Towards an Observational Appraisal of String Cosmology
我们回顾了弦宇宙学在实验数据中的观测现状。我们首先定义常见的观测参数,并讨论如何确定它们为一个给定的模型。然后,我们回顾了几个弦理论模型的可观测足迹,讨论了各种潜在信号的意义。在整个过程中,我们评论了在宇宙学中寻找弦论证据的当前和未来前景,以及未来的重要问题。
2011-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Calculation of distances in cosmological models with small-scale inhomogeneities and their use in observational cosmology: a review
宇宙不是完全均匀的。即使它在大尺度上足够均匀,但在小尺度上它是非常不均匀的,这对光的传播有影响,因此作为红移函数的距离在许多情况下是通过光的传播来定义的,可以不同于均匀的情况。简单的模型可以考虑到这一点。我回顾这个想法的历史,它的推广到各种各样的宇宙模型,简单模型的解析解,比较这种解决方案与精确解和数值模拟,应用,简单的解析近似的距离方程,以及(所有这些方面)的相关概念的“瑞士奶酪”宇宙。
2019-12-27 astro-ph.CO
Observational cosmology with Artificial Neural Networks
在宇宙学中,对观测证据的分析对于检验宇宙的理论模型非常重要。人工神经网络是数据建模的强大和通用的计算工具,最近正在考虑在宇宙学数据的分析。本文的主要目标是提供一个介绍人工神经网络和描述一些应用宇宙学。我们概述了神经网络的基本原理及其技术细节。在整个三个例子中,我们展示了他们的能力,在建模宇宙学数据,节省计算时间的数值任务,恒星物体分类。人工神经网络提供了有趣的特性,使其成为宇宙学研究中数据分析的可行替代方法。
2022-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology with Peculiar Velocities: Observational Effects
在本文中,我们调查如何观测效应可能会偏离宇宙学的推论,从奇特的速度测量。具体来说,我们看看如何批量流量测量与理论预测相比。通常,整体流计算试图近似观察者周围球体中发生的流。使用Horizon Run 2模拟,我们表明,传统的整体流估计方法可能会高估整体流的大小,原因有两个:当测量几何形状不是球形时(数据不覆盖整个天空),以及当观测值采样不足时速度分布。我们的研究结果可以解释为什么几个整体流测量发现整体流的速度似乎比标准的ΛCDM宇宙学中预期的要大。我们建议一个不同的方法比较散装流量宇宙模型,其中理论预测为每个散装流量测量计算专门为该调查的几何形状和采样率。这意味着整体流量值在不同的测量之间是不可比的,但它们与宇宙学模型是可比的,这是更重要的衡量标准。
2016-09-13 astro-ph.CO
Observational Exclusion of a Consistent Quantum Cosmology Scenario
人们经常争论说,通货膨胀抹去了它开始之前发生的一切信息。量子引力,在普朗克时代是相关的,因此似乎几乎不可能用宇宙学观测来探测。一般来说,只有非常特别的场景或超精细的初始条件才能导致可观测检验的理论。在这里,我们考虑一个定义明确、动机良好的候选量子宇宙学模型,它预测了暴胀。使用最近的观测约束宇宙微波背景B模式,我们表明,该模型被排除所有的参数空间,没有任何调整。对圈量子宇宙学的变形代数方法得出了一些重要的结论。我们强调,无论是一般的圈量子宇宙学还是圈量子引力都不是本研究所不赞成的,但它们的可证伪性是成立的。
2015-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Arguments against using $h^{-1}{\rm Mpc}$ units in observational cosmology
通常以$h^{-1}{\rm Mpc}$为单位表示宇宙学测量。在这里,我们回顾了一些源于这种做法的并发症。由这些单位引起的一个关键问题与物质功率谱的归一化有关,该功率谱通常以半径为$8\,h^{-1}{\rm Mpc}$,$σ_8$的球体中的线性理论均方根质量波动为特征。此参数不能正确捕获$h$对密度波动幅度的影响。我们发现,使用$σ_8$造成了严重的误解,即所谓的$σ_8$紧张关系之间的一致性低红移探测和宇宙微波背景数据,以及在其中的增长率估计推断红移空间扭曲的方式通常表示。我们建议放弃在宇宙学中使用$h^{-1}{\rm Mpc}$单位,并以$σ_{12}$来表征物质功率谱的振幅,$σ_{12}$定义为半径为$12\,{\rm Mpc}$的球体中的质量波动,其值类似于$h\sim 0.67$的标准$σ_8$。
2020-12-11 astro-ph.CO
SFT non-locality in cosmology: solutions, perturbations and observational evidences
本文综述了弦场论(SFT)中的宇宙学模型在暗能量中的应用。本文概述了线性模型的一种构造解的方法,探讨了这种模型的宇宙学扰动和观测证据。我们明确证明了系统的稳定性在最典型的配置中的线性顺序。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brane cosmology from observational surveys and its comparison with standard FRW cosmology
研究了膜上的几种暗能量模型。并在四维Friedmann-Robertson-Walker宇宙学框架下与相应的理论进行了比较。为了约束所考虑的模型的参数,最近的观测数据,包括SNIa视星等测量,重子声学振荡结果,哈勃参数演化数据和物质密度扰动。得到了远程平行理论中所谓的{ \it state finder}参数的显式公式,这可能有助于测试这些模型,并建立环量子宇宙学和膜宇宙学之间的联系。它的结论是,联合分析,因为这里开发的一个允许估计,在一个非常方便的方式,可能的偏差,从标准的弗里德曼-罗伯逊-沃克的真实宇宙宇宙学。
2013-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational tests for Λ(t)CDM cosmology
我们研究了一类宇宙学模型的观测可行性,其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减,导致在后期产生冷暗物质粒子。与平坦ΛCDM情形类似,在这类Λ(t)CDM情形中,只有一个自由参数需要由数据调整,即物质密度参数。为了进行我们的分析,我们使用三个最新的SNe Ia编译集(Union2,SDSS和Constitution)以及当前对z = 0.2和z = 0.35处的BAO峰值的距离的测量以及CMB功率谱的第一个声学峰值的位置。我们发现,在$χ^2$统计两个模型提供了良好的拟合数据和类似的结果。使用当前的SDSS和Constitution SNe Ia汇编,研究了由于SNe光曲线拟合方法(SALT 2和MLCS 2k2)导致的参数估计差异的定量分析。还使用2dFGRS进行了物质功率谱分析,与SDSS和Constitution MLCS2k2数据的约束条件具有很好的一致性。
2011-08-11 astro-ph.CO
Observational Viability and Stability of Nonlocal Cosmology
我们表明,一类非局域引力模型,提出来解释目前的宇宙加速没有暗能量,通过两个主要的测试:第一,他们可以被定义为不改变,观测正确,广义相对论的预测引力束缚系统。第二,它们是稳定的,没有幽灵,除了广义相对论之外没有额外的激发。在这一点上,他们不同于他们的,幽灵般的,本地化的版本。系统的初始值约束与广义相对论中的相同,我们的非定域修正永远不会将原始引力子转换为鬼。
2013-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Interacting Holographic Generalized Chaplygin Gas in compact Kaluza-Klein cosmology
在紧致Kaluza-Klein宇宙学框架下研究了相互作用广义Chaubergin气体模型的全息暗能量对应。得到了修正的全息暗能量和状态方程参数的演化,利用密度参数的现有观测值,形成了容纳暗能量的稳定组态。我们注意到暗能量和幻影场之间的联系,并表明暗能量可能是从过去的幻影状态演变而来的。
2013-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Noether symmetries in Interacting Quintessence Cosmology
将Noether对称性方法应用于相互作用的精髓宇宙学,目的是寻找精确解和选择标量场自相互作用势。事实证明,所发现的解决方案与宇宙的加速膨胀和观测数据集(如SNeIa Pantheon数据)兼容。
2019-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Cosmology And The Cosmic Distance Duality Relation
研究了角直径与光度距离之间的宇宙距离对偶关系的有效性。为了测试这种对偶关系,我们使用最新的联盟2超新星Ia型(SNe Ia)数据来估计光度距离。角直径距离的估计来自星系团(真实和模拟)和FRIIb射电星系的样本。我们以六种不同的方式将距离对偶关系参数化为红移的函数。我们的结果排除了一些参数化显着。
2011-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Observational issues in loop quantum cosmology
量子引力有时被认为是一种形而上学的思辨。在这篇评论中,我们表明,虽然仍然非常难以达到,实际上可以预期的观测签名。早期宇宙是探索“普朗克尺度物理学”的宝贵实验室。圈量子引力作为一个非微扰和背景无关的引力量子化的最佳候选人之一,我们详细介绍了一些预期的功能。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Attractors, Statefinders and Observational Measurement for Chameleonic Brans--Dicke Cosmology
研究了变色龙Brans-Dicke模型在FRW宇宙中的应用.一个框架来研究相空间中的稳定性和吸引子的解决方案开发的模型。我们表明,依赖于物质场和稳定性条件,它是可能的,实现幻影般的行为,而不引入幻影场的模型,而稳定性得到满足,幻影交叉发生。研究了不同物质与变色龙标量场相互作用模型的状态探测器参数。我们还比较了我们的模型与目前的观测。
2011-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on Horava-Lifshitz cosmology
我们使用Ia型超新星(SNIa),重子声学振荡(BAO),和宇宙微波背景(CMB)的观测数据,以及大爆炸核合成(BBN)的要求,约束由Horava-Lifshitz引力支配的宇宙学场景。我们考虑引力扇区的详细和非细致平衡版本,并且我们包括物质和辐射扇区。我们的结论是,详细平衡的情况下,不能排除从观测的角度来看,但相应的似然轮廓施加严格的约束所涉及的参数。超出细致平衡的情景与观测数据是相容的,我们提出了相应的严格约束和等值线图的参数。虽然这种分析表明Horava-Lifshitz宇宙学可以与观测相容,但它并没有启发关于其可能的概念和理论问题的讨论。
2009-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reionization and Cosmology with 21 cm Fluctuations
通过红移21厘米线测量中性氢的空间分布有望彻底改变我们对再电离时代和第一个星系的认识,并可能为从红移1<z<4观测宇宙学提供一个强大的新工具。在这篇综述中,我们讨论了最近的进展,我们的理论理解的时代的再电离(EoR),应用21厘米断层扫描宇宙学和测量的暗能量状态方程后再电离,仪器和观测技术共享的21厘米EoR和后再电离宇宙学机器。我们特别强调第一代21厘米波动仪器的预期信号和观测能力。
2009-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Interacting dark energy models in fractal cosmology
我们在分形宇宙学的框架下研究了相互作用的暗能量模型。我们讨论了一个充满了相互作用的暗能量和暗物质的分形FRW宇宙。得到了暗物质和暗能量的相对密度方程以及减速参数。这个模型展示了新的演化类型,这在具有这种相互作用的宇宙学模型中是不常见的。
2012-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on varying neutrino-mass cosmology
我们考虑了精髓的一般模型,并研究了质量与场相关的大质量中微子物质对物质功率谱的影响。在最小耦合中微子物质的情况下,我们研究了跟踪模型与逆幂律和双指数势的效果。我们提出了详细的调查与陡峭的指数势,非最小耦合到大量的中微子物质的标度场,我们从观测数据中得到依赖于场的中微子质量的约束。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Average observational quantities in the timescape cosmology
我们研究了最近提出的观测上可行的替代均匀宇宙学与光滑暗能量,时间逃逸宇宙学的属性。在时间逃逸模型中,宇宙加速被实现为一种明显的效应,这种效应与束缚系统中的观测者相对于普通广义相对论中非均匀几何中的体积平均观测者的时钟和杆的校准有关。该模型是基于一个精确的解决方案的Buchert平均爱因斯坦方程与反作用。本文探讨了一些观测测试,这将使时间逃逸模型区分从均匀宇宙学与宇宙学常数或其他光滑的暗能量,在当前和未来几代的暗能量实验。预测如下:共动距离测量; H(z);暗能量状态方程的等价性w(z); Sahni,Shafieloo和Starobinsky的Om(z)测度; Alcock-Paczynski检验;重子声学振荡测度D_v; Clarkson,Bassett和Lu的不均匀性检验;宇宙学红移的时间漂移。在可能的情况下,预测进行比较,在均匀的宇宙学与暗能量的类似措施,最近的独立研究。三个独立的测试结果可能与Lambda CDM模型的紧张局势的迹象被发现是一致的时间逃逸宇宙学的期望。
2009-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Perspectives in cosmology
以暴胀理论为基础的“新标准宇宙学”有着令人印象深刻的观测支持。我回顾了新宇宙学和它所提出的宇宙的全球观--多元宇宙--的一些悬而未决的问题。我特别关注进一步观测检验暴胀和多元宇宙的前景。
2009-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Machine Learning for Observational Cosmology
本文综述了机器学习在观测宇宙学中的应用进展,并探讨了处理未来艾字节级巡天数据所需的高性能计算关键问题。
2023-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational effects from quantum cosmology
在暴胀的背景下,量子宇宙学作为早期宇宙的可检验模型的地位进行了评估。虽然传统的惠勒-德威特量子化无法在宇宙微波背景中产生相当大的影响,但最近的圈量子宇宙学可以产生潜在的可检测到的偏离标准宇宙光谱的现象。因此,目前的观测限制了模型的参数空间,这可能会被不久的将来的实验证伪。
2013-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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 have we learned from observational cosmology ?
我们回顾了$Λ$ CDM模型的观测基础,它被大多数宇宙学家认为是宇宙学的标准模型。宇宙学原理,模型的一个关键假设被证明是越来越准确的验证。宇宙似乎是从炽热而致密的过去膨胀出来的,这一事实得到了许多独立探测器的支持(星系红移、宇宙微波背景、大爆炸核合成和再电离)。在过去几十年里,详细观测的爆炸使得精确测量弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学中的宇宙学参数成为可能,从而产生了$Λ$ CDM模型:一个明显平坦的宇宙,由一个宇宙学常数主导,其物质成分主要是暗的。我们描述和讨论了导致这一结论的各种观测探测,并得出结论,$Λ$ CDM模型,虽然留下了一些悬而未决的问题,关于宇宙的组成部分的深层性质,提供了最好的理论框架来解释的意见。
2013-04-16 astro-ph.CO physics.hist-ph
Interacting quintessence cosmology from Noether symmetries: comparing theoretical predictions with observational data
本文在标量-张量引力下利用Noether对称性方法求解非平坦相互作用精质宇宙学模型,所得解可解释宇宙加速膨胀并与Pantheon超新星、伽马射线暴及哈勃参数观测数据相符。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rastall's Cosmology and its Observational Constraints
拉斯特尔理论是对广义相对论的修正,触及了引力理论的基石之一:守恒定律。在拉斯特尔的理论中,能量动量张量不再守恒,这取决于里奇曲率的梯度。在这个意义上,这个理论可以被看作是弯曲背景时空中量子效应的经典实现。我们利用这种结构,以重现量子圈宇宙学的有效理论的一些结果。后来,我们提出了一个宇宙暗区的模型。在这种情况下,相应的$Λ$ CDM模型是唯一与观测数据一致的模型。
2014-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
R\' enyi Holographic Dark Energy in Higher Dimension Cosmology
Rényi全息暗能量(RHDE)对应是在高维宇宙学即Kaluza-Klein(KK)宇宙学中讨论的。相互作用和非相互作用的宇宙学场景被认为在这里。研究发现,非相互作用模型自然会导致宇宙的晚期加速,而不像4 $D$中的标准全息暗能量模型,它需要相互作用来适应宇宙的晚期加速。相互作用模型产生了一个加速宇宙在晚些时候,虽然未能达到估计的减速参数的现值。不同的宇宙学相关参数的演变进行了估计。在这里,我们认为两个诊断测试,即状态发现和$Om$诊断研究的非相互作用模型,这是更有利于在最近的宇宙学观测。讨论了宇宙学模型的经典稳定性
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on Galileon cosmology
我们研究了具有五个协变拉格朗日量的协变伽利略场的宇宙学,并将这一理论与最新的宇宙学探测:Ia型超新星数据(宪法和联盟2集),宇宙微波背景(WMAP 7)和重子声学振荡(SDSS 7)。在具有晚期德西特吸引子的伽利略宇宙学中,有一个跟踪器将具有不同初始条件的解吸引到一个共同的轨道上。包括宇宙曲率K,我们将观测约束放在两个不同的情况下:(i)跟踪器,和(ii)运动方程的一般解。我们发现,跟踪器解可以与单个观测数据一致,但它是不利的组合数据分析。当考虑到非零曲率参数时,一般的解决方案表现得很好,但赤池和贝叶斯信息准则表明,它们并不特别有利于LCDM模型。
2010-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints on the Normal Branch of a Warped DGP Cosmology
利用Ia型超新星(SNIa)、重子声学振荡(BAO)、宇宙微波背景(CMB)和星系团重子气体质量分数的观测数据,研究了扭曲DGP膜世界宇宙学正常分支的观测约束.用Gold样品SNIa+CMB位移参数+BAO+星系团中重子气体质量分数得到的无模型参数在$1σ$置信区间的最佳拟合值为:$Ω_m=0.240^{+0.050}_{-0.130}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.014}$。在68.3%的置信区间内,本质样品SNIa与CMB位移参数、BAO和重子气体质量分数相对应:$Ω_m= 0.220^{+0.020}_{-0.170}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.025}$。我们通过使用这些最佳拟合值来确定宇宙的年龄。我们还通过一个有效的状态方程参数和减速参数研究了膜上的有效宇宙动力学,得出结论,在这种情况下,一个有效的幻影般的行为出现。
2011-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Transition redshift in $f(T)$ cosmology and observational constraints
我们提取的过渡红移$z_{tr}$的约束,确定宇宙加速的开始,预测一个有效的宇宙学建设,在$f(T)$重力的框架。特别是,采用宇宙学,我们得到的可行的$f(T)$形式及其衍生物的界限。由于这个过程是模型无关的,只要标量曲率是固定的,我们就能够确定$z_{tr}$的区间。通过这种方式,我们保证太阳能系统的约束被保留,而且我们提取的过渡时间和自由参数的情况下的界限。我们发现,跃迁红移预测的$f(T)$宇宙学,虽然与标准的$Λ$ CDM预测兼容,是略小。最后,为了获得观测约束$f(T)$宇宙学,我们进行了Monte Carlo拟合使用超新星数据,涉及最近的联盟2.1数据集。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on phantom power-law cosmology
我们调查幻影宇宙学的比例因子是一个幂律,我们使用宇宙学观测宇宙微波背景(CMB),重子声学振荡(BAO)和观测哈勃数据,以施加完整的约束模型参数。我们发现,幂律指数是$β\approx-6.51^{+0.24}_{-0.25}$,而大撕裂实现在$t_s\approx104.5^{+1.9}_{-2.0}$陀螺仪,在1 $σ$置信水平。提供晚时间的渐近表达式,我们发现,暗能量状态方程参数在大撕裂仍然是有限的,等于$w_{DE}\approx -1.153$,与暗能量密度和压力发散。最后,我们重建了幻影电位。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting viscous entropy-corrected holographic scalar field models of dark energy with time-varying G in modified FRW cosmology
本文在修正的FRW宇宙学框架下研究了熵修正的全息暗能量(HDE)模型。我们考虑一个充满粘性熵修正的HDE(ECHDE)与暗物质相互作用的非平坦宇宙。我们还考虑了变引力常量G的情况。我们得到了相互作用粘性ECHDE的状态方程和减速参数。此外,我们还根据时变G的相互作用粘性ECHDE模型的演化行为,重建了quintessence、tachyon、K-essence和Tachyon标量场模型的势和动力学。
2011-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with hybrid expansion law: scalar field reconstruction of cosmic history and observational constraints
在本文中,我们考虑一个简单的形式的宇宙膨胀历史称为混合膨胀律-一个产品的幂律和指数型函数。这种构造模仿了幂律和德西特宇宙学的特殊情况,但也提供了从减速到宇宙加速的过渡的优雅描述。我们指出了所考虑的宇宙历史的Brans-Dicke实现。我们构造了quintessence,phantom和tachyon场的势,这些势可以产生广义相对论中的混合展开定律。我们研究了观测约束的模型与混合膨胀律适用于晚时间加速以及早期宇宙的核合成。
2014-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological solutions and observational constraints on 5-dimensional braneworld cosmology with gravitating Nambu-Goto matching conditions
我们研究了最近构建的5维膜世界宇宙学与引力Nambu-Goto匹配条件的宇宙学意义。插入物质和辐射部门,我们首先提取分析宇宙学的解决方案。此外,我们使用的观测数据Ia型超新星(SNIa)和重子声学振荡(BAO),随着大爆炸核合成(BBN)的要求,以施加约束的参数模型。我们发现,手头的情况下是非常好的协议与观察,因此一个小的偏离标准的兰德尔-Sundrum的情况是允许的。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Barrow Entropy Cosmology: an observational approach with a hint of stability analysis
在这项工作中,我们使用观测方法和动力系统分析来研究Saridakis(2020)最近提出的宇宙学模型,该模型基于Barrow(2020)提出的熵-面积黑洞关系的修改。在这种熵修正下,控制宇宙动力学的弗里德曼方程可以通过引力热力学猜想来计算。我们调查了两个模型,一个只考虑物质成分,另一个包括物质和辐射,这有新的条款相比,标准模型源晚宇宙加速。贝叶斯分析中,我们使用五个宇宙学观测(观测哈勃数据,Ia型超新星,HII星系,强透镜系统,和重子声学振荡)来约束两个模型的自由参数。从联合分析,我们得到的约束条件是一致的标准宇宙学范式内$2σ$的置信水平。此外,一个互补的动力系统分析,使用本地和全球变量的开发,可以获得一个定性的描述宇宙学。正如预期的那样,我们发现动力学方程在后期有de Sitter解。
2021-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Observational Cosmology in Macroscopic Gravity
我们讨论的宏观引力(MG)的框架内,这是一个理论,模拟大尺度上的时空几何平均的影响宇宙模型的建设。我们发现新的精确的空间均匀和各向同性FLRW解决方案的MG场方程,并调查大规模的扰动。我们发现,任何不均匀的扰动的平均几何形状受到严格限制,但可能的各向异性的相关张量的距离测量可能会有显着的后果。这些计算是MG方法中的第一步,它将平均宇宙学模型发展到可以用来解释真实宇宙学数据的程度,从而为“和谐”LCDM模型提供了一个工作替代方案。
2012-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on loop quantum cosmology
在环量子宇宙学的暴胀情形中,在存在逆体积修正的情况下,我们给出了标量和张量扰动的功率谱的解析公式,便于与观测进行比较。由于逆体积校正可以提供强大的贡献,运行的频谱指数,包括高于二阶运行的功率谱的条款是至关重要的。利用最近的宇宙微波背景和其他宇宙学实验的数据,我们对量子修正给出了一个界限。
2011-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on entropic cosmology
本文基于含体积、线性、对数及新熵修正的熵-面积关系,推导广义修正弗里德曼方程,并用哈勃参数、重子声学振荡和强透镜数据约束参数,发现模型与低红移观测及SH0ES的H0值相容。
2024-12-15 astro-ph.CO gr-qc
A new approach to observational cosmology using the scattering transform
本文提出用无需训练的散射变换从非高斯场中提取紧凑可解释的统计系数,并在弱引力透镜模拟数据上证明其参数估计性能优于经典方法、与最先进CNN相当。
2020-10-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Phase-space analysis of interacting phantom cosmology
我们进行了详细的相空间分析的各种幻影宇宙模型,其中的暗能量部门与暗物质之一相互作用。我们研究是否存在晚期标度吸引子,对应于一个加速的宇宙,并拥有相同数量级的暗能量和暗物质密度。我们发现,所有的检查模型,虽然接受稳定的后期加速解决方案,不能减轻巧合的问题,除非一个施加一种形式的微调模型参数。似乎相互作用的幻影宇宙学不能满足导致其构建的基本要求。
2009-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric Cosmology models: statistical analysis with observational data
针对标准宇宙学模型的现存问题,本文提出在Einstein-Hilbert作用量中加入无穷高阶曲率不变量塔的几何宇宙学方案,通过多类观测数据约束验证,发现GILA模型的部分特定情形可符合当前观测结果。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc
The Cosmology of Interacting Spin-2 Fields
我们研究相互作用的自旋2粒子的宇宙学,制定的Vierbeins和不施加任何n-van Nieuwenhuizen约束的多引力理论。与相应的多度规模型相比,由此产生的多维因理论代表了更广泛的引力理论。此外,与通常似乎包含幽灵的度量对应物相反,它已经被证明是无幽灵的。我们概述了可能的物质耦合的讨论,我们专注于在三个和四个相互作用的vierbein的情况下的宇宙学场景的研究。我们发现了丰富的行为,包括德西特解决方案与有效的宇宙学常数所产生的多维拜因相互作用,暗能量的解决方案和非奇异的弹跳解决方案。
2014-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multipole decomposition of the general luminosity distance 'Hubble law' -- a new framework for observational cosmology
在不假定度规张量或场方程的情况下,我们给出了一般时空的光度距离级数展开到红移的三阶.结果表明,这个一般的“哈勃定律”的系数可以用有限个物理上可解释的多极系数来表示.多极项可以被组合成有效的方向相关参数,以代替Friedmann-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)度量类的哈勃常数、减速参数、曲率参数和“加加速度”参数。由于多极子系数的有限个数,精确的各向异性哈勃定律分别由观测者附近的$\mathcal{O}(z)$,$\mathcal{O}(z^2)$,$\mathcal{O}(z^3)$的9,25,61个自由度给出,其中$z\!:=\,$红移.这使得独立于模型的观测者的宇宙邻域的动力学自由度的确定和FLRW测量的直接测试成为可能。我们认为,推导出的多极表示的一般哈勃定律提供了一个新的框架,在观测宇宙学的广泛应用。
2021-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Observational consequences of Bianchi I spacetimes in loop quantum cosmology
各向异性一般支配着均匀宇宙膨胀的最早阶段。它们在弹跳模型中特别重要,因为剪切在宇宙的收缩阶段增长,使各向同性的情况不稳定。本文将圈量子宇宙学(LQC)中的宇宙学扰动的研究扩展到各向异性的Bianchi I模型,该模型包含一个反弹,随后是一个阶段的慢卷膨胀。我们表明,虽然剪切张量稀释和宇宙各向同性反弹后不久,宇宙扰动保持记忆的这个短的各向异性阶段。我们开发的形式主义需要描述扰动各向异性,有效的LQC,并将其应用于预测的宇宙微波背景(CMB),同时尊重目前的观测约束。我们发现,各向异性反弹诱导:(一)各向异性功能的所有角度关联函数的CMB,特别是四极调制,可以解释一个类似的功能,在温度图中观察到的普朗克卫星,和(ii)量子纠缠标量和张量模式之间,这表明自己在温度偏振(T-B和E-B)的CMB相关性。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Interacting Tsallis holographic dark energy in higher dimensional Cosmology
讨论了高维Tsallis全息暗能量(THDE)模型.在紧致Kaluza-Klein引力框架下,利用广义Chaubergin气体(GCG)提出了一个相互作用的暗能量模型.结果表明,一个稳定的配置可以找到在本历元,这也是兼容的密度参数的观测值。值得注意的是,暗能量(DE)可能是从过去的幻影阶段演变而来的。发现暗能量的性质依赖于相互作用的耦合参数。经典的稳定性考虑也被发现把一个上限的模型参数。
2020-05-30 astro-ph.CO gr-qc
New observational constraints on $f(T)$ cosmology from radio quasars
使用一个新的最近编译的毫角秒紧凑的无线电数据集的120个中等光度类星体的红移范围$0.46< z <2.76$,其统计线性大小显示可以忽略不计的依赖红移和内禀光度,从而代表宇宙学的标准统治者,我们约束三个可行的和最流行的$f(T)$重力模型,其中$T$是在teleparallel重力的扭转标量。我们的分析表明,约束能力的类星体数据(N=120)是可比的联盟2.1 SN Ia数据(N=580)的所有三个$f(T)$模型。结合其他标准标尺探测(如宇宙微波背景和重子声振荡距离测量),类星体物质密度参数$Ω_m$的当前值远大于其他观测值。对于所考虑的两个模型($f_1$ CDM和$f_2$ CDM),与$Λ$ CDM宇宙学存在一个小的但明显的偏差,而在$f_3$ CDM的框架中,有效的状态方程可能在较低的红移处穿过幻影分界线。这些结果表明,中等光度类星体可以提供一个有效的观测探测媲美SN Ia在更高的红纬,和$f(T)$重力是一个合理的候选人的修改后的重力理论。
2017-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on Chaplygin cosmology in a braneworld scenario with induced gravity and curvature effect
我们研究了扩展的诱导引力膜世界的宇宙动力学和后期演化。在这种情况下,曲率效应通过体作用量中的高斯-博内项考虑在内,并且膜上也有一个Chaubergin气体成分。我们表明,这个模型模仿一个有效的幻影行为在一个相对较宽的范围内的红移比以前制定的模型。它还提供了一个自然的框架,由于在膜上的Chaobergin气体成分的存在,幻影分界线的顺利交叉。我们用Ia型超新星、宇宙微波背景辐射和重子声学振荡的观测数据对模型进行了参数约束。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Determining scalar field potential in power-law cosmology with observational data
在幂律宇宙学中,我们确定了存在正压理想流体的FLRW宇宙中正则标量场的势函数。此处使用组合的WMAP 5 +BAO+SN数据集和WMAP 5数据集来确定潜力的值。这些数据表明宇宙是稍微封闭的。如果宇宙是封闭的,幂律宇宙学的指数是$q = 1.01$(WMAP 5数据集)和$q=0.985$(组合数据集)。$a_0$(闭合几何)的下限为WMAP 5数据集的$5.1\E{26}$和组合数据集的$9.85\E{26}$。幂律项对曲率项和正压密度项的支配作用的特征在于位势曲线的拐点。这发生在两个数据集的宇宙年龄都是5.3 Gyr的时候。
2011-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with non-minimal derivative couplings: perturbation analysis and observational constraints
我们对标量场和曲率之间的非最小导数耦合的情况进行了扰动和观测相结合的研究。首先,我们提取的必要条件,确保不存在的不稳定性,这是满足更充分的较小的耦合值。然后,使用Ia型超新星(SNIa),重子声学振荡(BAO),和宇宙微波背景(CMB)的观察,我们表明,相反的显着影响的膨胀,非最小导数耦合项对宇宙加速度的影响可以忽略不计,因为它是由通常的标量场势驱动。因此,该方案可以提供早期和晚期宇宙学的统一图像,其中非最小导数耦合项负责膨胀,通常的潜力负责晚期加速。此外,必要的耦合项不需要很大,这一事实改善了模型对不稳定性的行为。
2013-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modern Cosmology: Interactive Computer Simulations that use Recent Observational Surveys
我们提出了一系列新的开源计算工具,用于使用现代宇宙学理论对最近的大规模观测数据集进行数值建模。具体来说,这些工具将允许学生和研究人员限制竞争性宇宙学模型中的参数值,从而发现宇宙的加速膨胀及其组成(例如,暗物质和暗能量)。这些程序有几个特点,以帮助非宇宙学家建立一个宇宙学模型的理解和它们与观测数据的关系:一个内置的收集几个真正的观测数据集;滑块,以改变值的参数,定义不同的宇宙学模型;实时绘制模拟数据;和$χ^2$计算每个参数选择(理论)和观测数据(实验)的拟合优度。目前的内置观测列表包括最近的几个Ia型超新星调查,重子声学振荡,宇宙微波背景辐射,伽马射线暴和哈勃参数的测量。在这篇文章中,我们将讨论使用这些观测数据检验宇宙学模型的具体结果。这些程序可以在http://www.compadre.org/osp/items/detail.cfm?上找到ID=12406。
2013-05-21 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Interacting Scalar Radiation and Dark Matter in Cosmology
我们研究相互作用的标量辐射和暗物质可能的宇宙学效应。在它的去耦之后,标量辐射可以作为中微子自由流动,或者作为完美流体强烈地自相互作用,这在很大程度上取决于它的自耦合的大小。我们得到了自散射率的一般和新颖的结构,并将其与我们宇宙的膨胀率进行了比较。如果它的三线性/立方耦合不为零,标量辐射最终可以被视为理想流体。对CMB可能产生的影响也进行了讨论。当这个标量也介导暗物质粒子之间的相互作用时,大尺度结构的线性物质功率谱可以不同于其他模型进行修改。我们建议使用德拜屏蔽来避免标量辐射与暗物质散射中出现的奇异性。
2016-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Observational Constraints on the Cosmology with Holographic Dark Fluid
我们考虑了嵌入在5维体时空中的4维膜上的全息Friedman-Robertson-Walker(hFRW)宇宙,并利用观测数据拟合了该宇宙的参数.为了充分解释这种现象,我们考虑了膜宇宙学常数和负体宇宙学常数的模型。来自本体的贡献表示为膜上的全息暗流体。我们推导出通用的修改弗里德曼方程,包括所有这些影响在膜世界和全息截止的方法。对于三个具体的模型,即纯hFRW模型,一个与膜宇宙学常数,一个与负的体宇宙学常数,我们比较模型的预测与观测。所考虑的hFRW模型中的参数受到观测数据的约束。特别是,它表明,与膜宇宙学常数的模型可以拟合数据以及标准的$Λ$ CDM宇宙。我们还发现,在不同的大结构实验中观察到的$σ_8$张力可以有效地放松在这种全息方案。
2021-01-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with self-interacting sterile neutrinos and dark matter - A pseudoscalar model
短基线中微子振荡实验已经显示出在eV质量范围内存在额外的无菌中微子的迹象。这样的无菌中微子与宇宙学是不相容的,因为它们抑制结构的形成,除非它们可以在早期宇宙中被阻止热化,或者通过随后的衰变或湮灭被去除。在这里,我们提出了一个新的情况下,不育中微子和暗物质耦合到一个新的,轻的赝标量。这可以防止不育中微子的热化,并使暗物质充分地自我相互作用,从而对银河系动力学产生影响,并可能解决标准冷暗物质场景中的一些已知问题。更重要的是,它导致了一个强自相互作用的等离子体的无菌中微子和赝标量在晚些时候,并提供了一个很好的适合CMB数据。通常的宇宙学中微子质量问题是避免了不育中微子湮灭为伪标量。$H_0$的优选值基本上高于标准$Λ$ CDM中的值,并且与局部测量的一致性更好。
2015-03-27 astro-ph.CO hep-ph