Dark Before Light: Testing the Cosmic Expansion History through the Cosmic Microwave Background
宇宙膨胀的历史从广义上说是从辐射主导的时代到物质主导的时代再到加速的、暗能量主导的时代。我们研究在早期宇宙中是否可能存在间歇性的加速周期--在大爆炸核合成(BBN)和重组之间以及更远的地方。我们确定标准图像是非常可靠的:宇宙微波背景中各向异性的观测排除了1 \leq z \lesssim 10 ^5(对应于5 \times 10 ^{-4}\{\rm eV} \leq T \lesssim 25\{\rm eV})之间任何额外的加速膨胀期。
2010-09-17 astro-ph.CO
A method for testing the cosmic homogeneity with Shannon entropy
提出了一种基于信息论中Shannon熵的宇宙均匀性检验方法,并通过对有限空间区域内的一些均匀和非均匀三维点过程的蒙特卡罗模拟,检验了该方法的潜力和局限性.我们分析了一组N体模拟研究的前景,确定的尺度的均匀性与所提出的方法,并表明该方法可以作为一个有效的工具,均匀性的研究。
2013-01-21 astro-ph.CO
Testing LTB Void Models Without the Cosmic Microwave Background or Large Scale Structure: New Constraints from Galaxy Ages
我们提出了新的观测约束的非均匀模型的基础上的观测独立的CMB和大尺度结构。使用贝叶斯证据,我们发现非常有力的证据,均匀LCDM模型,从而不利于非均匀模型。我们的新约束是基于独立于微扰增长的量,并依赖于基于原子物理学和局部物质密度的宇宙钟。
2012-08-22 astro-ph.CO
The failure of testing for cosmic opacity via the distance-duality relation
光度距离$D_L$和角直径距离$D_A$之间的距离对偶关系(DDR)被认为是检验宇宙不透明性的有力工具,独立于任何宇宙学模型。它被许多作者应用,他们大多证实了它的有效性,并报告了宇宙的可忽略不计的不透明性。然而,一个彻底的分析表明,在宇宙不透明度测试中应用DDR是棘手的。由于对$D_L$数据在宇宙不透明度方面的非唯一解释以及目前可用的$D_A$数据的准确性相当低和程度不足,其适用性受到很大限制。此外,作者通常假设宇宙不透明度是频率无关的,并在他们的测试中通过规定的唯象函数将其参数化。通过这种方式,他们只是证明了宇宙不透明性并不遵循他们的假设。因此,迄今为止,还没有令人信服的证据表明宇宙的透明度使用DDR。
2020-07-20 astro-ph.CO
The Power of Cosmic Flexion in Testing Modified Matter and Gravity
引力子是一种弱透镜效应,导致了透镜星系的弱偏斜和弧形外观。屈曲信噪比可以比剪切的信噪比大一个数量级。这是第一次,我们展示了如何使弯曲的一个宝贵的工具,用于区分不同的宇宙模型。我们分析了统一的暗物质和暗能量的标量场模型、膜世界宇宙学和两个f(R)修正作用量理论。我们表明,这些模型可以区分从LCDM在几个标准偏差,通过测量宇宙弯曲的功率谱。
2011-04-20 astro-ph.CO
Testing gravity on cosmological scales with cosmic shear, cosmic microwave background anisotropies, and redshift-space distortions
我们使用了一系列的宇宙学数据来约束宇宙尺度上的广义相对论的唯象修正,通过修改泊松和透镜方程。我们包括来自普朗克卫星的宇宙微波背景各向异性测量,来自CFHTLenS和DES-SV的宇宙剪切,以及来自BOSS数据发布12和6dF星系巡天的红移空间扭曲。我们没有发现偏离广义相对论的证据,修正的引力参数被限制在$Σ_0 = 0.05^{+0.05}_{-0.07}$和$μ_0 = -0.10^{+0.20}_{-0.16}$,其中$Σ_0$和$μ_0$指的是偏离广义相对论,在广义相对论中被定义为零。我们还预测了整个五年暗能量巡天和大型综合巡天望远镜等实验对这些参数的敏感性,显示出对$Σ_0$的约束有了实质性的预期改善。
2019-04-26 astro-ph.CO
Testing cosmic isotropy with galaxies position angles distribution
我们分析了Hyperleda目录中100万个星系的位置角分布,该样本提供了天球中星系的坐标,这些信息使我们能够寻找一个可能的特权方向。我们的分析涉及不同的测试和统计方法,从这些方法中,我们有可能以很高的概率($p$ -值极低)推断银河系平面在天空中不是随机取向的。这究竟是宇宙学各向异性的证据,还是局部效应导致的观测偏差,值得进一步研究。
2017-05-05 astro-ph.CO
Testing cosmic geometry without dynamic distortions using voids
我们提出了一种新的技术来探测宇宙的膨胀历史的基础上聚类统计的宇宙空洞。特别是,我们计算的基础上,现实的模拟星系目录和应用Alcock Paczynski测试的红移空间中的两点统计。与星系相反,我们发现空洞的自相关性受到奇特运动的轻微影响,提供了一个独立于模型的测量宇宙学参数,而无需从红移空间扭曲的系统学。由于只有星系星系和空星系的相关性已被认为是在这些类型的研究之前,所提出的方法改善了统计和系统的不确定性的产品的角直径距离和哈勃率,提供可能最干净的宇宙几何探测器可用的日期。
2014-12-10 astro-ph.CO
Testing Parity-Violating Mechanisms with Cosmic Microwave Background Experiments
手征引力和宇宙学双折射都提供了在宇宙微波背景(CMB)温度/偏振中产生宇称违背TB和EB关联的物理机制。在这里,我们研究如何以及这两种机制可以区分,如果非零TB/EB的相关性被发现。为了做到这一点,我们评估的相关矩阵,包括新的TB-EB协方差。我们发现,这两种机制对CMB的影响是高度正交的,因此可以很好地区分TB/EB相关性的高信噪比检测的情况下。附录评估了BB、TB和EB信号检测手征引力波背景的相对灵敏度。
2010-02-05 astro-ph.CO
Testing inhomogeneous cosmography in our cosmic neighborhood using CosmicFlows-4
University of Southern Denmark(南丹麦大学)
收敛的三阶一般宇宙膨胀的光度距离检查使用几个版本的半现实模型,我们当地的宇宙邻居,基于公开可用的密度和速度场的CosmicFlows-4。这项研究支持了早期的发现,即一般宇宙学膨胀在令人惊讶的低红移处发散,通常在z = 0.1之前。通过基于一个现实的观察者在一个数据知情的宇宙环境中,结果强调,收敛必须是一个核心问题时,应用一般宇宙学扩展。通过显示运动学参数的全天空地图,该研究还强调了我们在仅仅依赖标准FLRW宇宙学时丢失的大量信息。收敛性差并不一定会使通过将数据拟合到一般宇宙学展开而提取的信息变得毫无意义。相反,它要求谨慎解释这些信息,特别是关于拟合系数的物理意义,它们探测的物理尺度和拟合引入的隐式平滑。
2025-10-31 astro-ph.CO
Testing cosmic opacity from SNe Ia and Hubble parameter through three cosmological-model-independent methods
我们利用新公布的28个观测哈勃参数数据($H(z)$)和目前最大的Ia超新星样本(Union2.1)来检验宇宙是否透明。通过比较Hubble参数数据的不透明度距离模量和SNe Ia的不透明度相关距离模量,提出了三种与宇宙模型无关的方法(邻近SNe Ia方法、插值方法和平滑方法)。两个参数化,$τ(z)=2εz$和$τ(z)=(1+z)^{2ε}-1$采用的光学深度与宇宙吸收。我们发现,结果是不敏感的方法和参数化。我们的研究结果支持一个透明的宇宙。
2012-12-29 astro-ph.CO
Testing the Cosmic Shear Spatially-Flat Universe Approximation with Generalized Lensing and Shear Spectra
我们介绍了广义透镜和剪切谱GLaSS代码,可从https://github.com/astro-informatics/GLaSS下载。这是一个快速灵活的公共代码,用Python编写,计算广义球面宇宙剪切谱。常用的层析成像和球面贝塞尔透镜光谱作为内置运行模式选项。GLaSS被集成到Cosmosis模块化宇宙管道包中。我们概述了几个计算选择,加速宇宙剪切功率谱的计算。使用GLaSS,我们测试是否假设使用透镜和投影内核的空间平坦的宇宙-在宇宙中有少量的空间曲率-可以忽略不计的影响透镜光谱。我们把这个假设称为空间平坦宇宙近似,这在迄今为止的所有宇宙剪切研究中都被隐含地假设了。我们确认,空间平坦宇宙近似对第四阶段宇宙剪切实验的影响可以忽略不计。
2018-07-30 astro-ph.CO
Unifying the dark sector through a single matter fluid with non-zero pressure
该研究提出一种广义统一暗能量模型,通过快子流体与标量场非最小相互作用及对称性破缺,导出Murnaghan状态方程,其演化可统一描述早期ΛCDM与晚期Chaplygin气体行为,并作为标准宇宙学的替代方案。
2023-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Testing $Λ$CDM with ANN-Reconstructed Expansion History from Cosmic Chronometers
Faculty of Symbiotic Systems Science, Fukushima University(共生系统科学学院,福岛大学)
本文提出基于ANN的非参数方法重构晚期宇宙膨胀,利用最新宇宙钟数据重建Hubble参数,验证了该方法在ΛCDM模型预测内的可靠性。
2026-10-02 astro-ph.CO
Testing statistical Isotropy in Cosmic Microwave Background Polarization maps
我们应用我们的对称性为基础的功率张量技术,以测试符合普朗克极化地图与统计各向同性。在很宽的角度尺度(l=40-150)范围内,我们的初步分析在前景清洁的全天空普朗克偏振图中检测到许多统计各向异性多极,即,指挥官和NILC。我们还研究了剩余前景的影响,可能仍然存在于银道面使用共同的UPB 77偏振掩模,以及单独的组件分离方法特定的偏振掩模。然而,一些统计各向异性模式仍然存在,虽然显着的NILC地图。我们进一步探讨了在选定的多极范围内的几个箱中跨多极的任何相干对准的数据。
2018-01-03 astro-ph.CO
Testing the cosmic conservation of photon number with type Ia supernovae and ages of old objects
本文利用分布在红移间隔$0.11 < z < 1.84$上的32个年老被动星系的年龄,计算了它们的光度距离,并与Union 2.1汇编中Ia型超新星(SNe Ia)的580个距离模数进行了比较,检验了光子数的宇宙守恒性。我们的分析是基于这样一个事实,即获得星系年龄的方法依赖于星系光谱的详细形状,而不是星系光度。可能偏离宇宙光子数守恒的情况用$τ(z) = 2 εz$和$τ(z) = εz/(1+z)$参数化(对于$ε=0$,光子数守恒被恢复)。我们发现$ε=0.016^{+0.078}_{-0.075}$从第一个参数化和$ε=-0.18^{+0.25}_{-0.24}$从第二个参数化,两个限制在95\% c.l.这样一来,就证实了光子数的宇宙守恒没有显著的偏离。此外,通过考虑从Planck(2015)分析推断的总年龄,我们发现$t_{inc}=1.66\pm0.29$ Gyr和$t_{inc}=1.23\pm0.27$ Gyr的潜伏时间为68\% c. l.对于每个参数化,分别。}
2017-10-14 astro-ph.CO
Testing Low-Redshift Cosmic Acceleration with Large-Scale Structure
我们研究了在红移$z=0.57$结合在$0.1<z<2.4$重子声振荡(BAO)数据的空星系互相关测量的宇宙学意义。我们发现直接证据的晚时间加速由于暗能量在$>10σ$意义上从这些数据单独,独立的宇宙微波背景和超新星。使用$Ω_bh^2$上的核合成先验,我们从$z<2$上的BAO+空隙测量哈勃常数为$H_0=72.3\pm1.9\;{\rm km\,s}^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$,当在$z=2.34$上添加莱曼- $α$ BAO时,测量哈勃常数为$H_0=69.0\pm1.2\;{\rm km\,s}^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$,两者都独立于CMB。在CMB、BAO和超新星数据中加入空洞极大地改善了暗能量状态方程的测量,使优值增加了40%以上,但仍与平坦的$Λ$冷暗物质保持一致。
2020-05-21 astro-ph.CO
Testing the spherical evolution of cosmic voids
我们研究了$Λ$ CDM中空洞的球形演化模型,其中空洞的演化受暗能量的支配,其时间早于整个宇宙或超密度.我们发现,暗能量的存在抑制了特有的速度的增长,导致空壳交叉发生在逐渐晚的时代作为$Ω_Λ$增加。我们应用球形模型来演化N体模拟空隙的初始条件,并比较所得的最终空隙轮廓。我们发现,该模型是成功的跟踪半径大于$30 h^{-1} \rm Mpc$的空洞的演变,这意味着空洞的配置文件可以用来约束暗能量。我们发现,初始的特殊速度的空洞发挥了重要作用,在塑造他们的演变。在演化模型中排除了奇异速度,推迟了壳层穿越的时间。
2016-08-11 astro-ph.CO
Testing cosmic acceleration for $w(z)$ parameterizations using $f_{gas}$ measurements in galaxy clusters
本文研究了状态方程随红移变化的五个动力学暗能量模型的宇宙加速。这些模型的宇宙学参数通过执行MCMC分析来约束,MCMC分析主要使用气体质量分数$f_{gas}$,在两个星系团样本中测量:一个由Allen等人(2004)报道,由跨越红移范围$0.05<z<1.1$的$42$点组成,另一个由Hasselfield等人(2013)从阿塔卡马宇宙望远镜调查中报道,其由红移范围$0.118 < \mathrm{z} < 1.36$中的$91$数据点组成。此外,我们还结合哈勃参数$H(z)$、重子声振荡和宇宙微波背景辐射的WMAP和Planck测量,对状态方程参数进行了联合分析。我们得到,这两个$f_{gas}$样品提供一致的宇宙学参数的约束。我们发现,$f_{gas}$数据是一致的$2σ$的置信水平与宇宙减速的加速在后期的大多数参数化。使用WMAP和普朗克测量的联合分析的约束表明,这种趋势消失。我们已经证实,$f_{gas}$探针提供了竞争性的约束暗能量参数时,假设一个$w(z)$。
2017-03-24 astro-ph.CO
Testing the Cosmic Distance Duality Relation with Neural Kernel Gaussian Process Regression
提出 NKGPR 方法以匹配 Pantheon+ 与 DESI DR2 数据的红移,并结合三种偏离参数化检验 CDDR,结果未发现显著违背。
2025-08-09 astro-ph.CO
Testing Cosmic Homogeneity Using Galaxy Clusters
根据宇宙学原理,星系团的大小和密度,当在足够大的空间体积上取平均值时,除了随回望时间(红移)的缓慢变化外,预计在任何地方都是恒定的。因此,平均聚类大小或相关长度提供了一种几乎没有选择偏差的同质性测试方法。使用SDSS DR 7巡天中的~10^6个星系,我证明了空间中相隔~2 Gpc/h的区域具有相同的平均星系团大小和密度,为5 - 10%。我表明,平均集群大小,平均超过许多星系,保持不变,以小于10%,从小的红移到0.25的红移。当同样的分析应用于千禧年模拟时,随着红移的增加,星系团大小的演变给出了公平的协议。然而,MS并没有复制在SDSS数据中看到的红移集群振幅的增加。这种增加被证明是由SDSS样品的组成随着红移的增加而变化引起的。没有证据支持一个模型,将超新星Ia的变暗归因于我们碰巧生活在一个巨大的、接近球形的空洞中。
2013-05-02 astro-ph.CO
Testing extensions to LCDM on small scales with forthcoming cosmic shear surveys
我们调查的约束力,即将举行的第四阶段弱透镜调查(欧几里得,LSST,和NGENUS)扩展到LCDM模型在小尺度上,通过它们对宇宙剪切功率谱的影响。我们使用高分辨率的宇宙学模拟计算如何温暖的暗物质(WDM),自相互作用的暗物质(SIDM)和运行的光谱指数影响的非线性物质功率谱,P(k),作为一个函数的规模和红移。我们评估宇宙学约束的功率使用合成弱透镜观测来自这些功率谱,并考虑到预期的源密度,形状噪声和宇宙方差误差即将到来的调查。我们表明,即将到来的第四阶段巡天将能够通过WDM模型(排除粒子质量< 0.5 keV的模型)和SIDM模型(排除与速度无关的截面> 10 cm ^2 g^-1的模型)对小尺度宇宙剪切功率谱的影响,对它们施加有用的、独立的约束。类似地,他们将能够用一个运行的光谱指数来强烈地约束宇宙学。最后,我们探讨了与层析箱之间的宇宙剪切互谱相关的误差,发现它可以受到泊松噪声的显着影响(标准假设是泊松噪声取消层析箱之间)。我们提供了一个新的分析形式的交叉频谱上的错误,准确地捕捉到这种效果。
2021-09-24 astro-ph.CO
Testing small-scale modifications in the primordial power spectrum with Subaru HSC cosmic shear, primary CMB and CMB lensing
本文结合HSC宇宙切变、Planck CMB和ACT DR6 CMB透镜数据,检验多种小尺度PPS修改模型,发现数据仍与标准幂律PPS一致,表明$S_8$张力难以通过修改PPS在$\Lambda$CDM框架内解决。
2025-03-26 astro-ph.CO
Testing the cosmic distance duality relation using model-independent approach
IIT Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);The University of Tokyo(东京大学)
本研究利用模型无关方法,通过结合DESI、PP和DESY5数据,发现宇宙距离双关系在特定红移范围内未被显著偏离,但在引入M_B先验后,发现CDDR的违反。
2025-12-24 astro-ph.CO
Testing the cosmic curvature at high redshifts: the combination of LSST strong lensing systems and quasars as new standard candles
提出结合高红移类星体(新标准烛光)与LSST强引力透镜系统的模型无关方法约束宇宙曲率,在高红移实现高精度约束,并发现透镜质量分布对结果影响显著。
2020-05-28 astro-ph.CO
Testing cosmic opacity with the combination of strongly lensed and unlensed supernova Ia
在本文中,我们提出了一个以Ia超新星为背景源,结合当前和未来对Ia型超新星样品和银河尺度强引力透镜系统的测量,以独立于宇宙模型的方式研究宇宙不透明度的方案。观测资料包括目前新编制的Ia超新星资料(万神殿样本)和即将到来的大型综合巡天望远镜(LSST)观测到的Ia超新星模拟样本,这些样本是为光度距离拍摄的($D_L$)可能受到宇宙不透明度的影响,以及LSST观测到的强透镜型Ia超新星,其负责提供不受宇宙不透明度影响的观测时间延迟距离($D_{Δt}$)。两个参数化,$τ(z)=2βz$和$τ(z)=(1+z)^{2β}-1$被采用的光学深度与宇宙吸收。只关注一种特定类型的标准宇宙探测器,这提供了一种高精度测量宇宙不透明度的原始方法。通过对LSST观测到的强透镜Ia型超新星10年$z$波段的模拟样本的研究,我们的结果表明,结合目前新编制的Ia型超新星数据(Pantheon样本),在目前的观测数据水平上,宇宙的透明度没有明显的偏差。此外,在10年LSST $z$波段搜索中,强透镜型Ia型超新星将对宇宙透明度的有效性产生更强的约束(以$Δβ=10^{-2}$的精度),在未来的LSST调查中检测到更大样本的非透镜型Ia型超新星。我们还讨论了如何改进我们的方法,结合当前和未来的可用数据在引力波(GW)和电磁(EM)域。
2019-10-23 astro-ph.CO
Testing (modified) gravity with 3D and tomographic cosmic shear
宇宙剪切是当前和未来测量中检验引力的主要探测器之一。有两种主要的技术来分析宇宙剪切测量;一种是层析成像方法,其中不同红移仓中的透镜信号之间的相关性被用来恢复红移信息,另一种是3D方法,其中完整的红移信息贯穿整个分析。在这里,我们比较这两种方法,通过预测未来的调查,如欧几里得宇宙学的约束。我们扩展的三维形式主义的第一次超出了标准模型,属于Horndeski类的理论。这包括大多数普遍耦合扩展$Λ$ CDM与一个标量自由度的度量,仍然与目前的观察。在给定一个固定的背景下,Horndeski引力中线性扰动的演化仅由一组四个时间函数描述。我们的时间演化模型假设成比例的暗能量密度分数和Fisher矩阵的比例系数的约束。我们发现,一个3D分析可以约束Horndeski理论更好地比一个断层摄影,特别是减少的顺序为20 $\%$的错误。本文首次展示了Fisher矩阵预测的完全三维和断层分析的宇宙剪切调查之间的平等基础上的定量比较。3D形式主义增加的灵敏度来自于它在整个分析过程中保留源红移信息的能力。
2018-11-12 astro-ph.CO
Testing flatness of the universe with probes of cosmic distances and growth
当使用距离测量来探测空间曲率时,曲率和距离-红移关系中的暗能量之间的几何简并通常需要对暗能量演化做出强有力的假设,或者在更独立于模型的方法中牺牲精度。测量线性增长的微扰的红移演化可以打破几何简并性,提供精确且与模型无关的曲率约束。未来的超新星、宇宙微波背景辐射和星团数据有可能测量出精确度为σ(Omega_K)=0.002的曲率,而不需要指定特定的暗能量现象。结合距离测量,在低红移的增长函数的演变提供了最强的曲率约束,如果高红移宇宙是很好地近似为纯粹的物质占主导地位。然而,在早期的暗能量或大质量中微子的存在下,曲率的精度由于额外的简并而降低,并且相对于重组的生长函数的精确归一化对于获得精确的约束是重要的。距离和增长的曲率限制与文献中提出的曲率估计的其他方法相比是有利的,提供了更高的准确性或更大的自由度,不受暗能量建模假设的影响,并且由于使用了独立的数据集而具有互补性。模型无关的曲率估计是至关重要的测试膨胀和获得无偏约束的暗能量参数。
2009-08-03 astro-ph.CO
Testing modified (Horndeski) gravity by combining intrinsic galaxyalignments with cosmic shear
我们研究的Horndeski类的修改后的重力,宇宙剪切调查的内在形状相关性的影响。由于内禀形状关联(IA)是由潮汐引力场作为大质量非相对论性试验粒子的集合作用于星系而引起的,因此它们只对与曲率扰动一起形成的引力势敏感。相反,宇宙剪切信号探测这两个势的和,即两个巴丁势。因此,将这些探测器结合起来,就构成了对重力的测试,而这种测试是从一次测量中得出的。聚焦于椭圆星系的线性尺度和排列,我们研究了编织$\hatα_B$和普朗克质量$\hatα_M$的时间演化的影响,通过将IA作为一个真正的信号,有助于整体的椭圆度相关的推断。我们发现,对于\textsc{Euclid},IA可以帮助提高10%的Horndeski类的修改后的重力的约束,如果线性对准模型所需的对准参数提供模拟。然而,如果IA需要自校准,所有的灵敏度都被投入到对齐强度$D$的推断中,因为与普朗克质量的演化有非常强的相关性。这样就减少了IA对探索修正引力理论的好处。虽然本文件显示的结果主要是修改后的重力参数,类似的推论可以得出的调查各向异性应力,参数化修改的泊松方程,引力滑移的现象学和打破退化在一个标准的宇宙学。
2021-03-02 astro-ph.CO
Testing the cosmic opacity at higher redshifts: implication from quasars with available UV and X-ray observations
本文提出一种不依赖宇宙学模型的高红移($z\sim5$)宇宙不透明度检验方法,结合类星体X射线与紫外辐射关系及Hubble参数和模拟引力波数据,证实了宇宙的透明性,并强调了参数简并对新型高红移标准烛光校准的必要性。
2020-06-26 astro-ph.CO
Testing the growth of cosmic structures during the Dark Ages
本文研究未来地球与月球背面21厘米谱线强度映射巡天在红移30到200范围内约束宇宙结构增长的能力,表明月球背面观测在前景处理稳健时可达到亚百分比精度,从而为早期暗能量和nDGP等偏离ΛCDM的模型提供严格检验。
2025-09-19 astro-ph.CO
Testing cosmic anisotropy with the Combo correlation of gamma-ray bursts
College of Physical Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院);Beijing Normal University(北京师范大学)
本文利用244个具有Combo关联的伽马射线暴样本,结合Pantheon超新星样本,通过偶极拟合和半球比较方法测试宇宙各向异性,发现更大GRB样本能抑制由空间分布不均匀引起的虚假各向异性信号,表明GRB可作为宇宙各向异性的可靠探针。
2026-05-27 astro-ph.CO
From Nonparametric Distance Reconstruction to Testing the Etherington Relation and Cosmic Curvature Using 2D and 3D BAO Measurements
Institute for Gravitational Wave Astronomy, Henan Academy of Sciences(河南科学院引力波天文研究所)
本文利用非参数距离重建方法,结合二维和三维BAO测量数据,检验宇宙曲率和距离-双关系的有效性,发现无显著违反证据。
2026-02-04 astro-ph.CO
Testing coupled dark energy with large scale structure observation
暗分量之间的耦合为缓解宇宙学标准模型的符合问题提供了一条新的途径。本文把暗能量看作是一种具有常值状态方程的流体,它与暗物质的耦合是$\bar{Q}=3Hξ_x\barρ_x$。在暗能量的框架下,我们导出了密度和速度扰动的演化方程。根据马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们约束的模型,目前可用的宇宙观测,包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡,Ia型超新星,和$fσ_8(z)$数据点的红移空间失真。结果表明,在3个$σ$区存在相互作用率:$ξ_x=0.00328_{-0.00328-0.00328-0.00328}^{+0.000736+0.00549+0.00816}$,这意味着最近的宇宙观测倾向于一个小的相互作用率,其数量级为$10^{-2}$,同时,红移-空间畸变的测量可以排除1 $σ$区的大的相互作用率。
2014-08-15 astro-ph.CO
Testing the local-void alternative to dark energy using galaxy pairs
我们可能生活在宇宙中的一个特殊地方,靠近一个巨大的、径向不均匀的空洞的中心,这一可能性最近引起了人们的注意,它被认为是暗能量或修正引力的替代品,可以解释加速膨胀的宇宙。我们发现,星系对的方向分布可以用来检验哥白尼原理,即我们不在宇宙的中心或特殊区域。目前流行的空洞模型不能同时拟合最新的Ia型超新星、宇宙微波背景数据和星系对的方位分布。我们的研究结果排除了在$4σ$置信水平下的空洞模型作为宇宙加速的起源,并支持哥白尼原理。
2013-04-16 astro-ph.CO
Testing $f(R)$ Gravity With Scale Dependent Cosmic Void Velocity Profiles
我们研究了宇宙学尺度的广义相对论的修改的动力学晕内的空隙通过比较N体模拟纳入胡-Sawicki $f(R)$重力,与$|f_{R0}|=10^{-6}$和$10^{-5}$,那些$Λ$ CDM。通过检查径向速度统计的空洞分类的基础上,其大小和密度分布,为“上升”($R$型)或“壳”($S$型),我们发现,晕运动的小$R$型空洞,有效半径$<15 Mpc/h$,揭示了$f(R)$和$Λ$ CDM宇宙学之间的显着差异。为了理解这种观察到的效应,我们研究了线性和非线性第五力,并开发了一种迭代算法来精确求解非线性第五力方程。我们用它来描述变色龙筛选机制的空隙和对比的行为与引力坍缩的对象中观察到的。力分析强调了较小的$R$型空隙如何表现出第五力与牛顿力的最高比率,这导致了速度分布的明显差异,从而提供了约束重力的丰富环境。
2021-06-09 astro-ph.CO
Testing physical models for dipolar asymmetry with CMB polarization
宇宙微波背景(CMB)温度各向异性表现出大尺度的偶极功率不对称性。为了确定这是否是由于一个真正的,物理调制或只是一个大的统计波动需要测量新的模式。在这里,我们预测如何以及CMB偏振数据从\Planck \和未来的实验将能够确认或约束调制的物理模型。拟合几个这样的模型的\Planck \温度数据,使我们能够提供预测的偏振不对称性。虽然对于某些模型和参数\Planck \偏振将减少调制幅度上的误差条只有一个小的百分比,我们表明,重要的是,宇宙方差有限(在某些情况下,甚至\Planck)偏振数据可以减少的错误大大优于基于简单的$\ell$ -空间参数的$\sqrt 2$的预期。我们预计,如果原始波动是真正调制的(参数由\Planck \温度数据表示),那么\Planck \将能够以20- 75\ %的概率对调制模型进行2 $σ$检测,当考虑宇宙方差限制极化时,增加到45- 99\ %。我们强调,这些结果是相当依赖模型。温度的宇宙变化是重要的:将统计各向同性偏振与温度数据相结合将虚假地增加\Planck温度信号的显著性,概率为30%。
2018-02-06 astro-ph.CO
Testing coupled dark energy with next-generation large-scale observations
将暗能量耦合到暗物质提供了一种最简单的方法来有效地在大尺度上修改重力,而不受局部(即太阳系)观测的强烈约束。耦合暗能量的模型在过去已经被研究过几次,并且已经受到宇宙微波背景实验的显著限制。在本文中,我们估计的约束条件,未来的大规模观测将能够把耦合和一般的所有参数的模型。我们结合了宇宙微波背景、层析弱透镜、红移畸变和功率谱探测。我们表明,下一代的观测可以提高目前的约束耦合到暗物质的两个数量级,这种约束是互补的耦合到重子目前的太阳系的界限。
2011-11-06 astro-ph.CO
Testing the consistency between cosmological data: the impact of spatial curvature and the dark energy EoS
对现有宇宙学数据的联合分析结果引发了一场关于可能探测到非零空间曲率的重要辩论。如果得到证实,这样的结果将意味着我们目前对宇宙演化的理解发生变化,并产生重要的理论和观测后果。在本文中,我们将讨论与目前可用的数据集进行联合分析的合法性,并探讨其对非平坦宇宙和标准宇宙学模型扩展的影响。本文利用一个强张力估计器对宇宙微波背景、Ia型超新星、重子声振荡和宇宙计时器的最新观测数据之间的物理一致性进行了定量分析。我们考虑$Λ$ CDM宇宙学和两个暗能量模型的平坦和非平坦的情况下,恒定和变化的暗能量EoS参数。本研究使我们能够更好地了解这些数据集之间可能存在的不一致是否足以使其联合分析的结果产生误导,以及这些结果与空间曲率和暗能量参数化的实际依赖性。
2021-04-27 astro-ph.CO
Testing common approximations to predict the 21cm signal at the Epoch of Reionization and Cosmic Dawn
本研究利用符合观测约束的三类天体物理源模拟,检验了再电离与宇宙黎明时期21cm信号建模中四种常见近似的有效性,发现这些近似均会带来显著误差,为相关信号的精准建模提供了参考。
2024-07-05 astro-ph.CO
Testing gravity with cosmic variance-limited pulsar timing array correlations
本文提出利用无实验噪声、仅受宇宙方差限制的PTA角功率谱多极矩测量,以在纳赫兹频段清晰区分广义相对论与替代引力理论。
2024-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing Bell's Inequality with Cosmic Photons: Closing the Setting-Independence Loophole
我们提出了一个实用的方案,使用光子因果断开宇宙源设置贝尔不等式的实验测试中的探测器。在目前的实验中,量子随机数发生器决定了探测器的设置,只有在每次实验前不到一毫秒建立的探测器设置和局部隐变量之间的少量相关性,就足以模拟量子力学的预测。通过使用成对的类星体或宇宙微波背景的补丁来设置探测器,观察到的对贝尔不等式的违反将需要任何这样的协调已经存在了数十亿年-提高了20个数量级。
2014-02-21 astro-ph.CO quant-ph
Testing Cosmic Distance Duality Relation and Transparency with DESI DR2
State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台射电天文与技术国家重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);School of Physics and Electronics, Henan University(河南大学物理与电子学院);School of Physical Science and Technology, Xinjiang University(新疆大学物理科学与技术学院);School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与天文学院)
结合DESI DR2、Pantheon+和宇宙计时器数据,通过高斯过程回归和自由节点方法重建红移,检验宇宙距离对偶关系(CDDR)和宇宙透明度,发现CDDR在统计误差内成立,且无显著宇宙不透明证据,并对轴子类粒子和微带电粒子参数空间施加严格约束。
2026-06-01 astro-ph.CO
Testing the mapping between redshift and cosmic scale factor
正则红移-尺度因子关系,1/a=1+z,是大爆炸宇宙学标准Lambda CDM模型的关键元素。尽管它的基本作用,这种关系还没有经历过任何观测测试,因为勒梅特和哈勃建立了宇宙的膨胀。它严格基于描述局部均匀和各向同性宇宙的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规的假设,并且光子在度规的零测地线上运动。因此,在广义相对论或修正引力范围内,任何违反这一假设的行为都可能在模型红移z=1/a-1和实际观察到的红移z_obs之间产生不同的映射,即z_obs neq z。在这里,我们进行了一个简单的测试的一致性标准的红移标度因子的关系,通过确定同时观测的一致性LambdaCDM宇宙学参数和广义红移映射z=f(z_obs)的约束。利用当前的重子声学振荡(BAO)和Ia型超新星(SN)数据,我们证明了广义红移映射是强退化的暗能量。一类单调函数f(z_obs)的边缘化显著改变了物质和暗能量密度之间的简并性:密度参数变得与简并性的近垂直轴反相关。此外,我们表明,目前的SN和BAO的数据,分析在一个框架内与广义红移映射,不约束暗能量,除非BAO数据包括测量从Ly-alpha森林的高红移类星体。
2016-03-17 astro-ph.CO
Testing gaussianity, homogeneity and isotropy with the cosmic microwave background
我们回顾的基本假设,激励用于分析宇宙微波背景的统计框架,以及如何可以扩大,因为我们放松这些假设的框架。特别是,我们试图尽可能多地将高斯性、均匀性和各向同性的问题彼此分开。我们专注于各向同性估计的非高斯性以及统计各向异性估计的高斯性,特别强调他们的签名和增强的“宇宙方差”,变得越来越重要,因为我们假定的宇宙变得不对称。在回顾了一些简单的模型无关检验背后的形式主义之后,我们讨论了在搜索大规模“异常”时如何将这些检验应用于CMB数据。
2010-05-13 astro-ph.CO hep-th
Comparing Correlation Lengths of Red and Blue Galaxies: A New Standard Length for Testing Cosmic Isotropy
我介绍了一个简单的经验措施的基础上的红星系与蓝色的相关长度的比较,可以提供一个更准确的和无偏测量的平均大小和数密度的星系团的星系团的平均大小。使用269,000星系从SDSS DR 6调查,我表明,这种三维相关长度,平均在许多集群,保持非常接近恒定的L0= 4.797 +/- 0.024 Mpc/h从小的红移到0.5的红移。这是宇宙长度尺度的一种新的测量方法,并提供了一种测试标准宇宙学模型的方法,该模型几乎没有选择偏差。该技术前所未有的准确性允许对大规模不均匀性进行敏感搜索的可能性。将同样的技术应用于千年模拟星系,我发现它和SDSS星系之间非常吻合。
2009-03-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Test of the FLRW metric and curvature with strong lens time delays
我们提出了一个新的模型独立的策略来测试的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker度规和约束宇宙曲率,基于未来的时间延迟测量强透镜类星体椭圆星系系统从大天气巡天望远镜和超新星观测从暗能量调查。该测试仅依赖于几何光学。它与宇宙的能量含量和爱因斯坦方程在宇宙尺度上的有效性无关。该研究包括两个层次:通过距离求和规则测试FLRW度量和确定/约束宇宙曲率。我们提出了一个有效的和高效的(红移)的演化模型进行前一个测试,这使我们能够具体指定FLRW距离求和规则的违反标准。如果FLRW度量与观测结果一致,那么在第二个层次上,宇宙曲率参数将被限制为$\sim0.057$或$\sim0.041$($1σ$),这取决于高红移超新星的可用性,比目前的模型无关技术严格得多。我们还表明,在时间延迟方法的偏差可能会得到很好的控制,导致强大的结果。所提出的方法是一个新的独立的工具,用于检验宇宙学中的均匀性和各向同性的基本假设,并确定宇宙曲率。它是对宇宙微波背景加上重子声学振荡分析的补充,后者通常假设在晚期宇宙中暗能量占主导地位的宇宙学模型。
2017-04-14 astro-ph.CO
Testing cosmic homogeneity and isotropy using galaxy correlations
尽管它在宇宙学中具有根本的重要性,但很少有直接的宇宙学原理测试。由于普朗克合作小组最近观测到的宇宙微波背景中存在半球不对称性,这样的测试特别及时。迄今为止,大多数测试都着眼于宇宙学参数的红移依赖性。这些都受到大的系统性影响,需要建模和偏差校正。与以前的测试不同,这里描述的测试比较了相同红移z下等体积的星系分布。这允许直接测试,并且z依赖的偏差不是问题。使用SDSS DR 7巡天中的~10^6个星系,我证明了相隔~2 Gpc的空间区域具有相同的平均星系相关半径、振幅和数密度,其范围约为2 Gpc。5%,与标准模型预期一致。
2014-05-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing cosmic-ray acceleration with radio relics: a high-resolution study using MHD and tracers
团内介质中的弱激波可能加速宇宙射线质子和宇宙射线电子,这取决于上游磁场和激波法线之间的角度。在这项工作中,我们研究了冲击倾角如何影响星系团高分辨率模拟中宇宙线的产生。为此,我们进行了磁流体力学模拟的星系团使用网格细化代码\enzo。我们使用拉格朗日示踪剂来跟踪热气体、宇宙射线和磁场随时间的性质。我们测试了一些不同的加速方案,通过改变质子和电子的质子依赖加速效率,并通过检查产生的强子$γ$射线和无线电发射。我们发现,无线电发射并没有显着改变,如果只有准垂直冲击能够加速宇宙射线电子。我们的分析表明,在遗迹中发现的无线电发射电子通常在$z=0$之前已经被多次电击过。另一方面,强子$γ$ -射线发射从集群被发现显着减少,如果只准平行冲击被允许加速宇宙射线质子。这可能会减少与\textit{Fermi}卫星设定的星团$γ$射线发射上限较低的紧张关系。
2016-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the anisotropy of cosmic acceleration from Pantheon supernovae sample
本文利用Pantheon样本研究了宇宙加速的各向异性。Pantheon样本包括1048颗光谱证实的Ia型超新星(SNe Ia),覆盖了红移范围$0.01 < z < 2.3$。在半球比较法中,我们发现偶极方向为$(l = 37 \pm 40^{\circ}, b = 33 \pm 16^{\circ})$,最大各向异性能级为$δ=0.136 {}^{+0.009}_{-0.005}$。由偶极拟合方法得到各向异性的大小为$A = (3.7 {}^{+2.5}_{-3.7}) \times 10^{-4}$,偶极方向为$(l = 329^{\circ}{}^{+ 101^{\circ}}_{-28^{\circ}}, b = 37^{\circ}{}^{+ 52^{\circ}}_{-21^{\circ}})$在银道坐标系中的方向。从红移层析分析,结果是弱依赖于红移。各向异性很小,各向同性宇宙学模型是一个很好的近似。
2018-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing gravity with the cosmic microwave background: constraints on modified gravity with two tensorial degrees of freedom
我们提供了一个修正引力的宇宙学检验与两个张量自由度和没有额外的传播标量模式。我们考虑的引力理论承认一个宇宙学模型,它在背景演化的水平上与$Λ$ CDM模型是不可区分的。该模型有一个单一的修改重力参数$β$,其效果可以看出,在线性扰动,虽然没有额外的标量模式传播。使用修改后的玻尔兹曼代码,将本模型,我们得到的约束$-0.047 < β< -0.028$在68 $\%$置信度从普朗克CMB数据。由于我们的修正引力模型几乎不受太阳系实验和引力波传播的约束,我们的结果提供了对该模型的第一个观测检验。
2022-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Testing $α$-attractor P-model of inflation by Cosmic Microwave Background radiation
University of Warsaw(华沙大学)
本文通过CMB观测数据测试$α$-吸引子P模型膨胀模型,分析多项式类势能模型在不同多项式范围内的预测,并与普朗克和ACT数据对比,验证了该类模型的适用性。
2026-04-19 astro-ph.CO hep-ph
Testing Modified Gravity theory (MOG) with Type Ia Supernovae, Cosmic Chronometers and Baryon Acoustic Oscillations
我们分析了调制引力(MOG)理论,提出了莫法特,在宇宙学的背景下。我们使用Ia型超新星(SNe Ia),重子声学振荡(BAO)和宇宙计时器(CC)的数据来测试MOG预测。为此,我们进行$χ^2$测试,考虑固定值的$H_0$和$V_G$,自相互作用势的一个标量场的理论。我们的研究结果表明,MOG理论是在协议与所有的数据集的某些特定值的$H_0$和$V_G$,作为BAO数据集的最强大的工具来测试MOG预测,由于其约束力。
2020-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A framework for testing isotropy with the cosmic microwave background
我们提出了一个新的框架,测试宇宙的各向同性使用宇宙微波背景数据,嵌套采样ANICOSMO代码的基础上。独特的是,我们能够约束标量,矢量和张量自由度一样,以前的研究只考虑矢量模式(与涡)。我们采用Bianchi VII型$_h$宇宙学模型的各向异性宇宙,从其他类型可以得到适当的限制。在单独的开发中,我们通过在高$\ell$和低$\ell$可能性中纳入Bianchi功效的影响来改进统计分析。为了了解所有这些变化的影响,我们将我们的新技术应用于WMAP数据。我们没有发现各向异性的证据,约束剪切矢量模式$(σ_V/H)_0 < 1.7 \times 10^{-10}$(95% CL)。我们第一次对张量模式进行了限制;与其他模式不同,张量剪切可以从近各向同性的早期宇宙中生长出来。此类剪切的限值为$(σ_{T,\rm reg}/H)_0 < 2.4 \times 10^{-7}$(95% CL)。
2016-09-07 astro-ph.CO gr-qc