Probing beyond-$Λ$CDM cosmology with Gravitational Waves
该研究利用引力波传播检验超出ΛCDM的宇宙学模型,分析了参数相关性与双星偏心率的关联,通过Fisher预测得出需近1年3G引力波数据可达2σ显著性,还发现源建模误差会对相关参数推断造成较大偏差。
2023-05-06 gr-qc
Observational Constraints on Varying Alpha in $Λ(α)$CDM Cosmology
在这项工作中,我们考虑所谓的$Λ(α)$ CDM宇宙学与$Λ\proptoα^{-6}$,而精细结构“常数”$α$是变化的。在这种情况下,宇宙的加速膨胀是由宇宙学“常数”$Λ$(相当于真空能量)驱动的,而变化的$α$是由与电磁场耦合的次主导标量场$ϕ$驱动的。考虑了次占优标量场$ϕ$和电磁场之间具有各种耦合$B_F(ϕ)$的变化$α$和$Λ\proptoα^{-6}$模型的观测约束。
2017-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Teleparallel Poincaré Cosmology and $Λ$CDM Model
我们将遥平行条件应用于引力的庞加莱规范理论。由此产生的远程平行宇宙学完全等同于从爱因斯坦的广义相对论中推导出的弗里德曼宇宙学。扭转被证明是发挥作用的宇宙学常数驱动宇宙加速。然后,我们扩展这样的理论,包括自旋的影响,并探讨目前加速宇宙的自旋暗能量的可能性。
2014-01-14 gr-qc
Matter growth in extended $Λ$CDM cosmology
在已有的$Λ$ CDM模型的标量张量扩展的基础上,我们发展了一种有效的流体方法来求解物质生长函数。这种扩展的$Λ$ CDM(以下简称$e_ΦΛ$ CDM)宇宙学考虑到了与标准模型的偏差,这两种偏差都是通过修改的背景展开,并通过包含几何各向异性应力以及几何暗能量等价物的扰动。背景动力学由哈勃速率的显式解析表达式控制,其中标准模型的修改以单个常数参数给出[1]。为了关闭系统的流体动力学扰动方程,我们引入了两个唯象参数,通过该参数,各向异性应力与宇宙底层的总能量密度扰动和有效双组分系统中的相对扰动有关。我们量化的影响偏离标准背景,各向异性应力和非零扰动的有效暗能量分量的物质增长率函数$f σ_8$和面对最近的红移空间失真(RSD)测量的结果。
2019-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Ignored Assumption of $Λ$CDM Cosmology and An Old Question: Do We Live On The "Center" of The Universe?
指出$Λ$ CDM宇宙学有一个被忽略的假设。也就是说,宇宙的$Λ$成分在哈勃尺度上与普通物质同步运动。如果宇宙学常数是真空能,这个假设可能很难被理解。然后,我们提出了一个新的机制,可以解释加速衰退的超新星。也就是说,考虑到源自星系团和星系的随机运动(包括哈勃衰退)的压力。本文给出了一个新的爱因斯坦方程的解析解,该方程可以描述宇宙,其压力来源于星系团和星系的随机运动。
2005-05-31 gr-qc
Is $Λ$CDM an effective CCDM cosmology?
我们表明,在目前的宇宙中存在的所有非相对论性物种的引力诱导粒子生产驱动的宇宙学完全模仿所观察到的平坦加速$Λ$ CDM宇宙学只有一个动力学自由参数。这种情况包括创造冷暗物质(CCDM)模型[Lima,Jesus & Oliveira,JCAP 011(2010)027]作为一个特殊情况,并且还提供了暗扇区的自然减少,因为真空分量不需要加速宇宙。新的宇宙方案在背景和微扰水平上都等价于$Λ$ CDM,其产生过程也符合引力相互作用的普适性和等效原理。这也意味着,目前的天文观测不能被认为是宇宙真空效应在演化宇宙中的最终证明,因为$Λ$ CDM可能只是一个有效的宇宙学。
2016-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Towards A Realistic Dipole Cosmology: The Dipole $Λ$CDM Model
本文提出偶极$\Lambda$CDM模型,在偶极宇宙学框架下实现多独立流动流体成分,发现辐射与物质相对流动晚期可增强并贡献CMB偶极子,探讨其对晚期宇宙学张力的意义。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Forecasting F(Q) cosmology with $Λ$CDM background using standard sirens
利用即将到来的地面和空间的引力波观测站的预测约束的对称Telepallel重力模式与$Λ$ CDM的背景。贝叶斯分析诉诸于生成的模拟目录显示,LIGO预计无法区分这个模型从$Λ$ CDM,而LISA和ET将,与ET优于LISA。我们还表明,低红移事件的青睐,以提高质量的约束。
2022-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Scalar field deformations of Lambda-CDM cosmology
本文讨论了非相对论性物质和标量场$ϕ$,该场具有单调递减的势,并且与引力最小耦合.场方程被重新表述为一个三维动力系统上的一个扩展的紧凑的状态空间,补充宇宙图。动力系统分析提供了描述可能的渐近行为的全局动力学结果。它表明,一个应该施加\emph{global and asymptotic}的限制$λ=-V^{-1}\,dV/dϕ$获得可行的宇宙学模型,连续变形$Λ$ CDM宇宙学。特别是,我们介绍了一个正则化的逆幂律势作为一个简单的具体例子。
2015-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on a $ϕ$CDM model from strong gravitational lensing and updated Hubble parameter measurements
我们用逆幂律势约束标量场暗能量模型,即,$V(ϕ)\propto ϕ^{-α}$($α>0$),从一组最近的宇宙学观测,通过汇编更新的样本哈勃参数测量,包括30个独立的数据点。我们的结果表明,更新后的样本的$H(z)$数据与HST先验的$H_0$的约束力强于SCP Union2和Union2.1编译。最近的一个强引力透镜系统的样本也被用来限制模型,即使结果并不显著。通过对强引力透镜数据与更严格的更新哈勃参数测量和SCP Union 2的Ia型超新星数据的联合分析表明,目前的观测仍然不能区分暗能量是一个与时间无关的宇宙学常数还是一个随时间变化的动力学分量。
2015-01-18 astro-ph.CO gr-qc
Weak lensing predictions for coupled dark energy cosmologies at non-linear scales
我们提出了非线性弱透镜预测耦合暗能量模型使用的CoDECS模拟。我们计算剪切关联函数和误差协方差预计这些模型,为即将到来的地基(如DES)和天基(欧几里得)弱透镜调查。我们得到的预测的歧视权力的地面调查类似DES和空间为基础的调查,如欧几里德在区分$Λ$ CDM和耦合暗能量模型;我们表明,使用非线性透镜信号,我们可以区分$Λ$ CDM和指数常数耦合模型,其中$β_0\geq0.1$在$4σ$置信水平下具有类似DES的调查,和$β_0\geq0.05$在$5σ$置信水平与Euclid。我们还表明,估计耦合的暗能量模型的非线性功率谱,使用$Λ$ CDM Halofit拟合公式,结果在剪切关联函数的偏差,超过了调查误差。
2012-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relieving the Tension between Weak Lensing and Cosmic Microwave Background with Interacting Dark Matter and Dark Energy Models
我们约束相互作用的暗物质和暗能量(IMDE)模型使用450度平方宇宙剪切数据从千度巡天(KiDS)和普朗克的最新宇宙微波背景测量的角功率谱。我们重新审视了弱透镜和普朗克数据集之间的标准拉姆达冷暗物质($Λ$ CDM)模型的不一致性问题,并通过引入相互作用的暗扇区来扩展讨论。IDMDE模型被发现能够减轻KiDS和普朗克之间的不一致性,如先前从$Λ$ CDM模型推断的,并且适度地受到两个数据集的组合的青睐。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Excess of lensing amplitude in the Planck CMB power spectrum
普朗克宇宙微波背景辐射(CMB)小角度角功率谱(APS)的精确测量激发了对透镜振幅参数$A_{L}$的精确统计分析。为了确认它是否满足由平坦$Λ$ CDM一致性模型(即$A_{L} = 1$)所期望的值,我们研究所获得的光谱差异:测量的普朗克CMB APS和普朗克最佳拟合$Λ$ CDM APS模型的差异。为了知道该残余频谱是否对应于统计噪声或者它是否具有可以用较大的透镜振幅$A_{L} > 1$来解释的隐藏签名,我们应用Ljung-Box统计检验并且发现,具有高统计显著性,频谱差异不是统计噪声。然后,使用模拟APS详细分析了这种光谱差异,基于普朗克$Λ$ CDM最佳拟合模型,其中透镜振幅是一个自由参数。我们探讨了不同的binnations的多极阶,$\ell$,并寻找最适合的透镜振幅参数,占频谱差异的$χ^2$程序。我们发现,有一个多余的信号,这是很好地解释了一个$Λ$ CDM APS与非零透镜振幅参数$A_{lens}$,在68\%的置信水平区间$[0.10,0.29]$的值。此外,普朗克APS中的透镜参数应为统计置信度为$\sim 3 σ$的$1 + A_{lens} > 1$。此外,我们进行了统计检验,证实了这一结果的稳健性。重要的是说,这种过度的透镜振幅,没有考虑在普朗克的平坦- $Λ$ CDM模型,可能会对理论预期的大规模结构形成的影响,一旦尺度,它被检测到对应于这些物质…
2023-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Inhomogeneous post-inflationary Lambda-CDM cosmology as a moduli space expansion
我们将大尺度晚期宇宙模型化为由宇宙学常数和完美尘埃流体驱动的Lambda-CDM宇宙学。我们的目标是找到新的解决方案,在物质和Lambda时代符合暴胀的初始条件,即在遥远的过去,在物质时代的宇宙学倾向于一个平坦的FLRW解决方案。我们确定的模量自由度,参数化的平坦的拉姆达尘埃FLRW的解决方案,然后促进这些模量缓慢变化的空间坐标的函数,并展示了如何解决爱因斯坦方程的同向梯度扩展,控制的宇宙学常数长度尺度。我们的初始条件确保了近似仍然处于物质时代的遥远过去和λ支配的遥远未来的控制之下。该解决方案是完全非微扰的度量变形的振幅,我们明确地构建它的四阶导数。一个未来以λ为主导的一般λ尘埃宇宙的特征是在未来共形边界上定义了一个3度规和一个应力张量(具有正迹)。具有暴胀初始条件的新宇宙学的特征仅在于边界3度规,应力张量完全根据该度规局部确定。
2010-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Cold Dark Matter Cusps by Gravitational Lensing
我阐述了我的预测,间接检测冷暗物质(CDM)可能通过观察引力透镜效应的CDM尖焦散在宇宙学距离。一旦密度扰动进入结构形成的非线性区域,CDM分布中的尖点是丰富的。星系晕形成的焦散环模型提供了焦散环尖点附近的密度轮廓和几何形状。在这个模型中,我计算了尖点的引力透镜效应。当一个点状背景源从宇宙学前景晕的尖点后面经过时,其图像的放大率可以用现有的仪器检测到。根据探测到的效应的强度和亮度变化的时间尺度,甚至有可能区分CDM候选者:轴子和弱相互作用的大质量粒子。
2006-12-28 astro-ph gr-qc hep-ph
$Λ$CDM as a Noether Symmetry in Cosmology
宇宙学的标准$Λ$ CDM模型被表述为一个简单的修正引力耦合到一个具有非平凡隐非线性Noether对称性的单标量场(“暗子”)。在建设的主要成分是使用形式主义的非黎曼时空体积元素。相关的诺特守恒电流产生的应力能量张量由两个附加部分组成-动态生成的暗能量和暗物质组件之间不相互作用。诺特对称性破缺通过一个额外的标量“暗子”势自然地引入了暗能量和暗物质之间的相互作用。$Λ$ CDM模型和目前的“暗子”Noether对称性之间的对应关系表现为线性顺序w.r.t.引力物质扰动
2020-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Current data are consistent with flat spatial hypersurfaces in the $Λ$CDM cosmological model but favor more lensing than the model predicts
我们研究了三对倾斜的$Λ$ CDM宇宙学模型的性能,其中两对允许非平坦的空间超曲面,具有来自普朗克的CMB温度和偏振功率谱数据(P18),P18透镜(透镜)和非CMB数据(非CMB)。对于这六个模型,我们测量了宇宙学参数,并研究了这些模型中的数据集是否相互一致。这些模型中有一半允许透镜一致性参数$A_L$作为额外的自由参数,而其他三个具有$A_L = 1$。倾斜的空间平坦模型假设通常的原始空间不均匀性功率谱。倾斜非平坦模型假设普朗克群分析中使用的原始功率谱[普朗克$P(q)$ ]或最近计算的功率谱[新$P(q)$ ]。在倾斜的非平坦模型与$A_L=1$,我们发现P18数据和非CMB数据的宇宙学参数约束之间的差异,这是足够大的,以排除普朗克$P(q)$模型在3 $σ$,但不是新的$P(q)$模型。虽然P18数据和非CMB数据分别有利于一个封闭的几何形状,当P18+非CMB数据联合分析时,有利于非平坦超曲面的证据消退。当允许$A_L$变化时,P18数据和非CMB数据之间的差异宇宙学约束消退。从最严格的P18+透镜+非CMB数据组合中,我们得到几乎与模型无关的约束,并发现$A_L>1$选项优于$Ω_k<0$选项,对于所有模型,$A_L$参数均比1大$\sim 2.5σ$。根据偏差信息标准,在P18+透镜效应+非CMB分析中,变化的$A_L$选项处于比$A_L=1$选项更受青睐的边缘,这可…
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Scalar-Induced Gravitational Waves in a $Λ$CDM Cosmology
我们重新考虑了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker时空中标量扰动引起的引力波,重点是物质和$Λ$主导的时代。在物质支配期间,亚视界模式不是自由的,并且通常应用的对张量扰动的导数的近似是有缺陷的。我们分析表明,这导致了显着高估的能量密度谱。此外,我们还证明了在存在宇宙学常数的情况下会出现规范依赖的非振荡张量扰动。作为对解析计算的补充,我们数值计算了类普朗克$Λ$ CDM宇宙学中相应的现今谱,发现在共形牛顿规范中物质与$Λ$支配之间的跃迁过程中出现了非振荡生长模.
2023-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Varying constants entropic--$Λ$CDM cosmology
我们制定的基本框架的牺牲熵力宇宙学允许的变化的引力常量$G$和光速$c$。三种不同的方法制定的场方程。一些宇宙学的解决方案,每个框架,其中之一是测试对组合观测数据(超新星,BAO,和CMB)。从数据拟合中发现,Hawking温度数值系数$γ$比通常假定的$O(1)$几何基础理论值小2 ~ 4个数量级,并且与零相容。此外,在熵的情况下,我们还通过观测检验了在宇宙演化过程中,当光速$c$增大,引力常量$G$减小时,数据的拟合是允许的。我们还得到了一个关于$c$变化的界为$Δc/c \propto 10^{-5} >0$,它比类星体光谱观测界弱至少一个数量级。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$Λ$CDM cosmology with a quiescent anisotropy in a higher dimensional steady state universe
在这项工作中,它遵循了一系列的研究高维稳态宇宙的想法,并准备Tekin Dereli教授的Festschrift,我们展示了动态的内部(不可观测)空间的外部(可观测)空间的可能各向异性的演变的影响。我们在数学上得到了与标准$Λ$ CDM模型完全相同的外空间Friedmann方程,但有一些显著的物理差异。特别地,高维负宇宙学常数扮演四维正宇宙学常数和膨胀各向异性的角色,即,外部空间的剪切标量模拟了一个负的宇宙学常数; 2当允许在标准$Λ$ CDM模型的顶部时,它将模拟一种刚性流体。后一个功能给我们的机会来操纵CMB四极温度波动,这表明一个可能的答案,它的观察值低于标准的$Λ$ CDM模型预测的事实。
2021-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Brans-Dicke cosmology with a $Λ$- term: a possible solution to $Λ$CDM tensions
我们提出了一个全面的分析Brans-Dicke宇宙学与宇宙学常数和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM简称)。我们扩展的情况下,目前的宇宙学值的BD场是由当地天体物理领域的限制,该值是固定的宇宙学观测,这应该是更自然的地方屏蔽机制的可能存在的情况下。我们的分析包括背景和扰动方程在不同的规范。我们发现BD- $Λ$ CDM比一致性GR- $Λ$ CDM模型更受整体宇宙学数据的青睐,即遥远的超新星,宇宙计时器,哈勃参数的本地测量,重子声学振荡,大尺度结构形成和宇宙微波背景的数据在完全普朗克2018 CMB可能性下。我们还测试了强和弱透镜数据对我们结果的影响,这可能是显着的。我们发现,$Λ$ CDM可以模拟有效的精髓,其显著性约为$3-3.5σ$ c.l.(取决于透镜数据集)。事实上,从GR的角度来看,BD- $Λ$ CDM有效地表现为运行真空模型(RVM),这有助于缓解与数据的某些现有紧张关系,例如GR- $Λ$ CDM预测的$σ_8$过量。另一方面,$Λ$ CDM模型对局部测量的急性$H_0$ -张力有着至关重要的影响,由于引力常量的有效值随膨胀的小幅增加,这种张力几乎是无害的。两种张力的同时缓和是具有宇宙学常数的BD引力的一个显著特征,因此支持BD- $Λ$ CDM与GR- $Λ$ CDM的对比
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Horndessence: $Λ$CDM Cosmology from Modified Gravity
我们不需要用标量场势(quintessence)或非正则动力学项(k-essence)来获得宇宙加速度,而可以纯粹通过标量和度规的修正引力编织,即$G_3$ Horndeski作用量项。这样的“Horndessence”允许一个精确的$Λ$ CDM宇宙学展开,而不需要任何宇宙学常数,并且通过要求移位对称性,我们可以导出$G_3$的精确形式。我们发现,这条路线推导$G_3(X)$导致一个功能的形式远离通常的简单假设,如幂律。Horndessence没有任何动力学项或潜在的$Λ$ CDM具有相同数量的参数,并作出了准确的预测的膨胀历史($Λ$ CDM)和修改的重力宇宙增长的历史,我们显示可行的引力强度$G_{\rm eff}(a)$和增长率$fσ_8(a)$。最简单的版本的理论失败的合理性标准,但我们学习有趣的经验教训,特别是关于强大的参数化,并指出可能的声音扩展。
2021-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Late time solutions for inhomogeneous Lambda-CDM cosmology, their characterization and observation
假设均匀各向同性的Lambda-CDM宇宙学允许从超新星等大尺度结构观测中推断出Lambda、空间曲率和暗物质密度。本文的目的是扩展这一点,允许观测测量或约束不均匀性和各向异性。我们得到的一般非均匀各向异性的Lambda-CDM的解决方案,这是局部渐近的扩展de Sitter的解决方案作为一个后期的时间扩展使用Starobinsky的方法(类似于“全息重整化”技术在AdS/CFT)连同一系列的recremation。暗物质被模拟为完美的尘埃流体。在扩展中的条款系统地描述非均匀和各向异性变形的扩展FLRW解决方案,并给出作为一个空间导数扩展的数据表征的解决方案-一个3度量和扰动的3度量。主导项描述了由宇宙学常数设定的尺度上的不均匀性和各向异性,近似于今天的视界尺度。展开式中的高阶项描述了较短的尺度变化。我们计算的光度距离红移的关系,并认为,与当前和未来的观测比较将允许部分重建的表征数据。我们还评论平滑这些解决方案注意到,几何流(如里奇流)的特征数据提供了一个典型的平均方法。
2010-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational Constraints in Nonlocal Gravity: the Deser-Woodard Case
本文研究了一类特殊的非定域修正引力模型的宇宙学,即所谓的Einstein-Woodard(DW)模型,它通过一项$\sim R f(\Box^{-1}R)$修正Einstein-Hilbert作用量,其中$f$是一个自由函数.选择$f$来再现非定域模型中的$Λ{\rm CDM}$宇宙学背景膨胀历史,我们在宇宙学线性Einstein-Boltzmann求解器中实现了该模型,并研究了该模型在标量和张量扰动中引起的对GR的偏离.我们观察到,DW非局域模型描述了一个修改后的传播引力波,以及较低的线性增长率和较强的透镜功率相比,$Λ{\rm CDM}$,几倍。鉴于\textit{Planck} CMB+透镜效应数据,这种突出的生长和透镜效应特征导致推断$σ_8$的值显著小于$Λ{\rm CDM}$中的值。因此,DW模型中的线性增长率$f σ_8$的预测值明显小于$Λ{\rm CDM}$中的预测值,并且将来自红移空间畸变测量的增长率数据$f σ_8$添加到\textit{Planck} CMB+透镜效应中,打开了红移空间畸变数据与重建的\textit{Planck} CMB透镜效应潜力之间的(主导)张力。然而,模型选择问题仅导致$Λ{\rm CDM}$相对于给定数据的DW模型的“弱”证据。这样的事实表明,我们考虑的数据集没有足够的约束来区分模型。正如我们所讨论的,除了星系WL数据或宇宙学的限制…
2019-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing by Dark Matter Caustics
有令人信服的理由相信,宇宙的暗物质在很大程度上是由原始速度色散非常小的非重子无碰撞粒子构成的。这种粒子被称为冷暗物质(CDM)。主要的候选者是轴子和弱相互作用大质量粒子(WIMP)。“无碰撞”这个词表明粒子之间的相互作用非常弱,它们纯粹在引力的影响下运动。星系被CDM包围,因此,由于引力,CDM不断从各个方向落在星系上。CDM入流在星系晕中产生离散的流和焦散。在星系晕中有两种类型的焦散线:内焦散线和外焦散线。外焦散线是一个简单的折叠灾难,位于一个包围星系的拓扑球体上。内焦散线是一个封闭的管,其横截面是椭圆脐突变,有三个尖点。在空间中,焦散是分隔具有不同流量的区域的边界。焦散曲面的一侧比另一侧多两个流。当从具有额外流的一侧接近焦散时,CDM颗粒的密度变得非常大。暗物质焦散具有特定的密度分布,因此具有可精确计算的引力透镜特性。本文提出了一种简化相关计算的形式,并将其应用于四种具体情况。
2004-01-09 astro-ph gr-qc hep-ph
A trium test on beyond $Λ$CDM triggering parameters
本文利用多种宇宙学探针,在MGCLASS框架下对三个超越ΛCDM的触发参数进行贝叶斯约束,结果与广义相对论和ΛCDM兼容,并首次引入透镜指数参数化。
2023-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Can the $H_0$ tension be resolved in extensions to $Λ$CDM cosmology?
我们希望调查是否有一个扩展的基础$Λ$ CDM宇宙学,可以解决之间的紧张关系普朗克观测的宇宙微波背景各向异性和本地测量的哈勃常数。在这项工作中,我们考虑了各种可能的扩展模型,并使用普朗克2015年的观测结果,结合重子声学振荡数据,JLA Ia型超新星数据和哈勃常数的本地测量(由Riess等人在2016年)进行分析。我们发现全息暗能量加无菌中微子模型可以将张力降低到1. 11 $σ$水平,但这种模型显然不受当前观测的青睐。在这些扩展模型中,$Λ$ CDM+ $N_{\rm eff}$模型最受当前观测的青睐,该模型可以将张力降低到1.87 $σ$水平。通过仔细的测试,我们得出结论,这些扩展模型都不能令人信服地解决$H_0$紧张局势。
2019-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent $Λ$CDM cosmology from a measure-induced deformation of the Newtonian action
Universidade da Beira Interior(贝拉内陆大学)
本文提出通过引入时间依赖的分数核扩展牛顿作用量,从而在背景动力学层面有效再现ΛCDM宇宙学的主要特征。
2026-06-19 gr-qc
On the uniqueness of $Λ$CDM-like evolution for homogeneous and isotropic cosmology in General Relativity
本研究证明在广义相对论中,仅空间平坦的$\Lambda$CDM模型能产生其类演化;非幻影流体耦合模型及幂律/指数势quintessence模型均无法复现,确立了其唯一性。
2023-05-18 gr-qc
Disformal couplings in a $Λ$CDM background cosmology
这里处理具有非形式耦合的耦合精粹模型以模拟$Λ$ CDM背景。使用这种方法,不需要指定精髓潜力。该模型考虑了一个通用的流体耦合到精华,这是指定为暗物质或相对论流体。背景由一个宇宙学常数和另一个非耦合的通用流体,以满足三个研究方案。本文研究了耦合quintessence模型的宇宙动力学,其非正式耦合依赖于两种流体的状态方程。的情况下,即两个通用的流体是暗物质,进一步分析了模拟模型的膨胀历史。分析证实,质量规模的精髓影响的非正式的动力系统,这是描绘了一个有效的共形耦合的演变特性。
2021-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Is excess smoothing of Planck CMB ansiotropy data partially responsible for evidence for dark energy dynamics in other $w(z)$CDM parametrizations?
本文通过六种$w(z)$CDM参数化结合普朗克CMB及非CMB数据,发现普朗克CMB各向异性数据的过度弱透镜平滑部分导致了暗能量动力学相对于宇宙学常数的$\gtrsim 2σ$证据。
2025-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
High Redshift $Λ$CDM Cosmology: To Bin or not to Bin?
在拟合$Λ$ CDM模型之前,我们用普朗克$Λ$ CDM输入值构造观测的Hubble $H(z)$和角直径距离$D_{A}(z)$模拟数据,以研究最佳拟合宇宙学参数$(H_0, Ω_m, Ω_k)$在红移仓中的概率密度函数(PDF)的演化.我们发现,PDF峰只同意在低红移($z \lesssim 1$)箱的$H(z)$和$D_{A}(z)$约束,并在所有红移箱时,$H(z)$和$D_{A}(z)$约束相结合的输入参数。当输入参数未恢复时,我们观察到PDF朝向较大的$Ω_m$值表现出非高斯尾部,并且在较小的$Ω_m$值处移位到(不太明显的)峰值。由于$H(z)$和$D_{A}(z)$的观测结果只限制了宇宙学参数在更高红移处的组合,所以PDF的这种平坦化是可以预期的,因此均匀的PDF是可以预期的。我们的分析留给我们一个选择,在知识,我们可能不太可能恢复普朗克值,或进行全样本分析,偏见$Λ$ CDM推论较低的红移宇宙的高红移数据。
2023-03-19 astro-ph.CO gr-qc
$\mathbf{Ω_1Ω_2}$-$\mathbfΛ$CDM: A promising phenomenological extension of the standard model of cosmology
Plaksha University(普拉克斯哈大学)
Ω₁Ω₂-ΛCDM模型通过引入额外项扩展标准宇宙学模型,改进宇宙学一致性。
2026-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Large-scale structure in superfluid Chaplygin gas cosmology
研究了超流Chaubergin气体(SCG)模型中大尺度结构的生长。线性和非线性增长,如$σ_8$和偏度$S_3$,进行了讨论。我们发现SCG的生长因子在早期降低到EdS情况,而在大的$a$极限下不同于$Λ$ CDM情况。我们还发现,SCG情景中的狭窄生长比$Λ$ CDM情景中的狭窄生长更大,并且SCG情景和$Λ$ CDM情景中的$σ_{8}$和$S_3$的变化无法区分。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on soft dark energy and soft dark matter: challenging $Λ$CDM
软宇宙学是标准宇宙学的扩展,允许暗区中的尺度依赖状态方程(EoS)参数,这是凝聚态物理中软材料的属性之一,可能会内在地或有效地产生。我们使用宇宙微波背景(CMB),重子声振荡(BAO),超新星Ia型(SNIa)和红移空间畸变(RSD)探测器的数据,以施加观测约束软暗能量和软暗物质。我们研究了三个简单的模型,对应于$Λ$ CDM方案的最小扩展,即我们认为,在大尺度上的暗扇区的EoS的$Λ$ CDM模型(尘埃暗物质和宇宙学常数分别),而在中间尺度上的暗能量或暗物质或两者,可能有不同的EoS根据常数“软”参数$s_{de}$和$s_{dm}$。观测对抗表明,几乎所有的数据集的软参数偏离其$Λ$ CDM值,在一个突出的方式为软暗能量和软暗物质温和,因此数据有利于软宇宙学。最后,进行贝叶斯证据分析,我们发现,检查模型肯定是首选的$Λ$ CDM宇宙学。
2022-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Testing $Λ$CDM cosmology in a binned universe: anomalies in the deceleration parameter
本文利用Pantheon+超新星数据按红移分箱重构减速参数,发现完整样本存在2σ-3σ张力,移除低红移数据后张力消失,且半球分裂出现3.8σ异常,并讨论低红移数据对宇宙学分析的影响。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing Corrections in Flat LambdaCDM Cosmology
我们计算了在平坦的λ CDM宇宙学中行进的光线遇到完全凝聚质量区时的偏转角,其量级为(m/r_0)^2和m/r_0* λ r_0^2。我们使用瑞士奶酪模型的不均匀性,并发现最显着的爱因斯坦角的修正发生,而不是因为非线性项,而是因为凝聚质量是嵌入在一个背景宇宙学。瑞士奶酪模型预测的偏转角减少约2%的弱透镜星系后,丰富的集群A1689,并且对于z \approx 1处的类似富簇,减少可以高达~5%。由星系引起的弱透镜偏转角同样可以减少约4%。我们发现,最低阶的修正,其中λ出现是成比例的m/r_0* \sqrt{Lambda r_0^2},并可能导致多达0.02%的增加,通过一个丰富的集群光的偏转角。质量的最低阶非线性修正与m/r_0* \sqrt{m/r_0}成正比,对于星系的弱透镜效应,它能使偏转角增加~0.005%。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing and Structural Stability of Dark Matter Caustic Rings
冷暗物质(CDM)焦散环在宇宙学距离上的双尖点灾变所产生的引力透镜效应可能为间接探测CDM提供诱人的机会,并区分轴子和弱相互作用大质量粒子(WIMP)。焦散线是CDM粒子自然聚焦的地方。我们的重点是焦散环,这是封闭的管道,其横截面是一个椭圆脐突变与三个对偶尖点。焦散环具有特定的密度分布、特定的几何形状,因此具有可精确计算的引力透镜特征。放大率单调增加的视线接近的尖点,在零速度分散的极限。在这个限制,我们发现37%的放大率在一个采样点附近的CDM焦散环的外尖在宇宙学距离。在存在有限速度频散的情况下,星系晕中轴子和弱相互作用粒子流的有效速度频散的上下限可以用来约束尖点处的透镜效应。对于一个宇宙学轴子焦散环,我们发现其外尖点的放大率在3%~ 2800%之间,而非平面尖点的放大率在2%~ 46%之间。另一方面,对于宇宙学的WIMP焦散环,我们将外尖点的放大率限制在3%和28%之间,并将非平面尖点的放大率限制在2%和5%之间。扩展源的图像也可能显示出失真,这可以明确地归因于暗物质焦散线的透镜效应。最后,我们导出了三轴焦散环的突变函数。我们得到的流量方程作为该突变函数的平衡点。稳定性(Hessian)矩阵的分析表明,苛性环是结构稳定的。
2005-10-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Where the world stands still: turnaround as a strong test of ΛCDM cosmology
我们对宇宙结构形成的直观理解在尺度足够小的情况下效果最好,这样束缚的,放松的引力系统不再调整它们的半径;足够大的情况下,空间和物质遵循宇宙的平均膨胀。然而,$Λ$ CDM宇宙学最可靠的预测之一是关于分隔这些极限的尺度:转向半径,这是距离束缚结构中心最远的非膨胀壳层。在$Λ$ CDM模型的框架内,对于给定的质量$M$,转向半径的最大可能值等于$(3GM/Λc^2)^{1/3}$,其中$G$是牛顿常数,$c$是光速,与宇宙纪元、暗物质的确切性质或重子效应无关。我们讨论了可能使用这种预测作为观测测试$Λ$ CDM宇宙学。
2014-09-05 astro-ph.CO gr-qc
On the Hubble expansion in a Big Bang quantum cosmology
本研究提出大爆炸量子宇宙学经典极限下的JCDM模型,将暗能量视为大爆炸遗迹,能缓解哈勃常数张力,拟合宇宙学观测效果与ΛCDM相当,且预测可检验的减速参数。
2024-12-12 astro-ph.CO gr-qc
The Intrinsic Alignment of Galaxies and its Impact on Weak Gravitational Lensing in an Era of Precision Cosmology
即将到来的和未来的宇宙学观测的财富将使我们能够以前所未有的精度绘制出可观测宇宙的结构和演化。在这些观测中,星系的弱引力透镜,例如,宇宙剪切,测量背景星系图像因宇宙结构介入而产生的微小扭曲。弱透镜和宇宙剪切有望成为天体物理学和宇宙学的强有力的探索,限制暗能量的模型,测量宇宙结构的演化,并在宇宙尺度上测试引力理论。然而,星系的内在排列-它们在被透镜化之前的形状和方向-可能对弱引力透镜作为精确的宇宙学探针的使用构成巨大挑战,并且已被确定为宇宙剪切研究中的主要物理系统偏差之一。即使对于大的物理分离,这种内在对准和透镜效应信号之间的相关性也可以持续存在,并且将内在对准的效果与弱透镜效应隔离开来并非微不足道。在过去的二十年里,大量的工作一直致力于理解和表征这种内在的对齐,这也是一个直接的和互补的结构形成和演化本身的探测。在这篇评论中,我们报告了我们的理解的星系的内在排列的状态,特别强调其大规模的影响弱透镜测量和方法,其隔离或缓解。(节录)
2014-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Distinguishing interacting dark energy from wCDM with CMB, lensing, and baryon acoustic oscillation data
我们采用普朗克2013 CMB温度各向异性和透镜数据,和重子声学振荡(BAO)数据来约束一个唯象的$w$ CDM模型,其中暗物质和暗能量相互作用。假设暗能量的状态参数为含时方程,将暗物质和暗能量视为流体,其能量交换率与暗物质密度成正比。仅CMB数据就在相互作用速率和今天的物理CDM密度参数$ω_c$之间留下了很强的简并性,从而允许大的相互作用速率$|Γ| \sim H_0$。然而,正如人们所知,BAO数据打破了这种简并性。此外,我们利用CMB透镜势的可能性,探测在红移$z \sim 2$的物质扰动,是非常敏感的结构的增长,因此区分的$Λ$ CDM模型和它的替代品的工具之一。然而,我们发现,在非体模模型($w_{\mathrm{de}}>-1$),约束保持不变,包括透镜数据和一致的零相互作用,$-0.14 < Γ/H_0 < 0.02$在95\% CL。相反,在体模模型($w_{\mathrm{de}}<-1$)中,从暗能量到暗物质的能量转移比非相互作用模型更有利; $-0.57 < Γ/H_0 < -0.10$在95\% CL下具有CMB+BAO,而添加透镜数据将其转移到$-0.46 < Γ/H_0 < -0.01$。
2015-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph