We study the impact of nearby inhomogeneities on an observer's inference of the Hubble constant. Large-scale structures induce a dependence of cosmological parameters on observer position as well as an anisotropic variance of those parameters across an observer's sky. While the former has been explored quite thoroughly, the latter has not. Incomplete sampling of an anisotropic sky could introduce a bias in our cosmological inference if we assume an isotropic expansion law. In this work, we use numerical relativity simulations of large-scale structure combined with ray tracing to produce synthetic catalogs mimicking the low-redshift Pantheon supernova dataset. Our data contains all general-relativistic contributions to fluctuations in the distances and redshifts along geodesics in the simulation. We use these synthetic observations to constrain $H_0$ for a set of randomly-positioned observers. We study both the dependence on observer position as well as the impact of rotating the sample of supernovae on the observer's sky. We find a 1--2\% variance in $H_0$ between observers when they use an isotropic sample of objects. However, we find the inferred value of $H_0$ can vary by up to 4--6\% when observers simply rotate their Pantheon data set on the sky. While the variances we find are below the level of the ``Hubble tension'', our results may suggest a reduction in the significance of the tension if anisotropy of expansion can be correctly accounted for.
A Pixelated Approach to Galaxy Catalogue Incompleteness: Improving the Dark Siren Measurement of the Hubble Constant
利用引力波标准警报器进行宇宙学分析已成为众所周知的事情，人们对测量哈勃常数$H_0$特别感兴趣，并对当前早期和晚期测量之间的紧张关系进行了说明。目前的紧张局势是超过$4σ$和标准警报器将能够提供一个完全独立的测量。暗警报（没有电磁对应物的双黑洞或中子星合并）可以提供信息，如果丢失的红移信息通过使用星系目录来识别合并的潜在宿主星系。然而，星系目录的不完整性影响这一分析，它的准确建模是必不可少的$H_0$获得一个公正的测量。以前，这是通过假设引力波事件的天空区域内的均匀完整性来实现的。本文提出了一种更新的方法，其中的星系目录的完整性估计在一个方向依赖的问题，通过像素化的天空和计算的完整性的星系目录沿每条视线。单个事件的$H_0$推断是在逐像素的基础上执行的，并且像素被组合以获得最终结果。对第一个引力波瞬变目录（GWTC-1）中的事件进行重新分析，结果表明，与等效LIGO和Virgo结果的68.3%最高密度间隔相比，$H_0$的测量值提高了约5%，$H_0$的测量值为$H_0= 68.8^{+15.9}_{-7.8}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。
Measurements of $H_0$ in modified gravity theories: The role of lensed quasars in the late-time Universe
在这项工作中，我们得到的哈勃常数的测量的背景下修改的引力理论。通过考虑可行的宇宙学$f(R)$和$f(T)$模型，我们建立了我们的理论框架，并通过使用以模型无关的方式获得的几何数据集，即具有测量时间延迟的引力透镜类星体，来自宇宙计时器的标准时钟和来自万神殿超新星Ia样本的标准烛光，对它们进行了分析。我们发现$H_0=(72.4\pm 1.4)$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$和$H_0=(71.5\pm 1.3)$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$分别为$f(R)$和$f(T)$模型。我们的结果代表了哈勃常数的1.9%和1.8%的测量值，这与哈勃空间望远镜对$H_0$的局部估计完全一致。我们没有发现与广义相对论的显著偏离，因为我们的研究表明，广义相对论之外的引力扩展的特征参数与$Λ$ CDM宇宙学相容。此外，在标准宇宙学框架内，我们的全面联合分析表明，它是可能的测量暗能量状态方程参数在1.2%的精度，虽然我们没有发现统计证据偏离宇宙学常数的情况下。
The first simultaneous measurement of Hubble constant and post-Newtonian parameter from Time-Delay Strong Lensing
强引力透镜一直是宇宙学模型和引力的有力探索。到目前为止，已经分别获得了任一域中的约束。我们提出了一种新的方法，通过它的宇宙学模型，特别是哈勃常数，和后牛顿参数可以同时约束。利用强透镜的时间延迟天体照相术，结合偏转透镜的恒星运动学，我们证明了哈勃常数和后牛顿参数分别包含在反映透镜质量和动力学质量的两个距离比中。通过对H0 LiCOW合作组公开发布的4个透镜距离后验的再分析，得到了哈勃常数和后牛顿参数的同时约束。我们的结果表明，没有偏离广义相对论，具有哈勃常数的$γ_{\texttt{PPN}}=0.87^{+0.19}_{-0.17}$有利于本地宇宙值，$H_0=73.65^{+1.95}_{-2.26}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。最后，我们预测的鲁棒性的重力测试，通过使用时间延迟强透镜的约束，我们预计在未来几年。我们发现，40个透镜的联合约束能够达到后牛顿参数的$7.7\%$和哈勃常数的$1.4\%$的数量级。
The pseudo-complex Friedmann Lemaitre Robertson Walker model and the time dependence of the Hubble constant
University of Mentouri, Constantine 1（孔蒂纳一世门图里大学）；Mathematical and Subatomic Physics Laboratory (LPMPS) University of Mentouri, Constantine 1（孔蒂纳一世门图里大学数学与亚原子物理实验室）；Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Frankfurt Institute for Advanced Studies, J. W. von Goethe University（法兰克福高等研究院，约翰·沃尔夫冈·冯·歌德大学）；Department of Physics, San Diego State University（圣地亚哥州立大学物理系）；Department of Physics, University of California at SanDiego (UCSD)（加州大学圣地亚哥分校物理系）；International Center for Relativistic AstrophysicsNetwork (ICRANet)（相对论天体物理学国际网络中心）；Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grandedo Sul (UFRGS)（南里奥格兰德联邦大学物理研究所）
