Dark energy and dark matter perturbations in singular universes
讨论了在有限时间内存在未来奇点的宇宙学模型中暗物质和暗能量密度扰动的演化。到目前为止,宇宙演化的几何测试并没有区分奇异宇宙和$Λ$ CDM方案。我们使用规范不变形式求解微扰方程。分析表明,在黑暗的部门内的奇异宇宙学的扰动演化的详细重建,表现出重要的差异之间的奇异宇宙模型和$Λ$ CDM宇宙学。这是令人鼓舞的进一步检查,并提供了希望,区分这些模型与未来的星系弱透镜实验,如暗能量调查(DES)和欧几里得或CMB的观察,如棱镜和核心。
2014-12-02 astro-ph.CO
Probing inflation with large-scale structure data: the contribution of information at small scales
即将进行的全天空大尺度结构调查,如欧几里得可以探测原始宇宙。使用欧几里德调查的规格,我们估计的限制,通货膨胀的潜力超过慢滚。我们使用模拟欧几里德和普朗克数据从基准宇宙学模型使用Wiggly鞭打通货膨胀(WWI)的框架,它产生的功能,在原始的功率谱。我们包括欧几里德宇宙剪切和星系团,两个设置(保守和现实)的非线性截止。我们发现,除了欧几里德数据提供了一个改进的限制在第一次世界大战的潜力,与现实的设置提供边际改善保守的大多数模型。这表明,欧几里德可能使我们能够识别振荡的原始频谱中存在的中小尺度。
2021-07-23 astro-ph.CO
Euclid & SKA Synergies
在过去的几年中,两个最大和最高保真度的实验设想已被批准建设:欧几里德是欧空局的M级任务,将绘制四分之三的额外星系天空与哈勃空间望远镜分辨率光学和近红外成像,和近红外光谱,其科学目的(除其他外)是创建一个黑暗宇宙的地图,并确定暗能量的性质。平方公里阵列(SKA)也有类似的科学目的(和其他目的),使用无线电波长观测。这两个实验在几个方面是协同作用的,既通过科学目标,也通过控制系统效应。SKA Phase-1和Euclid将在类似的时间尺度上投入使用,这为利用这些设施之间的协同效应提供了一个令人兴奋的机会。
2015-01-16 astro-ph.CO
EMU and Euclid: Detection of a radio-optical galaxy clustering cross-correlation signal between the Evolutionary Map of the Universe and Euclid
本研究利用EMU和欧几里得数据,首次测量无线电-光学星系聚类交叉相关信号,验证了方法的鲁棒性,并对宇宙学模型提供约束。
2025-11-27 astro-ph.CO
A Universe without Dark Energy and Dark Matter
宇宙已经演化成一个由星系和巨大的星系间空间区域组成的无物质网络。宇宙的欧几里德性质表明它不是一个具有额外空间维度的空间内的3D流形。这证明了我们的假设,即FRW时空在星系间区域演化,就像独立的FRW宇宙一样。因此,我们不必考虑整个宇宙。我们的假设使我们能够证明:-在当前时代,星系际区域的空间以恒定的速率膨胀。- 在星系内部和周围,空间膨胀受到抑制。利用这些结果和变形空间的扩展高斯定理,我们证明了不需要假设的暗能量(DE)和暗物质(DM)来解释归因于它们的现象。
2010-03-26 astro-ph.CO
Cosmology and Fundamental Physics with the Euclid Satellite
本文综述 Euclid 卫星任务如何通过星系形状、红移及星系团分布探测宇宙加速膨胀,并梳理暗能量、修改引力、暗物质、初始条件和数据分析方法等基础物理主题。
2016-06-01 astro-ph.CO
Probing the primordial Universe with MeerKAT and DES
人们通常认为,我们需要等到下一代的调查,如欧几里得,LSST和SKA,以改善目前最好的约束原始非高斯普朗克实验。我们表明,两个当代的调查,与SKA前体MeerKAT和暗能量调查(DES),可以结合使用多示踪剂技术,以提供一个准确的测量$f_{\rm NL}$,是三倍优于普朗克。
2016-12-09 astro-ph.CO
Generalized dark matter model with the Euclid satellite
宇宙学中的和谐模型$Λ$ CDM能够以很高的精度拟合主要的宇宙学观测。然而,在这个框架内,大约95%的宇宙能量仍然未知。在这项工作中,我们专注于暗物质组件,我们调查的广义暗物质(GDM)模型,它允许非压力少的暗物质和非零的声速和粘度。我们首先关注当前的观测,表明GDM可以缓解宇宙微波背景和弱透镜观测之间的紧张关系。然后,我们调查的光度欧几里德调查(光度星系集群,弱透镜,和它们的互相关)的能力,以约束的性质暗物质。我们的结论是,欧几里得将为我们提供非常好的约束GDM,使我们能够更好地了解这种流体的性质,但显然需要一个非线性配方适应GDM,以纠正非线性,并得到可靠的结果下降到小尺度。
2018-05-16 astro-ph.CO
Euclid legacy science prospects
凭借Euclid将提供的大量图像,数据和来源,该联盟将在创建/提供/构建遗留目录方面处于独特的地位。后者将具有精致的成像质量和良好的近红外光谱,对星系科学的许多领域产生影响。这些程序审查的前景和科学产出,欧几里德将能够实现的领域的星系和活动星系核(AGN)的演变,本地和原始宇宙,研究银河系和恒星星族,超新星(SN)和瞬变,太阳系天体,系外行星,强透镜和星系团。
2022-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid Assessment Study Report for the ESA Cosmic Visions
欧几里德是一个拟议中的高精度测量任务,以绘制黑暗宇宙的几何形状,并证明其可行性。欧几里德的可见-近红外成像和河外天空光谱学将进一步产生广泛的遗产科学的边界可见宇宙。该任务针对两个主要的宇宙学探测器进行了优化:弱引力透镜(WL)和重子声振荡(BAO)。欧几里德的广泛调查将覆盖20,000平方度,测量星系的形状和红移到2。对于弱透镜,欧几里德将测量超过20亿个星系的形状,密度为每弧分2 30-40个解析星系,在一个宽可见光R+I+Z波段(550-920 nm),低至AB等24.5(10 sigma)。这些星系的测光红移来自三个额外的欧几里德近红外波段(Y,J,H在0.92-2.0微米范围内),每个波段达到AB 24等(5西格玛),并辅以地面测量的测光。BAO是从具有dz/(1+z)=0.001的红移精度的NIR光谱测量确定的。基线有效载荷包括一个科尔施望远镜,其主镜直径为1.2米,设计用于为三种科学仪器提供大视场(0.5平方度):(1)VIS:基于CCD的光学成像通道;(2)NIP:近红外成像测光通道;(3)NIS:近红外光谱通道。本报告概述了欧几里德候选M级宇宙视野飞行任务的评估研究阶段;它将介绍欧几里德的科学目标、飞行任务的执行和有效载荷以及设想的数据处理。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The Hubble constant tension with next-generation galaxy surveys
今天宇宙膨胀的速率是宇宙学中的一个基本参数,它支配着我们对结构形成和暗能量的理解。然而,目前对哈勃常数$H_0$的测量显示,早期和晚期宇宙观测之间存在显著的张力($\sim 4-6σ$)。人们正在努力检查各种各样的观测结果,并研究可能的理论方法来解决紧张关系--这可能指向标准模型的根本扩展。在这里,我们展示了下一代光谱星系调查揭示的哈勃常数紧张局势的潜力。像欧几里德和平方公里阵列(SKA)这样的测量,预计在哈勃参数的重子声学振荡(BAO)测量上将达到低于百分之一的精度,合并的红移覆盖范围为$0.1<z<3$。这种宽的红移范围,加上高精度和低水平的系统学在BAO测量,意味着这些调查将提供独立的和严格的约束$H(z)$。这些$H(z)$测量值可以外推到$z = 0$,以使用非参数回归提供对$H_0$的约束。为此,我们部署高斯过程,我们发现,欧几里德类调查可以达到$\sim$ 3\%的精度$H_0$,与SKA类强度映射调查达到$\sim$ 2\%。当我们将低红移的SKA-类带2巡天与其高红移的带1巡天或与非重叠的类欧几里德巡天结合起来时,用40个$H(z)$数据点预测精度接近1%。这将足以排除目前在$\sim$ 5 $σ$水平上的早期或晚期宇宙测量。
2020-05-01 astro-ph.CO
Homogeneity in the search of the Dark Sector
在精确宇宙学时代,我们研究了一种新的方法来探测暗宇宙。通过研究宇宙的分形性,我们估计了均匀性的特征尺度。使用Fisher分析,我们调查了这种尺度对我们可以从Euclid卫星获得的宇宙学信息的潜在影响,从而了解我们宇宙的暗能量和暗物质的性质。
2018-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Null tests of the concordance model in the era of Euclid and the SKA
我们执行空检验的一致性模型,使用$H(z)$测量,模仿下一代的调查,如欧几里得和SKA。为此,我们部署了一个非参数的方法,使我们对基准宇宙学以及统计分析的假设最少。我们假设不同的宇宙学模型进行模拟,以验证我们如何区分它们的签名。我们发现,SKA和欧几里德的调查应该能够区分尖锐的一致性和替代暗能量模型是兼容的普朗克CMB数据。我们的结论是,如果其中一个基准模型代表真实的宇宙,SKA和Euclid将能够以统计学上显著的方式伪造和谐模型,而不对潜在的宇宙学做出假设。
2021-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology and fundamental physics with the Euclid satellite
欧几里德是欧洲航天局的一项中型任务,将于2019年在宇宙愿景2015-2025计划中发射。欧几里德的主要目标是了解宇宙加速膨胀的起源。欧几里德将通过测量星系的形状和红移以及星系团在大部分天空中的分布来探索宇宙的膨胀历史和宇宙结构的演变。虽然欧几里德的主要驱动力是暗能量的性质,但欧几里德科学涵盖了从宇宙学到星系演化再到行星研究的广泛主题。在这篇评论中,我们专注于宇宙学和基础物理学,重点是超越当前标准模型的科学。我们讨论五个广泛的主题:暗能量和修正引力、暗物质、初始条件、基本假设和数据分析中的方法论问题。这项审查已计划和欧几里得的理论工作组内进行,是为了提供一个指导的科学主题,将根据该集团的活动在准备的欧几里得任务。
2015-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Euclid: Superluminous supernovae in the Deep Survey
在过去的十年中,天文学家发现了一种新型的超新星,称为“超亮超新星”(SLSNe),因为它们的峰值亮度很高,光变曲线很长。这些无氢爆炸(SLSNe-I)可以看到z~4,因此,提供了探测遥远宇宙的可能性。我们的目标是调查使用欧空局的Euclid卫星探测SLSNe-I的可能性,该卫星计划于2020年发射。特别是,我们研究了Euclid Deep Survey(EDS),它将在任务中提供区域,深度和节奏的独特组合。我们估计了Euclid SLSNe-I的红移分布,使用它们的速率和光谱能量分布的最新信息,以及已知的Euclid仪器和测量参数,包括EDS的节奏和深度。我们还应用了一种标准化方法的峰值幅度,以创建一个模拟的哈勃图,探索可能的宇宙学约束。我们表明,欧几里德应该检测到大约140个高质量的SLSNe-I到z ~ 3.5在第一个五年的任务(与额外的70,如果我们降低我们的光度分类标准)。这个样本可以彻底改变SLSNe-I在z>1时的研究,并将其用作恒星形成率,星系种群,星际和星系间介质的探测器。此外,当与本地SLSNe-I和来自暗能量调查的预期SN Ia样本相结合时,这种SLSNe-I的样本可以改善对依赖于时间的暗能量状态方程的约束,即w(a)。我们表明,欧几里德将观察数百SLSNe-I免费。这些发光瞬变将出现在欧几里得数据流中,我们现在应该准备识别它们,因为它们为天体物理学和宇宙学提供…
2017-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The emergent Big Bang scenario
Central European Institute for Cosmology and Fundamental Physics (CEICO), Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所中欧宇宙学与基础物理研究所);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学大学院理学研究系早期宇宙研究中心);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo(东京大学前沿研究机构宇宙物理与数学卡弗里研究所);Institut d’Astrophysique de Paris, UMR-7095 du CNRS(巴黎天体物理研究所法国国家科学研究中心联合研究实验室);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)
本文提出了一种新的理解宇宙奇点的方法,通过在四维黎曼空间中重新表述物理,并利用所有物质场与钟场的相互作用,使洛伦兹度规局部涌现,从而将初始奇点替换为光滑边界。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Surveying the Universe in 4D: Beating Cosmic Variance with Wide-Field Slitless Spectroscopy from HST, JWST, Euclid, Roman, and Beyond
Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);School of Earth and Space Exploration, Arizona State University(亚利桑那州立大学地球与空间探索学院);Beus Center for Cosmic Foundations, Arizona State University(亚利桑那州立大学宇宙基础布斯中心);NASA/GSFC(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文总结2026年WFSS研讨会,探讨大视场无缝光谱在瞬变、星系演化及稀有源研究中的变革潜力,强调协同观测、前向建模与机器学习应对数据挑战,并呼吁基础设施建设和认可早期职业贡献。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitation And the Universe from large Scale-Structures: The GAUSS mission concept
今天,特别是由于欧空局普朗克任务的结果,和谐宇宙学模型似乎是最强大的描述宇宙从早期到晚期的演化和内容。它总结了主要由暗物质组成的物质的演化,从大爆炸后$10^{-30}$秒附近的膨胀产生的原始波动到138亿年后的星系和星系团,以及空间膨胀的演化,在物质主导的时代相对放缓,自几十亿年以来,由暗能量驱动的加速。但我们还远不知道这个模型的支柱是暴胀,暗物质和暗能量。要理解这些基本问题,需要对我们可观测的宇宙在整个宇宙时间内的详细映射。残余辐射提供了起点,星系绘制了宇宙网。JAXA的LiteBIRD任务将通过对膨胀(其原始重力波)的关键测试来绘制我们宇宙的开始,欧空局的Euclid任务将绘制最近的一半,这对暗能量至关重要。本白皮书(GAUSS)中描述的任务概念旨在成为一项全面绘制再电离时代宇宙网络的任务,将早期和晚期进化联系起来,以解决和解开欧几里得时代之后持续存在的关键简并问题。暗物质和暴胀性质、暗能量、结构生长和大规模引力。
2021-02-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Future weak lensing constraints in a dark coupled universe
耦合宇宙学可以预测在低红移的宇宙学参数值,这可能与非相互作用宇宙学的参数值有很大的不同。因此,低红移探测,作为结构的增长和暗物质分布通过星系和弱透镜调查构成了一个独特的工具,以约束相互作用的暗扇区模型。在这里,我们专注于弱透镜预测未来欧几里得和LSST的调查结合正在进行的普朗克宇宙微波背景实验。我们发现,这些未来的数据可能会限制无量纲耦合小于几个$\times 10^{-2}$。耦合参数$ξ$与冷暗物质能量密度$Ω_{c}h^2$和哈勃常数$H_0$之间存在着强烈的简并,如果宇宙中存在暗物质和暗能量扇区之间的相互作用,这种简并可能导致宇宙学参数值的重要偏差.
2011-04-04 astro-ph.CO hep-ph
Vector theory of gravity: Universe without black holes and solution of dark energy problem
我们提出了另一种引力理论,它假设宇宙的背景几何是固定的四维欧氏空间,引力是这个空间中的一个矢量场$A_k$,它打破了欧氏对称性。$A_k$的方向给出时间坐标,而垂直方向是空间坐标。矢量引力场通过等价度规$f_{ik}$与物质普遍地、最小地耦合,该度规是$A_k$的泛函。我们表明,这样的假设产生一个独特的引力理论,它是免费的黑洞,并尽我们所知,通过所有可用的测试。在宇宙学方面,我们的理论预言宇宙的演化与广义相对论相同,具有宇宙学常数和零空间曲率。然而,本理论将暗能量解释为宇宙膨胀引起的纵向引力场的能量,并且在没有自由参数的情况下,得到了与最近普朗克结果$Ω_{Λ}=0.686\pm 0.02$一致的$Ω_{Λ}=2/3\approx 0.67$值。这种惊人的一致性表明,引力有一个矢量原点,而不是张量原点。我们证明了LIGO测量的引力波信号与矢量引力是相容的。它们是由大质量中子星的轨道内旋产生的,在目前的理论中可以存在。我们还讨论了引力场,证明了量子矢量引力与QED是等价的。可以通过更精确地测量在太阳附近传播的雷达信号的时间延迟,提高光偏转实验的精度,或者测量相对于激光干涉仪臂的引力波的传播方向来测试矢量引力。用VLBA解析银河系中心的超大质量物体可以提供另一种引力测试,也可以揭示暗物质的性质。
2017-11-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc