Reconstructing teleparallel gravity with cosmic structure growth and expansion rate data
在这项工作中,我们使用一个组合的方法,哈勃参数数据与红移空间畸变$(fσ_8)$数据,这两者一起被用来重建远程平行重力(TG)拉格朗日通过高斯过程(GP)。所采用的哈勃数据主要来自宇宙计时器,而对于Ia型超新星数据,我们使用最新的联合校准万神殿汇编。此外,我们考虑两个主要的GP协方差函数,即平方指数和柯西内核,以显示一致性(在1 $σ$的不确定性)。本工作的核心成果是从GP重建的哈勃和增长数据的TG拉格朗日的数值重建。我们采用数据集和内核的不同可能组合来说明这方面的任何电势差。我们表明,非平凡的宇宙学超越$Λ$ CDM属于不确定性的重建增长数据,因此,这表明没有显着偏离和谐宇宙学模型。
2021-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Three thermodynamically-based parametrizations of the deceleration parameter
我们建议,并约束与最新的观测数据,三个模型无关的宇宙减速参数$q(z)$的参数化。它们行为良好,在所有红移处保持有限。我们通过固定高红移时的$q$值$q(z \gg 1) = 1/2$(宇宙结构形成的要求)和遥远未来时的值$q(z = -1) = -1$,并在它们之间平滑地插值$q(z)$来构造它们。在$z = -1$的固定点不是任意选择的;它很容易遵循热力学第二定律。这大大减少了参数化$q(z)$的自由度。
2012-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Horndeski theories from phenomenological modified gravity and dark energy models on cosmological scales
最近,我们推导出一组映射关系,使家庭的Horndeski标量张量理论,再现背景动力学和线性扰动的一组给定的有效场论的暗能量系数的重建。在本文中,我们提出了一些应用这种重建。我们研究了文献中使用的修正引力和暗能量的不同唯象参数化背后的基础理论的形式,以及研究了表现出弱引力、线性屏蔽和最小自加速的理论。最后,我们提出了一个新的固有稳定的参数化基础的修改引力和暗能量模型。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic expansion history analysis with Hubble parametrization in $Q^{n}$ gravity
本文提出受 $Λ$CDM 启发的 Hubble 参数化,结合 Hubble、SNe 与 BAO 数据约束 $Q^n$ 引力模型,发现不同 $n$ 值下均预测晚期加速膨胀。
2024-01-18 astro-ph.CO gr-qc
Probing the cosmic acceleration from combinations of different data sets
我们详细研究了Ia型超新星样本、重子声学振荡数据和宇宙微波背景信息等不同数据集的系统性对Chevallier-Polarski-Linder参数化拟合结果的影响。我们发现,数据集的系统性确实影响了拟合结果,并导致了不同的暗能量演化行为。为了检验Chevallier-Polarski-Linder参数化的通用性,我们还对暗能量的Wetterich参数化进行了分析。结果表明,暗能量的参数化和数据集的系统性都影响着暗能量的演化行为。
2010-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints of the equation of state of dark energy from current and future observational data by piecewise parametrizations
采用与模型无关的分段参数化方法(0-样条、线性样条和插值样条),从当前观测数据(包括SNIa、BAO和Hubble参数)和模拟的未来数据估计暗能量状态方程($w_{de}$)的约束条件。这三种样条方法拟合结果的组合揭示了真实状态方程$w_{de}$的本质性质。结果表明,超过红移$z\sim0.5$的$w_{de}$是目前的数据约束较差,和模拟未来的$\sim2300$超新星数据给出了$z\sim1$以外的$w_{de}$的约束较差。拟合结果还表明,在$z\sim0.5$附近可能存在$w_{de}$的快速转变。讨论了三种样条方法在重构和约束$w_{de}$时的区别。
2012-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamic parametrization of dark energy
我们提出了一个模型无关的热力学动机的暗能量参数化。为此,我们考虑Padé多项式重建的形式的减速参数足以描述不同时代的宇宙历史和发散的自由在遥远的未来。所提出的方案也满足结构形成的需求,并包含$Λ$ CDM模型作为限制情况。因此,在背景和微扰水平的数值分析是通过马尔可夫链蒙特卡罗方法,鉴于最近的宇宙数据。然后,我们使用观测约束来探索暗能量演化的特征,并将我们的发现与标准宇宙学模型的预测进行比较。
2022-05-23 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing cosmic acceleration from f(R) modified gravity
针对$f(R)$引力场,发展了加速宇宙学重建程序的一个变体.重建方案的e-折叠和使用辅助标量场的开发。在这两个方案中明确讨论了一个例子的模型与瞬态幻影行为没有真正的问题。对两种改造方案进行了详细的比较。它似乎支持两个框架的物理不等价性。
2013-01-10 gr-qc
EFT of Dark Energy with Cosmic Chronometers: Reconstructing Background EFT Functions
Department of Physics, College of Humanities and Sciences, Nihon University(日本大学人文科学系);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
利用宇宙钟测量的哈勃参数时间演化,重构暗能量有效场论函数,无需假设特定宇宙模型,可检验多种暗能量模型的背景演化。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on one-parameter dynamical dark-energy parametrizations and the $H_0$ tension
暗能量(DE)状态方程的唯象参数化可以是非常有用的,因为它们允许研究其宇宙学行为,尽管其基础理论是未知的。然而,虽然有大量的研究DE参数化,涉及两个或两个以上的自由参数,单参数化似乎被低估。我们进行了详细的观测对抗的五个单参数DE模型,观测数据来自宇宙微波背景(CMB),联合光变曲线分析样本超新星Ia型观测(JLA),重子声学振荡(BAO)距离测量,和宇宙计时器(CC)。我们发现,目前所有的模型有利于幻影DE状态方程,而他们导致$H_0$值与其直接测量完全一致,因此,他们提供了一个缓解$H_0$ -张力。最后,进行贝叶斯分析,我们表明,虽然$Λ$ CDM宇宙学仍然是有利的,单参数DE模型具有类似或更好的效率,在拟合数据相比,双参数DE参数化,因此,他们值得深入研究。
2019-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Model-independent test of the cosmic distance duality relation with recent observational data
North University of China(中北大学)
本文采用两种无模型方法检验宇宙距离双关系,利用Ia型超新星、BAO、宇宙时标和伽马射线暴等数据,验证了距离双关系的有效性,未发现显著违反证据。
2026-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the global topology of the universe from the cosmic microwave background
如果宇宙是多连通的,并且足够小,那么最后一个散射面会环绕宇宙并与自身相交。每个相交的圆在微波天空中看起来像两个不同的圆。本文展示了如何使用匹配圆来显式地重建空间的全局拓扑。
1998-02-02 astro-ph gr-qc
Kinematic Constraints on Spatial Curvature from Supernovae Ia and Cosmic Chronometers
本文提出了一种独立于动力学模型,由数据估计空间曲率$Ω_k$的方法,即用三次多项式表示同动距离($D_{C}(z)$),用二次多项式表示哈勃参数($H(z)$),用一次多项式表示减速参数($q(z)$)。所有这些参数化都是作为红移$z$的函数进行的。我们使用了Pantheon汇编的SNe Ia数据集,其中1048个距离模数在$0.01<z<2.3$范围内估计,具有系统和统计误差,以及31个$H(z)$数据的汇编,这些数据是从宇宙计时器估计的。$D_C(z)$参数化的空间曲率为$Ω_{k}=-0.03^{+0.24+0.56}_{-0.30-0.53}$。减速参数$q(z)$的参数化结果为$Ω_{k}=-0.08^{+0.21+0.54}_{-0.27-0.45}$。$H(z)$参数化显示$H(z)$和SNe Ia数据约束之间不兼容,因此未合并这些分析。$D_C(z)$和$q(z)$参数化与宇宙微波背景辐射的许多暴胀模型和数据所预测的空间平坦宇宙是相容的。这种类型的分析是非常有吸引力的,因为它避免了任何偏见,因为它不依赖于对宇宙物质含量的假设来估计$Ω_k$。
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Probing the course of cosmic expansion with a combination of observational data
我们通过两种不同的光变曲线拟合(MLCS 2k 2和SALT-II)重建来自SDSS-II Ia型超新星样本(SNIa)的减速参数$q(z)$、重子声学振荡(BAO)距离比、宇宙微波背景(CMB)位移参数和来自老被动星系年龄的回视时间红移(LT)来研究宇宙膨胀历史。考虑了暗能量状态方程的三种参数化形式(CPL,JBP和UIS)。我们的研究结果表明,对于CPL和UIS形式,MLCS 2k 2 SDSS-II SNIa+BAO+CMB和MLCS 2k 2 SDSS-II SNIa+BAO+CMB+LT有利于当前减缓的宇宙加速,但这并不发生在所有其他情况下,在那里仍然有利于增加宇宙加速。因此,重建的暗能量演化行为和宇宙加速过程与SNIa的光变曲线拟合方法和暗能量状态方程的参数化形式密切相关.
2010-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on Oscillating Dark-Energy Parametrizations
我们用最新的观测数据对各种振荡的暗能量参数化进行了详细的对抗。特别是,我们使用的数据从联合光变曲线分析(JLA)样品从Ia型超新星,重子声学振荡(BAO)的距离测量,宇宙微波背景(CMB)的意见,红移空间畸变,弱引力透镜,哈勃参数测量从宇宙计时器,我们施加约束的四个振荡模型。从分析中,我们发现,几乎所有的模型的最佳拟合字符弯曲的幻影区域,但在所有的经典制度也允许在1 $σ$的置信水平。此外,从$Λ$ CDM宇宙学的偏差是不显着的,但对于两个模型,他们可以在大尺度上可见,通过对CMB光谱的温度各向异性和物质功率谱的影响。最后,我们进行贝叶斯分析,这表明,目前的观测数据支持$Λ$ CDM范式在这套振荡的暗能量参数。
2018-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Gravity's Islands: Parametrizing Horndeski Stability
宇宙加速可能是由于修正的引力,与有效场论或属性函数描述的理论。通过这些函数的实际参数化来连接宇宙学观测是困难的,并且还面临着并非所有假设的时间依赖性或参数空间的部分都给出稳定理论的问题。研究了Horndeski引力中参数化与稳定性之间的关系,结果表明函数参数化对结果有很强的依赖性。这可能导致对宇宙学观测的误解,隐藏甚至排除关键的理论特征。我们讨论的方法和约束,可以放置在属性函数和标量声速,以保持一些观测特性,但发现参数化最接近的意见,例如在引力强度方面,提供更强大的物理解释。此外,我们提出了一个例子,如何从原始引力波的宇宙微波背景的B-模式偏振的未来观测可以探测重力的不同方面。
2018-07-31 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the dark matter and dark energy interaction scenarios from observations
我们考虑一类在平坦和非平坦FLRW宇宙中的相互作用暗能量模型,其中相互作用的特征是无压暗物质的改进演化为$a^{-3+δ(a)}$,$a$是FLRW的标度因子,$δ(a)$量化了相互作用速率.通过假设最自然和非奇异的参数化$δ(a)$为$δ\left( a\right) =\sum_{i} δ_i (1-a)^i $,其中$δ_{i}$的($i=0,1,2,3,..$)是常数,我们重建的宇宙膨胀历史的DE部门的三个特定的选择使用不同的宇宙学数据集。我们的分析表明,非相互作用的情况下是一致的,而相互作用并没有严格排除的意见。我们以如下方式重建。我们从上述$δ(a)$的前两项开始,并约束$δ_0$、$δ_1$。然后,我们考虑$δ(a)$中的二阶项,但将$δ_0$,$δ_1$固定到它们的约束值并约束$δ_2$ ;同样,我们约束$δ_3$,最后我们通过将它们作为广义情况保持为自由来约束$(δ_0, δ_1, δ_1, δ_3)$。我们的重建技术表明,$δ_2$(固定$δ_0$和$δ_1$)和$δ_3$(固定$δ_0$,$δ_1$和$δ_2$)的约束几乎为零的任何相互作用模型,因此有效的情况下,很好地描述了线性参数化$δ(a)\simeq δ_{0}+δ_{1}(1-a)$。此外,$δ_0$,$δ_1$之间的强负相关性被观察到独立的暗能量流体和我们的宇宙曲率。
2019-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the interaction between dark energy and dark matter using Gaussian Processes
我们提出了一个非参数的方法来重建暗能量和暗物质之间的相互作用直接从SNIa联盟2.1数据使用高斯过程,这是一个完全贝叶斯平滑数据的方法。在这种方法中,一旦暗能量的状态方程($w$)被指定,相互作用可以被重建为红移的函数。对于含$w=-1$的衰减真空能情形,重建的相互作用与标准$Λ$ CDM模型一致,即没有相互作用的证据。这也适用于从$-0.9$到$-1.1$的恒定$w$情况和Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化情况。如果状态方程明显偏离$-1$,则重构相互作用在$95\%$置信水平上存在。这表明当观测数据得到约束时,相互作用和暗能量状态方程之间的简并性。
2015-06-25 astro-ph.CO gr-qc
Probing kinematics and fate of the Universe with linearly time-varying deceleration parameter
减速参数的参数化方法$q=q_0+q_1 z$和$q=q_0+q_1 (1-a/a_0)$(Chevallier-Polarski-Linder parametrization)与宇宙红移$z$和标度因子$a$成线性关系,已被广泛应用于宇宙运动学的研究.在本文中,我们遵循的策略,导致这两个众所周知的参数化的减速参数,以及一个额外的新的参数化$q=q_0+q_1(1-t/t_0)$,这是线性的宇宙时间$t$。我们研究的特点,这个线性时变减速参数与其他两个线性参数化的对比。我们详细研究了宇宙的运动学,面对这三个模型与最新的观测数据。我们进一步研究了宇宙的动力学,通过考虑线性时变减速参数模型与标准的$Λ$ CDM模型进行比较。我们还讨论了宇宙的未来在考虑中的模型的背景下。
2014-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Mimetic Cosmology
我们探讨了包含标量场势,即$V(ϕ)$的拟引力公式。然而,我们不考虑任何{ \it先验}特定形式的该术语。通过对流体参数态的Chevallier-Polarski-Linder参数化,我们可以构造一个关于宇宙学红移的显式函数,并在拟引力方法中得到解析解。我们修正了这些结果的一些宇宙学意义,此外,我们执行的潜在的$V$作为模拟标量场,$ϕ$的函数的数值重建。
2021-01-18 gr-qc
Model-Independent Probe of Cosmic Distance Duality Relation
本文利用强引力透镜和超新星数据,在FLRW度规下不依赖具体宇宙学模型,通过距离求和规则探测宇宙距离对偶关系,发现其在平坦和非平坦宇宙中均与观测高度相容。
2025-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing cosmic acceleration from modified and non-minimal gravity: The Yang-Mills case
加速宇宙学重建程序的一个变种是为$f(R)$引力和修正的杨米尔斯/麦克斯韦理论开发的。重建方案的e-折叠和使用辅助标量场的开发和仔细比较,$f(R)$重力的情况下。在这两个方案中明确讨论了一个例子的模型与瞬态幻影行为没有真正的问题。此外,这两个重建计划适用于更有趣的物理杨米尔斯/麦克斯韦理论的情况下,再次明确的例子。文中还对这两种重建方案进行了详细的比较。它似乎也支持两个框架的物理不等价性。
2010-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing the cosmic expansion with a generalized q(z) parameterization: A decelerating Universe from late-time constraints
Instituto de Astronomía, Observatorio Astronómico Nacional, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学国家天文台天文学研究所);Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro(克雷塔罗自治大学工程学院);Depto. de Física y Matemáticas, Universidad Iberoamericana Ciudad de México(墨西哥伊比利亚美洲大学物理与数学系);Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学物理与天文学研究所);Escuela de Ingeniería, Universidad Central de Chile(智利中央大学工程学院)
本文提出了一种广义的q(z)参数化方法,结合有效辐射成分和晚期时间贡献,通过晚期观测数据重构q(z),发现宇宙当前加速膨胀,且过渡红移早于ΛCDM模型,同时Hubble参数较高。
2026-04-27 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the massive black hole cosmic history through gravitational waves
我们今天在星系中观察到的大质量黑洞是一个复杂演化路径的自然最终产物,其中黑洞在高红移的原星系中通过一系列合并和吸积事件在宇宙历史中成长。电磁观测探测的是大质量黑洞的一小部分(即那些活跃的或离我们很近的黑洞),但计划中的天基引力波观测站,如激光干涉仪空间天线(LISA),可以测量“电磁不可见”的大质量黑洞的参数,直到高红移。在本文中,我们引入了贝叶斯框架来分析可以从一组这样的测量中收集的信息。我们的目标是将一组大质量黑洞双星合并观测与大质量黑洞形成的基本模型联系起来。换句话说,给定一组观测到的大质量黑洞合并,我们评估可以提取什么信息的基础上的大质量黑洞人口模型。具体来说,我们考虑10个具体的大规模黑洞形成的模型,选择探测四个重要的(在很大程度上不受约束)方面的输入物理结构形成模拟:种子形成,金属“反馈”,吸积效率和吸积几何。这是我们第一次允许“模型混合”的可能性,通过从已经模拟的“纯”模型的某种组合中提取观察到的总体。贝叶斯分析使我们能够恢复“混合参数”的后验概率分布,这些参数表征了观察到的分布中代表的每个模型的分数。我们的工作表明,LISA在探索结构形成的基本物理学方面具有巨大的潜力。
2010-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Setting free the cosmic time in Quantum Universe
针对标准惠勒-德维特量子宇宙学方法的时间冻结问题,研究通过扩展哈密顿形式正确处理时间重参数化规范,解除了第三次量子化宇宙学中宇宙时间作为演化参数的禁令。
2025-10-02 gr-qc
Strongly lensed gravitational waves as the probes to test the cosmic distance duality relation
宇宙距离关系(DDR)通过简单的公式将角直径距离($D_A$)和光度距离($D_L$)相关联,即,$D_L=(1+z)^2D_A$。强透镜引力波(GW)提供了一种独特的方法来同时测量GW源的$D_A$和$D_L$,因此可以用作探测DDR的探针。在本文中,我们展望了使用强透镜GW事件从未来的爱因斯坦望远镜测试DDR。我们将DDR的可能偏差写为$(1+z)^2D_A/D_L=η(z)$,并考虑了$η(z)$的两种不同参数化,即$η_1(z)=1+η_0 z$和$η_2(z)=1+η_0 z/(1+z)$。数值模拟结果表明,对于ET观测到的约100个强透镜GW事件,参数$η_0$可以分别约束在$1.3\%$和$3\%$两个参数化水平上.
2020-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Cosmic History with Machine Learning: A Study Using CART, MLPR, and SVR
本研究利用CART、MLPR和SVR三种机器学习方法重建宇宙历史,基于模拟星系年龄,发现SVR性能最优,并估计出与文献一致的物质密度参数和暗能量状态方程参数。
2025-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the Cosmic Equation of State from Supernova distances
对高红移超新星的观测表明宇宙正在加速膨胀。在这里,我们提出了一个{ \em模型无关}的方法来估计驱动这种加速的标量场的潜在$V(ϕ)$的形式,以及相关的状态方程$w_ϕ$。我们的方法是基于一个通用的分析形式的光度距离$D_L$,优化,以适应观测到的距离遥远的超新星和分化产生$V(ϕ)$和$w_ϕ$。我们的结果有利于$w_ϕ\simeq -1$在目前的时代,稳步增加红移。一个宇宙学常数与我们的结果是一致的。
2000-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Reconstructing the Primary CMB Dipole
观测到的宇宙微波背景(CMB)温度的偶极各向异性比在较小尺度上观测到的波动大得多,并且主要是由于我们相对于CMB静止坐标系的运动而引起的多普勒频移的运动学贡献。除了这一运动学分量之外,预计还有一个幅度小两个数量级的内在贡献。在这里,我们探索的方法,使固有的CMB偶极子可以通过观察小尺度上的温度波动,导致引力透镜重建。虽然实验要求提出了实际的挑战,我们表明,在原则上可以实现一个宇宙方差有限的测量的主偶极子使用重建方法,我们描述。由于主CMB偶极子对最大的可观测尺度敏感,这种测量将在早期宇宙物理学中有许多有趣的应用,包括测试大尺度异常,扩展用于测量局部非高斯性的悬臂,以及限制超视界尺度上的等曲率波动。
2017-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of an extended Chevallier-Polarski-Linder parametrization on the large scale of our universe
在目前的工作中,我们进行了系统的分析,一个新的暗能量参数化和它的各种修正在第一和更高的订单周围的存在时期$z=0$,其中一阶校正这个暗能量参数化恢复已知的Chevallier-Polarski-Linder模型。我们已经考虑了三阶修正的参数化和调查的背景和扰动的水平上的模型。模型的约束条件是使用最新的天文数据集,这些数据集来自一系列潜在的天文数据,如宇宙微波背景观测、重子声学振荡测量、最近的Ia型超新星Pantheon样本和哈勃参数测量。从分析中,我们发现,所有的参数化有利于暗能量状态方程的本质特征,其中幻影交叉是勉强允许的(在68\% CL内)。最后,我们使用\texttt{MCEvidence}进行贝叶斯分析,以量化与标准$Λ$ CDM宇宙学相比的参数化的统计偏差。贝叶斯分析报告说,$Λ$ CDM是所有DE参数化的青睐。
2020-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on dark energy with a fast varying equation of state
我们将观测约束模型与晚时间宇宙加速的基础上,一些参数化允许快速转换的状态方程的暗能量。除了Linder和Huterer模型中的暗能量状态方程$w$单调增长或减少的时间,我们提出了两个新的参数化,其中$w$有一个极值。利用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,对这三种参数化进行了似然分析。虽然具有快速跃迁的瞬态宇宙加速模型可以产生比$Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)模型更小的总卡方,但是当使用惩罚参数化中存在的额外自由度的赤池信息准则时,这些模型并不优于$Λ$ CDM。
2012-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Latest Union2 SNIa Dataset by Using Model-Independent Parametrization Methods
我们探索宇宙学的后果,最近发布的联盟2样本的557 Ia型超新星(SNIa)。结合这一最新的SNIa数据集与宇宙微波背景(CMB)的各向异性数据从威尔金森微波各向异性探测器7年(WMAP 7)的观测和重子声学振荡(BAO)的结果从斯隆数字巡天(SDSS)数据发布7(DR 7),我们测量暗能量密度函数$f(z)\equiv ρ_{de}(z)/ρ_{de}(0)$作为一个自由函数的红移。本文采用了两种与模型无关的参数化方法(分箱参数化和多项式插值参数化)。通过使用$χ^2$统计量和贝叶斯信息准则,我们发现目前的观测数据仍然太有限,无法区分哪种参数化方法更好,简单的模型比复杂的模型在拟合观测数据方面更有优势。此外,我们发现,所有这些参数化表明,在1 $σ$置信水平下,Union 2数据集仍然与宇宙学常数一致。因此,Union2数据集与Constitution SNIa数据集不同,后者更倾向于动态暗能量。
2011-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the Cosmic Expansion History up to Redshift z=6.29 with the Calibrated Gamma-Ray Bursts
最近,伽马射线暴(GRB)被认为是Ia型超新星(SNIa)的补充宇宙学探测器。自从几个经验的伽玛暴光度关系被提出作为距离指示器以来,伽玛暴一直被提倡作为标准烛光。然而,在直接使用伽玛暴时存在所谓的循环问题。最近,一个新的想法,以完全宇宙学无关的方式校准伽玛暴已被提出,并解决了圆度问题。在目前的工作中,按照梁{ \it et al.}提出的方法,我们用307个SNIa用Amati关系标定了70个伽玛暴。然后,按照Shafieloo { \it et al.}提出的方法,我们用标定的伽玛暴平滑地重建了直到红移$z=6.29$的宇宙膨胀历史。我们在重建结果中发现了一些新的特征。
2009-08-31 astro-ph gr-qc hep-th
Reconstructing the cosmic expansion in $f(R, L_{m})$ gravity via parametrized Hubble function constraints
Visvesvaraya National Institute of Technology(维斯瓦萨瓦亚国家理工学院)
采用 $f(R, L_{m}) = \frac{R}{2} + L_{m}^\lambda$ 函数形式,引入三种基于红移相关哈勃参数 $H(z)$ 的宇宙学模型,通过贝叶斯方法约束模型参数,研究宇宙膨胀历史及能量条件、态诊断等,并验证热力学可行性。
2026-05-26 gr-qc
A divergence-free parametrization for dynamical dark energy
我们引入了一个新的参数化的暗能量,导致相同的想法,以线性展开的状态方程的比例因子$a$和红移$z$,它既不发散在过去也不未来,并包含相同的自由度与前两个。我们提出的宇宙学参数的约束,使用最新的重子声学振荡(BAO)的测量,随着宇宙微波背景(CMB)的数据和最近重新分析Ia型超新星(SN)的数据。这种新的参数化使我们能够通过系统地减少其自由度来进行连续的观测分析,直到最终得到一个与$Λ$ CDM具有相同数量参数的动态暗能量模型。我们发现,暗能量源的动力学状态方程参数等于$-2/3$在早期宇宙和$-1$今天拟合的数据略好于$Λ$。
2015-06-30 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Gravity on Cosmological Scales
我们提出了数据驱动的引力理论和宇宙学尺度上的暗能量模型的重建。我们展示了目前的宇宙学探测器在约束这些模型和量化的知识,可以通过最先进的数据获得的属性的权力。这种重建利用了有效场论对暗能量和修正引力现象学的研究方法,它将定义这种模型的自由度压缩到一组有限的函数中,这些函数可以使用宇宙学数据在整个宇宙时间内重建。我们认为在这个框架内描述的几个模型类,并彻底讨论他们的现象和数据的影响。我们发现,一些模型可以减轻目前的差异,确定哈勃常数推断从宇宙微波背景和直接测量。这导致了重建的理论在统计上比标准宇宙学模型更有优势。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on cosmic curvature from cosmic chronometer and quasar observations
我们考虑了哈勃参数的宇宙计时器(CC)数据,X射线和紫外线发射的类星体(QSO)光度数据,以及2018年普朗克任务(PL 18)和SH 0 ES观测(SHOES)的哈勃参数现值的最新测量,以约束宇宙曲率密度参数的现值。我们考虑了三种暗能量模型:$Λ$ CDM模型,wCDM模型和CPL参数化。在所有这三个模型中,我们发现物质-能量密度参数$Ω_{\rm m0}$的值比从普朗克2018年CMB观测任务中获得的值更高。此外,我们发现了一个非平坦和封闭的宇宙在0.5 $σ$到3 $σ$的置信水平的证据。在不同的数据集组合下,分别用$Λ$ CDM模型、wCDM模型和CPL参数化方法得到的宇宙平均值与平坦宇宙的距离分别为2 ~ 3 $σ$、1 ~ 1.5 $σ$和0.5 ~ 1 $σ$。与$Λ$ CDM模型相比,在动力学暗能量模型中,非零宇宙曲率的证据较少。这意味着宇宙曲率非零的证据取决于暗能量状态方程的行为。由于宇宙曲率的值退化到暗能量的状态方程,我们还考虑了一个模型无关的分析,以约束宇宙曲率使用高斯过程回归分析和人工神经网络分析相结合。在模型独立的分析中,我们也发现了一个封闭宇宙的证据,平坦宇宙几乎是1 $σ$。因此,无论是依赖模型还是独立模型的分析,都倾向于从CC、类星体和$H_0$观测的组合中得到一个封闭的宇宙。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing the Fraction of Baryons in the Intergalactic Medium with Fast Radio Bursts via Gaussian Processes
快速射电暴(FRB)是天文学和宇宙学研究的一个新的热点。由于FRB的河外起源和宇宙起源,它可以用来研究星系际介质(IGM)和宇宙膨胀。预计在不久的将来,通过识别它们的宿主星系或对应星系,将可以获得许多具有确定红移的FRB。$\rm DM_{IGM}$是IGM对FRB观测色散测度的贡献,它承载着IGM和宇宙膨胀历史的关键信息。因此,我们可以通过使用具有确定红移的FRB来研究宇宙的演化。在本工作中,我们对IGM中的重子质量分数$f_{\rm IGM}$感兴趣,它对研究宇宙膨胀和“重子丢失”问题是有用的。我们建议通过一个完全与模型无关的方法,即高斯过程,重建作为红移$z$与FRB的函数的$f_{\rm IGM}$的演化。由于没有大样本的FRB与确定的红移,我们使用模拟FRB代替。通过各种模拟,我们表明,这种方法效果良好。
2020-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological constraints on dark energy parametrizations after DESI 2024: Persistent deviation from standard $Λ$CDM cosmology
本研究基于DESI 2024 BAO、CMB及多种SNIa数据,验证了超越CPL的BA和Padé暗能量参数化,发现标准ΛCDM模型中wΛ=-1.0的偏离在这些参数化中持续存在。
2025-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing inflation and reheating in the framework of a generalized $\mathcal{F}(H)$ Friedmann equation
本研究在广义$\u0001f49b(H)$修正弗里德曼方程框架下,提出基于标量谱指数参数化的暴胀重构新方法,结合慢滚近似重构哈勃参数与有效势,分析再加热时期特征,并利用天文观测数据约束模型参数。
2024-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new parametrization for dark energy density and future deceleration
在这项工作中,我们提出了一个通用的暗能量密度参数化来研究宇宙的演化。我们还使用Ia型超新星(SNIa),重子声振荡(BAO),宇宙微波背景辐射(CMB)和观测$H(z)$数据集的组合约束模型参数。对于$H(z)$数据集,我们使用了哈勃速率的直接观测,来自径向BAO大小和宇宙计时器方法。我们的结果表明,SNIa+ $H(z)$ +BAO/CMB数据集不赞成$Λ$ CDM模型在超过$2σ$的置信水平。此外,我们还测量了本模型与$Λ$ CDM模型相比,归一化哈勃参数演化的百分比偏差,并且发现相应的偏差在低红移($z\sim 0.5$)时为$4-5\%$。最后,我们还研究了减速参数$q$在宇宙演化过程中是否可能有一个以上的跃迁。目前的模型显示了一个短暂的加速阶段,在这个阶段中,宇宙在过去减速,现在正在加速,但在不久的将来会回到减速阶段。这一结果与$Λ$ CDM方案形成了巨大的对比,后者预测宇宙加速必须永远保持下去。
2018-05-23 gr-qc
Constraining Redshift Parametrization Models with Recentmost Data : Impacts on an Accretion Disc around Finslerian Kiselev Black Hole
Jadavpur University(贾达普大学);The University of Burdwan(布尔德万大学)
研究通过最新数据约束红移参数化模型,探讨Finslerian Kiselev黑洞周围吸积盘的演化,揭示暗能量演化对黑洞吸积的影响。
2026-01-28 gr-qc
An Accelerating Cosmological Model from a Parametrization of Hubble Parameter
考虑到后期宇宙加速,重新审视了暗能量宇宙学模型,其中爱因斯坦的宇宙学常数被认为是暗能量的候选者。在均匀各向同性背景下,导出了经典广义相对论中爱因斯坦场方程的精确解。采用模型独立的方法(或宇宙学参数化)求解。考虑了哈勃参数(H)作为宇宙时间t的函数的一个简单参数化,它产生了标度因子(a)的指数型演化,并且还显示了减速参数在当前时刻的负值,其特征是从早期减速到晚期加速的翻转。宇宙动力学的模型得到了讨论说明宇宙演化的不同阶段。不同的宇宙学参数的演变图形显示在和封闭的情况下弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)时空的模型(开放的情况下是不兼容的本方案)。我们还使用更新的(36个点)观测哈勃数据集约束了我们的模型参数。
2019-11-20 gr-qc
Reconstructing $f(T)$ Gravity From Hubble Parameterization Constraints
本文提出在基于挠率的$f(T)$引力中描述晚期宇宙加速的模型,通过宇宙学数据集约束哈勃参数化的自由参数,分析几何与动力学参数及能量条件,发现强能量条件被破坏,模型展现晚期phantom行为。
2025-11-01 gr-qc
Cosmo-dynamics of dark energy models resulting from a parametrization of $H$ in $f(Q,T)$ gravity
本文在$f(Q,T)$引力中通过哈勃参数$H$的参数化研究平坦FLRW宇宙的晚期加速膨胀,计算几何与物理参数并检验能量条件、运动学行为和声速,验证了模型的有效性。
2023-04-17 gr-qc
Interacting Rényi holographic dark energy with parametrization on the interaction term
本文研究了平坦FRW宇宙中的$\acute{e}$ nyi全息暗能量模型(RHDE),其中红外截止由Hubble视界处理,并且对暗物质与暗能量之间的相互作用项采用了三种不同的参数化.通过图解分析,发现宇宙演化过程中的减速参数、状态方程参数、能量密度参数和平方声速等宇宙学参数的行为导致了RHDE模型的晚期加速膨胀.
2020-11-28 gr-qc
Constraining neutrino mass in dynamical dark energy cosmologies with the logarithm parametrization and the oscillating parametrization
本文利用主流观测数据全局拟合了对数与振荡参数化的动力学暗能量模型,发现其拟合效果与CPL模型相当,且动力学暗能量会显著改变中微子质量的限制,使其约束比CPL模型更宽松。
2023-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Probing the matter and dark energy sources in a viable Big Rip model of the Universe
暗能量状态方程的Chevallier-Polarski-Linder(CPL)参数化在文献中经常被研究。在这项研究中,我们考虑基于宇宙时间的CPL参数化的状态方程参数的有效宇宙流体,填充结构的空间平坦和均匀的罗伯逊-沃克时空在广义相对论。该模型具有两个值得注意的特点:(1)它适合最新的$H(z)$和Union 2.1 SN Ia汇编的观测数据,与$Λ$ CDM模型的成功相匹配。(ii)它描述了宇宙从物质主导阶段到最近的加速阶段的演化,类似于$Λ$ CDM模型,但导致宇宙的大撕裂结束,与$Λ$ CDM模型中永恒的de Sitter膨胀相反。我们研究了模型中的物质和暗能量源,特别是导致宇宙大撕裂的动力学暗能量的行为。
2014-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Transiently accelerating cosmological model with Gong-Zhang parametrization in $f(T)$ teleparallel gravity
Visvesvaraya National Institute of Technology, Nagpur(印度纳格浦尔维斯瓦纳特·国家理工学院)
本文基于f(T)引力框架,利用暗能量方程状态参数探讨宇宙膨胀场景,通过幂律形式的f(T)=α(-T)^n和Gong-Zhang参数化方法,分析宇宙膨胀历史及参数演化,验证模型的热力学可行性。
2026-04-18 gr-qc
Model-independent late-universe measurements of $H_0$ and $Ω_K$ with the parametrization based on cosmic age-improved inverse distance ladder
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院)
研究利用基于宇宙年龄的 PAge 和 MAPAge 参数化方法,借助逆距离阶梯,通过多类数据校准构建测量体系,对 $H_0$ 和 $\Omega_K$ 进行与模型无关的测量,降低了 $H_0$ 张力,得出与平坦宇宙一致的结果,并提供了对相关参数化方法的支持证据。
2026-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
High-redshift cosmography: auxiliary variables versus Padé polynomials
当宇宙数据跨越红移极限$z\simeq1 $时,宇宙学变得不可预测。这导致\emph{strong convergence issue}危及其生存能力。在这项工作中,我们批判性地比较了两个主要的解决方案的收敛问题,即$y$ -参数化的红移和替代泰勒展开的基础上Padé级数。特别是,在几种可能性中,我们考虑了两种广泛采用的参数化,即$y_1=1-a$和$y_2=\arctan(a^{-1}-1)$,即$a$宇宙的尺度因子。我们发现,$y_2$ -参数化执行相对优于$y_1$ -参数化在整个红移域。虽然$y_2$克服了$y_1$的问题,我们得到的光度距离$d_L(z)$的最可行的近似给出的Padé近似。为了用宇宙数据检验这个结果,我们分析了五阶的Padé近似,并将这些级数与相应的同阶$y$ -变量进行了比较。我们调查了两个不同的领域,涉及Monte Carlo分析万神殿超新星Ia数据,$H(z)$和移位参数测量。我们的结论是,(2,1)Padé近似是统计上的最佳方法来解释低和高红移数据,连同五阶$y_2$参数化。在高红移下,(3,2)Padé近似不能完全排除,而(2,2)Padé近似基本上被排除。
2020-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shortcomings of New Parametrizations of Inflation
为了避免宇宙学观测量对模型的依赖性,最近有人提出了宇宙暴胀的唯象参数化。通常,它们用两个参数来表示,这两个参数与暴胀量的展开相关联,与暴胀仅由两个数字来表征的信念相匹配,即张量与标量之比和标量谱指数。我们给出了不同的参数和例子表明,这些新的方法要么不是通用的或不足以作出预测所需的宇宙学数据的准确性水平。我们的结论是,将暴胀与高能物理和引力分离可能不是了解早期宇宙物理的最有希望的方法。
2017-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bias of reconstructing the dark energy equation of state from the Pad$\acute{e}$ cosmography
垫$\acute{e}$宇宙学已被广泛用于探测宇宙演化和研究暗能量的性质。本文发现,$\acute{e}$近似比标准宇宙学更能描述宇宙的演化,并且如果用PadPDMATHABMM近似描述的光度距离$d_L(z)$重建暗能量状态方程$w(z)$,则重建后的$w(z)$在红移很高时将趋近于一个常数,即$1/3$或$0$.这个结果是一般的,因为它是独立的系数在垫$\acute{e}$近似和本无量纲物质密度参数的值。这种内在的性质会使$w(z)$重建产生偏差,并导致对暗能量性质的误解。因此,当研究垫$\acute{e}$宇宙学中的暗能量的性质时,必须谨慎,因为它包含了高红移的数据,即$z>2$。
2021-12-23 gr-qc