Inverse Cosmography: testing the effectiveness of cosmographic polynomials using machine learning
宇宙学被认为是逆散射问题的解决方案,这是合理的,因为它允许我们通过对当前时间的宇宙学观测值进行扩展来计算来自数据采样器的宇宙学边界。然而,这种方法并不是正确的逆散射解决方案,因为该方法仅通过用其宇宙学参数的拟合(具有多项式级数依赖性)代替状态方程(EoS)参数(模型依赖性)来规避拟合状态方程(EoS)参数的问题。因此,我们是否可以建立一个新的宇宙学方法,其中宇宙动力学参数可以拟合,然后使用它们来分析运动学通过其通用的宇宙学参数?无论如何,没有实验的问题截断系列,所有宇宙学的建议在文献中争论。在这项工作中,我们提出了一个通用的EoS完全依赖于形式的$f_i(z)$和它的衍生物被发现,这个功能可以是任何多项式(模仿一个暗能量样项),允许一个特定的宇宙密度的动态。我们测试我们的通用EoS与标准的宇宙模型和多项式的建议Padé和Chebyshev逼近。有趣的是,在$f(z)$类CDM模型中考虑了Padé(2,2)逼近,该模型显示了$z=1$的跃迁。此外,我们发现,这是不能保证的,因为具有这些特征的模型有简并和截断问题,实验在这个红移极限的分歧。为了探索我们的结果,我们还提出了一个新的超新星样本,通过一个名为递归贝叶斯(RNN+BNN)网络的深度学习工具进行训练,可以解决在较低红移处过拟合的问题,并增加该区域数据点的密度,这有助于在2- $σ$的精度下区分宇宙学。
2020-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography with Standard Sirens from the Einstein Telescope
我们讨论了第三代引力波探测器的权力,以约束宇宙学参数的情况下,电磁明亮的标准警笛专注于爱因斯坦望远镜的具体情况。分析了红移源分布、探测次数和光度距离观测误差对第一宇宙学参数推断的影响,指出在几百次探测的情况下,哈勃常数可以在百分之几的水平上恢复,而减速参数可以在百分之几的水平上恢复,两者的偏差都可以忽略不计。
2022-03-10 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography using strong lensing systems and cosmic chronometers
利用观测到的强引力透镜系统的一个新的子样本,我们首次给出了宇宙学中$y$ -红移方案的角直径距离方程,并用它检验了宇宙学参数。此外,我们还使用了宇宙计时器的观测哈勃数据,并对这两种数据进行了联合分析。其中最重要的结论是,这种新的分析宇宙学使用强透镜系统是同样有竞争力的约束宇宙学参数的文献中提出的。此外,我们提出了重建的有效状态方程推断从我们的样品,表明在$z=0$强透镜系统和联合分析的重建是一致的宇宙学的标准模型。
2021-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Varying fundamental constants cosmography
该研究更新了基本常数变化的宇宙学分析,纳入最新测量并扩展到更多耦合,未发现显著变化证据,对级数项施加严格约束,并为大统一理论模型及暗能量模型区分提供测试方向。
2025-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining modified gravity models through strong lensing cosmography
本文利用强引力透镜宇宙志参数约束四种修改引力模型,发现该方法与直接拟合观测数据的结果在2σ水平一致,为检验修改引力理论提供了简便途径。
2025-02-05 gr-qc
Cosmography beyond standard candles and rulers
我们使用几个宇宙学观测量,如光度距离模量,体积距离,角直径距离和哈勃参数进行宇宙学分析。这些数量是使用不同的数据集确定的:超新星类型Ia和伽马射线暴,重子声波振荡,宇宙微波背景功率谱和哈勃参数测量星系的调查。该数据集可以以前所未有的精确度对宇宙学扩展施加限制。我们还提出了预测的系数的运动学膨胀使用未来的,但现实的数据集:限制系数的膨胀可能会提高了一个因素10与即将到来的大尺度结构探测。最后,我们推导了几个宇宙学模型(包括$Λ$ CDM)的宇宙学参数集,并将它们与我们的最佳拟合集进行了比较。虽然距离测量无法区分这些模型,我们发现,包括哈勃数据集导致强约束的最低阶系数,特别是它是不兼容的$Λ$ CDM在3- $σ$置信水平。我们讨论了这一决定的可靠性,并提出进一步的意见,这可能是至关重要的宇宙学测试的可行性在未来的未来。
2012-01-25 astro-ph.CO gr-qc
High-Redshift Cosmography
我们使用宇宙学方法来约束描述宇宙运动状态的参数,这是基本的,因为它需要一组非常小的假设(即指定一个度量),并且不依赖于引力的动力学方程。在数据方面,我们考虑了超新星和伽马射线暴目录的最新汇编。这允许进一步扩展宇宙学拟合到$z = 6.6$,即到红移,人们可以开始解决竞争宇宙学模型中的低z简并度。为了在高红移下可靠地控制宇宙学方法,我们在改进的参数$y = z/(1+z)$中采用了扩展。该系列具有很大的优势,也适用于$z > 1$,因此它是处理包括非邻近距离指示器在内的数据的适当工具。我们发现,伽马射线暴,探测更高的红移比超新星,有约束力,并要求(和统计上允许)宇宙学膨胀在更高的顺序比超新星单独。利用从联盟和伽玛暴目录的数据集,我们显示(第一次在一个纯粹的宇宙学方法参数化的减速$q_0$,挺举$j_0$,管理单元$s_0$)一个明确的负减速参数$q_0$高达3 $σ$的置信水平。我们还提出了预测现实的数据集,可能会在未来几年内获得。
2010-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Connecting early and late epochs by f(z)CDM cosmography
宇宙学方法作为一种能够描述宇宙后期膨胀的独立于模型的技术,正在引起人们的极大兴趣。事实上,只要给出宇宙学原理的观测假设,它就可以研究今天观测到的哈勃流的加速演化,而不需要假设特定的宇宙学模型。一般来说,宇宙学被用来重建哈勃参数作为红移的函数,假设当前物质密度$Ω_m$的任意基准值,并分析低红移宇宙学数据。在这里,我们提出了一个不同的策略,将晚期宇宙膨胀的参数宇宙学行为与小尺度宇宙联系在一起。这样,我们就不需要假设宇宙学参数的任何“先验”值,因为这些参数在早期使用宇宙微波背景辐射(CMBR)和重子声学振荡(BAO)数据进行约束。为了验证这一策略,我们用Padé多项式描述了宇宙的晚期膨胀。结合超新星Pantheon样本、星系团和早期宇宙数据(如CMBR和BAO),结合最近的$H(z)$值指标讨论了这种方法。我们发现了一个有趣的依赖与宇宙学参数的当前物质密度值,证明了设置的值的不准确性$Ω_m$在宇宙学分析,和一个不可忽视的影响的宇宙学参数上的CMBR温度各向异性功率谱。最后,我们发现,宇宙系列,截断在三阶,显示出更好的$χ^2$最佳拟合值,然后香草$Λ$ CDM模型。这可以解释为需要考虑高阶修正来正确描述低红移数据并消除模型的退化。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmographic Constraints and Cosmic Fluids
再现暗能量效应的问题在这里审查特别感兴趣的宇宙学。我们总结了一些最相关的宇宙学模型,基于相应的正压状态方程的假设,随着宇宙的膨胀,产生的加速膨胀。我们详细描述了$Λ$ CDM($Λ$ -冷暗物质)和$ω$ CDM模型,还考虑了一些具体的例子,例如,Chevallier-Polarsky-Linder,Chaubergin气体和Dvali-Gabadadze-Porrati宇宙学模型。最后,我们考虑了$f(\mathcal{R})$和$f(\mathcal{T})$引力的宇宙学后果及其对宇宙学框架的影响。考虑到这些因素,我们指出了\emph{model-independent}程序相关的宇宙学,显示如何匹配的宇宙学观测值的自由参数的每个模型。我们批判性地讨论了宇宙学所扮演的角色,作为一个\emph{selection criterion}检查是否通过或不存在宇宙学的约束一个特定的模型。在此过程中,我们采用最新的Union 2.1超新星数据集,结合重子声学振荡和宇宙微波背景测量,通过拟合红移z的光度距离展开,找到了宇宙学边界。我们进行宇宙学分析,施加不同的先验哈勃率现值。此外,我们比较了我们的结果与最近的普朗克极限,表明$Λ$ CDM和$ω$ CDM模型似乎是最喜欢的其他暗能量模型。然而,我们发现,宇宙学约束$f(\mathcal{R})$和$f(\mathcal{T})$不能区分广义…
2013-12-06 astro-ph.CO gr-qc
High-redshift cosmography with a possible cosmic distance duality relation violation
本研究利用高红移几何距离和Padé方法进行宇宙学测量分析,在不假设宇宙距离对偶关系(CDDR)有效性的情况下,结合SN、BAO和CC数据约束模型,未发现显著偏离CDDR的迹象,结果与ΛCDM模型一致,并提出了一种测试CDDR的新方法。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography approach to dark energy cosmologies: new constrains using the Hubble diagrams of supernovae, quasars and gamma-ray bursts
在宇宙学方法的框架下,利用超新星、类星体和伽马射线暴的哈勃图数据,研究了DE参数化和$Λ$ CDM宇宙的一致性。使用不同的数据样本组合,包括({ \it i})超新星(Pantheon),({ \it ii})万神殿+类星体和({ \it iii})Pantheon +类星体+伽马射线暴,并在马尔可夫链蒙特卡罗方法的背景下应用数据样本距离模的$χ^2$函数的最小化,我们首先在模型无关宇宙学场景中获得宇宙学参数的约束值。然后,我们调查我们的分析,为不同的一致性$Λ$ CDM宇宙学,$w$ CDM,CPL和帕德参数化。通过比较DE方案和模型无关方法得到的宇宙学参数的数值,我们发现,当我们在分析中涉及类星体和伽马射线暴数据时,协调的$Λ$ CDM模型存在严重的张力。虽然高红移类星体和伽马射线暴可以证伪这个一致性模型,但我们的宇宙学方法的结果表明,其他DE参数化仍然与这些观测结果一致。
2020-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmographic analysis of the equation of state of the universe through Padé approximations
宇宙学被用于宇宙学数据处理,以便以独立于模型的方式约束宇宙的运动学,提供客观的手段来评估模型与观测的一致性。在本文中,我们扩展了传统的宇宙学方法,采用泰勒展开的观测量的替代方法,使用Padé近似。由于Padé展开式的优良收敛性质,有可能改进拟合分析以获得宇宙学级数的参数的数值。从结果中,我们可以导出宇宙的状态参数方程及其一阶导数,从而获得有关宇宙热力学状态的信息。我们进行统计分析,使用观测的距离模数的1A型超新星,提供了由联盟2.1编译的超新星宇宙学项目,采用马尔可夫链蒙特卡罗方法与实现大都市算法。我们将原始泰勒方法的结果与新引入的Padé形式主义进行了比较。分析表明,实验数据很好地约束了可观测宇宙,发现了一个加速宇宙和一个正的加加速度参数。我们证明了Padé收敛半径大于标准的Taylor收敛半径,并仅通过要求Padé展开的正性来推断宇宙加速度的下限。我们得到了相当好的协议与普朗克的结果,确认了$Λ$ CDM模型在小红移,虽然我们不能排除暗能量密度随时间变化,可以忽略不计的声速。
2013-09-12 gr-qc
Chebyshev cosmography in the framework of extended symmetric teleparallel theory
本文提出用二元第一类 Chebyshev 多项式重构 $f(Q,T)$ 耦合理论,并基于 PANTHEON+SH0ES 数据进行 MCMC 约束,结果与标准宇宙学模型高度一致。
2024-12-04 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift cosmography for model-independent cosmological inference
我们开发了一个宇宙学框架,用于分析邻近源的红移漂移信号,即,而不对宇宙的度量描述做任何假设。我们发现,弗里德曼-Lemartre-Robertson-Walker(FLRW)的预测改变非平凡的区域各向异性和不均匀性。特别是,我们发现的位置漂移的源是nontrivially链接到红移漂移信号。附近源的红移漂移信号可以用一个有效的减速参数来表示,在均匀和各向同性的极限下,它可以简化为FLRW减速参数。所提出的宇宙学框架可用于独立于模型的数据分析,利用的事实,即在最低阶的红移的准确各向异性红移漂移信号是由一组有限的物理可解释的系数。我们讨论了物理限制的利益,以及与框架相关的挑战。
2021-12-12 astro-ph.CO gr-qc
Comprehensive cosmographic analysis by Markov Chain Method
我们研究的可能性,以提取模型独立的信息,宇宙的动力学使用Cosmography。我们打算系统地探讨它,了解它的局限性和真正的可能性。在这里,我们坚持宇宙学所基于的系列展开方法。我们将其应用到不同的数据集:超新星Ia型(SNeIa),哈勃参数提取的差分星系年龄,伽马射线暴(GRB)和重子声学振荡(BAO)的数据。我们超越过去的结果在文献中扩展系列扩展到四阶的比例因子,这意味着分析的减速,q_{0},急动,j_{0}和管理单元,s_{0}。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法(MCMC)对数据进行统计分析。我们还试图将宇宙学的直接结果与Chevalier-Polarski-Linder(CPL)模型参数化的暗能量(DE)动力学模型联系起来,提取有关物质含量和暗能量参数的线索。主要结果如下:a)即使依赖于一个数学近似假设,如时间的比例因子级数展开,宇宙学在评估宇宙的动力学性质方面也是非常有用的; b)减速参数清楚地证实了目前的加速阶段; c)MCMC方法可以帮助在参数估计中给出更窄的约束,特别是对于高阶宇宙学参数(急动和急动); d)急动和DE参数的估计都反映了偏离LCDM宇宙学模型的可能性。
2012-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the slope of a nearly flat quintessence potential from cosmography
Institute of Research and Development, Duy Tan University(发展研究院);Faculty of Natural Sciences, Duy Tan University(自然科学学院);Centre for Space Research, North-West University(空间研究中心);Department of Mathematics and Applied Mathematics, University of Cape Town(数学与应用数学系);South African Astronomical Observatory(南非天文台);Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University(物理与天文学系)
利用宇宙学框架研究近乎平坦标量场势的thawing quintessence模型,发现慢滚条件允许仅用减速参数q重构势的斜率,但DESI DR2数据与近平坦假设存在张力,且模型在相平面中表现出吸引子行为。
2026-06-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography in f(T)-gravity
宇宙学基于宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的唯一假设,是以几乎与模型无关的方式研究宇宙膨胀历史的理想工具。拟合光度距离和重子声学振荡的数据可以确定宇宙学参数的置信范围,从而给出一些定量的约束,无论什么理论都必须满足。作为一个应用,我们在这里考虑遥平行引力(TEGR)的情况,也被称为f(T)-引力。为此,我们首先制定出解析表达式来表达f(T)-导数的当前值作为宇宙学参数的函数,这些参数在相当普遍和物理动机的条件下成立。然后,我们使用来自宇宙学的约束,找出f(T)-导数的置信范围,直到五阶,并显示这些可以用来检查给定的TEGR模型的可行性,而不需要显式地解决二阶动力学方程。
2011-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A cosmographic outlook on dark energy and modified gravity
宇宙学技术是一个强大的独立于模型的工具,用于区分相互竞争的宇宙学场景。标准宇宙学的主要优点和缺点进行了讨论,鉴于愈合的收敛问题危及宇宙距离的高红移膨胀。我们特别关注在$f(R)$、$f(T)$和$f(Q)$引力框架下重建暗能量行为的合理宇宙学近似。基于对宇宙学系列的观测约束,我们研究了宇宙加速的起源和超越标准宇宙学模型解释暗能量问题的可能性。
2022-11-30 astro-ph.CO gr-qc
$f(T,B)$ cosmography for high redshifts
根据宇宙学观测的统计特性,本文提出了$f(T,B)$引力下的宇宙学。在这种情况下,我们发现了一个宇宙学可行的标准情况下,允许减少几个$f(T,B)$模型之间的简并已经在文献中提出。此外,我们约束这个模型使用万神殿SNeIa编译,宇宙计时器和一个新的伽玛射线暴校准的数据样本。我们发现,通过适当的策略,包括宇宙学参数,我们确实产生了一个可行的宇宙学与我们的模型在$f(T,B)$重力。
2021-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Updated constraints on $f(\mathcal{R})$ gravity from cosmography
我们解决的问题,限制类的$f(\mathcal{R})$能够再现所观察到的宇宙学加速度,通过使用所谓的宇宙学的宇宙。我们认为一个模型独立的程序来建立一个$f(z)$系列的可测量的宇宙学系数,因此,我们推导出宇宙学的晚期时间界限$f(z)$及其衍生物的四阶,通过拟合的光度距离直接在这样的系数。我们进行了蒙特卡罗分析,通过使用三种不同的统计宇宙学系数,其中唯一的假设是宇宙学原理的有效性和类的$f(\mathcal{R})$减少到$Λ$ CDM时,$z\ll1$。我们使用更新的联盟2.1超新星Ia,约束的$H_0$值施加的哈勃太空望远镜和哈勃数据集的测量,在不同的$z$的$H$的措施。我们发现一个良好的统计协议的$f(\mathcal{R})$类考试中,与宇宙学数据,因此,我们提出了一个候选人的$f(\mathcal{R})$,这是能够通过我们的宇宙学测试,再现晚时间的加速与观测一致。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography, Decelerating Past, and Cosmological Models: Learning the Bayesian Way
在本文中,使用一个显着改进的版本的模型无关,宇宙学的宇宙学方法(约翰,M。V. 2004,ApJ,614,1),我们解决了一个重要的问题:宇宙是否有一个减速的过去?为了回答这个问题,贝叶斯概率理论被采用,这是当我们的知识通过获取新数据而改变时量化我们的知识的最合适的工具。宇宙学方法有助于区分宇宙总是加速的模型和在感兴趣的时期内至少有一段时间减速的模型。贝叶斯模型比较技术是用来区分这些竞争对手的假设与援助,最近发布的超新星数据。我们还试图提供和改进贝叶斯模型比较的另一个例子,在一些弗里德曼模型之间进行,使用相同的数据。我们的结论,这是与其他方法一致,是表观星等红移数据本身不能区分这些竞争的假设。我们还认为,使用贝叶斯理论的经验教训是非常有价值的,以避免频繁的掉头宇宙学。
2005-06-13 astro-ph gr-qc
Cosmography in F(G) modified gravity
用宇宙学研究宇宙的加速膨胀是约束宇宙学模型的最好方法。在$F(G)$修正的引力框架下,我们得到了平坦FRW度规下的运动方程。然后,我们重建的$F(G)$及其衍生物的宇宙学参数的唯一假设下,宇宙是均匀的,各向同性的大尺度上的现今值。我们还研究了利用基准数据集值建立宇宙学可行的$F(G)$引力模型的条件。
2012-06-01 gr-qc physics.gen-ph
Cosmography and constraints on the equation of state of the Universe in various parametrizations
我们使用宇宙学来呈现对宇宙运动学的约束,而不假设任何潜在的理论模型。为此,我们使用蒙特卡罗马尔可夫链分析进行比较超新星Ia联盟2编译,结合哈勃太空望远镜测量的哈勃常数,和哈勃参数数据集。我们引入一个六阶宇宙学参数,并表明它并没有显着扩大后验分布相比,五阶的结果。我们还提出了一种方法来构建可行的参数变量作为替代的红移$z$。这些可以克服与使用$z$相关的发散和缺乏准确性的问题。此外,我们表明,它是可能的,以提高数值拟合重新参数化的宇宙学距离。此外,我们约束宇宙的状态方程作为一个整体的宇宙学的使用。因此,我们导出的表达式,可以直接用于拟合状态方程和压力导数高达四阶。为此,有必要脱离纯粹的宇宙学分析,并假设弗里德曼方程是有效的。我们所有的结果都与$Λ$ CDM模型一致,尽管其他流体模型,几乎恒定的压力和没有宇宙学常数,匹配的结果准确。
2012-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmographic study of the universe's specific heat: A landscape for Cosmology?
我们提出了一种在空间平坦的均匀各向同性时空中,通过遵循经典热力学的标准定义来构造宇宙比热的方法。我们使用宇宙学来表示比热的可测量的量,并表明,在恒定体积下的负比热和在恒定压力下的零比热是与观测数据兼容。我们推导出最一般的宇宙学模型,它是兼容的宇宙比热的值,并表明,它克服了微调和符合的$Λ$ CDM模型的问题。
2013-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Constraining extended teleparallel gravity via cosmography: A model-independent approach
本文通过宇宙学图景参数,采用泰勒级数展开和MCMC分析,利用三种数据集约束扩展平行引力模型$f(T,\mathcal{T})$,并与三个已知模型比较验证。
2024-06-10 astro-ph.CO gr-qc
Covariant cosmography: the observer-dependence of the Hubble parameter
本文建立一般时空中哈勃参数多极矩的协变宇宙志框架,推导日心观察者的boost变换,指出运动导致的多普勒、光行差效应及光度距离修正必要性。
2024-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography by orthogonalized logarithmic polynomials
宇宙学是研究宇宙运动学的有力工具,然后以独立于模型的方式重建动力学。然而,最近对Ia超新星和类星体的新测量已经将哈勃图填充到了高红移($z \sim 7.5$),并且由于所暗示的大红移,传统宇宙学方法的应用变得不那么直接。在这里,我们调查这个问题,通过扩大的光度距离红移关系的“正交”对数多项式。特别是,我们指出了一个新的程序的“正交化”的优点,我们表明,这样的扩展提供了一个非常好的适合在整个$z=0÷7.5$范围内的真实和模拟数据假设各种宇宙模型。此外,尽管宇宙学系列在其收敛半径之外进行了很好的检验,但扩展$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系所获得的参数与用相同宇宙学模型获得的模拟数据拟合的结果大致一致。这提供了一种方法来检验宇宙学函数的可靠性,研究宇宙学模型在高红移,它表明,对数多项式序列可以用来检验的一致性$Λ$ CDM模型与当前的哈勃图类星体和超新星Ia。我们证实了在和谐宇宙学模型和$z>1.5$的哈勃图之间有一个很强的张力(在$>4σ$)。这种张力主要由$z>2$上的类星体的贡献所控制,并开始出现在$z>1$观测到的少数超新星Ia中。
2021-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmographic analysis of a closed bouncing universe with the varying cosmological constant in $f(R,T)$ gravity
在不违反零能条件的情况下,对$f(R,T)$引力中的物质反弹进行了模拟。只有一个封闭的宇宙与负压是允许的,与最近的一些观测结果很好地吻合,这些观测结果支持正曲率的宇宙。我们的结果同意最近的一些作品中,正曲率和真空能量的组合导致非奇异反弹,没有违反零能量条件。讨论了模型的稳定性。宇宙学参数的推导模型来解释宇宙的加速膨胀。
2022-06-21 gr-qc
Machine Learning and cosmographic reconstructions of quintessence and the Swampland conjectures
我们使用机器学习(ML)和宇宙学提出了模型独立重建的精髓和沼泽地景观(SC)。特别是,我们展示了理论分析和ML之间的协同作用如何为暗能量和修正引力的性质提供关键见解。使用哈勃参数$H(z)$数据从宇宙计时器,我们发现,ML和宇宙学重建的SC是兼容的观测在低红移。最后,包括增长率数据$fσ_8(z)$,我们通过两个相图,即$H-fσ_8$和$η-fσ_8$,其中各向异性应力参数$η$通过$E_g$统计,这是相关的引力透镜数据,得到了一个模型独立的测试修改的重力宇宙学。虽然第一张图在误差范围内与$Λ$ CDM模型一致,但第二张图在$z\sim 0.3$处具有各向异性应力与1的$\sim 2σ$偏差,在$z\sim 0.9$处具有$\sim 4σ$偏差,因此指向与广义相对论的轻微偏差,这可以通过即将进行的大规模结构调查进一步测试。
2021-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints from Cosmography in various parameterizations
我们使用宇宙学来呈现对宇宙运动学的约束,而无需先验假设任何基础理论模型。为此,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗分析进行比较超新星Ia联盟2编译,结合哈勃空间望远镜测量的哈勃常数,和哈勃参数数据集。宇宙学的方法,我们的分析是重新审视和扩展的新概念的红移提出替代红移z。此外,我们引入了一组新的拟合参数来描述宇宙的运动学演化的宇宙状态方程和总压力的导数。我们的结果与ΛCDM模型是一致的,虽然替代模型,几乎恒定的压力和没有宇宙学常数,匹配的结果准确。
2013-01-17 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography and cosmic acceleration
我们调查的前景,以确定宇宙的加速历史,从即将到来的测量膨胀率$H(z)$。在我们的分析中,我们使用蒙特卡罗模拟的基础上$w$ CDM模型生成具有不同特征的样本,并计算的减速参数$q(z)$的演变。我们表明,宇宙学(因此,独立于模型)的宇宙加速($q(z<z_t) < 0$,其中$z_t$是过渡红移)的证据将只可能在$H(z)$数据的准确性大于预期在目前计划的调查。最后,对利用参数$H(z)$和$q(z)$重建暗能量状态方程的前景进行了简要的讨论。
2011-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Limitations of cosmography in extended theories of gravity
宇宙学方法只依赖于宇宙在大尺度上的均匀性和各向同性,它已经成为处理越来越多的解释宇宙后期加速的理论可能性的重要工具,从修正的引力理论到通过测试宇宙学一致性Lambda-CDM模型的暗能量替代品。尽管它的一般性,我们表明,这种方法有一些缺点时,试图充分重建理论与高阶导数的引力或物质部门。在此,我们将介绍一些这种无能的典型例子,对局限性的解释和预期的治疗方法。
2016-04-25 gr-qc hep-th
Precision cosmology with Padé rational approximations: theoretical predictions versus observational limits
我们提出了一种新的方法参数化的光度距离,基于使用合理的“Padé”近似。这种新技术扩展了标准的泰勒处理,克服了标准宇宙学中高红移可能出现的收敛问题。事实上,我们表明,Padé展开使我们能够自信地使用数据在一个更大的区间相对于通常的泰勒级数。为了详细说明这一特性,我们提出了几个Padé展开,并将这些近似与宇宙数据进行比较,从而获得所有情况下可观测宇宙的宇宙学界限。特别是,我们适合Padé光度距离与观测数据从不同的不相关的调查。我们使用了联合2.1超新星数据、重子声波振荡、哈勃空间望远镜测量和微分年龄数据。在这样做的时候,我们还表明,使用Padé近似可以改善通过引入宇宙学辅助变量进行的分析,即通常在宇宙学中采用的标准技术,以克服发散问题。此外,对于与标准宇宙学有关的任何缺点,我们强调在Padé近似的框架中可能的解决方案。特别是,我们研究了如何减少系统性,如何克服宇宙学系数之间的简并性,如何处理分歧等。因此,我们表明,宇宙边界实际上是通过使用Padé治疗和由此得出的宇宙学参数的最佳值略有偏离标准的宇宙学范式。虽然我们所有的结果都与$Λ$ CDM模型完全一致,但并不能完全排除与纯宇宙学常数不同的暗能量成分。
2014-10-07 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$CDM model against cosmography: A possible deviation after DESI 2024
本研究用宇宙学距离法检验平坦ΛCDM模型,结合DESI BAO与SNIa数据,发现同时施加Planck与Cepheid先验时出现显著张力,暗示可能存在新物理或系统误差。
2025-01-08 astro-ph.CO gr-qc
Extended Gravity Cosmography
宇宙学可以被认为是一种独立于模型的方法来解决暗能量/修正引力问题。本文从最新的观测约束出发,讨论了基于广义相对论和粒子标准模型的$Λ$ CDM模型的成功与不足。考虑广义相对论的扩展和修改的动机被考虑在内,特别注意到$f(R)$和$f(T)$引力理论,其中动力学分别由曲率或扭场表示。$f(R)$模型的特点,探讨了度量和Palatini形式主义。我们讨论了$f(R)$重力和标量张量理论之间的联系,突出了爱因斯坦和约旦框架中的共形变换的作用。通过相应的生存准则研究了$f(R)$模型的宇宙动力学.然后,考虑了广义相对论在挠率方面的等价表述(遥平行等价广义相对论)及其对$f(T)$引力的推广。最后,采用宇宙学方法打破了暗能量模型之间的简并性。基于有理Padé多项式和Chebyshev多项式,提出了一种新的方法来克服基于泰勒展开的标准宇宙学的限制。该方法提供了准确的模型独立的近似的哈勃流。基于宇宙数据的蒙特卡罗马尔可夫链积分,对宇宙学序列的边界系数进行了数值分析。因此,这些技术被应用于重建$f(R)$和$f(T)$函数,并在没有\emph{a priori}假设的状态方程的宇宙的晚期膨胀历史的框架。本文报道了$Λ$ CDM宇宙学模型与$f(R)$和$f(T)$模型的比较。
2019-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmography and large scale structure by f(R) gravity: new results
在f(R)-引力的框架下讨论了宇宙学和星系团,对最近的研究结果作了全面的评述。
2009-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography of f(R) gravity
现在公认宇宙正在经历一个加速膨胀的阶段,正如哈勃Ia型超新星(SNeIa)图和几个LSS观测所证明的那样。未来的SNeIa调查和其他探测器将有可能更好地描述宇宙的动力学状态,重新引起对宇宙学的兴趣,这使得对距离-红移关系的模型独立分析成为可能。另一方面,四阶引力理论,也被称为$f(R)$引力,吸引了很多人的兴趣,因为他们可以解释加速膨胀没有任何暗能量。我们在这里展示了如何有可能将宇宙学参数(即减速$q_0$,急动$j_0$,快照$s_0$和lerk $l_0$参数)与$f(R)$及其衍生物$f^{(n)}(R) = d^nf/dR^n$(与$n = 1, 2, 3$)的当前值联系起来,从而提供了一种新的工具来约束这种高阶模型。因此,我们的分析提供了一种可能性,将来自宇宙学的独立于模型的结果与$f(R)$宇宙学的理论假设联系起来。
2008-07-08 astro-ph gr-qc
Is cosmography a useful tool for testing cosmology?
宇宙学中的模型无关方法已经成为一个重要的工具,以处理越来越多的解释宇宙后期加速的理论选择。原则上,这提供了一种在不同假设下检验宇宙学和谐(或$Λ$ CDM)模型的方法,并排除了整个竞争理论。其中一种独立于模型的方法是所谓的宇宙学方法,它只依赖于宇宙在大尺度上的均匀性和各向同性。我们发现,这种方法有许多缺点,提供有偏见的结果取决于在级数展开中使用的辅助变量,是无法排除模型或充分重建理论与高阶导数的引力或物质部门。因此,以目前的形式,这种方法似乎无法为宇宙学应用提供可靠或有用的结果。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmography: Extracting the Hubble series from the supernova data
我们进行了一些相互关联的宇宙学适合legacy 05和gold 06超新星数据集。我们特别注意的影响,统计和系统的不确定性,也在何种程度上的距离尺度的选择和红移尺度的代表方式影响宇宙学参数。虽然“优势证据”肯定表明宇宙在加速,但我们认为(基于超新星数据)这一结论目前并没有“毫无疑问”得到支持。作为分析的一部分,我们开发了两个特别透明的红移距离关系的图形表示-表示,其中加速度与减速度减少到图形是否向上或向下倾斜的问题。关于宇宙学拟合的细节,我们特别关注三个问题:首先,减速参数的拟合值会发生显著变化,这取决于是否对光度距离、自行距离、角直径距离或其他合适的距离替代物进行卡方拟合。其次,减速参数的拟合值会发生显著变化,这取决于是否使用传统的红移变量z,或者我们将在理论上论证的是改进的参数化y=z/(1+z)。第三,公布的系统不确定性估计值足够大,它们肯定会影响,并在很大程度上破坏,通常的纯统计检验的意义。我们的结论是,宇宙加速的情况比通常认为的要复杂得多。
2007-07-31 astro-ph gr-qc
A theoretical prediction for the dipole in nearby distances using cosmography
The University of Chicago(芝加哥大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出了一种基于宇宙图谱法的预测方法,用于在近距离范围内预测由不均匀性引起的偶极子,提高了红移范围内的精度。
2025-11-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography of f(R) - brane cosmology
宇宙学是一个有用的工具来约束宇宙学模型,特别是暗能量模型。在修正的引力理论中,运动方程通常相当复杂,宇宙学可以帮助选择现实的模型,而不会强加先验的任意选择。事实上,它的可靠性是基于这样的假设,即宇宙在大尺度上是均匀和各向同性的,并且光度距离可以通过尺度因子a(t)的导数系列来“跟踪”。我们将这种方法应用到诱导引力膜世界模型中,其中f(R)项存在于膜有效作用中。该模型的优点是,一旦f(R)项偏离希尔伯特-爱因斯坦作用量,则自加速正常和健康的DGP分支。我们表明,该模型,来自一个基本的理论,是一致的LCDM方案在低红移。最后我们估计宇宙学参数拟合联盟2 Ia型超新星(SNeIa)数据集和距离先验的重子声学振荡(BAO),然后提供约束的f(R)及其二阶和三阶导数的当前值。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmographic transition redshift in $f(R)$ gravity
我们提出了一个策略来推断过渡红移$z_{da}$,它的特点通过宇宙减速到加速阶段,在框架$f(R)$重力。为此,我们数值重建$f(z)$,即相应的$f(R)$功能重新表示的红移$z$和我们如何匹配$f(z)$与宇宙学。特别是,我们与$f(z)$及其衍生物的宇宙学系数,即$H_0, q_0$和$j_0$,并证明其相应的演变可能是由一个有效的对数暗能量项$Ω_X$,稍微偏离的情况下,一个纯粹的宇宙常数。之后,我们表明,我们的模型预测可行的跃迁红移的限制,这与$Λ$ CDM同意。为此,我们根据宇宙学结果计算相应的$z_{da}$,并发现$z_{da}\leq1$。最后,我们重现了一个有效的$f(z)$,并表明这类模型是相当好的兼容与当前的数据。要做到这一点,我们得到的数值约束采用Monte Carlo拟合与联盟2.1超新星调查和哈勃测量数据集。
2014-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmography of Non-Interacting Ghost and Generalized Ghost Dark Energy Models in f(Q) Gravity
本文在f(Q)引力中利用对应方案构建非相互作用幽灵暗能量和广义幽灵暗能量模型,通过状态方程、相平面和声速平方分析其宇宙学行为与稳定性,发现仅广义幽灵暗能量模型全程稳定,且结果与观测数据一致。
2025-07-03 gr-qc
A numerical approach to model independently reconstruct $f(R)$ functions through cosmographic data
在几种可能性中确定正确的$f(R)$是一个具有挑战性的问题,在这里通过数值重建的修改后的弗里德曼方程周围的红移间隔$z\in[0,1]$进行修改。通常,$f(R)$方法之间会发生严重的简并,因为不同的范式正确地解释了当前的时间动态。为了在$f(R)$函数上设置初始条件,我们使用了所谓的宇宙学,即通过将扩展的可观测量与当前数据进行比较来确定可观测宇宙的约束的技术。这种强大的方法本质上是模型无关的,相应地,我们得到了一个模型无关的重建$f(z)$类的区间$z\in[0,1]$。为了使哈勃速率在$z\leq1$附近演化,我们考虑了三种相关的有效宇宙动力学框架,即$Λ$ CDM模型、CPL参数化和暗能量的多项式方法。最后,繁琐的代数允许从$f(z)$传递到$f(R)$,我们工作的一般结果是确定一个可行的$f(R)$函数,它有效地描述了观察到的宇宙动力学。
2015-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmographic bounds on the cosmological deceleration-acceleration transition redshift in $f(\mathcal{R})$ gravity
本文研究了一类$f(\mathcal{R})$引力宇宙学模型的观测可行性。特别注意的是专门从最近的观测测定宇宙减速-加速过渡的红移的约束。利用Ricci标量是红移$z$在这些模型,$\mathcal {R=R}(z)$,所以是$f(z)$的函数的事实,我们使用宇宙学相关的$f(z)$测试功能评估在更高的$z$晚时间宇宙学边界。首先,我们考虑一个模型独立的程序,建立一个数值$f(z)$,要求在$z=0$相应的宇宙模型减少到标准的$Λ$ CDM。然后,我们推断后期观测的限制$f(z)$的泰勒展开宇宙学系数的界限。在这样做时,我们参数化可能偏离标准的$Λ$ CDM模型的双参数对数校正。在后牛顿近似下讨论了这两个参数的物理意义。其次,我们提供了宇宙学系列条款的数值估计,使用Ia型超新星的视星等数据和哈勃参数测量。最后,我们使用这些估计来约束对数校正的两个参数。我们发现,在我们的模型中的减速参数的变化在红移的符号与观察到的一致。
2014-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Redshift drift cosmography with ELT and SKAO measurements
绘制宇宙的膨胀历史是物理宇宙学的一项紧迫任务,特别是在最近宇宙加速的观测证据的背景下,这表明宇宙学和粒子物理学的规范理论是不完整的,还有新的物理学有待发现。宇宙学是宇宙学的一种唯象方法,其中(有一些警告)物理量被展开为宇宙学红移$z$中的泰勒级数,或类似的参数,如重新标度的红移$y=z/(1+z)$或对数红移$x=\ln{(1+z)}$。此外,宇宙膨胀后物体的红移漂移提供了一个独立于模型的可观测值,可以通过目前正在建设的设施{ \it,即}探测到。极大望远镜和平方公里阵列天文台(至少在其完整配置)。在这里,我们使用模拟的红移漂移测量从这两个设施进行评估的宇宙学的影响和模型的鉴别力的红移漂移宇宙学。我们发现,从两个设施的测量组合可以提供一个严格的测试的$Λ$ CDM范例,并在总体上的光谱速度漂移的对数为基础的扩展是最可靠的,表现优于类似的扩展在红移或重新标度的红移:前者名义上给出的宇宙学系数误差条较小,但在高阶项中易受偏差的影响(换句话说,它只在低红移时可靠),而后者总是表现不佳。
2022-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Cosmography in $f(Q,T)$ gravity with the specific $H(z)$
本文在 $f(Q,T)$ 修正引力中,利用特定参数化哈勃参数 $H(z)$ 构建 FLRW 宇宙学模型,通过分析能量密度、压强、状态方程及运动学参数,揭示了宇宙的膨胀历史与动力学演化。
2024-07-31 gr-qc
Cosmographic constraints on a class of Palatini f(R) gravity
修正引力,被称为$f(R)$引力,目前已被应用于宇宙学作为暗能量的现实替代品。对于这种引力,宇宙的膨胀可能会加速,而只包含重子和冷暗物质。本研究的目的是将宇宙学的限制放在帕拉蒂尼方法中的$f(R)=R - α/R^n$形式的理论类上。虽然在最近的文献中进行了广泛的讨论,并面临着几个观测数据集,宇宙学测试确实是不确定的真正信号的$n$在这类理论。这对于确定这类理论实际上代表了对广义相对论的哪种修正(红外或高能)是特别重要的。我们揭示了这个问题,通过检查这些理论的减速参数$q(z)$的演变。我们发现,对于一个大范围的$α$,模型的基础上$f(R) = R - α/R^{n}$重力在Palatini方法只能有积极的值为$n$,从而放置在这一类的重力广泛的限制。
2010-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Bouncing behaviours in four dimensional Einstein Gauss-Bonnet gravity with Cosmography and Observational constraints
本研究在四维爱因斯坦-高斯-博内引力框架下考察多种反弹宇宙模型,推导相关宇宙学参数,通过能量条件、宇宙学检验、稳定性分析及观测数据约束,明确反弹参数的显著影响并确定物质反弹模型的稳定性优势。
2023-05-31 gr-qc
Joint Constraints on the Hubble Constant, Spatial Curvature, and Sound Horizon from the Late-time Universe with Cosmography
本文利用 Pantheon+、BAO 和 OHD 数据,通过四种不假设平坦宇宙的宇宙学模型对哈勃常数、空间曲率和声学视界进行联合约束,发现减小曲率或声学视界有助于缓解哈勃张力,且平坦ΛCDM模型仍最受数据支持。
2023-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Expanding covariant cosmography of the local Universe: incorporating the snap and axial symmetry
本文扩展了局部宇宙的协变宇宙学方法,通过计算四阶协变snap参数及其多极矩来消除减速度参数的估计偏差,并结合轴对称性将模型无关描述所需的自由度降至12个。
2025-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Energy conditions in f(T) gravity with higher-derivative torsion terms
本文在修正引力的框架下研究了作用量中含有高阶导数扭转项的能量条件。我们讨论了模型的可行性,通过研究宇宙学参数,如哈勃,减速,加加速度,快速和勒克参数的能量条件。特别地,我们考虑了文献中提出的两个特殊模型,并考察了弱能量条件下的生存界。
2017-01-03 gr-qc
Quantum signatures from Horava-Lifshitz cosmography
在本文中,我们提出了另一种宇宙学,考虑Horava-Lifshitz引力作为一个模型的量子引力在宇宙学水平上寻找量子效应。在我们的分析中,我们考虑了目前的晚期宇宙调查和爱因斯坦望远镜的引力波预测。我们自然地发现了$Ω_k =-0.021^{+0.023}_{-0.029}$与$H_0 = 71.904^{+1.406}_{-1.347}$的非平坦场景,而没有显示标准报告的$3.4$ - $σ$不一致性。此外,我们还得到了Ho \v的rava参数$ω\approx -3.8\times 10^{-14}$的一个具体值,它可以被解释为量子效应的一个度量,并可用于进一步检验这个量子引力模型。我们的结论是,经典地,根据$Λ$ CDM模型,我们的宇宙似乎是空间平坦的,但实际上,它是弯曲的量子观点。
2021-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th