Elucidation of 'Cosmic Coincidence'
在标准宇宙学模型中，尽管暗能量（DE）和非相对论性（NR）物质的演化历史有很大的不同，但在目前的观测中，它们的密度是相当的。这个“宇宙巧合”之谜--也被称为“为什么是现在？”问题“--根据其定义，依赖于对我们在宇宙（膨胀）时空体积中的”典型性“的隐含先验期望。否则，这个难题根本就不存在。这里表明，这种明显的巧合可以被解释为一个非人择观测选择效应：对于我们是典型的观察者在共动（静态）时空体积，宇宙能量收支必须包含一个非零的DE组件。此外，它表明，不考虑宇宙学的初始条件，并假设没有“新的物理”，宇宙是最有可能被观察到的时候，共形哈勃半径，$\mathcal{H}^{-1}$，达到最大值。后者发生在$ρ_{DE}$和$ρ_{m}$，DE和NR物质的能量密度分别相当的时期。具体来说，我们假定的“典型性”沿共形时间轴，加上其他一些似是而非的假设，意味着$R\equivρ_{DE}/ρ_{m}$是“抽样”从一个贝塔素数概率分布函数。该比值的先验68%（95%）置信范围为$0.20<R<3.46$（$0.033<R<17.20$），预期值为$\bar{R}=3.5$。这与观测推断的值$R_{obs}=2.23$一致。
2022-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of a Friedmann-Lamaître-Robertson-Walker 3-brane, Late-Time Cosmic Acceleration, and the Cosmic Coincidence
晚期宇宙加速可能与宇宙巧合自然纠缠在一起-观察到在加速开始时真空能量密度分数几乎与物质密度分数一致。在这封信中，我们证明了在五维反德西特时空中的弗里德曼-拉马特-罗伯逊-沃克（FLRW）3-膜的宇宙学确实是这种情况。我们导出了FLRW 3-膜上的四维有效作用量，它有助于定义一个通用的约化公式，即$M_P^{2}=ρ_{b}/|Λ_5|$，其中$M_{P}$是有效普朗克质量，$Λ_5$是5维宇宙学常数，$ρ_b$是3-膜张力$V$和物质密度$ρ$之和.背景解的行为与基于4D有效势形式的结果一致。虽然$ρ_{b}$的变化范围受到很强的限制，但当宇宙学尺度上的比值$V/ρ\gtrsim {O} (10^2)$满足重整化牛顿常数$G_N = (8πM_P^2)^{-1}$随时间变化的大爆炸核合成界。根据目前的天体物理学和宇宙学观测，同样的界限导致了在晚期接近-1的有效状态方程。
2013-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phantom dark energy with varying-mass dark matter particles: acceleration and cosmic coincidence problem
我们在幻影宇宙学的框架下研究了几种不同质量的暗物质粒子模型。我们研究是否存在晚期宇宙学解，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。施加指数或幂律的潜力和指数或幂律的质量依赖性，我们得出结论，重合问题不能解决，甚至减轻。因此，如果将暗能量归因于幻影范式，则变质量暗物质模型无法满足导致其构建的基本要求。
2009-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Resolution of the Cosmic Coincidence Problem in Non-Interacting Holographic Dark Energy via Einstein-Cartan Torsion
Graduate School Department of Physics, Daejin University（大真大学物理学院研究生院）；School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation（韩国交通大学本科文理学院）；School of Physics, Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院物理学院）
通过引入爱因斯坦-嘉当挠率，在非相互作用全息暗能量模型中实现了密度比的动力学演化，从而无需精细调节即可解决宇宙巧合问题。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Diagnosing the cosmic coincidence problem and its evolution with recent observations
在一个唯象宇宙学模型的框架下，假设$ρ_{X} \propto ρ_{m} a^ξ$（$ρ_{X}$和$ρ_{m} $分别是暗能量和物质的能量密度），我们打算利用最近的Ia型超新星（SNe Ia）、重子声振荡（BAO）和宇宙微波背景辐射（CMB）的样本诊断宇宙符合问题。$ξ$是表征重合问题严重性的关键参数，其中$ξ=3$和$0$分别对应于$Λ$ CDM场景和没有重合问题的自相似解。$ξ= Constant$的情况下，已在以前的研究中进行了调查，而我们进一步考虑的情况下，$ξ(z) = ξ_{0} + ξ_{z}*\frac{z}{1+z}$探索可能的演变。Pantheon SNe Ia样本与最近的BAO和CMB数据的联合分析表明，$ξ= Constant$的$ξ=3.28\pm0.15$处于$68\%$置信水平（CL），此外，$ξ(z)$的$ξ_{0} = 2.78_{-1.01}^{+0.28}$和$ξ_{z} = 0.93_{-0.91}^{+1.56}$处于$68\%$ CL。这意味着在$68\%$ CL下，联合样本可以接受尺度参数$ξ$的时间演化;然而，联合样本在95% CL下也无法区分尺度参数$ξ$是否可变。此外，$Λ$ CDM情景在两种情况下都被$95\%$ CL的联合样本所接受，并且重合问题仍然存在。此外，通过贝叶斯证据对模型与联合样本的分析结果进行比较，发现联合样本…
2021-09-27 astro-ph.CO
Can dark matter-dark energy interaction alleviate the Cosmic Coincidence Problem?
在本文中，我们研究了一个模型的相互作用的暗能量-暗物质，这些组件之间的比例是不恒定的，从早到晚的时间在这样一种方式，该模型可以解决或减轻宇宙符合问题（CP）。这种相互作用源自一个假定的$ρ_x \propto ρ_d^α$形式的关系，其中$ρ_x$和$ρ_d$分别是暗能量和暗物质成分的能量密度，$α$是一个自由参数。对于一个暗能量状态方程参数$w=-1$，我们发现，如果$α=0$，标准的$Λ$ CDM模型恢复，符合问题是未解决的。对于$0<α<1$，CP将被减轻，而对于$α\sim 1$，CP将被解决。用$w=-1$和$w \neq -1$分析了暗能量分量。使用Ia型超新星和哈勃参数数据约束，在$w=-1$的情况下，我们发现$α=0.109^{+0.062}_{-0.072}$在68% C. L.，并且CP被减轻。对于$w\neq -1$，在$w$-$α$平面上出现简并.为了打破这种简并，我们加入宇宙微波背景距离先验和重子声学振荡数据的约束，产生$α=-0.075\pm 0.046$在68% C. L。在这种情况下，我们发现即使对于$α$的2个$σ$间隔，CP也没有减轻。此外，根据BIC分析，最后一个模型被丢弃而不是平坦的$Λ$ CDM。
2022-04-09 astro-ph.CO
Using simulated Tianqin gravitational wave data and electromagnetic wave data to study the coincidence problem and Hubble tension problem
本文利用电磁波数据（H0 LiCOW，$H(z)$，SNe）和引力波数据（天琴）对相互作用暗能量（IDE）模型进行约束，研究哈勃张力问题和符合问题。通过组合这四种数据（天琴+H0 LiCOW +SNe+ $H(z)$），我们得到了$1σ$在置信区间的参数值：$Ω_m=0.36\pm0.18$、$ω_x=-1.29^{+0.61}_{-0.23}$、$ξ=3.15^{+0.36}_{-1.1}$和$H_0=70.04\pm0.42$ $kms^{-1}Mpc^{-1}$。根据我们的计算结果，$H_0$的最佳值表明Hubble张力问题在一定程度上得到了缓解。另外，其中心值指示重合问题的$ξ+3ω_x = -0.72^{+2.19}_{-1.19}(1σ)$稍微减轻。但$ξ+3ω_x = 0$仍在$1σ$误差范围内，说明$Λ$ CDM模式仍是目前与观测资料符合最好的模式。最后比较了电磁波和引力波对模型参数的约束效果，发现电磁波数据对模型参数的约束效果优于模拟天琴引力波数据。
2023-01-11 astro-ph.CO
Gravitational wave signatures of PBH-generated baryon-dark matter coincidence
提出通过蒸发原初黑洞产生的引力波探测重子不对称与暗物质的非热起源，允许PBH质量达10^7克，产生可观测的引力波信号，并在实验室实验中具有互补探测前景。
2023-04-13 astro-ph.CO hep-ph
Aspects of the cosmological "coincidence problem"
暗能量和暗物质密度的当前值具有相同的数量级$ρ_{de0}/ρ_{dm0} \sim \mathcal{O}(1)$，这一观测事实似乎表明我们目前正生活在宇宙历史的一个非常特殊的时期。在标准模型中，密度比在当前时期刚好是1的数量级可以被看作是巧合，因为它需要在早期宇宙中非常特殊的初始条件。相应的“为什么是现在”问题构成了宇宙学的“巧合问题”。根据标准模型，相等$ρ_{de} = ρ_{dm}$“最近”发生在红移$z \approx 0.55$处。然而，“最近”的含义取决于参数。从宇宙时间的角度来看，情况似乎有所不同。我们讨论了几个方面的“巧合问题”，也在其关系到宇宙学常数的问题，结构形成的问题和宇宙年龄的考虑。
2014-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Testing the coincidence problem with strong gravitational lens, Type Ia supernovae and Hubble parameter observational data
本文利用130个强引力透镜（SGL）系统、Ia型超新星（SNeIa：Pantheon and Union 2.1）和31个宇宙计时器哈勃参数数据点（$H(z)$）三种不同的观测数据来约束唯象模型（$ρ_x\varproptoρ_m a^ξ$）。将这三种数据（Union2.1+SGL+ $H(z)$）组合，得到$2σ$、$Ω_{X,0} = 0.69\pm0.34$、$ω_x = -1.24\pm0.61$、$ξ= 3.8\pm3.9$和$H_0 = 70.22\pm0.86$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$在置信区间的参数值。结果表明，$Λ$ CDM模式仍然是目前与观测资料符合最好的模式，但符合问题并没有得到缓解。此外，$Ω_X$和$Ω_m$在$0<z<1.26$中具有相同的数量级。最后，我们得到了跃迁红移$z_T=0.645$。如果跃迁发生在$z>0.645$中，则需要引入与暗物质相互作用的暗能量。
2022-09-27 astro-ph.CO
A solution of the coincidence problem based on the recent galactic core black hole mass density increase
提出了一种能够自然解决两个主要宇宙学问题的机制，即宇宙加速和符合问题。一种特殊的膜-体能量交换机制产生了总暗压，当在星系核心黑洞内部将所有法向的膜负压相加时产生。这种天体物理学产生的负暗压解释了宇宙加速，以及为什么今天的暗能量与物质密度在很宽的参数范围内是相同的。分析的一个令人兴奋的结果是，最近银河系核心黑洞质量密度的上升导致了最近宇宙从减速到加速的通道。最后，值得一提的是，这项工作纠正了一个在膜宇宙学家中广泛传播的谬论，即逃逸引力子导致正暗压力。
2013-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Closer Look in the Mirror: Reflections on the Matter/Dark Matter Coincidence
本文用近似 $\mathbb{Z}_2$ 对称的平行暗区解释重子与暗物质丰度巧合，并通过高维实现、不对称再加热及 TeV 媒介子说明宇宙学约束与对撞机探测可能。
2024-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Ricci-Cubic Holographic Dark Energy: Confronting Observations, Stability and the Cosmic Coincidence Problem
Jadavpur University（贾达普大学）；Asutosh College（阿苏托什学院）
利用多种观测数据约束Ricci-三次全息暗能量模型参数，通过MCMC贝叶斯推断和机器学习分析，发现该模型部分缓解哈勃张力并显著改善宇宙巧合问题。
2026-06-01 astro-ph.CO gr-qc
A Cosmic Coincidence: The Power-Law Galaxy Correlation Function
我们模拟了星系团在宇宙时间内的演化，研究了星系两点关联函数xi（r）的幂律形状的本质。从幂律方程得到的结果主要是由小尺度上的星系对计数决定的，服从于非线性动力学。我们假设，星系内的暗物质晕和subhalos和使用半解析子结构演化模型研究subhalo人口内的主机晕。我们发现，潮汐质量损失，在较小的程度上，动力学摩擦消耗的数量subhalos随着时间的推移在较大的主机晕的~ 90%，刚刚好的量为实现幂律xi（r）在z = 0。我们发现xi（r）在高质量时打破了幂律，这意味着只有光度<= Lstar的星系才应该表现出幂律成团。我们还证明了xi（r）的演化从远离幂律在高红移，向近幂律在z = 0和偏离未来。这主要是由日晕吸积和破坏速率之间的竞争引起的，它们恰好在z~0处达到平衡。我们发现，决定xi（r）形状的关键成分是卫星星系的比例，孤立星系的晕和平均包含一个卫星的晕之间的质量相对差异，以及宿主星系的晕的稀有性。这些部分是相互交织的，我们找不到一个简单的，普遍的规则，幂律xi（r）将发生。然而，我们确实表明，负责设置星系晕内容的物理学并不关心实现幂律xi（r）所需的条件，这些条件仅在狭窄的质量和红移范围内满足。我们的结论是，幂律性质的xi（r）的L星和暗星系样品在低红移是一个宇宙巧合。（节录）
2011-06-02 astro-ph.CO
Gravitational waves from cosmic strings and first-order phase transition
宇宙弦和一阶相变是随机引力波背景的两个主要来源。本文研究了一级相变后宇宙弦的随机引力波辐射。由于一级相变发生在远超电弱标度的温度下，未来的引力波干涉仪无法探测到引力波信号。在相变后形成的宇宙弦的引力波可以被未来的引力波探测器在很宽的频率范围内探测到，因此它的印记可以用来搜索具有相变温度的高尺度的一级相变：$ \mathcal{O}(10^8)$ GeV $ \leq T_n$ $\leq \mathcal{O}(10^{11})$ GeV。
2020-06-24 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Archaeology with Gravitational Waves from Cosmic Strings
宇宙弦是粒子物理学标准模型的许多扩展的一般宇宙学预测，例如早期宇宙中的$U(1)^\prime$对称破缺相变或超弦理论的残余。与其他拓扑缺陷不同，宇宙弦可以达到一个标度状态，从很早的时代直到今天，它在宇宙总能量密度中保持一个小的固定比例。如果存在的话，它们将振荡并产生引力波，其频谱在整个宇宙历史中留下了宇宙总能量密度的主要来源。我们证明，当前和未来的引力波探测器，如LIGO和LISA，可以测量宇宙弦引力波的频谱，并在原始核合成和宇宙微波背景之前辨别宇宙的能量组成，其中标准宇宙学尚未得到测试。这项工作建立了一个基准案例，即引力波可能为探索非常早期宇宙的演化历史提供前所未有的强大工具。
2017-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of Cosmic Phase Transition in Inflationary Gravitational Waves
讨论了宇宙相变对暴胀过程中产生的原初引力波谱的影响。导致相变的标量凝聚的能量密度在相变阶段可能变得相当大，这对宇宙的演化有着重要的影响。结果，高频模式的引力波的振幅被抑制。因此，引力波谱可以作为早期宇宙相变的探测器。
2011-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Solving the Cosmic Coincidence Problem: The Locally Pumped Dark Energy Model
Imperial College London（帝国理工学院）；Instituto de Estructura de la Materia (IEM), CSIC（材料结构研究所（IEM），西班牙国家科学研究委员会）
本文提出局部泵浦暗能量模型，通过非线性暗物质结构的形成触发宇宙加速，通过局部调整重标量场的平衡点，产生真空能量，从而自然关联宇宙加速与结构形成。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
A solution of the dark energy and its coincidence problem based on local antigravity sources without fine-tuning or new scales
提出了一种自然解决暗能量及其宇宙符合问题的新思路。局部反重力源的存在，与分布在整个宇宙中的天体物理物质配置有关，可以导致最近的宇宙加速效应。各种物理理论都可以与这个想法兼容，但在这里，为了测试我们的提议，我们重点关注通过最简单的瑞士奶酪模型与宇宙学演化相匹配的量子起源的球对称度量。在渐近安全引力的背景下，我们已经解释了观测到的暗能量的数量，使用牛顿常数，星系或星系团的长度尺度，以及理论预测的无量纲一阶参数，没有微调或额外的未经证实的能量尺度。内部修正的Schwarzschild-de Sitter度规允许我们近似地解释这个结果，即标准宇宙学常数是由上述参数组成的复合量，而不是基本量。
2018-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Early dark energy triggered by spacetime dynamics that encodes cosmic radiation-matter transition
提出一种基于标量-张量引力的新早期暗能量模型，由编码辐射-物质转变的时空动力学自然触发，无需参数调节，并可在物质-暗能量转变期产生新成分，可被低红移观测检验。
2024-02-06 astro-ph.CO gr-qc
The imprint of the interaction between dark sectors in large scale cosmic microwave background anisotropies
暗能量与暗物质的相互作用是解决宇宙符合问题的一个有希望的模型。我们研究了这种相互作用在大尺度宇宙微波背景（CMB）温度各向异性下的特征。通过对暗能量和暗物质相互作用时的微扰方程的详细分析，我们发现大尺度CMB，特别是后期的积分Sachs-Wolfe效应，是测量暗扇区间耦合的有效工具。我们还讨论了通过互相关CMB图与示踪剂的大尺度结构的耦合检测的可能性。最后，我们使用CMB功率谱数据与其他观测数据一起进行全局拟合来约束耦合。我们发现在$1σ$范围内，暗扇区之间的约束耦合可以解决符合问题。
2009-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stochastic Gravitational Wave Background from Chiral Superconducting Cosmic Strings
本研究推导了超导宇宙弦环的矢量辐射效率，计算了手征超导宇宙弦网络的随机引力波背景，发现强耦合抑制信号而中等耦合可探测，且超导性有助于与脉冲星计时数据协调。
2025-03-25 astro-ph.CO
Gravitational wave detection and cosmic string detection with current radio interferometers
作者对这篇论文的初步提交表示歉意。
2010-11-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detecting Cosmic Gravitational-wave Background from Super-heavy Cosmic Strings with LISA
虽然宇宙弦说不适合于星系形成，但它在宇宙引力波背景的产生方面具有重要意义。本研究旨在开发一种从LISA数据流中提取宇宙弦产生的宇宙引力波背景的算法，并将该算法应用于包含不同强度宇宙弦产生的背景的模拟数据流中，研究该源的探测阈值。对于1年的观测，发现在标准情景下Gμ的探测阈值为3.12 \times 10^-16。在p和ε可调的情况下，参数空间中的可检测区域定义为（Gμ）^2/3 ε^-1/3 / p> 4.6 \times 10-11。
2012-02-16 astro-ph.CO gr-qc
False Alarm Rates in Detecting Gravitational Wave Lensing from Astrophysical Coincidences: Insights with Model-Independent Technique GLANCE
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过GLANCE技术分析引力波源属性对误报率的影响，发现约0.01%的事件可能被错误分类为透镜事件，探讨了未来下一代引力波探测器的应用前景。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
More accurate gravitational wave backgrounds from cosmic strings
Wentworth Institute of Technology（温特沃斯理工学院）；Tufts University（塔夫茨大学）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）；University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克地区大学）
研究通过数值模拟探讨宇宙弦环的引力波背景，发现其预测值比以往低了几个百分点至30%，并对比了当前和未来引力波探测器。
2026-03-25 astro-ph.CO gr-qc
The presence of Primordial Gravitational Waves in the Cosmic Microwave Background
广义相对论肯定任何场都是引力场的源，因此，应该肯定原初引力波是由宇宙微波背景（CMB）的能量产生的。本文证明了无量纲振幅$\sim 10^{-5}$和大波长$\sim 10$兆秒差距的引力波使CMB辐射的温度移动约$10^{5}$的一部分。
2012-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Scaling cosmology with variable dark-energy equation of state
暗物质和暗能量之间的相互作用导致暗成分的能量密度之间的比率的幂律行为（相对于宇宙标度因子）（从而推广LCDM模型）已被认为是从现象学上缓解宇宙符合问题的尝试。我们推广这种方法，允许一个变量的状态方程内的CPL参数化的暗能量。基于哈勃速率的解析解，并使用Constitution和Union 2 SNIA集，我们进行了统计分析，并根据Akaike（AIC）和Bayesian（BIC）信息标准对不同的相互作用和非相互作用模型进行了分类。我们没有发现明显的证据，缓解的巧合问题与上述类型的相互作用。
2012-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
