Non-parametric study of the evolution of the cosmological equation of state with SNeIa, BAO and high redshift GRBs
我们研究了暗能量状态方程作为红移的函数，在一个非参数的方式，而不施加任何{ \it先验} $w(z)$（压力比能量密度）的功能形式。作为检查的方法，我们测试我们的计划，通过使用合成数据集产生的不同输入宇宙学模型，具有相同的相对误差和红移分布的真实数据。利用伽玛暴X射线余辉的光度-时间$L_{X}-T_{a}$关联（Dainotti等的关联），我们可以利用{ \it Swift}卫星上的伽玛暴样品作为宇宙膨胀历史的探针，探测到$z \approx 10$。在一个平坦的FLRW宇宙的假设和结合SNeIa数据与BAO约束，由此产生的最大似然解接近于一个常数$w=-1$。如果一个强加的限制，一个恒定的$w$，我们得到$w=-0.99 \pm 0.06$（符合宇宙常数）与当今哈勃常数为$H_{0}=70.0 \pm 0.6$ ${\rm km} \, {\rm s}^{-1} {\rm Mpc}^{-1}$和密度参数为$Ω_{Λ0}=0.723 \pm 0.025$，而非参数$w(z)$的解决方案给我们一个概率图，这是集中在$H_{0}=70.04 \pm 1$ ${\rm km} \, {\rm s}^{-1} {\rm Mpc}^{-1}$和$Ω_{Λ0}=0.724 \pm 0.03$。我们选择的GRB数据样本与完整的相关矩阵，使我们能够估计的数量，以及数据的质量（错误），需要约束$w…
2014-02-24 astro-ph.CO
A parametric reconstruction of the cosmological jerk from diverse observational data sets
讨论了无量纲表示的尺度因子的三阶导数--加加速度参数的参数化重构。利用超新星距离模数据（SNe）、哈勃观测数据（OHD）、重子声学振荡（BAO）和CMB位移参数数据（CMBShift）对模型进行了极大似然分析，得到了模型参数的观测约束条件。加加速度参数的当前值一直保持开放的开始，但各种宇宙学参数，如减速参数$q(z)$，加加速度参数$j(z)$，暗能量状态方程参数$w_{DE}(z)$的曲线图表明，重建的模型非常接近$Λ$ CDM模型的轻微倾向于非幻影行为的演变。
2016-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Testing the parametric model for self-interacting dark matter using matched halos in cosmological simulations
本研究利用宇宙学模拟中的匹配暗物质晕检验SIDM参数化模型，发现其对晕结构的预测偏差多数在10%-50%内，可有效将CDM晕映射为SIDM晕，适用于小尺度结构分析。
2025-01-17 astro-ph.CO
Strong lensing modeling in galaxy clusters as a promising method to test cosmography I. Parametric dark energy models
在本文中，我们探讨五个宇宙学模型的暗能量状态方程参数，$w(z)$，参数化的红移使用强透镜数据在星系团阿贝尔1689。我们约束的$w(z)$功能的参数，通过重建透镜模型下的每一个这些宇宙学与强透镜测量两个星系团：阿贝尔1689和模拟集群，战神，从哈勃前沿领域比较挑战，以验证我们的方法。为了量化宇宙学约束如何由于强透镜建模中的系统效应而产生偏差，我们进行了三次运行，考虑了多个图像位置的以下不确定性：0.25”，0.5”和1.0”。与战神，我们发现，较大的误差减少了估计的宇宙学参数的系统偏差。用真实的数据，我们对$w(z)$的强透镜约束是一致的，来自其他宇宙学探测。我们确认，强透镜宇宙学与星系团是一个很有前途的方法来约束$w(z)$参数化。然而，需要更好地了解星系团及其环境，以改善SL建模，从而估计严格的宇宙学参数的替代宇宙学。
2018-08-14 astro-ph.CO
Non-parametric foreground subtraction for 21cm epoch of reionization experiments
从再电离时代（EoR）的红移21厘米发射检测的一个障碍是前景的存在，超过宇宙学信号的强度的数量级。我们认为，在原则上，它会更好地适应前景非参数化-允许数据来确定它们的形状-而不是选择一些功能形式提前，然后拟合其参数。然而，非参数拟合经常遭受其他问题。我们讨论这些之前，提出了一个非参数的方法，WP平滑，这似乎可以避免其中的一些。在概述了Wp平滑的原理之后，我们描述了一种实现Wp平滑的算法，然后将Wp平滑应用于LOFAR EoR实验的合成数据立方体。WP平滑的性能，测量的程度，它是能够恢复的宇宙信号的方差，它避免了从前景的功率泄漏，进行比较的参数拟合，和另一个非参数的方法（平滑样条）。我们发现，WP平滑是优于平滑样条为我们的应用程序，是有竞争力的参数化的方法，即使在后一种情况下，我们可以选择的函数形式的拟合与模拟前景的提前知识。最后，我们讨论了拟合的质量如何受到频率分辨率和范围，宇宙信号的特性和边缘效应的影响。
2009-06-15 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Determination in Free-Form Strong Gravitational Lens Modeling
我们发展了一种新的统计强透镜方法，利用星系或星系团背后的多个红移图像系统来探测宇宙学参数。该方法依赖于强透镜的自由形式的质量反演，并且除了引力透镜之外不需要任何附加信息。由于在自由形态透镜的解空间是一个高维凸多面体，我们考虑贝叶斯模型比较分析来推断宇宙学参数。解空间的体积被视为基本宇宙学假设概率的示踪物。与参数质量反演相反，我们的方法考虑了质量片的简并，这意味着简并在轮廓的陡度和宇宙学参数之间。参数模型通常会打破这种退化，将隐藏的先验引入分析，污染参数的推断。我们测试我们的方法与合成透镜，表明它是能够推断假设的宇宙学参数。应用于CLASH簇，该方法可能与其他探针竞争。
2013-10-28 astro-ph.CO
Testing a cosmological teleparallel modified f(T) model with parametric H(z)
该研究构建对数f(T)引力宇宙学模型，结合Pantheon+SH0ES数据集等拟合参数，证实宇宙加速膨胀，其解类似精质与phantom模型，为修正引力研究提供新方向。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Non-parametric reconstruction of cosmological matter perturbations
微扰量，如增长率（$f$）和指数（$γ$），是区分不同的暗能量模型或修正的引力理论的有力工具，即使它们产生相同的宇宙膨胀历史。在这项工作中，没有任何关于宇宙动力学的假设，我们采用非参数的方法，目前测量的膨胀率$H(z)$从宇宙计时器和高$z$类星体数据和重建的增长因子和线性密度扰动率的非相对论性物质的组成部分。假设现实的物质密度参数$Ω_{m0}$的值，由目前的CMB实验提供的，我们还重建的增长指数$γ$与红移的演变。我们表明，目前的$H(z)$数据的重建约束的增长指数$γ=0.56 \pm 0.12$（2 $σ$）在$z = 0.09$，这是完全符合预测的$Λ$ CDM模型和它的一些扩展。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Latest astronomical constraints on some nonlinear parametric dark energy models
我们考虑了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非线性红移相关的状态方程参数作为暗能量模型。为了描述这种宇宙学情景中宇宙的膨胀历史，我们考虑了这种参数模型的大尺度行为，并使用一组具有不同起源的最新观测数据来拟合它们，这些数据包括宇宙微波背景辐射，超新星Ia型，重子声学振荡，红移空间畸变，弱引力透镜，哈勃参数测量从宇宙计时器和最后的本地哈勃常数从哈勃太空望远镜。拟合技术利用公开可用的代码宇宙学蒙特卡罗（CosmoMC），提取宇宙学信息的这些参数的暗能量模型。从我们的分析可以看出，这些模型可以描述宇宙的晚期加速阶段，而它们不同于$Λ-$宇宙学。
2018-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Testing cosmological models using relative mass-redshift abundance of SZ clusters
最近通过Sunyaev-Zel'dovich观测发现了高红移的大质量星系团，为检验宇宙学模型开辟了一条新途径。众所周知，在一个非常高的红移上检测到一个超大质量的星系团可以排除许多宇宙学模型。然而，由于处理不同的观测偏差使得很难测试假设宇宙学模型的数据的相似性，因此大多数星团数据（除了那些具有高质量红移的数据）在面对具有星团观测的宇宙学模型时保持不变。我们在这里建议，人们可以使用不同质量的星系团在不同的红移的相对丰度来测试宇宙学模型的背景下的数据的相似性。为了这个目的，我们提出了一个简单的参数形式观察集群在不同的质量红移的效率，我们测试如果标准的LCDM模型可以解释观察到的丰富的集群使用这种效率参数化。我们认为，不能期望一个不寻常的和高度参数化的形式的效率函数，以适应观测数据假设的理论模型。使用许多实现的蒙特卡罗模拟，我们表明，标准的空间平坦的LCDM模型是勉强一致的SPT集群数据使用一个简单的和合理的二维效率函数检测的集群。需要更多的聚类数据才能得出强有力的结论。
2011-09-21 astro-ph.CO
Non-parametric spatial curvature inference using late-universe cosmological probes
在尽可能少的假设条件下，对空间曲率参数$Ω_{\rm K}$进行高保真度约束的推断，在宇宙学中具有根本的重要性。我们提出了一种方法来非参数推断$Ω_{\rm K}$从晚宇宙探测器单独。利用高斯过程（GP）重建膨胀历史，结合宇宙天文台（CC）和Ia型超新星（SNe~Ia）的观测数据，推导出膨胀历史中曲率、边缘化、CC和SNe~Ia数据的校正以及GP超参数的约束条件。对$Ω_{\rm K}$的约束是免费的参数模型假设的扩展历史，是不敏感的CC和SNe~Ia数据的整体校准（只敏感的相对距离和扩展速率）。将这种方法应用于\textit{Pantheon} SNe~Ia和最新的CC汇编，我们发现了$Ω_{\rm K} = -0.03 \pm 0.26$，与$\mathcal{O}(10^{-1})$水平的空间平坦性一致，并且独立于任何早期宇宙探测器。将我们的方法应用于未来的重子声学振荡和SNe~Ia数据从即将到来的第四阶段调查，我们预测的能力，以限制$Ω_{\rm K}$在$\mathcal{O}(10^{-2})$水平。
2021-04-06 astro-ph.CO gr-qc
Induced Gravitational Waves from Multi-Sound Speed Resonances during Cosmological Inflation
我们探讨了宇宙膨胀过程中时变声速产生多参量共振的可能性。特别是，我们将我们的设置固定到比文献中已经探索的单个振荡模型更简单的情况：两个正弦谐波围绕恒定声速等于1。我们发现，在微扰制度，除了某些极端角落的参数空间，原生密度谱的特点是由两组放大的峰值围绕两个临界振荡频率的声速。作为一般结果，我们表明，从暴胀时代的次级诱导的GWs的能谱有一个主要的宽峰，而从辐射占主导地位的阶段的一个由一个/两个主峰状配置（S）的两个振荡频率的相对小/大的比例。GW遗迹随机背景携带着暴胀期间参数共振的引力记忆。来自双声速共振的GW信号可以在脉冲星定时射电天文学、空间和地面GW干涉仪的互补通道中进行测试。
2022-08-06 astro-ph.CO
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
Non-parametric reconstruction of the fine structure constant with galaxy clusters
本文提出利用星系团气体质量分数与Ia型超新星距离的非参数方法重建精细结构常数$α$，发现Planck的$H_0$下约3σ排除低红移恒定$α$，而局域$H_0$则与其一致。
2024-10-28 astro-ph.CO
Comparing parametric and non-parametric velocity-dependent one-scale models for domain wall evolution
我们进行了详细的比较最近提出的无参数速度依赖的单尺度模型和标准参数模型的畴壁网络的宇宙学演化。我们发现，后者高估了由于哈勃膨胀的壁运动的阻尼，忽略了壁衰减的网络的均方根速度的演变的直接影响。我们表明，这些影响是显着的，但可能会被吸收到重新定义的动量参数。我们还讨论了这些发现的宇宙弦的影响。在尺度因子$a$随宇宙时间$t$（$a \propto t^λ$，$0 < λ< 1$）呈幂律演化的宇宙学模型的背景下，利用我们的非参数速度依赖单尺度模型计算了宇宙学畴壁演化的标准参数模型的能量损失和动量参数，并与数值场论模拟的结果进行了比较.我们还提供了简单的线性函数，大致近似的能量损失和动量参数的依赖$λ$。
2020-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-parametric reconstructions of cosmic curvature: current constraints and forecasts
本文利用非参数方法重建宇宙曲率，检验平坦宇宙假设，当前数据无显著偏离，未来观测可大幅降低不确定性。
2025-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity in the Weak Lensing Correlation Function Likelihood -- Implications for Cosmological Parameter Biases
研究了弱透镜剪切两点关联函数的似然性中非高斯性的重要性，在模拟的弱透镜数据中检测到剪切两点关联函数的一维边缘分布中显著的非零偏度和峰度。我们研究的背景下，未来的调查，特别是LSST的影响，如何与调查区域的非高斯尺度的推导。我们发现，由于使用模拟数据（$100$ deg $^{2}$）的剪切相关函数的非高斯似然分布，$Ω_{\rm m}$和$σ_{\rm 8}$的一维后验没有显着的偏差。我们还提出了一个系统的方法来构建近似的多变量似然与一维参数函数，假设独立或更灵活的非参数多变量方法后，使用主成分分析（PCA）的数据点去相关。虽然PCA的使用并没有改变多变量似然的非高斯性，但我们发现PCA分量的一维边缘采样分布比原始剪切关联函数表现出更小的偏度和峰度。基于PCA分量之间独立性的假设，用边缘参数函数建模似然给出了偏差的下限。我们进一步证明了多元高斯似然模型和更复杂的非高斯似然模型之间的宇宙学参数约束的差异将更小的LSST类调查。此外，PCA方法自动作为一种数据压缩方法，使保留的大部分宇宙学信息，同时减少了数据向量的维数的一个因素的$\sim$ 5。
2020-11-10 astro-ph.CO
A Semi-Parametric Approach to the Detection of Non-Gaussian Gravitational Wave Stochastic Backgrounds
利用一种基于四阶Edgeworth展开的半参数方法，推导了在非正态分布引力波随机背景下的似然检测统计量的显式表达式.基于蒙特卡罗模拟的一组大尾部对称非高斯分布的数值似然最大化练习表明，当信号和噪声方差之间的比率大于0.01时，信号分布的第四累积量可以以合理的精度估计。观测到的引力波信号分布的高阶累积量的估计预计将提供天体物理学和宇宙学模型的额外约束。
2014-05-22 astro-ph.CO
Cosmological imprints of string axions in plateau
我们对标量势具有平台区的弦轴子的各种宇宙学印记进行了研究。在这种情况下，我们表明，延迟振荡一般会导致参数共振不稳定性。特别是，对于超轻轴子，参数共振可以增强功率谱略低于金斯尺度，缓解与莱曼$α$森林观测的紧张局势。我们还认为，一个持久的共振，可以导致发射的引力波的频率波段，这是可检测的引力波干涉仪和脉冲星定时阵列。
2018-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inferring cosmology from gravitational waves using non-parametric detector-frame mass distribution
本文扩展 spectral-siren 方法，提出用非参数模型重构探测器坐标系质量分布，以模拟数据和70起双黑洞并合事件推断 ΛCDM 宇宙学参数。
2025-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Parametric tension between even and odd multipole data of WMAP power spectrum: unaccounted contamination or missing parameters?
在低、中多极区，WMAP功率谱的偶、奇多极区存在功率对比。这种异常明显与角功率谱有关，角功率谱被大量用于宇宙学模型拟合。注意到这一点，我们已经调查了偶（奇）多极数据集是否符合WMAP一致性模型。研究表明，WMAP一致性模型对偶（奇）极数据集的拟合效果不佳，两个数据子集之间存在张力。注意到原始功率谱参数中张力最高，我们还考虑了运行谱指数，但发现张力增加到更高的水平。我们认为这些参数紧张可能是未知污染或模型不完善的迹象。
2010-11-02 astro-ph.CO
Fast Mock Catalog Generation for Large Scale Structure Modeling
为了理解宇宙和解释宇宙学参数的演变，有必要将星系巡天数据与模拟数据进行对比。通常它需要使用计算昂贵的N体模拟。计算开销使得难以测试星系大尺度结构对多个宇宙学参数的依赖性。在这项工作中，我们提出了一个参数化模型来模拟大尺度结构。新方法提供了一种快速生成模拟目录的方法，用于测试多个宇宙学参数，并为代码开发提供了一个测试平台。
2019-04-30 astro-ph.CO
Non-parametric Cosmology with Cosmic Shear
我们提出了一种方法来测量宇宙的结构和背景几何的增长-没有关于基本宇宙学模型的先验假设。使用加拿大-法国-夏威夷透镜巡天（CFHTLenS）的剪切数据，我们同时重建的透镜振幅，线性内禀排列振幅，红移演变的物质功率谱，P（k，z），和共同移动的距离，r（z）。我们发现，透镜效应主要约束一个单一的全球功率谱振幅和几个共同移动的距离箱。我们的方法可以定位精确的尺度和红移，如果有的话，LCDM（Lambda-冷暗物质）失败了。我们发现，低于z = 0.4，测量到的共同移动距离r（z）比普朗克LCDM宇宙学预期的高约1.5 sigma，而在更高的红移，我们的重建是完全一致的。为了验证我们的重建，我们比较LCDM参数的限制，从标准的宇宙剪切似然分析，通过拟合的非参数信息，我们发现很好的协议。
2019-04-11 astro-ph.CO
Probing the Cosmic Distance Duality Relation via Non-Parametric Reconstruction for High Redshifts
本研究通过结合角直径距离与光度距离数据，利用高斯过程非参数重建检验宇宙距离对偶关系，发现其在红移范围内及高红移处均无显著偏差，支持其有效性。
2025-09-09 astro-ph.CO
Viability of general relativity and modified gravity cosmologies using high-redshift cosmic probes
Observatório Nacional（国家天文台）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
本研究通过高红移宇宙探针分析，发现F(Q)、非平坦ΛCDM和ωCDM模型在数据支持下表现良好，而F(R)模型被排除，ΛCDM仍是首选模型。
2025-12-04 astro-ph.CO
From Nonparametric Power Spectra to Inference About Cosmological Parameters: A Random Walk in the Cosmological Parameter Space
与宇宙学模型不同的是，这些数据告诉了我们什么关于决定宇宙模型的宇宙学参数？在本文中，我们解决这个问题的背景下，WMAP角功率谱的宇宙微波背景辐射。非参数方法非常适合于此目的，因为它们在构造上与模型无关，因此允许尽可能数据驱动的推断。我们的分析是基于一个非参数拟合的WMAP 7年的功率谱数据，与不确定性的特点是在一个高维的信心集中在这个适合的形式。为了对宇宙学参数进行推断，我们设计了一种抽样方法来探索这个置信集在非参数拟合周围到七个宇宙学参数（Omega_b，Omega_c，Omega_Lambda，Omega_k，H_0，n_s，tau）的空间中的投影。我们的采样方法是合理的，其计算简单，并验证了这一事实，即在这个宇宙学参数空间中的著名的简并正确地再现在我们的结果。我们的研究结果表明，宇宙学参数并不仅仅受到这些数据的严格约束。然而，在分析中结合额外的先验信息（例如，约束H_0或Omega_k的值）导致参数上的更紧的置信区间，该置信区间与主流参数方法估计的不确定性一致。
2012-12-26 astro-ph.CO
Beyond Gaps and Bumps: Spectral Siren Cosmology with Non-Parametric Population Models
本研究提出一种非参数化谱警报方法，利用GWTC-3 BBH探测数据和分箱高斯过程模型，在无天体物理假设下约束宇宙学膨胀，结合GW170817将哈勃常数精度提升1.4倍。
2024-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Can the fluctuations of the quantum vacuum solve the cosmological constant problem?
宇宙学常数问题的出现是因为量子力学预言的真空能量密度比宇宙学观测到的加速宇宙膨胀的值大120个数量级。最近，一些当前的作者提出，量子真空的随机性质可以解决这种张力[Q，Wang，Z。Zhu和W. G. Unruh，物理学修订版D 95，103504，2017]。通过认真对待真空中的涨落，并允许涨落达到量子场论被认为会崩溃的某个高能截止点，参数共振效应就会出现，导致缓慢的膨胀和加速。在这项工作中，我们通过调查由此产生的动态，彻底检查了这一建议的含义。首先，我们改进了原工作中的数值计算，并表明收敛问题掩盖了一些重要的影响。正确的计算颠倒了[Q. Wang， Z. Zhu和W. G. Unruh，Phys. Rev. D 95，103504，2017]，然而，参数共振可以解释非常缓慢的加速膨胀的前提似乎仍然合理。在提高数值实验的分辨率和效率后，我们探索了更宽的截止能量范围，并考察了多个粒子场的影响。我们引入了一个简单的Mathieu方程模型（一个典型的参数共振例子），发现在其假设有效的情况下，它与数值结果非常接近。利用这个模型，我们推断出，在一个有28个玻色子场和一个比普朗克能量高40倍的高能截止点的宇宙中，加速度将与观测到的相当。
2018-09-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Constraints from Strong Gravitational Lensing in Galaxy Clusters
目前观测宇宙学的努力集中在描述宇宙的质能含量。我们目前的结果从几何测试的基础上强透镜在星系团。基于哈勃空间望远镜的图像和大量的地面光谱跟踪的大质量星系团Abell 1689，我们使用参数模型来同时约束集群的质量分布和暗能量状态方程。将我们的宇宙学约束条件与X射线星团和Wilkinson微波各向异性探测器的5年数据相结合，得到Ωm = 0.25 +/- 0.05和wx = -0.97 +/- 0.07，这与其他方法的结果一致。包括我们的方法与所有其他可用的技术带来了目前的2σ轮廓的暗能量状态方程参数wx约30%。
2010-08-27 astro-ph.CO
Non parametric constraints of gravitational-electromagnetic luminosity distance ratio
Instituto de Física, Universidad de Antioquia（安蒂奥基亚大学物理研究所）；Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut（马克斯·普朗克引力物理学研究所阿尔伯特·爱因斯坦研究所）
本文提出非参数方法约束引力波与电磁波光度距离比，用于独立分析观测数据，结果与广义相对论一致。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Performance of Non-Parametric Reconstruction Techniques in the Late-Time Universe
在一个哈勃紧张的问题，这是越来越多的统计意义的背景下，我们重新考虑的有效性，非参数重建技术是独立的规定宇宙学模型。利用宇宙计时器、Ia型超新星和重子声振荡数据，比较和对比了两种重要的重建方法，即高斯过程（GP）和\textbf{Lo}算法（LOESS Simex或LS），其中\textbf{Lo}算法采用\textbf{e}加权的\textbf{S} catterplot方法，\textbf{S}平滑结合\textbf{Sim}化和\textbf{ex}插值方法。在这些方法的背景下，除了不需要宇宙学模型之外，它们在重建数据的方法中也不需要物理参数（但它们确实依赖于统计超参数）。我们首先展示了如何GP和LOESS-Simex可以用来连续重建各种数据集的高精度水平。然后，我们直接比较这两种方法在定量的方式，考虑几个因素，如如何以及重建近似的数据集本身如何各自的不确定性演变。鉴于令人困惑的哈勃张力，重要的是要考虑不确定区域如何随红移而演变，以及当前用于估计宇宙学参数的方法的比较。对于宇宙计时器和重子声学振荡汇编数据集，我们发现GP一般产生较小的方差的重建数据的$σ_{\rm GP-min} = 1.1$的最小值，而LS的情况是完全不同的最小值的$σ_{\rm LS-min} = 50.8$。此外，在低$z$下，这些特征中的一些可以被减轻，其中LS与GP相比呈现较少的低估。
2021-10-08 astro-ph.CO gr-qc
No need to know: astrophysics-free gravitational-wave cosmology
提出一种天体物理不可知的非参数化“谱警铃”方法，无需对引力波源质量分布形状做先验假设即可准确推断宇宙学参数，为未来引力波宇宙学提供无偏约束。
2024-08-22 astro-ph.CO
Cosmic Dawn and Epoch of Reionization Foreground Removal with the SKA
SKA的特殊灵敏度将允许在光谱和空间上以前所未有的细节观测宇宙黎明和再电离时代（CD/EoR）。这些丰富的信息被埋在银河系和河外的前景之下，必须准确而精确地将其移除，以揭示宇宙学信号。上一代射电望远镜已经解决了这个问题，但SKA的应用在许多方面有所不同。在本章中，我们总结了在高红移和高灵敏度21厘米测量的背景下，前景去除领域的贡献。我们使用最先进的模拟SKA第1阶段观测完成宇宙信号，前景和频率依赖的仪器效应来测试参数和非参数前景去除方法。我们使用几种不同的统计数据比较恢复的宇宙学信号，并探索与SKA最令人兴奋的可能性之一-电离气泡的成像。我们发现，与目前的方法，它是可能的，以极大的精度去除前景，并得到令人印象深刻的功率谱和宇宙学信号的图像。仪器的频率依赖性PSF使这种恢复变得复杂，因此我们将观测带宽分成更小的部分，每个部分具有共同的分辨率。如果前景被允许沿着视线从平滑幂律随机变化，则利用前景的平滑性或其行为的参数化的方法比非参数化的方法受到更多的挑战。然而，我们表明，校正技术可以实现恢复性能的参数化方法，只要一阶近似的幂律的立场。
2015-01-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Unveiling cosmography from the dark energy equation of state
约束暗能量状态方程$w_x(z)$是当前和未来宇宙学调查的主要问题之一。在实践中，这需要对$w_x$随$z$红移的演化做出假设，这可以通过选择特定的参数形式来体现，其中宇宙学参数的数量在观测到的宇宙加速中起着重要作用。由于任何限制EoS的尝试都需要以一种或另一种形式固定一些先验，因此解决一种限制宇宙学参数的方法非常重要。在本文中，我们提供了一个简单的方法来展示如何通过基于宇宙学的参数方法来改进宇宙学测试。使用超新星IA型采样器，我们展示了如何通过对特定的暗能量参数化进行统计分析，直接给出宇宙学参数值。
2019-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of cosmological matter perturbations in Modified Gravity
微扰量的分析是区分不同的暗能量模型和背景水平退化的引力理论的有力工具。在这项工作中，我们推广的积分解决方案的物质密度对比广义相对论重力广泛的一类修正重力（MG）理论。为了计算这个解，必须先知道哈勃速率、当前时期的密度参数（$Ω_{m0}$）和表征引力理论的有效牛顿常数的函数形式。我们估计在一个模型无关的方式的哈勃膨胀率通过应用非参数重建方法模型无关的宇宙计时器数据和高- $z$类星体数据。为了比较我们的广义解决方案的物质密度的对比，使用$H(z)$从观测数据的非参数重建，与纯理论的，我们选择了一个参数化的筛选MG和$Ω_{m0}$从WMAP-9合作。最后，我们计算的增长指数的分析情况下，发现非常好的理论值和使用本工作中提出的方法得到的之间的协议。
2017-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints from the mass accretion rate I: galaxy cluster number count evolution
星系团计数已被证明是一种强有力的宇宙学探测。然而，用星系团数计数建立的宇宙学约束高度依赖于质量-可观测关系的校准。由于星系团的比质量吸积率几乎与质量无关，因此它对质量-可观测关系的标定几乎不敏感。对星系团数计数演化的研究可以在均匀宇宙的背景下探索星系团的质量吸积历史。本文利用相对丰度匹配方法，对$z \in [0.0,0.6[$的星系团质量吸积率进行了推导。然后，我们使用MAR设置宇宙学约束。我们发现这个宇宙学探测器对$σ_8 Ω_{\rm m}^{-0.3} H_0^{-0.2}$敏感，而星系团计数对$σ_8 Ω_{\rm m}^{0.3}$敏感。我们使用了Sunyaev-Zel'dovich源的第二个$Planck$目录，并推导出了$σ_8 Ω_{\rm m}^{-0.3} H_0^{-0.2} = 0.75 \pm 0.06$。这一结果与由星系团数、角功率谱和宇宙微波背景分析得出的宇宙学约束是一致的。因此，MAR是一个关键的宇宙学探测器，可以打破$σ_8$简并，这是不敏感的质量可观测关系的校准，不需要一个参数形式的星系团质量函数。
2019-04-15 astro-ph.CO
Non-parametric method for measuring gas inhomogeneities from X-ray observations of galaxy clusters
本文提出了一种非参数方法，利用星系团的X射线观测测量团内介质（ICM）的不均匀性。模拟钱德拉X射线观测的模拟集群分析，我们表明，我们的新方法能够准确恢复的三维气体密度和气体聚集因子的配置文件到大半径的星系团。然后，我们将这种方法应用到钱德拉X射线观测的阿贝尔1835和目前的第一个确定的气体聚团因子的X射线集群数据。我们发现Abell 1835中的气体聚集因子随半径的增加而增加，当r= R_{200}时，聚集因子达到~2-3。这与流体动力学模拟的预测非常一致，但它显着低于最近朱雀观测推断的值。我们进一步表明，径向增加的气体聚集因子导致平坦化的ICM导出的熵分布，并影响集群气体结构的物理解释，特别是在大集群中心半径。我们的新技术有助于利用钱德拉和XMM-牛顿X射线空间望远镜提供的丰富数据集，从而有助于提高我们对星系团结构的理解，并促进将星系团用作宇宙学探测器。
2013-09-16 astro-ph.CO
A tomographic description for classical and quantum cosmological perturbations
经典和量子微扰可以用层析宇宙学框架中的边缘分布函数来描述。特别是，所谓的Radon变换和模式参量量子振荡器描述可以引起量子和经典制度之间的联系。这种方法得到了一个讨论从量子微扰到经典微扰的过渡的自然方案，从而也可能成为一个将原初涨落与现今观测到的大尺度结构联系起来的可行方案。
2009-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological parameter extraction and biases from type Ia supernova magnitude evolution
我们研究了宇宙时间尺度上Ia型超新星星等演化的不同单参数模型。通过对超新星、宇宙微波背景和重子声学振荡的实际数据进行组合拟合，得到了宇宙学和超新星演化参数的约束条件。我们发现，数据更倾向于一个震级的演变，高红移超新星是明亮的比预期的标准宇宙中的暗能量组件。然而，除了特殊情况外，数据在一西格玛水平上与非演变幅度一致。我们模拟了未来的数据情况下，SN震级的演变是允许的，并忽略了这种演变的可能性，在适合。我们发现的基准模型的错误的模型假设的非演变SN的幅度是不可检测的，并在同一时间的拟合宇宙学参数的偏差引入。在宇宙学参数中，由于错误的模型假设，整体质量密度最有可能出现偏差。虽然在拟合过程中忽略具有~z^2震级偏移的早期模型并不太危险，但具有~sqrt（z）震级偏移的晚期模型很有可能使拟合结果产生偏差。
2009-09-23 astro-ph.CO
Parametric and nonparametric methods hint dark energy evolution
本文从参数和非参数两个角度对暗能量进行了研究。我们考虑了反映哈勃张力的四个哈勃参数先验，并利用了两个唯象函数，即归一化的暗能量密度和紧致的暗能量状态方程。我们预测了这两个函数的形状，并提出了新的限制暗能量状态方程。这些结果暗示了暗能量的演化，而与方法和先验的选择无关。通过截然不同的方法发现暗能量密度的类似演变的事实表明，本文中发现的特征是由数据驱动的，而不是所应用的重建方法的伪影。
2022-04-08 astro-ph.CO gr-qc
A Non-parametric Reconstruction of the Hubble Parameter $H(z)$ Based on Radial Basis Function Neural Networks
本文提出基于径向基函数神经网络的非参数方法，通过补充红移对间协方差改进OHD数据中哈勃参数的重建，得到 $H_0 = 67.1\pm9.7~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$，抗噪性更强且与 $Λ$CDM 模型拟合更好。
2024-01-22 astro-ph.CO
Bayesian optimisation for likelihood-free cosmological inference
许多宇宙学模型只有有限数量的感兴趣的参数，但是非常昂贵的数据生成过程和难以处理的似然函数。我们解决的问题，执行无似然贝叶斯推断，从这样的黑盒模拟为基础的模型，在一个非常有限的模拟预算的约束下（通常是几千）。为此，我们采用了一种基于替代参数模型的可能性的方法。传统的方法来近似贝叶斯计算，如无似然拒绝抽样是不切实际的考虑的问题，由于缺乏知识的参数如何影响观测数据和模拟数据之间的差异。作为回应，我们使用了之前在机器学习文献中开发的策略（贝叶斯无似然推理优化，BOLFI），该策略将差异的高斯过程回归与贝叶斯优化相结合，以构建替代曲面，从而主动获取训练数据。我们扩展的方法，通过推导出一个采集函数量身定制的目的，最大限度地减少预期的不确定性的近似后验密度，在参数的方法。由此产生的算法适用于总结高斯信号和推断宇宙学参数的联合光曲线分析超新星数据的问题。我们表明，所需的模拟的数量减少了几个数量级，建议的采集功能产生更准确的后验近似，相比常见的策略。
2018-09-13 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.AP
A non-parametric approach to the relation between the halo mass function and internal dark matter structure of haloes
本研究提出一种非参数形式体系，通过暗晕稀疏度分布实现不同过密度定义下暗晕质量函数的精确映射，复现Uchuu模拟结果并可关联暗晕密度轮廓，为星系团稀疏度测量约束宇宙学提供新途径。
2023-05-10 astro-ph.CO
When Dark Matter Heats Up: A Model-Independent Search for Non-Cold Behavior
Presidency University（总统大学）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）；Liaoning Normal University（辽宁师范大学）
本文通过非参数化和参数化重建方法，探讨暗物质非零方程状态的可能性，并发现当前时刻可能存在负的暗物质方程状态。
2025-12-30 astro-ph.CO gr-qc
A million-solar-mass object detected at cosmological distance using gravitational imaging
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡佩滕天文研究所）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文观测台）；Department of Physics, University of Pretoria（比勒陀利亚大学物理系）；Istituto di Radioastronomia, INAF（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文学系）
该研究利用引力成像技术，通过甚长基线干涉测量观测到的透镜弧扰动，在红移0.881处探测到一个质量约1.13×10^6太阳质量的天体，显著性与精度极高，为探测宇宙学距离上的低质量暗物质结构开辟了新途径。
2025-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-parametric dark energy reconstruction using the tomographic Alcock-Paczynski test
层析Alcock-Paczynski（AP）方法利用星系分布的大尺度结构（LSS）的小、中等聚集尺度，可以得到严格的宇宙学约束。通过关注红移依赖性，可以将AP失真与由红移空间失真（RSD）产生的失真区分开。在这项工作中，我们结合断层AP方法与其他最近的观测数据SNIa+BAO+CMB+ $H_0$重建暗能量状态方程$w$的非参数形式。结果支持在$z\lesssim1$处的动态DE，并显示出在$z=0.5-0.7$处与$w=-1$的轻微偏差（$\lesssim2σ$）。我们发现AP方法的加入改善了低红移（$z\lesssim0.7$）的约束$\sim50\%$。
2019-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A parametric reconstruction of the deceleration parameter
目前的工作是基于参数重建的减速参数$q(z)$在一个模型中的空间平坦的FRW宇宙充满了暗能量和非相对论性物质。在宇宙学中，参数重建技术试图通过为宇宙学参数选择一些特定的演化场景来建立模型，然后在不同观测数据集的帮助下估计参数的值。在本文中，我们提出了一个对数参数化的$q(z)$探测宇宙的演化历史。利用Ia型超新星（SNIa）、重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景辐射（CMB）数据集，利用$χ^{2}$最小化技术，得到了任意模型参数$q_{0}$和$q_{1}$的约束条件（在$1σ$和$2σ$置信限内）.然后，我们重建的减速参数，总EoS参数$ω_{tot}$，加加速度参数，并比较了重建结果的$q(z)$与其他知名的参数化的$q(z)$。我们还表明，两个模型选择标准（即赤池信息标准和贝叶斯信息标准）提供了明确的指示，我们重建的模型是与其他流行的模型是一致的。
2017-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the $f(R,T) = R + 2λT$ cosmological model using recent observational data
该研究用 $Hubble$ 与 $Pantheon$ 数据约束 $f(R,T)=R+2λT$ 模型，通过参数化有效 EoS 分析宇宙加速、转变红移及稳定性，并给出 $λ$ 最佳拟合。
2023-08-19 astro-ph.CO gr-qc
Non-Parametric Reconstruction of the Hubble Parameter from the Fourth Gravitational Wave Transient Catalog and DESI Baryonic Acoustic Oscillations
INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）
本研究首次基于GWTC-4.0的137个暗汽笛事件，结合BAO锚点与样条非参数建模重建哈勃参数，明确了引力波数据的最优约束区间与模型假设的影响。
2025-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Spectral siren cosmology from gravitational-wave observations in GWTC-4.0
本研究利用GWTC-4.0的153个双黑洞并合候选体，通过参数化与非参数化模型开展光谱汽笛宇宙学分析，结合GW170817数据得到精度10%的哈勃常数测量结果。
2025-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Simulating cosmological supercooling with a cold atom system II
我们进行了分析的过冷状态的早期宇宙相变的基础上的一个一维的，两个组件的玻色气体与时间相关的相互作用的模拟。我们证明了该系统的行为方式相同的热，相对论玻色气体进行一级相变。我们提出了一种方法来准备在亚稳相的系统的状态作为一个模拟在早期宇宙的过冷。虽然我们表明，在系统中的参数共振可以抑制热阻尼，我们发现，在我们的模型中的理论估计的热阻尼太弱，抑制现实的实验参数的共振。然而，我们建议在实验中研究有效阻尼率的实验是值得的。
2021-04-15 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas hep-th
Solar System Tests of a New Class of $f(z)$ Theory
最近，一种新的$f(z)$理论被提出来提供一个不同的视角为可靠的替代模型的重力，其中$f(R)$拉格朗日项被重新制定为多项式参数化$f(z)$。在以前的研究中，$f(z)$模型中的参数已经被宇宙学数据所约束。在本文中，这些模型将通过在太阳系中的观测进行检验。在求解了作为红移函数的Ricci标量之后，可以获得$f(R)$，其可以用于计算标准参数化后牛顿（PPN）参数。首先，我们用最新的宇宙学观测数据拟合参数模型。然后通过太阳系观测进行检验。最后结合太阳系和宇宙学的约束条件，重构了$f(z)$参数模型的$f(R)$作用量。
2020-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-parametric analysis of the Hubble Diagram with Neural Networks
最近，哈勃超新星和类星体图的红移值大大超过1，这促使人们对非参数方法重新产生兴趣，以测试宇宙学模型和测量宇宙的膨胀率。特别是，它是非常感兴趣的推断模型无关的约束条件的可能演变的暗能量组件。在这里，我们提出了一种新的方法，基于神经网络回归，分析哈勃图在一个完全非参数，模型无关的方式。我们首先通过与真实红移分布相同的模拟样本验证了该方法，并讨论了与距离-红移关系的“反演问题”相关的局限性。然后，我们将这种新技术应用于超新星和类星体的哈勃图的分析。我们确认，数据高达$z \sim 1-1.5$是在协议与平坦的$ΛCDM$模型与$Ω_M \sim 0.3$，而$\sim 5$ -西格玛偏差出现在更高的红移。平面$ΛCDM$模型仍然与带有$Ω_M > 0.4$的数据兼容。考虑到暗能量分量的一般演化，我们发现解决方案表明随着红移的增加，$Ω_M$的值增加，正如相互作用的暗扇区模型所预测的那样。
2023-02-24 astro-ph.CO astro-ph.IM cond-mat.dis-nn
A practical approach to cosmological perturbations in modified gravity
下一代的大尺度巡天不仅将在广义相对论的框架内测量宇宙学参数，而且还将允许对框架本身进行精确测试。在线性扰动的顺序，偏离LCDM模型中的增长可以量化的时间和傅立叶数k的两个函数。我们认为，在局部引力理论中，在准静态近似下，这些函数必须是k中多项式的比率，其中一个函数的分子等于另一个函数的分母。此外，多项式是均匀的，在今天考虑的几乎所有可行的模型中都是二阶的。这意味着，在不显著损失一般性的情况下，可以使用数据来约束单个变量的仅五个函数，而不是两个变量的两个函数。此外，由于这五个函数预计是缓慢变化的，因此可以借助显式平滑先验以非参数方式将它们拟合到数据。我们讨论了实际应用中的参数化预测和拟合。
2013-06-26 astro-ph.CO gr-qc
