We implement and explore high-dimensional generalized dark matter (HDGDM) with an arbitrary equation of state as a function of redshift as an extension to ΛCDM.. Exposing this model to CMB, BAO, and supernova data, we demonstrate that the use of marginalized posterior distributions can easily lead to misleading conclusions on the viability of a high-dimensional model such as this one. We discuss such pitfalls and corresponding mitigation strategies, which can be used to search for an observationally favored region of the parameter space. We further show that the HDGDM model in particular does show promise in terms of its ability to ease the Hubble tension once such techniques are employed, and we find interesting features in the best-fitting equation of state that can serve as an inspiration for future model building.
Dynamo action at recombination epoch of open Friedmann universe spatial sections
Chicone等人[Comm Math Phys(1997)]通过分析频谱运动学磁发电机研究了快速发电机的存在性。在谱的实非退化分支中,运动发电机算子位于具有常负曲率的紧致黎曼二维空间上。在这里,Marklund和Clarkson [MNRAS(2005)]的推广,广义相对论GR-MHD发电机方程,包括平均场发电机。在动力学螺旋度不存在的情况下,绝热常数$γ={1/2}$和空间截面负黎曼曲率的引力坍缩增强了发电机效应$\frac{δB}{B}=2.6\times 10^{-1}$。线性发电机效应分解为曲率的临界时间。在复合时,COBE温度各向异性,意味着磁场增长率为$λ{\approx{10}^{-9}yr^{-1}}$。这就限制了曲率,直到复合磁场通过发电机作用被放大到当前值$B_{0}=10^{-9}G$。目前,负曲率已变为常数,这一结果在宇宙学中是有效的。由于负曲率是非常数的,因此绕过了Hilbert定理,该定理禁止负常曲率曲面嵌入$\textbf{R}^{3}$。
A quasi-molecular mechanism of formation of hydrogen in the early Universe -- a scheme of calculation
在我们最近的论文(Kereslidze et all 2019 a,2021)中,提出了一种非标准的准分子机制,并应用于处理宇宙学重组。人们假设,在宇宙演化的预复合阶段,一个电子与两个相邻的质子结合,产生了氢分子离子$H_2^+$,处于高度激发态,然后下降到较低的激发态或解离。在这项工作中,我们阐述了计划的计算自由束缚辐射跃迁到吸引态的$H_2^+$的红移$z$的功能。连同早期开发的$H_2^+$中的束缚-束缚辐射跃迁的处理,详细的计算方案可用于设计快速和完整的宇宙学复合代码。
Constraints on Pre-Recombination Early Dark Energy from SPT-3G Public Data
早期的暗能量(EDE)是一种针对哈勃张力的解决方案,其中一个新的宇宙学场在复合之前加速宇宙膨胀,并减小声音视界的物理尺寸。在以前的工作中,在最新的阿塔卡玛宇宙望远镜数据(ACT DR 4)中发现了对非零EDE贡献的轻微偏好,而普朗克卫星遗留数据本身并没有显示出证据。我们发现,在目前的精度水平的SPT-3G,EDE的贡献,宇宙的总能量密度之前的重组$\sim 10\%$不能被排除,但数据也是一致的,没有EDE。ACT DR 4和SPT-3G与普朗克大尺度温度各向异性测量的组合显示了非零EDE的提示($2.6σ$);然而,当包括完整的普朗克2018数据集时,这种偏好消失了。
Testing dark energy after pre-recombination early dark energy
在复合前早期暗能量(EDE)的研究中,复合后宇宙的演化通常被认为是类$ΛCDM$的,对应于导致电流加速膨胀的暗能量的状态方程是$w=-1$。然而,在现实的模型中,$w$可能正在演变。我们分别考虑了Axion-like EDE和AdS-EDE模型中$w$相对于红移$z$的参数化.我们用最近的宇宙学数据进行了Monte Carlo Markov链分析,发现最佳拟合的$w(z)$与$w_0=-1,w_a=0$(宇宙学常数)相容,并且$w$的演化只在很小程度上有利,因此对提升${H_0}$的最佳拟合值影响不大.
Dynamics of Dark Matter in Baryon-Radiation Plasma: Perspectives using Meschersky equation
为了论证冷暗物质在平等和复合时期之间的真正无碰撞性质,我们假设了一个模型,其中强耦合重子辐射等离子体从集中的冷暗物质的小区域中喷出而不失去其平衡。我们使用Meschersky方程来描述冷暗物质在不同质量的强耦合重子辐射等离子体中的动力学。基于这个模型,我们讨论了在金斯理论和膨胀宇宙中冷暗物质中微扰的增长。我们看到了冷暗物质势的扰动对宇宙微波背景各向异性的影响,这些各向异性起源于相等和复合之间的红移,即$1100 < z < z_{eq}$。我们还得到了冷暗物质势扰动下的Sachs-Wolfe效应,即退耦时CMB温度各向异性的表达式。我们得到了类似的解决方案,在静态和膨胀的宇宙,时代的重组。由此,我们推断出暗能量开始占主导地位的时间尺度。
An Alternate Pathway for H$_2$ Formation in the Early Universe: A physical process to account for the presence and coevolution of the luminous galaxies and supermassive black holes at the high redshifts
Early or phantom dark energy, self-interacting, extra, or massive neutrinos, primordial magnetic fields, or a curved universe: An exploration of possible solutions to the $H_0$ and $σ_8$ problems
The Cosmic Rush Hour: Rapid Formation of Bright, Massive, Disky, Star-Forming Galaxies as Signatures of Early-Universe Physics
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Cambridge(剑桥大学)