University(普林斯顿大学天体物理学系)
本文探讨GI BAO作为一致性检验工具,通过光度数据集首次测量GI BAO,并验证密度BAO、剪切测量和线性对齐模型的可靠性。
2026-07-02 astro-ph.CO
Angular averaged consistency relations of large-scale structures
引力成团的宇宙学动力学满足一个关于宇宙学参数的近似不变性,这个近似不变性经常被用来简化分析计算。我们描述了这种近似的对称性如何产生的角度平均一致性关系的物质密度相关性。这使得人们可以写出$(\ell+n)$密度相关性,其中$\ell$大尺度线性波数在角度上积分,而$n$固定小尺度非线性波数,根据小尺度$n$点密度相关性和涉及大尺度波数处的线性功率谱的$\ell$前因子。这些关系对于等时统计并不消失,它们超越了已知的运动学一致性关系。它们可以用来探测原始的非高斯性、引力的修正、星系偏置方案的局限性,或者帮助设计引力集群的分析模型。
2014-06-06 astro-ph.CO
Consistency of Equations for the Single Scalar Field Case in Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory
我们推导了爱因斯坦方程和Klein-Gordon方程的规范不变变量的一般情况下的二阶微扰。证明了所有方程的一致性。这一确认意味着所有导出的二阶方程是自洽的,并且这些方程在这个意义上是正确的。我们还讨论了这些方程的物理含义。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Torsion, an alternative to the cosmological constant?
我们用哈勃图对爱因斯坦-嘉当的理论进行了反驳,得到了否定的答案。相反的研究结果在文献中似乎源于一个错误的领域方程。
2013-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Influence of Small-Scale Inhomogeneities on the Cosmological Consistency Tests
目前的宇宙学暗区(暗物质加上暗能量)正在挑战我们对宇宙中发生的物理过程的理解。最近,一些作者试图证伪这种暗物质-暗能量范式的基本假设。在这封信中,我们表明,过度简化的测量过程可能会产生假阳性的任何一致性测试的基础上,全球均匀和各向同性的LCDM模型和它的扩展历史的基础上的距离测量。特别是,当考虑到由于聚集物质或空隙引起的局部不均匀性效应时,似乎存在明显违反基本假设(“哥白尼原理”)的情况。相反,偏差的幅度也探测到的可靠性程度的现象学戴尔-罗德程序面临的预测与弱透镜的方法的准确性。最后,提出了一种新的方法来重建LCDM模型中的不均匀性效应,并讨论了如何区分不同宇宙学中的团簇效应(或空洞效应)的一些建议.
2012-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Consistency relations between the source terms in the second-order Einstein equations for cosmological perturbations
除了在四维均匀各向同性背景宇宙中得到的二阶Einstein方程外,我们还在不忽略任何扰动模式的情况下,导出了规范不变的理想流体的连续性方程和Euler方程的二阶扰动。证明了二阶爱因斯坦方程的所有方程与物质场运动方程的一致性。由于这种一致性检查,我们可以说所有二阶方程的集合都是自洽的,并且在这个意义上它们是正确的。
2009-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alternatives to Cosmological Inflation
暴胀范式,虽然在现象学上非常成功,但有几个概念上的问题,这些问题促使人们寻找早期宇宙宇宙学的替代方案。在此,将审查两种可能的备选方案。- 弦气体宇宙学和物质反弹。并指出其成功之处和存在的问题。
2009-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extra polarization states of cosmological gravitational waves in alternative theories of gravity
在宇宙学扰动理论中,宇宙引力波通常与度规微扰中的无迹部分联系在一起。这些模式正是广义相对论中常见的极化“+”和“x”。然而,在大多数引力理论中,引力波可以呈现出比这两种偏振态更多的偏振态。在这种情况下,纽曼-彭罗斯形式主义是特别适合于评估非零GW模式的数量。在目前的工作中,我们打算考虑这些额外的偏振态的宇宙引力波在替代理论的引力。作为应用,我们推导出两个具体的理论,即,一般标量张量理论,提出了四个偏振态和大规模的双度规理论,这是在最一般的情况下,与6个偏振态的GWs的动力学方程。这里所提供的数学工具是相当通用的,因此它可以用来研究所有度规引力理论中的宇宙学扰动。
2010-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of the mass variation formula for black holes accreting cosmological fluids
我们解决球形吸积的一般流体到黑洞。我们表明,如果黑洞度规满足一定的条件下,在存在的测试流体,它是可能的,以获得一个完全相对论处方的黑洞质量变化。虽然由此产生的方程可能看起来很明显,因为它的一种形式出现在史瓦西度规的推导过程中,这个几何论证是必要的,以确定允许质量随时间变化所增加的自由度。这一结果有应用宇宙学吸积模型,并提供了一个推导的第一性原理作为基础的吸积方程已经在文献中使用。
2011-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear cosmological consistency relations and effective matter stresses
我们提出了一个完全非线性的框架来构造一致性关系,以测试一般的宇宙学方案使用的大尺度结构的演变。它是基于协变的方法结合一个框架,这是纯粹的度量,正常的框架。作为一个例子,我们将这个框架应用到LambdaCDM模型,通过将度量势上的通常一阶条件扩展到二阶,其中两个势开始彼此不同。我们认为,在正常的框架下工作不仅是一个实际的选择,但也有助于非线性动力学的物理解释。在这个框架中,有效压力和各向异性应力出现在第二阶微扰理论,即使是“无压”的灰尘。我们量化了它们的影响,并将它们与一般聚集暗能量流体的压力和DGP模型中的各向异性应力进行比较,以供说明。此外,我们还讨论了势的失配对确定星系偏差的影响。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Consistence of Gamma Ray Burst Data-set and Supernovae Union2
本文在假设$Λ$ CDM模型是一个潜在正确的宇宙学模型的前提下,利用{ \it多维一致性检验}检验了伽马射线暴(GRB)数据集和超新星联盟2(SNU 2)的一致性.我们发现探针与$1.456σ$和$85.47%$在概率上是不一致的。通过这一观测,可以得出结论,伽玛暴可以与SNU 2相结合,以约束宇宙学模型。
2010-11-17 astro-ph.CO
Testing the consistency of new Amati-correlated gamma-ray burst dataset cosmological constraints with those from better-established cosmological data
本研究分析151个Fermi长伽马射线暴数据集,验证其Amati关系标准化潜力,发现多数模型下A123及联合数据与成熟的H(z)+BAO宇宙学约束存在>2σ张力,仅A28数据一致但统计效力不足。
2025-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial Nucleosynthesis: A Cosmological Probe
在早期的演化过程中,宇宙提供了一个实验室来探索高能的基础物理。早期时代的遗迹,例如宇宙诞生仅几分钟时在原始核合成过程中合成的轻元素,以及大约40万年后质子(和α粒子)和电子(重新)结合时最后散射的宇宙背景光子,可能被用来探测宇宙学和粒子物理学的标准模型。通过比较轻元素丰度的预测值和观测值,检验了原初核合成的内在一致性;通过比较原初核合成的宇宙学参数值和宇宙背景辐射的宇宙学参数值,探讨了标准模型的一致性。
2010-04-29 astro-ph.CO
Cracks in the Standard Cosmological Model: Anomalies, Tensions, and Hints of New Physics
University of Sheffield(谢菲尔德大学)
标准宇宙学模型面临多方面的张力和异常,需谨慎解读数据并确保宇宙学探针的一致性,以避免过度依赖百分比级精度或引入新物理。
2026-01-04 astro-ph.CO
A new measure of tension between experiments
宇宙学测量之间的紧张关系,通过不同的调查或探测一直是重要的-目前正在讨论-因为它们可能导致新的物理学的证据。已经设计了几个测试来探测给定宇宙学模型的数据集的一致性,但它们通常具有不期望的特征,例如对先前体积的依赖,或繁琐的要求,例如近高斯后验分布。我们提出了一个新的数量,定义在一个类似的方式作为贝叶斯证据比,在这些不需要的属性是缺席。我们测试的数量与高斯和非高斯似然的简单模型。然后,我们将其应用到数据从普朗克卫星:我们调查的一致性$Λ$ CDM模型参数获得TT和EE角功率谱测量,以及相互一致的宇宙学参数获得大尺度(多极,$\ell<1000$)和小尺度($\ell \geq 1000$)部分的每个测量,并没有发现显着的差异在六维$Λ$ CDM参数空间。
2018-07-14 astro-ph.CO
Analytic Calculation of Covariance between Cosmological Parameters from Correlated Data Sets, with an Application to SPTpol
宇宙学数据集的一致性检查是一个重要的工具,因为它们可能表明系统误差或解决当前紧张局势所需的$Λ$ CDM修改类型。在这项工作中,我们推导出一种分析方法,用于计算两个相关宇宙学数据集的模型参数之间的相关性,这补充了计算成本更高的模拟。该方法是Fisher分析的扩展,假设高斯似然和已知的数据协方差矩阵。我们将这种方法应用于SPTpol温度和偏振CMB光谱(TE和EE)。我们发现$Λ$ CDM参数之间的弱相关性与9 $\%$之间的TE-仅和EE-仅限制$H_0$和25 $\%$和32 $\%$的相关性分别为log($A_s$)和$n_s$。尽管TE和EE功率谱之间的负相关性,参数的相关性是积极的。TE-EE参数差异与零一致,PTE为0.53,而SPTpol报告的TE和EE功率谱与$Λ$ CDM一致的PTE为0.017。使用模拟,我们发现,这两个测试的结果是独立的,这种差异可以简单地从统计波动。忽略TT-TE和TE-EE比较中的相关性会使$χ^2$偏低,人为地使参数看起来更一致。因此,我们的结论是,这些相关性需要考虑时,执行内部一致性检查的TT与TE与EE功率谱为未来的CMB分析。
2021-01-21 astro-ph.CO
Did the Big Bang and cosmic inflation really happen? (A tale of alternative cosmological models)
本文作为科普文章,向具备基础宇宙学知识的读者介绍了大爆炸和宇宙暴胀模型的优缺点,并探讨了物质反弹、回火宇宙等替代模型,最后分析了这些模型的问题及宇宙学作为物理学特定领域的独特概念挑战。
2024-04-29 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
An alternative singularity-free cosmological scenario from cusp geometries
研究了经典宇宙学奇点问题的另一种几何方法。它是基于一个广义函数$f (x, y) = x^{2} + y^{2} = (1 - z)z^{n}$,其中包括一个尖耦合等值面。这样的几何计算和讨论的背景下,弗里德曼奇性自由宇宙学的前大爆炸的情况被认为是。假设尖点形成的机制是由一个前大爆炸扩展的非常高的能量密度场($> 3 \times 10^{94} kg/m^{3} $)的非线性振荡描述,我们表明,在引力场下的行动遵循的tautochrone的革命,这里理解为主要的投影几何,替代弗里德曼奇点在标准的大爆炸宇宙论。如图所示,这种新方法使我们能够从第一几何原理解释物质和暗能量的本质。
2012-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints from a joint analysis of cosmic growth and expansion
结合对宇宙膨胀历史和宇宙结构增长率的测量是区分不同宇宙学框架和检验引力的关键。最近,Linder(2017)提出了一个新的图来研究这两个量的联合演化轨迹。在这封信中,我们收集了最新的宇宙增长和膨胀率数据集,以提供该图上最先进的观测约束。通过对这两个探测器进行联合统计分析,我们测试了标准的$Λ$ CDM模型,证实了普朗克任务的宇宙微波背景预测和低红移($z<2$)的宇宙生长测量之间存在轻微的紧张关系。然后,我们测试替代模型允许一个单一的宇宙学参数的变化在同一时间。特别是,我们发现一个更大的增长指数比广义相对论($γ=0.65^{+0.05}_{-0.04}$)预测的。然而,总中微子质量为$0.26\pm0.10$ eV的标准模型也提供了对当前数据的类似准确描述。通过模拟与下一代暗能量任务预测相一致的额外数据集,我们表明$z>1$的增长率约束对于区分替代模型至关重要。
2017-07-24 astro-ph.CO
Integrated cosmological probes: Concordance quantified
评价不同宇宙学探测器得出的参数约束的一致性是检验宇宙学模型有效性的一个重要途径。在早期的工作中[Nicola等人,2017],我们计算了$Λ$ CDM的宇宙学参数的约束条件,这些约束条件来自普朗克的CMB温度各向异性和CMB透镜,SDSS的星系聚类和弱透镜,DES SV的弱透镜以及Ia型超新星和哈勃参数测量。在这项工作中,我们扩展了这种分析和量化的一致性之间的派生约束和普朗克协作以及WMAP9,SPT和ACT派生。作为一致性的度量,我们使用Surprise统计[Seehars et al.,2014],其基于相对熵。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型的框架中,我们发现所有的数据集是一致的,彼此在小于1 $σ$的水平。我们强调,相对熵对分析不同部分使用的模型中的不一致性很敏感。特别是,中微子质量的不一致假设打破了参数选择的不变性。当使用一致的模型假设时,在这项工作中考虑的数据集都与彼此和$Λ$ CDM一致,没有证据表明存在张力。
2017-10-16 astro-ph.CO
Neutrinos and dark energy after Planck and BICEP2: data consistency tests and cosmological parameter constraints
BICEP 2实验对宇宙微波背景(CMB)B模偏振的探测表明,在基本标准宇宙学中应该包含张量标量比$r$。本文推广了$Λ$ CDM+ $r$ +中微子/暗辐射模型,用具有常数$w$的动力学暗能量代替宇宙常数.考虑了四种中微子加暗能量模型,即,$w$ CDM+ $r+\sum m_ν$、$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$、$w$ CDM+r + $\sum m_ν$ + $N_{\rm eff}$和$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$ + $m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$模型。本文考虑的观测数据包括普朗克温度数据、WMAP 9年偏振数据、重子声振荡数据、哈勃常数直接测量数据、普朗克Sunyaev-Zeldovich星系团计数数据、普朗克CMB透镜效应数据、宇宙剪切数据和BICEP 2偏振数据。我们测试了四个宇宙学模型中的数据一致性,然后将一致的数据集组合起来对模型进行联合约束。我们专注于参数$w$、$\sum m_ν$、$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$的约束。
2014-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Turnaround overdensity as a cosmological observable: the case for a local measurement of $Λ$
我们证明,在$Λ$ CDM模型的背景下,它是在原则上可以测量的宇宙学常数的值通过跟踪,在宇宙时间,宇宙结构的周转半径的演变。所提出的方法的新颖之处在于,它是本地的,在这个意义上,它使用的宇宙学常数的影响相对较短的尺度上的宇宙结构,而不是在其最大尺度上的宇宙动力学。通过这种方式,它可以为标准宇宙学模型提供重要的一致性检查,并可以给出新物理的迹象,超越$Λ$ CDM。
2016-01-14 astro-ph.CO
What is the price of abandoning dark matter? Cosmological constraints on alternative gravity theories
任何成功的替代引力理论,只要不需要暗物质,都必须符合我们的宇宙学观测。微波背景极化的测量追踪了复合时的大尺度重子速度场,并显示出非常强的$O(1)$、重子声学振荡。在低红移下对星系的大尺度结构的测量显示出光谱中弱得多的特征。如果替代引力理论的结构增长率动力学方程是线性的,那么密度场增长可以用格林函数$δ(\vec x,t) = δ(\vec x,t')G(x,t,t')$来描述。我们表明,格林函数,$G(x,t,t')$,必须有戏剧性的功能,擦除初始重子振荡。这意味着一个加速度定律改变了$\sim 150$ Mpc尺度上的符号。另一方面,如果替代引力理论具有耦合不同尺度上的模式的大的非线性项,则该理论将预测大尺度结构中的大尺度非高斯特征。这些在星系的分布和类星体的分布中都看不到。目前还没有一个关于暗物质的引力理论能够满足这些限制。
2020-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of LCDM with Geometric and Dynamical Probes
LCDM宇宙学模型假设存在一个小的宇宙学常数,以解释观测到的宇宙加速膨胀。尽管在过去的十年里宇宙学数据的质量有了很大的提高,但它仍然是最简单的模型,非常适合(几乎)所有的宇宙学观测。在这次演讲中,我回顾了LCDM提供的越来越成功的拟合最近的宇宙膨胀的几何探测数据。我还简要讨论了一些新出现的缺点,试图适应特定类别的数据(如宇宙速度偶极子流和集群晕配置文件)的模型。最后,我总结了最近的结果,理论上预测的物质过密度($δ_m=\frac{δρ_m}{ρ_m}$)的演变(宇宙膨胀的动力学探测),强调其规模和规范的依赖大宇宙尺度的背景下,广义相对论。一个新的标度相关参数化可以精确地描述甚至在大于100 h ^{-1}Mpc的标度上的微扰增长率,它是在较小的宇宙学标度上有效的著名的标度无关参数化f(a)= \omms(a)^γ的直接推广.
2010-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmicflows-4 and the Cosmological Consistency of Large-Scale Motions
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);University of Hawaii at Mānoa(夏威夷大学马诺阿分校)
本研究分析Cosmicflows-4星表的大尺度相干运动,发现其与ΛCDM模型大体一致,仅存在局域且依赖观测窗的异常特征,需进一步模拟检验。
2026-08-17 astro-ph.CO
Diagnostic Consistency Tests of the Concordance Cosmology
University of Southern Denmark(南丹麦大学);Queen Mary University of London(伦敦玛丽女王大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出一种模型无关的框架,通过角直径距离和径向膨胀率的导数检验大尺度几何结构,提供对标准宇宙学的严格诊断。
2026-08-07 astro-ph.CO
The zoo plot meets the swampland: mutual (in)consistency of single-field inflation, string conjectures, and cosmological data
我们考虑单场膨胀的弦动机的“沼泽地”apturtures表明,有效的标量场理论与一致的UV完成必须有场偏移$Δϕ\lesssim M_{\rm Pl}$,结合足够陡峭的潜力,$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \gtrsim {\cal O}(1)$。在这里,我们表明,沼泽地的构造与现有的观测限制单场膨胀是不一致的。聚焦于观测上有利的凹势类,我们将允许的沼泽地区域映射到膨胀模型的$n_S$ - $r$“动物园图”上,并发现与普朗克卫星和BICEP 2/Keck阵列的一致性需要$M_{\rm Pl} V_ϕ/V \lesssim 0.1$和$-0.02 \lesssim M_{\rm Pl}^2 V_{ϕϕ}/V < 0$,与沼泽地结构处于强张力中。扩展到非规范模型,如DBI通货膨胀并没有显着削弱的界限。
2019-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comment on "Viable singularity-free f(R) gravity without a cosmological constant" [arXiv:0905.1941]
最近在Phys.Rev.Lett中提出了一个修正的f(R)引力模型。102,221101(2009)[arXiv:0905.1941]其宇宙学行为与LCDM明显不同。与以前认为不同于LCDM的自洽f(R)引力模型几乎被排除的观点相反,作者声称所提出的模型在宇宙学上是可行的。在这里,我们表明,虽然该模型满足一些一致性条件,正是因为它离开LCDM行为,它不满足当地的重力约束,此外,预测的物质功率谱与SDSS数据冲突。
2009-10-08 astro-ph.CO
Cosmological constraints on alternative model to Chaplygin fluid revisited
在这项工作中,我们探讨了另一种唯象模型Chaubergin气体提出的H。霍瓦等例如,由一个完美的流体的修改,以解释暗物质和暗能量在宇宙尺度的动力学沉浸在一个平坦或弯曲的宇宙。采用类似于Chaubergin气体的性质,该模型是暗物质和暗能量成分的混合物,仅由一个自由参数表示为$μ$。我们专注于对比这个模型与最近的宇宙学观测Ia型超新星和哈勃参数测量。我们的联合分析产生了一个平坦(弯曲)宇宙的值$μ= 0.843^{+0.014}_{-0.015}\,$($0.822^{+0.022}_{-0.024}$)。此外,在这些约束条件下,我们还估计了减速参数$q_0=-0.67 \pm 0.02\,(-0.51\pm 0.07)$,加减速跃迁红移$z_t=0.57\pm 0.04\, (0.50 \pm 0.06)$和宇宙年龄$t_A = 13.108^{+0.270}_{-0.260}\,\times (12.314^{+0.590}_{-0.430})\,$陀螺仪。我们还报告了一个最佳值的$Ω_k = 0.183^{+0.073}_{-0.079}$一致的$3σ$与普朗克合作报告。我们的分析证实了Hova等人的结果,这种Chaubergin气体是解释宇宙暗区性质的一个合理的替代方案。
2018-12-14 astro-ph.CO gr-qc
The cosmological bulk flow in QCDM model: (In)consistency with $ΛCDM$
利用Ia型超新星观测数据研究了局部宇宙的整体流动,考虑了一类空间平坦的(FRW)时空宇宙模型,其中包含冷暗物质和流体的$Q$分量(QCDM模型)作为标量场,自相互作用由宇宙中演化的势$V(Q)=V_{0}Exp(-λQ)$决定.我们使用Union 2目录的不同累积红移切片。特殊速度的最大似然分析证实,在低红移$0.015 <z<0.1$,整体流是朝着$(l; b) = (302^{o}\pm20^{o}; 3^{o}\pm10^{o})$方向与$v _{bulk} = 240\pm 25kms^{-1} $的速度。这个方向与(SSC)的方向一致,并且与$(1-σ)$的一些先前的研究一致,但是对于高红移的$0.1 <z<0.2$,我们得到$v _{bulk} = 1000\pm 25kms^{-1} $朝向$(l; b) = (254^{+16^{o}}_{-14^{o}}; 6^{+7^{o}}_{-10^{o}})$。这表明,对于低红移,我们的结果是近似一致的$ΛCDM$模型与最新的WMAP最佳拟合宇宙学参数,但对于高红移,他们是在$ΛCDM$的分歧,并支持以前的研究,如Kashlinsky等的结果。al,报告了宇宙的大体积流动。结果表明,在$QCDM$模型中,在小尺度下,暗能量的涨落被阻尼,不进入无压物质的微扰演化方程,而在非常大的尺度$(\sim > 100 h^{-1}Mp…
2020-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Can Massive Gravitons be an Alternative to Dark Energy?
在这项工作中,我们探讨了M. 1998年的维瑟。在他的方法中,维瑟打算通过在爱因斯坦场方程中增加一个双度规张量来考虑引力子的质量。我们的研究表明,一个一致的宇宙学模型来自维瑟的方法。最有趣的特征是加速膨胀阶段自然地从宇宙学模型中出现,并且我们不需要假设任何类型的暗能量来解释遥远的Ia型超新星(SNIa)的当前观测数据。
2010-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Non-Commutative fluid: an alternative source of cosmic acceleration
Indian Statistical Institute(印度统计研究所);Central University of Andhra Pradesh(安得拉邦中央大学)
本文提出非交换流体作为宇宙加速的替代驱动因素,通过非交换框架引入参数σ,无需暗能量或宇宙学常数即可解释宇宙加速膨胀。
2026-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Dark age consistency in the 21cm global signal
提出黑暗时代21cm全局信号的新可观测量——黑暗时代一致性比率,利用亮度温度形状与宇宙学参数无关的特性检验标准$Λ$CDM模型,仅需少数频段测量即可探测超出标准模型的场景。
2023-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Matter Bounce Alternative to Inflationary Cosmology
一个具有初始物质主导的收缩阶段的弹跳宇宙学,在此阶段中,目前用宇宙学观测探测的尺度退出哈勃半径,提供了一种替代暴胀的机制,用于产生几乎尺度不变的宇宙学扰动谱。在这篇评论文章中,我首先讨论了物质反弹场景中宇宙学波动的演化,然后讨论了实现这种场景的各种尝试。观测签名,这将使该问题的反弹,以区别于通货膨胀的范式进行了讨论。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency between cosmological and standard siren observations in evolving dark energy
Institute of Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Universidad Andrés Bello(安第斯贝尔托大学天体物理研究所);Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系)
该研究探讨演化暗能量下,采用特定非最小耦合标量-张量模型预测的引力波相关参数,与GWTC-5约束的一致性,发现宇宙学数据约束与该模型预测存在张力,且参数化模型存在隐式先验问题。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc
An alternative method to generate pre-initial conditions for cosmological $N$-body simulations
目前,网格和玻璃方法是产生均匀颗粒分布(即,前初始条件)的宇宙学$N$体模拟。在这篇文章中,我们介绍了一种替代方法,称为容量约束Voronoi曲面细分(CCVT),它起源于计算机图形学。作为几何平衡态,CCVT粒子构型满足两个约束:(i)与每个粒子相关联的Voronoi胞的体积相等;(ii)每个粒子处于其Voronoi胞的质心位置。我们发现CCVT组态是均匀的和各向同性的,完全遵循最小功率谱$P(k)\propto k^4$,并且在引力相互作用下是相当稳定的。在制作CCVT的过程中加入周期性边界条件是很自然的,因此,我们可以通过平铺小的周期性CCVT来获得更大的CCVT。当应用CCVT预初始条件的宇宙学$N$体模拟,我们表明,它起到良好的网格和玻璃方案。CCVT方法将有助于研究宇宙学模拟中预初始条件的数值收敛性。它也可以用来设置预初始条件的光滑粒子流体动力学模拟。
2018-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.comp-ph
Complementary consistency test of the Copernican principle via Noether's theorem and machine learning forecasts
哥白尼原理(CP),即假设我们不是宇宙的特权观察者,是标准宇宙学模型的基本原则。违反这一假设意味着的可能性,即宇宙的明显加速可以解释,而不需要一个宇宙学常数,暗能量或文件,我们提出了一个新的测试CP有关的距离和膨胀率,通过诺特定理,这是补充其他测试中发现的文献。我们还模拟基准数据的基础上即将举行的第四阶段星系调查,并使用它们来重建哈勃率$H(z)$和角直径距离$d_A(z)$,以预测如何以及我们的零测试可以约束偏差的宇宙学常数模型。我们发现,我们的新的测试可以很容易地排除几个场景的基础上的Lema\^itre-Tolman-Bondi空洞模型在$\gtrsim 3σ$的信心在中高红移($z>0.5$)。
2021-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy Survey internal consistency tests of the joint cosmological probes analysis with posterior predictive distributions
当假设$Λ$ CDM进行分析时,超出- $Λ$ CDM的物理或系统误差可能导致宇宙学数据集的子集出现不一致。我们提出了一个应用程序的内部一致性测试测量的暗能量调查年1(DES Y1)联合探测器分析。我们的分析依赖于在$Λ$ CDM假设下计算这些数据的后验预测分布(PPD)。我们发现,DES Y1的数据有一个可接受拟合优度的$Λ$ CDM,找到一个更坏的适合随机机会的概率${p = 0.046}$。使用数值PPD测试,辅以图形检查,我们表明,大部分的数据向量似乎完全符合预期,虽然我们观察到大规模和小规模的测量之间的小张力。数据向量的一小部分(大约1.5%)显示出异常大的偏离预期;排除这部分数据对宇宙学约束的影响可以忽略不计,但确实将$p$值显著提高到0.10。这里开发的方法将应用于测试DES第3年关节探针数据集的一致性。
2021-03-31 astro-ph.CO astro-ph.IM