$σ$CDM coupled to radiation. Dark energy and Universe acceleration
近年来,手征宇宙模型(CCM)与冷暗物质(CDM)耦合后,作为$σ$ CDM模型被用来研究观测到的宇宙加速膨胀。在Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学中,耦合到宇宙尘埃的暗扇形场(作为暗能量含量)被认为是爱因斯坦引力的来源。这种模型在物质支配时代就有了开端。我们目前的研究有两个目的:将早期的<life>$σ$ CDM推广到辐射主导的时代,并考虑通过相互作用参数$λ$的变化而引起的指数势的变化。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来研究由暗物质、暗能量和辐射分量的测量值所约束的初始条件的可能值。我们的分析包括暗能量对临界密度的贡献、动能与势能之比、减速参数、有效状态方程以及DE状态方程随耦合常数$λ$的演化。与$Λ$ CDM模型进行了比较。该模型的一个新的特点是存在一些潜在的耦合常数值,导致$σ$ CDM解决方案没有过渡到加速膨胀时期。
2014-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Perturbations in a scalar field model with virtues of $Λ$CDM
在精密宇宙学时代,宇宙学常数$Λ$对宇宙的演化给出了相当精确的描述,但它仍然受到微调问题和宇宙符合问题的困扰。在这项工作中,我们调查的扰动在一个标量场模型,驱动最近的加速度在一个类似的方式,宇宙学常数没有和暗能量(DE)密度可比的暗物质(DM)的能量密度在最近的时代开始从任意的初始条件。扰动结果表明,该模型虽然保持了$Λ$ CDM模型的优点,但具有鲜明的定性特征,特别是在现阶段降低了$8 h^{-1}\, \mbox{Mpc}$,$σ_{8}$尺度上的物质功率谱的幅度。
2021-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Testing the $Λ$CDM paradigm with growth rate data and machine learning
宇宙学常数$Λ$和冷暗物质(CDM)模型($Λ\text{CDM}$)是现代宇宙学的支柱之一,被当前和未来的研究广泛用作事实上的理论模型。由于暗能量的性质是非常难以捉摸的,为了避免模型偏差的问题,在这里,我们提出了一种新的零测试在微扰水平,使用的增长的物质微扰数据,以评估和谐模型。我们分析了如何准确的零测试可以重建使用数据从即将到来的调查创建模拟目录的基础上$Λ\text{CDM}$和三个模型,显示不同的演变的物质扰动,即暗能量模型与常数状态方程$w$($w$ CDM)、Hu \& Sawicki和设计师$f(R)$模型,我们用一种叫做遗传算法的机器学习技术来重建它们。我们表明,与未来的LSST模拟数据,我们的一致性测试将能够排除这些可行的宇宙模型在超过5 $σ$,有助于检查数据中的紧张局势,并减轻现有的紧张局势的振幅的物质波动$S_8=σ_8\left(Ω_m/0.3\right)^{0.5}$。
2021-07-09 astro-ph.CO gr-qc
Measuring Hubble constant in an anisotropic extension of $Λ$CDM model
本研究利用CMB独立数据在各向异性扩展的$\Lambda$CDM模型中约束哈勃常数,发现各向异性与$H_0$正相关,且$10^{-14}$量级的各向异性将$H_0$张力降低约$2\sigma$。
2023-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on $f(T)$ gravity from varying fundamental constants
我们使用的基本常数的变化相关的观测,以施加约束的可行的和最常用的$f(T)$重力模型。特别是,对于精细结构常数,我们使用通过不同的光谱方法获得的直接测量,而对于有效的牛顿常数,我们使用依赖于模型的重建,使用直接观测的哈勃参数数据,以调查其时间演变。我们考虑了两个$f(T)$模型,并通过一个唯一的参数来量化它们与$Λ$ CDM宇宙学的偏差。我们的分析表明,该参数可能与其$Λ$ CDM值略有不同,但最佳拟合值非常接近$Λ$ CDM值。因此,$f(T)$重力与观测结果是一致的,然而,作为每一个修改的重力,它可能只显示出与$Λ$ CDM宇宙学的微小偏差,这是任何$f(T)$模型构建中必须考虑的一个特征。
2017-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ_{\rm s}$CDM model: A promising scenario for alleviation of cosmological tensions
本研究对受渐变暗能量模型启发的$Λ_{\rm s}$CDM模型开展综合分析,发现其预测宇宙在红移约1.7处发生真空符号转变,可同时缓解标准$Λ$CDM模型的哈勃常数、Ia型超新星绝对星等、生长参数等多项宇宙学张力。
2023-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on soft dark energy and soft dark matter: challenging $Λ$CDM
软宇宙学是标准宇宙学的扩展,允许暗区中的尺度依赖状态方程(EoS)参数,这是凝聚态物理中软材料的属性之一,可能会内在地或有效地产生。我们使用宇宙微波背景(CMB),重子声振荡(BAO),超新星Ia型(SNIa)和红移空间畸变(RSD)探测器的数据,以施加观测约束软暗能量和软暗物质。我们研究了三个简单的模型,对应于$Λ$ CDM方案的最小扩展,即我们认为,在大尺度上的暗扇区的EoS的$Λ$ CDM模型(尘埃暗物质和宇宙学常数分别),而在中间尺度上的暗能量或暗物质或两者,可能有不同的EoS根据常数“软”参数$s_{de}$和$s_{dm}$。观测对抗表明,几乎所有的数据集的软参数偏离其$Λ$ CDM值,在一个突出的方式为软暗能量和软暗物质温和,因此数据有利于软宇宙学。最后,进行贝叶斯证据分析,我们发现,检查模型肯定是首选的$Λ$ CDM宇宙学。
2022-12-06 astro-ph.CO gr-qc
A model independent null test on the cosmological constant
利用Om统计量和遗传算法对空间平坦的宇宙学常数模型$Λ$ CDM进行了零检验。这是通过两个步骤完成的:首先,我们将GA应用于组成SNIa数据,以获得宇宙膨胀历史的模型独立重建$H(z)$,其次,我们使用重建的$H(z)$结合Om统计量来导出我们的约束,Om统计量仅对于$Λ$ CDM模型是恒定的。我们发现,虽然$Λ$ CDM模型在$2σ$水平上与实验数据一致,但在低红移时,与$Λ$ CDM模型的偏差是可以接受的.
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravity in mimetic scalar-tensor theories after GW170817
我们推导出最一般的模拟标量张量理论,假设一个健康的“种子”的行动,并占重力波传播的速度从GW170817事件所产生的约束。通过分析在这个模型中的平坦FLRW背景周围的线性扰动,我们得到了一个合适的形式的泊松方程,它使我们能够计算“普通”物质感受到的有效引力常量。通过限制到最小耦合模型,这样的有效引力常量等价于在广义相对论中获得的,冷的暗物质加上完美的流体暗能量分量,声速为零。进一步假设有一个$Λ$ CDM背景,有效引力常量就不能与标准$Λ$ CDM模型的引力常数在线性阶上区分开来。对于完全非极小耦合的拟引力模型,我们得到了一个非零的引力滑移和一个与标准$Λ$ CDM不同的有效引力常量.
2018-09-10 astro-ph.CO gr-qc
Viable Singularity-Free f(R) Gravity Without a Cosmological Constant
一些作者认为,自洽的$f(R)$重力模型不同于$Λ$ CDM几乎被排除在外。面对这样的说法,我们提出了一个特殊的双参数$f(R)$模型,它:(a)是宇宙学上可行的和区别于$Λ$ CDM;(b)是兼容的相对论恒星的存在;(c)是免费的里奇标量在宇宙学演化过程中的奇异性和(d)允许增加高曲率的修正,可能是相关的通货膨胀。
2009-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Probing late-time deviations from $Λ$CDM with a quadratic dark energy expansion
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);Universidade Federal do Rio Grande do Sul(南里奥格兰德联邦大学);Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(国家空间研究所)
本文研究了二次暗能量展开模型在扩展标准ΛCDM宇宙框架中的观测可行性,通过结合多种宇宙学数据集,发现该模型在不违背早期宇宙行为的情况下,使哈勃常数的推断值向更高值偏移,部分缓解了与本地测量的矛盾。
2026-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Varying constants entropic--$Λ$CDM cosmology
我们制定的基本框架的牺牲熵力宇宙学允许的变化的引力常量$G$和光速$c$。三种不同的方法制定的场方程。一些宇宙学的解决方案,每个框架,其中之一是测试对组合观测数据(超新星,BAO,和CMB)。从数据拟合中发现,Hawking温度数值系数$γ$比通常假定的$O(1)$几何基础理论值小2 ~ 4个数量级,并且与零相容。此外,在熵的情况下,我们还通过观测检验了在宇宙演化过程中,当光速$c$增大,引力常量$G$减小时,数据的拟合是允许的。我们还得到了一个关于$c$变化的界为$Δc/c \propto 10^{-5} >0$,它比类星体光谱观测界弱至少一个数量级。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbations in dark energy models with evolving speed of sound
标量场暗能量的扰动行为及其对冷暗物质(CDM)功率谱的影响被认为是由状态方程(EOS)参数和暗能量的有效声速(ESS)决定的。在本文中,我们调查是否暗能量模型的ESS是历元依赖的大规模CDM功率谱留下任何明显的印记。特别是,我们比较的情况下,ESS随着时间的推移而减少,它增加。CDM功率谱被发现在这些情况下,一般抑制相比,$Λ$ CDM模型。在不同长度尺度上的抑制程度原则上可以反映暗能量ESS的演化性质。然而,我们发现,在暗能量的ESS是不断变化的情况下的CDM功率谱的影响是显着较小的情况下,ESS是恒定的,而EOS参数不断变化。此外,它也表明,不同的演化的ESS的暗能量的EOS参数的CDM功率谱上的一个给定的演变的影响是显着的,只有在中间尺度(周围$k \sim 0.01h/Mpc$)。在比哈勃半径小得多和大得多的尺度上,暗能量的EOS参数的演化决定了CDM功率谱相对于$Λ$ CDM模型的抑制程度。
2011-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on Varying Alpha in $Λ(α)$CDM Cosmology
在这项工作中,我们考虑所谓的$Λ(α)$ CDM宇宙学与$Λ\proptoα^{-6}$,而精细结构“常数”$α$是变化的。在这种情况下,宇宙的加速膨胀是由宇宙学“常数”$Λ$(相当于真空能量)驱动的,而变化的$α$是由与电磁场耦合的次主导标量场$ϕ$驱动的。考虑了次占优标量场$ϕ$和电磁场之间具有各种耦合$B_F(ϕ)$的变化$α$和$Λ\proptoα^{-6}$模型的观测约束。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What is parameterized $Om(z)$ diagnostics telling us in light of recent observations?
在本文中,我们提出了一个新的参数化的$Om(z)$诊断,并显示如何最新的和显着改善的意见有关的$H(z)$和SN Ia测量可以用来探测之间的一致性或张力$Λ$ CDM模型和意见。结果表明,$H_0$在$Λ$ CDM与$H(z)$数据的一致性检验中起着非常重要的作用.采用\textit{Planck} 2013和Riess(2016)的哈勃常数先验,发现当前$H(z)$数据和$Λ$ CDM模型之间存在相当大的张力,并证实了其他人之前获得的结论。然而,利用从WMAP 9取得的哈勃常数先验,$H(z)$数据和$Λ$ CDM之间的差异消失,即,目前的$H(z)$观测仍然支持宇宙学常数的假设。这一结论也得到了来自JLA SNe Ia样品的结果的支持。由$H(z)$ +JLA组合得到的最佳拟合哈勃常数($H_0=68.81^{+1.50}_{-1.49}$ km/s/Mpc)与普朗克2013和WMAP 9得出的结果非常一致,这与Riess(2016)最近的局部测量结果明显不同。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Parameter extraction by Planck for a CDM model with broken scale invariance and cosmological constant
我们考虑一类空间平坦的冷暗物质(CDM)模型,该模型具有一个宇宙学常数和一个破标度不变(BSI)阶跃状的绝热扰动原始谱,以前发现与观测结果非常吻合.执行Fisher矩阵分析,我们表明,在一个大的引力波(GW)的贡献的情况下,我们的BSI模型的一些自由参数(定义的步骤)可以提取具有显着的精度由普朗克卫星,由于偏振各向异性测量。此外,尽管自由参数的数量比最简单的暴胀模型要多,宇宙学参数仍然可以很精确地找到。
1999-04-05 astro-ph gr-qc hep-th
On the Hubble expansion in a Big Bang quantum cosmology
本研究提出大爆炸量子宇宙学经典极限下的JCDM模型,将暗能量视为大爆炸遗迹,能缓解哈勃常数张力,拟合宇宙学观测效果与ΛCDM相当,且预测可检验的减速参数。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc
$\mathbf{Ω_1Ω_2}$-$\mathbfΛ$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
Cosmological Constraints on Variable Warm Dark Matter
本研究利用当前宇宙学观测约束变温热暗物质的态方程参数,发现最佳拟合支持温暗物质但冷暗物质仍与数据一致,且ΛCDM拟合优度更优,需小尺度观测进一步区分。
2013-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic perturbations in $Λ$CDM: Eulerian & Lagrangian approaches
研究了具有宇宙学常数($Λ$)的无压无旋暗物质流体(CDM)的相对论动力学,在宇宙学扰动理论下,得到了二阶动力学方程.在我们的分析中,我们还考虑了矢量和张量扰动,并包括原始的非高斯性。我们考虑三种规格:同步共动规范、泊松规范和总物质规范,其中前者是唯一的相对论拉格朗日参考系,后者是欧拉参考系的方便规范选择。我们的出发点是在泊松规范的度量和流体变量到二阶。然后,我们进行规范变换的同步共动规范,并随后的总物质规范。我们的表达式的度规,密度,速度和规范生成器是新颖的,并符合已知的结果在极限的消失宇宙学常数。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc
Comparison between the Logotropic and $Λ$CDM models at the cosmological scale
我们进行了详细的比较之间的Logotropic模型[P. H.沙瓦尼斯Plus130(2015)130]和$Λ$ CDM模型。这两个模型在大尺度(宇宙学)上的行为相似。差异只会在遥远的未来出现,大约在$25\, {\rm Gyrs}$,当Logotropic宇宙成为幻影,而$Λ$ CDM宇宙进入德西特时代。然而,Logotropic模型不同于$Λ$ CDM模型在小(银河)尺度,后者遇到严重的问题。Logotropic模型具有非零压力,可以解决$Λ$ CDM模型的尖点问题和卫星缺失问题。此外,它还导致了具有恒定面密度$Σ_0=ρ_0 r_h$的暗物质晕,并且可以解释其观测值$Σ_0=141 \, M_{\odot}/{\rm pc}^2$,而无需调整参数。这使得logotropic模型在所有试图统一暗物质和暗能量的模型中相当独特。在本文中,我们比较了Logotropic和$Λ$ CDM模型在宇宙学尺度上,他们是非常接近对方,以定量地确定他们有多少不同。由于这些模型仅依赖于两个参数,即哈勃常数$H_0$和暗物质的当前分数$Ω_{\rm m0}$,因此便于进行这种比较。使用Planck 2015+Lensing+BAO+JLA+HST的最新观测数据,我们发现对于Logotropic模型,$H_0$和$Ω_{\rm m0}$的最佳拟合值为$H_0=68.30\, {\rm km}\, {\…
2017-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Beyond $Λ$CDM: Exploring a Dynamical Cosmological Constant Framework Consistent with Late-Time Observations
本文提出一种动力学宇宙学常数模型,利用多种观测数据约束参数,缓解哈勃张力至1.5σ,并展现出类精质暗能量行为,为解释晚期宇宙加速提供可行替代方案。
2025-10-23 gr-qc
Analysing dissipative effects in the $Λ$CDM model
本文在$Λ$ CDM模型中分析了粘性暗物质的影响。在这里,我们认为通过以色列-斯图尔特理论方法的体积粘度,导致一个有效的压力项的连续性方程,完成的耗散效应的暗物质流体。然后,求解相应的粘性方程,并在存在宇宙学常数的情况下得到哈勃参数的一般方程。deSitter解决方案的存在性进行了讨论,其中一个更广泛的解决方案被发现相比,$Λ$ CDM模型。并分析了流体近临界平衡的条件。最后,定性分析提供了一些约束的模型,通过使用超新星Ia的数据,揭示了因果热力学在宇宙学中可能的重要性。
2018-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Genetic algorithms and the analysis of SnIa data
遗传算法是一种启发式算法,可用于产生模型独立的解决方案的优化问题,从而使其成为理想的宇宙学中使用,更具体地说,在Ia型超新星数据的分析。在这项工作中,我们使用遗传算法(GA),以获得一个空测试的空间平坦的宇宙学常数模型$Λ$ CDM。这是通过两个步骤完成的:首先,我们将GA应用于组成SNIa数据,以获得宇宙膨胀历史的模型独立重建$H(z)$,其次,我们使用重建的$H(z)$结合Om统计量来导出我们的约束,Om统计量仅对于$Λ$ CDM模型是恒定的。我们发现,虽然$Λ$ CDM模型在$2σ$水平上与实验数据一致,但在低红移时,与$Λ$ CDM模型的偏差是可以接受的.
2010-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy with Constant Inertial Mass Density: Updated Constraints and Curvature-Induced Sign Transitions in $ρ_{\rm DE}$ and $ρ_{\rm DE}+p_{\rm DE}$
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔技术大学);Yeditepe University(耶迪特佩大学);Doğuş University(多斯大学)
本文基于更新的观测约束,研究了具有恒定惯性质量密度的简单gDE模型,并探讨了曲率对暗能量密度及其总密度符号转换的影响。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$CDM-like models with future singularities
通过引入压力密度作为尺度因子的函数,我们考虑了具有有限时间未来奇点的暗能量的新模型。这种方法给出了可以接受的暗能量的唯象模型,实际上与迄今为止的宇宙学常数没有区别,它们在有限的时间和有限的标度因子下面对未来的奇点。精确的标量场模型表示的精髓,大撕裂和III型奇异模型。状态方程的简单形式允许建立其当前值$w_0$与奇点发生的时间或红移之间的关系。计算了扰动对物质增长的影响。
2019-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Mapping the $Λ_{\rm s}$CDM scenario to $f(T)$ modified gravity: Effects on structure growth rate
本文提出 $f(T)-Λ_{\ m s}$CDM 模型,将 $Λ_{\ m s}$CDM 背景动力学映射到 $f(T)$ 引力中,通过有效引力常数 $G_{\ m eff}$ 修改线性物质扰动演化,结合 RSD 等观测数据约束表明该模型有望解决 $S_8$ 争议。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Probing departures from $Λ$CDM by late-time datasets
Babeș-Bolyai University(博巴伊-波约大学);Khazar University(哈萨尔大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Università di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sez. di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);Zhejiang Normal University(浙江师范大学)
本文利用晚期时间观测数据集,研究动态暗能量相对于宇宙常数的偏好,发现部分模型在1-2σ水平上偏好动态暗能量,但数据仍不足以排除ΛCDM模型。
2026-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brans-Dicke cosmology with a $Λ$- term: a possible solution to $Λ$CDM tensions
我们提出了一个全面的分析Brans-Dicke宇宙学与宇宙学常数和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM简称)。我们扩展的情况下,目前的宇宙学值的BD场是由当地天体物理领域的限制,该值是固定的宇宙学观测,这应该是更自然的地方屏蔽机制的可能存在的情况下。我们的分析包括背景和扰动方程在不同的规范。我们发现BD- $Λ$ CDM比一致性GR- $Λ$ CDM模型更受整体宇宙学数据的青睐,即遥远的超新星,宇宙计时器,哈勃参数的本地测量,重子声学振荡,大尺度结构形成和宇宙微波背景的数据在完全普朗克2018 CMB可能性下。我们还测试了强和弱透镜数据对我们结果的影响,这可能是显着的。我们发现,$Λ$ CDM可以模拟有效的精髓,其显著性约为$3-3.5σ$ c.l.(取决于透镜数据集)。事实上,从GR的角度来看,BD- $Λ$ CDM有效地表现为运行真空模型(RVM),这有助于缓解与数据的某些现有紧张关系,例如GR- $Λ$ CDM预测的$σ_8$过量。另一方面,$Λ$ CDM模型对局部测量的急性$H_0$ -张力有着至关重要的影响,由于引力常量的有效值随膨胀的小幅增加,这种张力几乎是无害的。两种张力的同时缓和是具有宇宙学常数的BD引力的一个显著特征,因此支持BD- $Λ$ CDM与GR- $Λ$ CDM的对比
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Putting Flat $Λ$CDM In The (Redshift) Bin
本研究通过分析模拟和实际观测数据,发现平坦ΛCDM模型的最佳拟合参数(H_0, Ω_m)随红移演化,高红移区间参数与Planck值显著偏离,表明模型与观测存在不匹配。
2024-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological models, observational data and tension in Hubble constant
我们分析了宇宙学模型的预测如何依赖于所描述的观测数据的选择,对平坦度的限制,以及这种选择如何缓解$H_0$的紧张局势。这些影响在$w$ CDM模型中与标准$Λ$ CDM模型进行了比较。描述了Ia型超新星的Pantheon样本观测、宇宙计时器的31个哈勃参数数据点$H(z)$、57个$H(z)$数据点的扩展样本以及宇宙微波背景辐射(CMB)的观测表现。对于平面情况下的$w$ CDM模型和具有空间曲率的$Λ$ CDM模型,我们计算了所有观测数据在不同组合下的$χ^2$函数,估计了模型参数的最优值及其期望区间。对于这两个考虑模型的结果基本上取决于数据集的选择。特别地,对于具有$H(z)$数据、超新星和CMB的$w$ CDM模型,$1σ$估计可以从$H_0=67.52^{+0.96}_{-0.95}$ km\,/(s $\cdot$ Mpc)(对于所有$N_H=57$哈勃参数数据点)变化到对于平坦情况($k=0$)和$N_H=31$的$H_0=70.87^{+1.63}_{-1.62}$ km\,/(s $\cdot$ Mpc)。这些结果可能是如何缓解$H_0$紧张问题的一个提示:对哈勃常数的不同估计可能与过滤器和观测数据的选择有关。
2020-02-10 gr-qc
Conformal coupling associated with the Noether symmetry and its connection with the $Λ$CDM dynamics
利用Noether对称性方法研究了一个非最小耦合标量场模型,分析了辐射、物质和宇宙学常数纪元. Noether对称性条件允许共形耦合,并且通过改变位形空间中的坐标,场方程可以简化为单个方程,其具有$Λ$ CDM模型的Friedmann方程的形式。这样,它是正式表明,动力系统可以提供与那些$Λ$ CDM模型相同的形式的解决方案,虽然这里考虑的理论是从物理上不同于前者。与Noether对称性相关的守恒量可以与标量场的动力学项相关,并且可以约束模型与$Λ$ CDM图像的可能偏差。通过标量场的初始条件,可以对模型施加对引力常量变化的观测约束。
2013-10-13 gr-qc
Cosmological Constant from Equivalent Transformation in Quantum Cosmology
本文通过等效变换在量子宇宙学中引入宇宙学常数,构建CDM宇宙的Wheeler-DeWitt方程与$Λ$CDM模型的Hamilton-Jacobi作用量,揭示了宇宙学常数在关联不同物理系统中的作用。
2024-05-31 gr-qc hep-th
A Bayesian comparison between $Λ$CDM and phenomenologically emergent dark energy models
在这项工作中,我们研究了最近提出的唯象涌现暗能量(PEDE)模型的\cite{Li:2019yem},使用最新的观测数据在膨胀和微扰水平。应用统计贝叶斯证据以及AIC和BIC信息准则,我们比较了PEDE模型和和谐$Λ$ CDM模型在平坦和非平坦宇宙。我们将观察数据集组合为(i)扩展数据(CMB除外),(ii)扩展数据(包括CMB)和(iii)与增长率数据集连接的扩展数据。我们的统计结果表明,平坦的$Λ$ CDM模型仍然是最好的模型。在膨胀数据(包括CMB)的情况下,我们观察到平坦PEDE模型与观测以及$Λ$ CDM宇宙的一致性很好地一致。而在(i)和(iii)的情况下,在平坦和非平坦几何形状中的PEDE模型都不是有利的。特别是,我们看到,在微扰水平的PEDE模型不能像标准的$Λ$ CDM宇宙学一样拟合观测。作为该模型的能力,我们表明,PEDE模型可以缓解哈勃常数值之间出现的紧张关系的本地观测和普朗克推断的估计在标准宇宙学。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Revealing Limitation in the Standard Cosmological Model: A Redshift-Dependent Hubble Constant from Fast Radio Bursts
University of Warsaw(华沙大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
利用快速射电暴和机器学习方法揭示ΛCDM模型中哈勃常数的红移依赖性,表明模型存在不足。
2025-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Spatial Curvature and Dark Energy Dynamics in the $w$CDM Model from DESI DR1 and DR2
Indira Gandhi University(英迪拉甘地大学);Gurugram University(古尔冈大学);GLA University(GLA大学)
研究利用DESI DR1和DR2数据,结合其他观测数据,探讨了$w$CDM模型中空间曲率和暗能量动态的约束,发现暗能量EoS参数偏离真空能情景,支持quintessence区域。
2025-12-10 astro-ph.CO gr-qc
The background Friedmannian Hubble constant in relativistic inhomogeneous cosmology and the age of the Universe
在相对论性非均匀宇宙学中,结构的形成与平均宇宙膨胀相耦合。一种保守的建模方法是假设早期的爱因斯坦-德西特模型(EdS),并将其作为一个“背景模型”在宇宙学时间中向前推断,从而可以测量今天宇宙的平均属性。这就需要采用早期标准化的背景哈勃常数$H_1^{bg}$。在这里,我们表明,$Λ$ CDM模型可以作为一个观测代理估计$H_1^{bg}$,而不是任意选择它。我们假设(一)早期的EdS模型;(二)零暗能量参数;(三)双域标量平均-划分的空间部分到过密和欠密区域;和(四)virialisation(稳定聚类)的塌陷区域。我们发现$H_1^{bg}= 37.7 \pm 0.4$ km/s/Mpc(随机误差)的基础上普朗克$Λ$ CDM观测代理。此外,由于标量平均膨胀率预计将超过(外推)背景膨胀率,因此宇宙的预期年龄应该远小于$2/(3 H_1^{bg}) = 17.3$ Gyr。银河隆起微透镜低质量恒星的最大恒星年龄(最有可能:14.7 Gyr; 68%置信度:14.0- 15.0 Gyr)表明,其年龄比(无反反应)$Λ$ CDM估计的年龄大1 Gyr。
2016-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Analytical $polyΛ$CDM dynamics
University of Malta(马耳他大学);Department of Physics, University of Malta(马耳他大学物理系)
本文通过分析 $ϕ$CDM 和 $polyΛ$CDM 模型的动力学,比较其与标准 $Λ$CDM 模型,并验证数值解,展示了 $polyΛ$CDM 在描述宇宙演化中的更丰富现象学。
2026-03-22 gr-qc
Cosmological constant vis-a-vis dynamical vacuum: bold challenging the $Λ$CDM
明年,我们将庆祝爱因斯坦引力场方程中的宇宙学项PDMATHAMM诞生100周年,也是泽尔多维奇首次提出宇宙学常数问题50周年,以及近20年的观测证据表明,一个非零的、正的$Λ$项可能是对观测到的宇宙加速的最简单的唯象解释。这种混合状态已经表明,我们目前还不了解$Λ$的理论本质。特别是,我们仍然面临着一个关键问题,即$Λ$究竟是一个真正的基本常数,还是一个温和演变的动力学变量。在这一点上,这个问题应该再一次得到经验上的解决,令人惊讶的是,我们所掌握的丰富的观测数据目前可以真正阐明这一点。在这篇简短的评论中,我总结了其中一些研究的情况。事实证明,尽管$Λ=$常数假设是最简单的,但当我们把它与真空能量的特定动力学模型进行激烈的竞争时,它可能不是最受欢迎的假设。最近的研究表明,宇宙学观测量$SNIa+BAO+H(z)+LSS+BBN+CMB$的整体拟合确实有利于“运行”真空模型(RVM)-其中$Λ=Λ(H)$是哈勃速率的函数-而不是“和谐”$Λ$ CDM模型。支持是在一个前所未有的水平$\sim4σ$,并支持赤池和贝叶斯标准,导致令人信服的证据,有利于RVM选项和其他相关的动态真空模型。我还解决这个框架的影响,可能的时间演化的基本常数的性质。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Gravity and Dark Energy models Beyond $w(z)$CDM Testable by LSST
大型综合巡天望远镜(LSST)的主要科学目标之一是揭示宇宙加速的本质。在基础分析中,可能偏离的拉姆达冷暗物质($Λ$ CDM)的背景演化将通过拟合$w(z)$ CDM模型,这允许红移依赖的暗能量状态方程与$w(z)$,在广义相对论(GR)内探测。然而,由于偏离标准$Λ$ CDM+GR模型,可能会出现大量其他现象,包括对结构和透镜生长速率的修改,以及非线性尺度上的新屏蔽效应。我们需要具体的物理模型来为这些(可能很小的)效应提供一致的预测,以便我们有最好的机会检测它们并将它们从天体物理系统学中分离出来。在过去的几十年里,已经构建了大量复杂的可能模型,但没有一个是特别受欢迎的。本文根据这些模型的观测可行性、理论可行性和理论发展水平,优先考虑这些模型的子集以及进一步研究和纳入LSST暗能量科学合作组织(DESC)数据分析管道的理由。我们提供参考和理论表达式,以帮助这些模型集成到DESC软件和模拟,并给出理由,为什么其他模型没有优先考虑。虽然DESC的努力可以自由地追求其他模型,但我们在这里提供了指导方针,这些理论似乎具有更高的优先级,因为它们具有更大的指导价值。
2019-09-06 astro-ph.CO gr-qc
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
Deviation from $Λ$CDM: Pressure Parametrization
大多数暗能量的参数化都涉及到暗能量的状态方程$w$。在这项工作中,我们选择的暗能量的压力参数化。由于$p = constant$本质上给出了一个宇宙学常数,我们使用围绕这个行为的泰勒展开$p = -p_{0} + (1-a)p_{1} + ....$来研究与宇宙学常数的微小偏差。在我们的模型中,偏离宇宙学常数的行为已经被建模的额外的K-本质领域的存在,而保持宇宙学常数项不变。该模型类似于辅助暴胀场景,在某种意义上,对于泰勒级数展开的任何高阶偏差,都需要多个K本质场。我们还测试了我们的模型与最近的观测数据来自Ia型超新星的测量,重子振荡峰(BAO)和气体的质量分数的星系团从X射线观测推断,并获得我们的模型参数的约束。
2008-01-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Relieving the $H_0$ tension with a new interacting dark energy model
研究了一个基于引力场理论渐近安全性的扩展宇宙学模型,在该模型中,物质和辐射密度以及宇宙学常数受到了由参数$δ_G$和$δ_Λ$表示的修正,导致物质和辐射密度以及宇宙学常数的演化都略微偏离标准形式.在这里,我们将这个模型解释为真空能量与物质和辐射相互作用的场景。我们考虑两种情况的模型:{(i)${\tildeΛ}$ CDM与一个额外的自由参数$δ_G$,与$δ_{\rm G}$和$δ_Λ$相关的低红移极限关系和(ii)e ${\tildeΛ}$ CDM与两个额外的自由参数$δ_G$和$δ_Λ$是彼此独立的。}我们使用两种数据组合,CMB+BAO+SN(CBS)和CMB+BAO+SN+ $H_0$(CBSH),以约束模型。我们发现,在使用CBS数据的情况下,无论是${\tildeΛ}$ CDM还是e ${\tildeΛ}$ CDM都不能有效地缓解$H_0$紧张。然而,它被发现,使用CBSH数据的$H_0$张力可以大大缓解的模型。特别地,在e ${\tildeΛ}$ CDM的情况下,$H_0$张力可以被解析为0.71 $σ$。我们的结论是,作为一个相互作用的暗能量模型,${\tildeΛ}$ CDM是远远优于$Λ(t)$ CDM的意义上都缓解了$H_0$紧张和拟合到目前的观测数据。
2021-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Running vacuum versus the $Λ$CDM
众所周知,恒定的$Λ$项是协调$Λ$ CDM模型的传统构建块。我们表明,这个假设不一定是最佳的从唯象的角度来看。运行真空模型的类,与可能运行的引力耦合G,能够拟合整体宇宙学数据SNIa+BAO+H(z)+LSS+BBN+CMB优于$Λ$ CDM,即在$\sim 3σ$的水平和赤池和贝叶斯信息标准支持强有力的统计证据的水平,这一事实。在这里,我们报告这种分析的结果。
2016-05-09 gr-qc
$Λ(t)$CDM and the present accelerating expansion of the universe from 5D scalar vacuum
在这封信中,我们研究了将我们的4D可观测宇宙视为局部等距嵌入到5D时空中的一些后果,其中引力由真空中的Brans-Dicke理论描述。一旦我们施加嵌入条件,我们就得到,四维时空上的引力是由爱因斯坦场方程控制的,该方程被一个额外的项修改,该额外的项可以扮演一个动力学宇宙学常数的角色。两个例子进行了研究。在第一部分中,我们导出了一个宇宙模型,其中宇宙只充满一个宇宙学常数。在第二部分中,我们得到了一个描述宇宙充满物质,辐射和一个动力学宇宙学常数的宇宙学解,与观测数据一致。由于动力学宇宙学常数的5D几何起源,我们解释了在膨胀的加速没有引入一个暗能量组件。此外,所有的4D物质源都是以与Wesson诱导物质理论中通常所做的相同的方式几何诱导的。
2017-06-26 gr-qc hep-th
Cosmographic analysis of sign-switching dark energy
本研究提出基于广义阶梯函数的符号切换暗能量模型,通过宇宙学方法分析其演化,发现连续符号切换可消除突然奇点并产生更温和的$w$奇点。
2025-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CDM models with a BSI steplike primordial spectrum and a cosmological constant
一类具有冷暗物质(CDM)、宇宙学常数和破标度不变(BSI)阶跃状绝热扰动的原始(初始)谱的空间平坦模型,产生于一个精确可解的暴胀模型,其中暴胀子势在某点具有其一阶导数的快速变化,面对现有的关于CMB温度角涨落的观测数据,星系团和星系特有的速度。如果我们把Abell星系团的初始光谱中的阶跃定位在k= 0.05h/Mpc处,在那里发现了一些能反映初始光谱性质的特征,如果把谱的大尺度平坦平台根据COBE数据进行归一化,谱的唯一剩余参数是P -小尺度和大尺度平坦平台之间的度规扰动的振幅比。当p位于(0.8-1.7)范围内时,在参数(Ω =1-Ω_λ,H_0)平面上找到了满足所有数据的允许区域。当初始谱在小尺度上具有稍大的功率时,对于倒置阶跃(p<1,p=0.7-0.8),该模型中的当前功率谱的形式与集群功率谱的形式特别好地一致。
1997-11-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark energy versus modified gravity: Impacts on measuring neutrino mass
本文比较了光滑动力学暗能量、修正引力和相互作用暗能量对活动中微子总质量的宇宙学约束的影响。为明确起见,我们考虑了$Λ$ CDM模型,$w$ CDM模型,$f(R)$模型,以及两个典型的相互作用真空能量模型,具有$Q=βHρ_{\rm c}$的I $Λ$ CDM 1模型和具有$Q=βHρ_Λ$的I $Λ$ CDM 2模型。在宇宙学拟合中,我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据,结合其他低红移观测,包括重子声学振荡,Ia型超新星,哈勃常数测量,和大尺度结构观测,如弱透镜效应以及红移空间畸变。此外,普朗克透镜测量也被用于这项工作。我们发现,$w$ CDM模型比$Λ$ CDM模型更倾向于给出一个更高的中微子质量上限,而$f(R)$模型的中微子质量上限与$Λ$ CDM模型的中微子质量上限相似.对于相互作用真空能量模型,I $Λ$ CDM 1模型倾向于中微子质量的更高上限,而I $Λ$ CDM 2模型倾向于与$Λ$ CDM情况相同的中微子质量。
2019-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter growth in extended $Λ$CDM cosmology
在已有的$Λ$ CDM模型的标量张量扩展的基础上,我们发展了一种有效的流体方法来求解物质生长函数。这种扩展的$Λ$ CDM(以下简称$e_ΦΛ$ CDM)宇宙学考虑到了与标准模型的偏差,这两种偏差都是通过修改的背景展开,并通过包含几何各向异性应力以及几何暗能量等价物的扰动。背景动力学由哈勃速率的显式解析表达式控制,其中标准模型的修改以单个常数参数给出[1]。为了关闭系统的流体动力学扰动方程,我们引入了两个唯象参数,通过该参数,各向异性应力与宇宙底层的总能量密度扰动和有效双组分系统中的相对扰动有关。我们量化的影响偏离标准背景,各向异性应力和非零扰动的有效暗能量分量的物质增长率函数$f σ_8$和面对最近的红移空间失真(RSD)测量的结果。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization group corrections to $Λ$CDM model and observational consequences for $H_0$ tension
Universidade Federal de Juiz de Fora(茹伊斯迪福拉联邦大学);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Universidade Federal da Bahia(巴伊亚联邦大学)
该研究提出基于重整化群的ΛCDM模型扩展,引入参数ν,利用多类观测数据拟合得出ν的窄范围,可缓解H₀张力,指向粒子物理与宇宙学关联的新物理可能性。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining neutrino mass and extra relativistic degrees of freedom in dynamical dark energy models using Planck 2015 data in combination with low-redshift cosmological probes: basic extensions to $Λ$CDM cosmology
我们研究了暗能量的性质如何影响中微子质量和超相对论自由度的宇宙学测量。我们将自己限制在最基本的扩展$Λ$冷暗物质(CDM)模型,即$w$ CDM模型与一个额外的参数$w$,和$w_{0}w_{a}$ CDM模型与两个额外的参数,$w_{0}$和$w_{a}$。在宇宙学拟合中,我们采用了2015年普朗克任务的宇宙微波背景温度和偏振数据,结合了重子声振荡,Ia型超新星和哈勃常数($H_{0}$)等低红移测量。考虑到大质量中微子对大尺度结构的影响,我们进一步包括弱透镜,红移空间畸变,Sunyaev-Zeldovich集团计数和普朗克透镜数据。我们表明,虽然宇宙学常数$Λ$仍然是符合当前的数据,幻影暗能量($w<-1$)或早期幻影暗能量(即五分之一从$w<-1$发展到$w>-1$)是稍微更有利于当前的观察,这导致了这样一个事实,即在$w$ CDM和$w_0w_a$ CDM模型中,我们得到一个更大的上限$\sum m_ν$。我们还发现,在三个暗能量模型中,对$N_{\rm eff}$的约束是很好的一致,都有利于标准值3.046,这表明暗能量参数几乎没有影响约束$N_{\rm eff}$。因此,我们得出结论,暗能量参数可以对中微子的宇宙学权重产生重要影响,但几乎不能影响暗辐射的约束。
2017-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability of curvature perturbation with new covariant form for energy-momentum transfer in dark sector
发现冷暗物质(CDM)与暗能量(DE)的相互作用正比于CDM $ρ_m$的能量密度和DE $w_d$的常数状态方程的模型在超哈勃尺度下存在密度扰动的不稳定性。在这里,我们提出了一个新的协变模型的CDM和DE之间的能量动量转移。然后利用协变模型分析了超哈勃尺度下密度扰动的演化。我们发现,在具有常数$w_d$和与$ρ_m$成比例的相互作用的模型中,可以避免不稳定性。此外,我们还分析了在辐射期占主导地位的非绝热模,发现该模有规律地增长。
2011-10-09 gr-qc
On the propagation of gravitational waves in a $Λ$CDM universe
本文研究了非零物质密度和宇宙学常数的存在如何影响脉冲星定时阵对引力波的观测。传统上,物质和宇宙学常数的影响是通过考虑由于膨胀引起的频率红移而包括在内的。然而,由于坐标系从产生波的区域的自然坐标系到用于测量脉冲星定时残差的坐标系的改变,存在额外的影响。这种变化是不可避免的,因为黑洞合并时的强大引力场会扭曲时钟和规则。在这种合并中产生的谐波,当被宇宙学观测者检测到时,就会变成非谐波。这种影响很小,但似乎是可观察到的类型的引力波的PTA是敏感的,有利于宇宙学参数的值。
2017-11-22 gr-qc hep-th
Do cosmological observations allow a negative $Λ$?
根据最近HST和SH0ES团队对$H_{0}$的测量结果,我们探讨了宇宙中存在负宇宙学常数(暗能量扇区中的AdS真空)的可能性。在这方面,我们认为在一个负的宇宙学常数和比较这样的建设与$Λ$ CDM模型使用CMB,SnIa,BAO和$H_{0}$数据的不同组合的精髓领域。各种模型比较估计表明,具有负$Λ$的精粹模型优于$Λ$ CDM,或者与$Λ$ CDM模型表现相同。这表明,在我们的宇宙中存在一个负的$Λ$(AdS基态),这可以在弦论中自然出现,这与宇宙学观测是一致的。
2022-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph