Tensions with the flat $\boldsymbolΛ$CDM model from high-redshift cosmography
本文利用基于正交对数多项式展开的宇宙志方法，结合类星体、伽马射线暴、Ia型超新星和重子声学振荡数据，以模型无关方式揭示高红移观测与平坦ΛCDM模型之间存在超过4σ的强张力。
2023-07-28 astro-ph.CO hep-th
Cosmography and flat $Λ$CDM tensions at high redshift
Risaliti，Lusso \&合作者构建了超新星（SNe）的高红移哈勃图;类星体（QSO）和伽马射线暴（GRB），基于对数多项式宇宙学展开显示了“$\sim 4 \, σ$与$Λ$ CDM模型的张力”（Risaliti et.al 2018，Lusso et. al 2019）。在这项工作中，我们证明了对数多项式展开一般无法恢复平面$Λ$ CDM超出$z \sim 2$，从而破坏了$\sim 4 \, σ$张力索赔。此外，通过直接拟合的平面$Λ$ CDM和对数多项式模型的SNe+QSO+GRB数据集，我们确认，平面$Λ$ CDM模型是首选。最后，我们追踪到的类星体数据的张力，并表明，一个最好的拟合的平坦$Λ$ CDM模型的类星体数据导致一个平坦的$Λ$ CDM宇宙中没有暗能量的$1 \, σ$。这标志着Risaliti-Lusso类星体和平坦的$Λ$ CDM之间存在着不可调和的紧张关系。
2020-12-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmological Models and Gamma-Ray Bursts Calibrated by Using Pade Method
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最强大的射线源之一。近年来，伽玛暴被认为是Ia型超新星（SNIa）的补充探针。然而，众所周知，在利用伽玛暴研究宇宙学的过程中存在着一个圆度问题。在这项工作中，基于Padé近似，我们提出了一个新的宇宙学无关的方法来校准伽玛暴。我们考虑了一个由138个长的Swift伽玛暴组成的样本，得到了79个高红移$z>1.4$的校准长伽玛暴（命名为五月花样本），这些伽玛暴可以用来约束宇宙学模型，而不存在圆度问题。然后，我们考虑了这79个校准的伽玛暴和其他观测数据的几个宇宙学模型的约束。我们表明，伽玛暴是一个有能力的补充探针，其他完善的宇宙学观测。
2015-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Updated F(T) gravity constraints from high redshift cosmography
在过去的十几年里，大量的观测数据表明，宇宙正在加速膨胀。在缺乏一个基础良好的理论来解释观测结果的情况下，宇宙学提供了关于宇宙从测量距离演化的信息，只是假设宇宙的几何形状可以用弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度规来描述。我们进行高红移分析，使我们能够把约束的宇宙学参数高达500阶，从而诱导任何引力理论的间接约束。这里我们感兴趣的是所谓的远平行引力理论f（T）。实际上，我们使用f（T）及其导数的当前值的解析表达式作为宇宙学参数的函数，以将宇宙学置信区域映射到f（T）及其导数的置信范围。此外，我们展示了如何可以使用这些来测试一些teleparable重力模型，而无需求解动力学方程。我们的分析是基于联盟2 Ia型超新星（SNIa）的数据集，一组28个测量的哈勃参数，哈勃图构造的一些伽马射线暴（GRB）光度距离指标，高斯先验的距离上的重子声学振荡（BAO），和哈勃常数h。为了进行我们的统计分析和探索宇宙学参数的概率分布，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）。
2015-09-29 astro-ph.CO
Mapping the redshift drift at various redshifts through cosmography
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；Università di Camerino, Divisione di Fisica（卡梅里诺大学物理系）；Department of Nanoscale Science and Engineering, University at Albany SUNY（奥尔巴尼州立大学纳米科学与工程系）；INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；Al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）
研究通过宇宙学图论框架，结合Ia型超新星和伽马射线暴数据，分析红移漂移对宇宙学参数的约束，并评估不同红移下的影响。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Tightening Cosmological Constraints Within and Beyond $Λ$CDM Using Gamma-Ray Bursts Calibrated with Type Ia Supernovae
INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；Department of Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学天文系）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Università di Camerino（卡梅里诺大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部）；SUNY Polytechnic（纽约州立理工大学）；Al-Farabi Kazakh National University（阿里-法拉比哈萨克国立大学）；ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）
本文提出一种无模型方法，结合Pantheon+数据集、人工神经网络和两种伽马射线暴相关性，构建从低到高红移的距离阶梯，以约束ΛCDM和w0waCDM宇宙学参数。
2026-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The GRBs Hubble diagram in quintessential cosmological models
最近的经验研究表明，伽玛暴的某些直接观测参数与其重要的内禀参数（如亮度或总辐射能量）有关。这些相关性被导出、测试并用于标准化伽玛暴，即，从一个或多个可观测量中导出它们的光度或辐射能量，以便构建一个估计的基准哈勃图，假设辐射在标准的LambdaCDM宇宙学模型中传播。我们通过考虑更一般的暗能量模型和更新的高红移伽玛暴数据集来扩展这些分析。我们表明，相关参数只有弱依赖于宇宙模型。此外，我们应用局部回归技术以模型独立的方式估计最近更新的包含307个SNIa的SNIa样本的距离模量（Astier et al. 2006），以便校准GRB的2D相关性，仅考虑z <1.4的GRB。导出的校准参数被用来构建一个新的伽玛暴哈勃图，我们称之为校准伽玛暴HD。我们还比较了估计和校准的伽玛暴HD。事实证明，对于常见的伽玛暴，它们在统计上完全一致，从而表明它们都不受不同标准化程序引起的任何系统偏差的影响。最后，我们应用我们的方法来校准95个长伽玛暴与著名的Amati关系和构建的估计和校准的伽玛暴哈勃图，扩展到红移z ~ 8。即使在这种情况下，这些数据集之间也存在一致性。这意味着高红移伽玛暴可以用来测试不同的暗能量模型。我们用校准过的伽玛暴HD来约束我们的经典宇宙学模型，并导出了Omega_m和w（0）的似然值。
2010-10-05 astro-ph.CO
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematic constraints beyond $z\simeq0$ using calibrated GRB correlations
宇宙的动力学进行了修订，使用高红移数据从伽玛射线暴约束宇宙学参数的模型无关的技术手段。考虑到从四个伽玛射线暴相关和两个层次的样本，分别高达$j_0$和$s_0$，我们推导出宇宙膨胀历史的限制。由于宇宙数据跨越$z\simeq0$之外，我们研究了其他宇宙学方法，如辅助变量和Padé近似。Beziér多项式被用来校准我们的相关性并解决循环问题。对模型独立校准的Amati、Ghirlanda、Yonetoku和combo相关性进行了几次马尔可夫链蒙特卡罗模拟，以获得$1$ - $σ$和$2$ - $σ$置信水平，并检验标准宇宙学模型。分别在$j_0$和$s_0$层次结构中发现了合理的结果，仅部分缓解了局部$H_0$测量的紧张局势，因为考虑了$j_0$层次结构。关于系统误差的讨论在这里已经被广泛报道。我们的研究结果表明，$Λ$ CDM模型是不完全证实使用伽玛射线暴。对一个真正的宇宙常数的迹象进行了总结和详细评论。
2020-10-11 astro-ph.CO
Cosmology with gamma-ray bursts: I. The Hubble diagram through the calibrated $E_{\rm p,i}$ - $E_{\rm iso}$ correlation
伽马射线暴是宇宙中能量最大的爆炸。它们可以被探测到非常高的红移，因此可以被用来研究宇宙的膨胀率和研究暗能量的观测特性，前提是光谱和强度特性之间的经验相关性被适当地校准。我们使用Ia型超新星的光度距离来校准伽玛暴中峰值光子能量$E_{p, i}$和各向同性等效辐射能量$ E_{iso}$之间的相关性。利用这种关联，我们检验了利用伽玛暴测量宇宙学参数和获得暗能量基本性质和演化指示的可靠性。利用162个具有实测红移和光谱的伽玛暴，我们应用局域回归技术，用Ia型超新星数据校准了$E_{p, i}$ - $E_{iso}$相关，建立了校准后的伽玛暴哈勃图。我们测试了可能的红移相关性及其对哈勃图的影响。最后，我们利用GRB哈勃图研究了暗能量状态方程。为此，我们专注于所谓的Chevalier-Polarski-Linder（CPL）参数化的暗能量状态方程和实现马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，有效地采样宇宙学参数的空间。我们的分析再次表明，$E_{p, i}$ - $E_{iso}$关联没有明显的红移依赖性。因此，高红移伽玛暴可以作为一种宇宙学工具，用来确定基本的宇宙学参数和检验在SNIa和重子声学振荡数据所未探测到的红移区（$z\geqslant 3$）中的各种暗能量模型。我们更新的伽马射线暴校准哈勃图提供了一些边缘指示（在$1σ$水平）的演变暗能量EOS。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational Constraints on Cosmological Models with the Updated Long Gamma-Ray Bursts
本文利用新近发布的包含557颗Ia型超新星（SNIa）的Union 2资料，采用Liang { \it et al.}提出的与宇宙学无关的定标方法，利用著名的Amati关系，对109个长伽马射线暴（GRB）进行了定标。我们已经获得了59个标定的高红移伽玛暴，它们可以用来约束宇宙学模型而不存在圆度问题（为了方便，我们称它们为“赞美”伽玛暴样本）。然后，我们考虑了最新观测数据对7个宇宙学模型的联合约束，即557个Union 2 SNIa数据集，59个校准的Hymorphic GRB数据集的组合（本工作中得到的）、来自WMAP 7年数据的位移参数$R$和SDSS亮红星系分布中重子声学振荡（BAO）峰测量的距离参数$A$。我们还简要地考虑了这7个宇宙学模型的比较。
2010-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gamma-Ray Bursts Calibrated by Using Artificial Neural Networks from the Pantheon+ Sample
该研究用 ANN 基于 Pantheon+ 无宇宙学假设地校准 GRB 的 Amati 关系，并结合高红移 GRB 与 OHD 约束 CPL 模型，结果支持暗能量可能存在红移演化。
2025-07-24 astro-ph.CO
Interacting dark energy constraints from Fermi GRBs and Pantheon+ SNe Ia with full GRB covariance
School of Physics and Astronomy, China West Normal University（西华师范大学物理与天文学院）；School of Physics and Electronics, Henan University（河南大学物理与电子学院）
利用Fermi/GBM长暴和Pantheon+ SNe Ia数据，通过全GRB协方差分析，检验相互作用暗能量模型相对于ΛCDM模型的证据，发现当前数据不支持相互作用暗能量。
2026-10-06 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing effects on cosmological parameters and dark energy from gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）是一个有吸引力的对象，约束的暗能量的性质，在某种程度上补充其他宇宙学探测，特别是在高红移。然而，遥远伽玛暴的视星等会因沿视线方向的密度起伏而受到引力透镜的扭曲。研究了引力透镜效应对伽玛暴宇宙学参数和暗能量状态方程的影响。我们首先在不假设任何宇宙学模型的情况下标定了伽玛暴的光度关系。利用最新的Ia型超新星（SNe Ia）样品，用宇宙学方法标定了低红移伽玛暴的光度距离。我们发现，引力透镜对宇宙学参数和暗能量的确定有不可忽视的影响。引力透镜改变了宇宙学参数和暗能量的最佳拟合约束。由于高红移的伽玛暴更容易被还原，所以观测到的物质密度的最可能值$Ω_M$略低于其实际值。在$Λ$ CDM模型中，我们发现在考虑了引力透镜效应后，物质密度参数$Ω_M$将从0.30移动到0.26。引力透镜也会影响暗能量的状态方程，使其变为更负的值。我们首次利用伽玛暴将暗能量状态方程约束为红移$z\sim 8$，发现在$1σ$置信水平下，状态方程偏离$Λ$ CDM，但在$2σ$置信水平下，状态方程与$w=-1$一致.
2011-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Can high-redshift Hubble diagrams rule out the standard model of cosmology in the context of cosmographic method?
利用基于宇宙学标准模型生成的Ia型超新星和类星体哈勃图的模拟数据，并采用基于马尔可夫链蒙特卡罗算法的最小二乘法，我们首先在从Taylor $4^{th}$和$5^{th}$阶展开和Pade（2，2）和（3，2）多项式的哈勃参数。然后在宇宙学方法的框架下重建距离模量，并计算宇宙学方法的距离模量与标准模型的距离模量之间的百分比差异。当使用Pade近似时，百分比差异最小化，这意味着Pade宇宙学方法即使在高红移下也足够适合于重建距离模量。在下一步中，利用两组低红移组合的SNIa、类星体、伽玛射线暴的哈勃图和重子声学振荡的观测资料，（SNIa+类星体+伽玛暴+BAO）包含$0.01<z<2.26$的红移范围和高红移组合（SNIa+类星体+伽玛暴），对Pade宇宙学和标准模型的宇宙学参数进行了观测约束。我们的分析表明，帕德宇宙学方法没有揭示任何宇宙学之间的紧张关系的标准模型和观测数据。我们也证实了这一结果，使用统计AIC标准。最后，将宇宙学方法应用于红移面元数据，发现从$s_0$参数中提取的$Ω_{m0}$值比$q_0$参数和Planck- $Λ$ CDM值大。
2022-12-08 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on the transition redshift from the calibrated Gamma-ray Burst $E_{\rm p}$-$E_{\rm iso}$ correlation
本文采用模型无关技术，利用校准的伽马射线暴 $E_{\ m p}$-$E_{\ m iso}$ 关系及模拟观测哈勃数据，结合两种宇宙学展开策略，严格限制了减速至加速时期的转变红移 $z_{tr}$ 及 jerk 参数，结果与 $Λ$CDM 预测高度一致。
2023-06-28 astro-ph.CO
Testing Dark Energy Models with Gamma-Ray Bursts Calibrated from the Observational $H(z)$ Data through a Gaussian Process
本文利用高斯过程重构观测哈勃数据校准伽马射线暴Amati关系，结合超新星样本构建哈勃图，在平坦空间约束暗能量模型，未发现偏离标准$Λ$CDM模型的重要证据。
2023-03-31 astro-ph.CO
No evidence for dynamical dark energy from the Combo correlation of GRBs
Università di Camerino（卡梅里诺大学）；Al-Farabi Kazakh National University（阿里-法拉比哈萨克国立大学）；INAF, Catania Astrophysical Observatory（意大利国家天体物理研究所，卡塔尼亚天文台）；ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）；INAF, Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所，帕多瓦天文台）；INAF, Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所，卡波迪蒙特天文台）；DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所，DARK天体物理学中心）；INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所，布雷拉天文台）；Department of Nanoscale Science and Engineering, University at Albany SUNY（纽约州立大学奥尔巴尼分校纳米科学与工程系）
研究利用最新GRB数据和Ia型超新星数据改进组合相关性校准，发现暗能量方程状态参数ω(z)的演变无显著证据，缓解了哈勃张力。
2026-04-02 astro-ph.CO
H0LiCOW XIII. A 2.4% measurement of $H_{0}$ from lensed quasars: $5.3σ$ tension between early and late-Universe probes
我们提出了一个测量的哈勃常数（$H_{0}$）和其他宇宙学参数的联合分析的六个引力透镜类星体的测量时间延迟。所有的镜头，除了第一个盲目地分析相对于宇宙学参数。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学中，我们发现$H_{0} = 73.3_{-1.8}^{+1.7}$，一个2.4%的精度测量，与当地测量的$H_{0}$从Ia型超新星校准的距离阶梯，但在$3.1σ$张力与$Planck$观测的宇宙微波背景（CMB）。这种方法完全独立于超新星和CMB分析。时间延迟宇宙照相术和距离阶梯的组合导致$5.3σ$张力与$Planck$ CMB确定平面$Λ$ CDM中的$H_{0}$。我们计算贝叶斯因子，以验证所有镜头给出统计上一致的结果，表明我们没有低估我们的不确定性，并能够控制我们的系统。我们探索扩展到平面$Λ$ CDM使用时间延迟宇宙学单独的约束，以及与其他宇宙学探针，包括CMB观测$Planck$，重子声振荡，Ia型超新星的组合。延时宇宙学提高了其他探测器的精度，显示出很强的互补性。允许空间曲率并不能解决$Planck$的张力。使用时间延迟宇宙学的距离限制锚定Ia型超新星的距离尺度，我们降低了我们的$H_0$推断宇宙模型假设的敏感性。对于六种不同的宇宙学模型，我们对$H_{0}$的综合推断范围为$\sim73$ - $78~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$，这与局部距离阶梯…
2019-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Calibration of gamma-ray bursts luminosity correlations using gravitational waves as standard sirens
伽马射线暴（GRB）是探测高红移宇宙的潜在工具。然而，圆度问题迫使人们寻找与模型无关的方法来研究伽玛暴的光度相关。本文提出了一种利用引力波作为标准信标来标定伽玛暴光度关联的新方法。对于第三代地基GW探测器（即，爱因斯坦望远镜），伴随电磁对应物的引力波（GW）事件的红移可以达到$\sim 4$，它比Ia型超新星（$z\lesssim 2$）更遥远。利用爱因斯坦望远镜的模拟GW星表对Amati关系和Ghirlanda关系进行了标定。我们发现，这些关联式的截距和斜率的$1σ$不确定度可以分别被限制到小于0.2%和8%。利用校正后的关联，可以精确地测量暗能量状态方程的演化，这对于区分暗能量模型具有重要意义。
2019-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining cosmological parameters by Gamma Ray Burst X - ray afterglow lightcurves
本文给出了66个伽马射线暴的哈勃图，这些伽玛暴仅用它们的X射线余辉光变曲线数据导出。为此，我们使用了最近更新的L_X-T_a相关关系，该关系是由Willingale等（2007）模型拟合的Swift伽玛暴样品的光变曲线校准的，它是在T_a处测量的X射线亮度L_X与T_a之间的关系。然后，我们调查使用这个HD约束宇宙学参数时，单独使用或与其他数据相结合，表明使用伽玛暴导致的约束与以前的文献中的结果一致。最后，我们认为，更大样本的高光度伽玛暴可以提供一个有价值的信息，在寻找正确的宇宙学模型。
2010-05-02 astro-ph.CO
Investigating the Evolution of Amati Parameters with Redshift
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最明亮的天体之一，因此可以观测到非常高的红移。伽玛暴的强度和光谱之间的经验相关性可以用来估计宇宙学参数。然而，伽玛暴随红移演化的可能性是一个长期存在的难题。在这项工作中，我们使用了162个长持续时间的伽玛暴，以确定是否低于和高于一定的红移伽玛暴有不同的属性。伽玛暴被分成两组，我们分别适合每一组的Amati关系。我们的研究结果表明，两组的Amati参数的估计有很大的不同。我们进行模拟，以调查是否选择效应可能导致的差异。我们的分析表明，差异可能是内在的，选择效应不是它们的真正起源。
2022-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reconciling low and high redshift GRB luminosity correlations
长伽马射线暴（GRB）的峰值谱能量（$E_p$）和等效各向同性能量（$E_{\rm iso}$）之间的相关关系，即Amati关系，常被用来约束高红移哈勃图。在假设λ冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙学的基础上，Wang等人发现了在低红移和高红移伽玛暴样本之间的数据校准的Amati系数中存在$\gtrsim 3σ$张力。为了减少基准宇宙学的影响，我们使用基于宇宙年龄的参数化（PAge），一个几乎与模型无关的框架来追踪宇宙膨胀的历史。我们发现，对于PAge涵盖的广泛模型类别，Amati系数中的低红移和高红移张力几乎保持相同，这表明宇宙学假设并不是GRB光度相关红移演化的主要驱动因素。接下来，我们分析了由于观测通量限制的选择效应。我们发现Amati关系在$E_{\rm iso}$的能量尺度上演化得更为显著。我们通过选择性地丢弃样本来匹配低$z$和高$z$ $E_{\rm iso}$分布来消除GRB数据的偏置。在去偏置之后，低$z$和高$z$数据组之间的Amati系数很好地一致，而Amati关系的$E_{\rm iso}$依赖性的证据仍然很强。因此，伽玛暴光度关联的红移演化完全可以解释为一种选择偏差，并不意味着伽玛暴的宇宙学演化。
2021-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gamma Rays Bursts: A Viable Cosmological Probe?
本文利用哈勃参数数据以模型无关方式校准GRB的Amati关系并发现其随红移演化，进一步通过GRB与Ia型超新星联合分析证明当前GRB数据单独不足以严格约束宇宙学参数，但联合数据可显著提升约束能力。
2023-06-27 astro-ph.CO
Utilizing the Updated Gamma-Ray Bursts and Type Ia Supernovae to Constrain the Cardassian Expansion Model and Dark Energy
我们更新伽玛射线暴（GRB）的某些光谱和光变曲线功能之间的光度关系与139 GRB。用Union2.1 Ia型超新星（SNe Ia）的三次样条插值方法，用$z\leq1.4$的样品标定了$z>1.4$的82个伽玛暴的距离模量。利用580个Union2.1超新星Ia样品（$z<1.4$）和82个校准的伽玛暴数据（$1.4<z\leq8.2$），研究了Cardassian膨胀模型和暗能量的联合约束.在$Λ$ CDM中，我们发现在580个Ia超新星上增加82个高\emph{z}暴，显著改善了对$Ω_{m}-Ω_Λ$面的约束.在卡达西展开模型中，最佳拟合是$Ω_{m}= 0.24_{-0.15}^{+0.15}$和$n=0.16_{-0.52}^{+0.30}$ $(1σ)$，这与$Λ$ CDM宇宙学$(n=0)$在$1σ$置信区域中一致。我们还讨论了两个暗能量模型，其中状态方程$w(z)$分别被参数化为$w(z)=w_{0}$和$w(z)=w_{0}+w_{1}z/(1+z)$。基于我们的分析，我们看到，我们的宇宙在更高的红移高达$z=8.2$是一致的$1σ$置信水平的和谐模型。
2015-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Model-independently calibrating the luminosity correlations of gamma-ray bursts using deep learning
在高红移处探测到的伽马射线暴（GRB）可以用来描绘哈勃宇宙图。然而，伽玛暴的距离刻度不像Ia型超新星（SNe Ia）那样容易。对于基于经验光度相关的定标方法，有一个潜在的假设，即光度相关在整个红移范围内是普适的。在本文中，我们使用完全独立于模型的深度学习方法研究了六种光度相关性的可能红移依赖性。我们构建了一个结合递归神经网络（RNN）和贝叶斯神经网络（BNN）的网络，其中RNN用于通过Pantheon编译训练网络来重建距离-红移关系，BNN用于计算重建的不确定性。利用Pantheon重建的距离-红移关系，将整个伽玛暴样本分成两个子样本（低$z$和高$z$子样本），检验了六个亮度关联的红移依赖性，发现只有$E_p-E_γ$关系没有红移依赖性的证据。我们利用$E_p-E_γ$关系对伽玛暴进行了标定，标定的伽玛暴对平坦的$Λ$ CDM模型有严格的约束，最佳拟合参数$Ω_{\rm M}$ =0.307 $^{+0.065}_{-0.073}$ .
2020-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Improving sampling and calibration of GRBs as distance indicators
我们提出了一个样本的74个伽马射线暴（GRB）从费米GBM目录，我们计算的距离模量，并用它们来约束有效的暗能量模型。为了克服影响伽玛暴作为距离指标的圆度问题，我们用宇宙学无关的技术校准了我们样品的Amati关系。具体来说，我们使用最新的观测哈勃参数数据，包括相关的系统学，通过贝塞尔参数曲线近似宇宙膨胀。随后，我们获得了GRB的距离模量，并将这些数据纳入了一系列最近的宇宙学观测数据（Planck Compressed 2018，2012 BOSS发布的BAO数据和Pantheon SNIa），以计算标准宇宙学模型$Λ$ CDM的贝叶斯后验约束，以及$ω$ CDM和CPL参数化。在整个分析过程中，我们努力控制误差传播，并限制我们的伽玛暴样本，以避免观测偏差。因此，我们没有发现支持$Λ$ CDM模型替代方案的证据。后者与我们校准的伽玛暴样品和现有的光度距离探测器非常一致。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extending the Hubble diagram by gamma ray bursts
提出了一种利用伽马射线暴和超新星组合样本约束宇宙学状态方程的新方法。采用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法对状态方程进行参数化，以寻求实现暗能量模型减速/加速相变的现实途径。我们发现，在高红移下，用SNeIa标定的伽玛暴可以作为区分宇宙学模型和$Λ$ CDM模型的良好距离指示器。
2009-10-09 astro-ph.CO
Testing Dark Energy models vs $Λ$CDM Cosmology by Supernovae and Gamma Ray Bursts
提出了一种利用伽马射线暴和超新星组合样本约束宇宙学状态方程的新方法。采用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法对状态方程进行参数化，以寻求实现暗能量模型减速/加速相变的现实途径。结果表明，用SNeIa标定的伽玛暴至少可以作为鉴别宇宙学模型与$Λ$ CDM在高红移时的距离指标。此外，GRB +SNeIa组合的红移-距离图更好地显示了通常被称为现今观测到的加速度“信号”的红移$z\sim 0.5$附近斜率的变化。这一特征可以用更标准的方式来解释，即星系团中的红色序列。
2009-06-26 astro-ph.CO
Gamma-Ray Bursts Calibrated from the Observational $H(z)$ Data in Artificial Neural Network Framework
本文提出基于人工神经网络框架，利用最新观测Hubble数据重建Hubble参数并校准伽马射线暴光度关系，结合SNe Ia和BAOs联合约束发现 $Λ$CDM 模型优于 $w$CDM 和 CPL 模型。
2025-03-31 astro-ph.CO
Model-independent Gamma-Ray Bursts Constraints on Cosmological Models Using Machine Learning
本研究采用不依赖宇宙学模型的方式，用KNN和RF机器学习算法基于Pantheon+超新星样本校准GRB的Amati关系，结合高红移GRB与哈勃观测数据约束宇宙学模型，结果与高斯过程校准方法一致。
2025-01-26 astro-ph.CO
Constraining Coupling Constants' Variation with Supernovae, Quasars, and GRBs
狄拉克在1937年提出了由他的大数假设导出的耦合常数的变分。从那时起，一直在努力通过各种方法限制它们的变化。我们简要地讨论了几种用于此目的的方法，同时主要集中在使用超新星类型1a，类星体，伽玛射线暴（GRB）作为宇宙学探测确定宇宙学距离。Ia型超新星（SNeIa）被认为是最好的标准烛光，因为它们的内在光度可以从它们的光变曲线精确地确定。然而，它们只在红移$z=2.3$附近被观测到，大部分在$z<1.5$。类星体是宇宙中最明亮的非瞬态宇宙源。在$z=7.5$之前已观察到它们。某些类型的类星体可以被很好地校准，以用作标准烛光，但其内在光度的不确定性比SNeIa更高。伽玛暴甚至比类星体还要亮，观测到的亮度高达$z=9.4$。它们的辐射持续时间从几十毫秒到几分钟，在极少数情况下，持续几个小时。然而，它们比类星体更难校准为标准烛光。当耦合常数变为动态时，如果标准烛光的本征光度受到影响会怎样？本文利用我们早期的发现，光速c，引力常量G，普朗克常数h，玻尔兹曼常数k的变化相关的$G\thicksim c^{3}\thicksim h^{3}\thicksim k^{3/2}$与$(\dot{G}/G)_{0}=3(\dot{c}/c)_{0}=(\dot{h}/h)_{0}=1.5 (\dot{k}/k)_{0}=5.4H_{0} =3.90(\pm 0.04)\times 10^{-10} y…
2023-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Effect of GRB spectra on the empirical luminosity correlations and the GRB Hubble diagram
宽能量范围内的伽马射线暴（GRB）的谱通常可以用带函数很好地描述，它是一个在破缺能量处切割的两个光滑连接的幂律。在断裂能以下，带函数简化为截止幂律，而在断裂能以上，带函数简化为简单幂律。然而，对于一些探测器（如Swift-BAT），其工作能量远低于或接近破缺能量，观察到的光谱可以拟合到截断幂律具有足够的精度。此外，由于Swift-BAT的能带非常窄，即使使用简单的幂律也可以很好地拟合大多数伽玛暴的谱。本文以最新的Swift-BAT伽玛暴为例，研究了不同光谱模型对伽玛暴经验光度关联的影响，并进一步探讨了不同光谱模型对伽玛暴哈勃图重建的影响。我们主要关注两个亮度相关性，即，Amati关系和Yonetoku关系。我们计算了这两个亮度相关的情况下，伽玛暴光谱的带函数和截止功率定律的模型。结果发现，这两个光度相关性只有适度依赖于伽玛射线暴光谱的选择。蒙特卡罗模拟表明，Amati关系对能带函数的高能幂律指数不敏感。因此，用光度相关法校准的伽玛射线暴哈勃图几乎不依赖于伽玛射线暴光谱。
2016-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Model-Independent Determination of $H_0$ and $Ω_{K,0}$ using Time-Delay Galaxy Lenses and Gamma-Ray Bursts
本研究结合时间延迟星系透镜与伽马射线暴距离，模型无关地确定哈勃常数和空间曲率，得到 $H_0=71.5$ km/s/Mpc，精度3%，为检验宇宙学模型和解决 $H_0$ 张力提供新途径。
2023-02-27 astro-ph.CO
Constraints on Cosmological Models and Reconstructing the Acceleration History of the Universe with Gamma-Ray Burst Distance Indicators
伽马射线暴（GRB）一直被认为是宇宙学研究中的高红移标准烛光。我们已经提出了一种新的方法来校准伽玛暴距离指示器与Ia型超新星（SNe Ia）的数据在一个完全宇宙学无关的方式，以避免圆形的问题，限制了伽玛暴直接使用探测宇宙学[N。Liang，W. K.肖氏Y. Liu和S. N. Zhang，Astrophys. J. 685，354（2008）.]。本文提出了一种简单的方法，将GRB数据合并到联合观测数据分析中，以约束宇宙学模型，该方法不使用用于校准GRB数据的SNe Ia数据点，以避免它们之间的任何相关性。利用内插法标定的高红移伽玛暴数据、超新星Ia的本构集、Wilkinson微波各向异性探测器5年观测的宇宙微波背景辐射、光谱学Sloan数字巡天数据Release 7星系样本的重子声学振荡，星系团中的x射线重子质量分数，观测哈勃参数与红移数据。通过与有、无伽玛暴联合约束的比较，我们发现伽玛暴对联合宇宙学约束的贡献是宇宙学参数置信区间的微小移动，从而更好地封闭了$Λ$ CDM模型。最后，我们重建宇宙的加速历史，直到$z>6$与超新星Ia和伽玛暴的距离模量，并发现一些功能，偏离$Λ$ CDM模型，似乎有利于振荡宇宙学模型，但需要进一步的调查，以更好地了解这种情况。
2010-04-20 astro-ph.CO
Reconstructing Gamma Ray Burst Energy Relations with Observational H(z) data in Neural Network Framework
Miranda House, University of Delhi（德里大学米兰达学院）
本文利用神经网络框架，基于观测H(z)数据对伽马射线暴能量关系进行校准，避免了宇宙学假设，提高了校准结果的鲁棒性。
2026-09-15 astro-ph.CO
Evolutions and Calibrations of Long Gamma-Ray Bursts Luminosity Correlations Revisited
长伽马射线暴（GRB）的亮度关联被广泛认为是追踪宇宙高红移哈勃图的有效补充，对探索暗能量性质具有重要意义。最近，从伽玛射线暴观测中统计地提出了几种经验光度关联。然而，要把伽玛暴作为距离指示器，有两个关键问题：光度相关的红移演化和它们的定标。本文以伽玛暴峰值谱能量与等效各向同性能量（$E_{\rm p}-E_{\rm iso}$）之间的Amati关系为例，发现目前的伽玛暴数据集暗示了亮度相关性可能随红移的变化而变化。因此，我们提出了一个扩展的Amati关系，其中增加了两个额外的红移依赖项，以修正GRB关系的红移演化。其次，我们仔细检查了使用低红移伽玛暴数据的校准方法的可靠性。重要的是，我们发现，低红移校准方法没有考虑到整个$Ω_{\rm m}$和系数之间的相关性。忽略这些相关性信息可以打破简并获得对$Ω_{\rm m}$的有偏约束，其对用于校准的参数值非常敏感。在低红移定标方法中，“定标”关系的参数的微小移动会显著改变对$Ω_{\rm m}$的最终约束。最后，我们模拟了几个不同统计误差的伽玛暴样品，发现为了用低红移定标方法正确恢复$Ω_{\rm m}$的基准值，需要大量高精度的伽玛暴样品。
2017-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing a DBI model for the unification of dark matter and dark energy with Gamma-Ray Bursts
我们研究了一个基于非线性标量场Dirac Born Infeld作用量的模型的一致性范围，该模型用于利用高红移的伽马射线暴统一暗物质和暗能量。我们使用了Wei（2010）报道的59个高红移伽玛暴样本，用Ia超新星的Union 2样本在低红移处进行了校准，从而避免了圆度问题。在这个分析中，我们还包括了CMB 7年的数据和重子声峰BAO。计算了状态方程参数$w$、减速参数$q_0$和向减速-加速相转变的红移量$z_t$。
2012-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Measuring cosmological parameters with a luminosity-time correlation of gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）作为将哈勃图扩展到高红移的一种可能的探测器，近年来引起了人们的广泛关注。在本文中，我们选择了两个样品的伽玛暴具有平台相的X射线余辉。一种是以磁偶极辐射为主的平台相短暴。另一类是以重力波为主的长伽玛暴。利用平台光度$L_0$和平台$L_0$结束时间之间的相关性可以很好地标准化这些伽玛暴。利用哈勃参数观测数据和高斯过程方法，缓解了所谓的圆度问题。校准的\ltb ~相关性也用于约束$Λ$ CDM和$w(z)$ = $w_{0}$模型。结合Wang等人（2021）的MD-LGRB样本和MD-SGRB样本，我们发现非平坦$Λ$ CDM模型中不包括系统不确定性的$Ω_{m} = 0.33_{-0.09}^{+0.06}$和$Ω_Λ$ = $1.06_{-0.34}^{+0.15}$。加入Pantheon样本中的Ia型超新星，在$w=w_0$模型中，最佳拟合结果为$w_{0}$ = $-1.11_{-0.15}^{+0.11}$和$Ω_{m}$ = $0.34_{-0.04}^{+0.05}$。这些结果与$Λ$ CDM模型一致。我们的研究结果支持了从相同的物理机制中选择伽玛暴对于宇宙学的目的是至关重要的。
2021-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
$E_{\mathrm{iso}}$-$E_{\mathrm{p}}$ correlation of gamma ray bursts: calibration and cosmological applications
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最具爆炸性的现象，可以用来研究宇宙的膨胀。在本文中，我们根据Swift和Fermi的观测结果为$E_{\mathrm{iso}}$ - $E_{\mathrm{p}}$相关性编制了一个长GRB样本。该样品包含221个红移从0.03到8.20的长伽玛暴。从不同红移区间的数据分析中，我们没有发现统计上显著的证据表明这种关联的红移演化。然后，我们校准的相关性在六个子样本和使用校准的一个约束宇宙学参数。采用分段方法研究了暗能量状态方程（EOS）的红移演化，发现EOS在低红移处趋于振荡，而在高红移处与$-1$一致.这暗示了在低红移下存在$2σ$置信水平的动力学暗能量。
2022-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 100219A with X-shooter - abundances in a galaxy at z = 4.7
由于类星体视线中的Ly α森林覆盖和高红移类星体的数量很少，很难从阻尼Ly α（DLA）系统中获得红移z > 4的星系丰度。伽马射线暴（GRB）具有较高的亮度，非常适合研究星系，直到z > 10的第一颗恒星的形成。它的大波长覆盖范围使X-射手摄谱仪成为研究高红移星系的星际介质的极好工具，特别是在红移事先不知道的情况下。在这里，我们确定的伽玛射线暴主机在z = 4.66723从一些共振低和高电离和精细结构的吸收线的属性。这是最高的红移之一，可以用中等分辨率的数据进行详细的分析。我们在z = 2.18处检测到一个介入系统。吸收线的速度分量与Voigt轮廓拟合，我们确定金属丰度[M/H] = -1.0 \pm 0.1。吸收线显示了一个复杂的运动学结构，这可能表明合并正在进行中。Si II* 与从GROND数据确定的restframe UV能量释放一起给出了吸收材料与GRB的距离为0.3至1 kpc。我们测量的低消光AV = 0.24 \pm 0.06 mag使用X射线光谱信息和通量校准的X-射手光谱。GRB-DLAs的金属丰度随红移的演化比类星体吸收体浅，HI柱密度和电离分数没有演化。在红移与LZ关系中，高红移的GRB宿主可能会继续向低金属丰度方向发展，但样本太少，无法得出明确的结论。虽然用现有的卫星探测z > 4的伽玛暴仍然很困难，但它们对于我们理解恒星和星系形成的早期时期非常重要。
2012-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints from Fermi observations of Long Gamma-Ray Bursts on cosmological parameters
本文利用15年Fermi长伽马射线暴观测数据，通过高斯过程校准Amati关系，结合Pantheon+超新星样本，在MCMC方法下对平坦ΛCDM等宇宙学模型参数给出了更严格的限制。
2024-07-25 astro-ph.CO hep-ph
Measuring dark energy with the $E_{\rm iso}-E_{\rm p}$ correlation of gamma-ray bursts using model-independent methods
本文利用$E_{\rm iso}-E_{\rm p}$相关性，采用两种与模型无关的方法对长伽马射线暴（GRB）进行标准化，其中$E_{\rm iso}$是各向同性等效伽玛射线能量，$E_{\rm p}$是谱峰能量。我们更新了42个长伽玛暴，并尝试对宇宙学参数进行约束。完整的样本包含151个红移从0.0331到8.2的长伽玛暴。第一种方法是同时拟合法。考虑外部散射$σ_{\rm ext}$并将其分配给参数$E_{\rm iso}$。在平面$Λ$ CDM模型中，最佳拟合值为$a=49.15\pm0.26$、$b=1.42\pm0.11$、$σ_{\rm ext}=0.34\pm0.03$和$Ω_m=0.79$。$Ω_m$的约束条件是$0.55<Ω_m<1$，置信水平为1 $σ$。如果使用简化的$χ^2$方法，则最佳拟合结果为$a=48.96\pm0.18$、$b=1.52\pm0.08$和$Ω_m=0.50\pm0.12$。第二种方法是利用Ia型超新星（SNe Ia）来校准$E_{\rm iso}-E_{\rm p}$相关性。我们标定了90个红移在1.44到8.1的高红移伽玛暴。这90个伽玛暴的宇宙学约束是：对于平坦的$Λ$ CDM，为$Ω_m=0.23^{+0.06}_{-0.04}$;对于非平坦的$Λ$ CDM，为$Ω_m=0.18\pm0.11$和$Ω_Λ=0.46\pm0.51…
2015-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Towards a new model-independent calibration of Gamma-Ray Bursts
提出一种基于宇宙计时器和高斯过程的模型无关校准方法，利用 Platinum 样本中的长伽马射线暴验证 3D Dainotti 相关性，识别出内禀散布更小的子样本，将校准光度距离阶梯成功扩展至 z=5。
2024-10-15 astro-ph.CO
Bumblebee cosmology: Tests using distance- and time-redshift probes
Tsinghua University（清华大学）
本文利用距离和时间红移探测器测试嗡蜂向量-张量修正引力理论，发现其能良好拟合观测数据，但相较于ΛCDM仍略逊一筹。
2026-01-19 astro-ph.CO
