Exploring Early and Late Cosmology with Next Generation Surveys
暴胀引起的微扰演化为宇宙晚期的大尺度结构,并编码了丰富的宇宙结构形成物理。我们允许自由的原始功率谱,而不是假设幂律尺度依赖,研究其对宇宙学参数测定的影响。结合不同年代的宇宙微波背景(CMB)数据和星系红移巡天数据,研究了重建原初曲率扰动功率谱和晚期宇宙学的约束条件,特别是中微子质量之和.我们量化了CMB和星系巡天中的每一代如何提供显着的改进,通常是几个因素。通过使用CMB偏振信息在一个广泛的角度尺度,和星系的红移数据在许多箱的红移,可以允许膨胀的自由和仍然限制参数的假设幂律依赖。原始功率谱可以在十几个波数箱中以亚百分比水平重建,同时将中微子质量之和拟合为14 meV。
2020-05-09 astro-ph.CO
Reconstruction of late-time cosmology using Principal Component Analysis
我们使用主成分分析(PCA)技术重建晚期宇宙学。特别是,我们专注于重建的暗能量状态方程从两个不同的观测数据集,超新星Ia型数据,哈勃参数数据。分析是在两个不同的方法进行。第一种是一种派生的方法,我们使用PCA重建的可观测量,并随后构造状态方程参数。另一种方法是从数据直接重建状态方程。PCA算法和相关系数计算的结合被用作重建的主要工具。我们用模拟数据和真实数据进行了分析。导出的方法被发现是统计上优于直接的方法。重建的状态方程表明暗能量是一个缓慢变化的状态方程。
2022-01-21 astro-ph.CO
Observational constraints on Starobinsky $f(R)$ cosmology from cosmic expansion and structure growth data
暗能量未知的物理性质激发了宇宙学对大距离引力理论修正的研究。这些类型的修改之一是考虑引力理论,通常称为$f(R)$。在本文中,我们使用观测数据来约束和测试Starobinsky $f(R)$模型\cite{Starobinsky2007},使用更新的测量从宇宙膨胀的动力学,$H(z)$;和宇宙结构的增长率,$[fσ_8](z)$,在和谐$Λ$ CDM模型和修改后的重力模型$f(R)$之间的区别变得更加清晰。我们使用MCMC似然分析来探索$f(R)$模型的参数空间,使用$H(z)$和$[fσ_8](z)$数据,单独和联合,并进一步检查哪个模型最适合联合数据。为了进一步检验Starobinsky模型,我们使用了Linder \cite{Linder2017}提出的方法,其中来自观测量的数据在红移空间中联合分箱。这允许进一步探索与$Λ$ CDM模型相比更好地拟合数据的模型参数。$H(z)$和$[fσ_8](z)$的联合分析表明,$n=2$-Starobinsky $f(R)$模型与观测资料拟合较好。最后,我们证实,这种联合分析是能够打破退化之间的修改后的重力模型,提出了在原来的工作\cite{Starobinsky2007}。我们的研究结果表明,$f(R)$ Starobinsky模型提供了一个很好的适合目前可用的数据的一组值的参数,是,因此,一个可能的替代$Λ$ CDM模型。
2022-06-03 astro-ph.CO gr-qc
Kinematical models of latetime cosmology and the statefinder diagnostic
本文研究晚期宇宙学的运动学模型。它基于关于减速参数的纯粹现象学假设。模型对不同红移的Ia型超新星距离模测量和哈勃参数测量的观测数据进行了验证。宇宙学参数的约束条件是由马尔可夫Chanin Monte Charlo(MCMC)分析使用的观测数据集。对现有的运动学模型,估算了当前的哈勃参数、减速参数和从减速膨胀阶段到加速膨胀阶段转变的红移值。在广义相对论假设下,进一步探讨了本模型的暗能量性质。采用暗能量诊断方法,即Om诊断方法和Statefinder诊断方法对现有模型进行了比较。由两个不同的状态探测器参数构成的相空间打破了模型的退化。观察到运动学模型在演化过程中在相空间上达到相应的ΛCDM值。本文还研究了线性水平上物质密度衬度的演化。
2021-03-11 astro-ph.CO
Cold dark matter haloes in the Planck era: evolution of structural parameters for Einasto and NFW profiles
本文从普朗克卫星出发,讨论了宇宙学中弛豫冷暗物质晕结构的演化。我们的模拟涵盖了50年的晕质量,从矮星系到星系团。由于物质密度和功率谱归一化的增加,普朗克宇宙学中的浓度质量关系在红移z=0处的归一化比WMAP宇宙学高20%。我们证实,CDM晕更好地描述了Einasto配置文件,例如,在星系半光半径附近的尺度CDM晕有显着陡峭的密度分布比暗示NFW拟合。在固定的晕质量下,Einasto形状参数的分散度为0.2 dex,进一步增加了CDM晕轮廓的多样性。在我们的模拟中的浓度质量关系的演变是没有重现的任何分析模型在文献中。因此,我们提供了一个简单的拟合公式,准确地描述了红移z=5到z=0之间的演化NFW和Einasto拟合。最后,观测到的浓度和晕质量的旋涡星系,集团和星系团在低红移与我们的模拟吻合得很好,表明只有温和的晕反应星系形成在这些尺度上。
2014-04-29 astro-ph.CO
Comment on "Late Time Behavior of false Vacuum Decay: Possible Implications for Cosmology and Metastable Inflating States"
对L.L.的论文“假真空衰变的后期行为:对宇宙学和亚稳膨胀态的可能影响”[arXiv:0711.1821]的评论。M. Krauss和J.Dent提出的方法,分析了在偏离指数衰减律成为主导的非常晚的时刻,不稳定假真空的可能行为。
2011-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Two c's in a pod: Cosmology independent measurement of the Type Ia supernova colour-luminosity relation with a sibling pair
利用Zwicky瞬态设施(ZTF)的观测,我们发现了一对“兄弟”Ia型超新星(SNe Ia),即,位于z = 0.0541的同一个星系它们在200天内爆炸,彼此之间的距离为$0.6^{"} $,相当于预计距离仅为0.6千秒差距。通过SALT 2光变曲线拟合Gri ZTF测光,我们发现,对于这些距离相等的“可调烛光”,其静止帧B波段峰值存在2个星等的差异,较暗的SN具有显著红色的SALT 2颜色$c = 0.57 \pm$ 0.04,而两个SN的拉伸值$x_1$相似,这表明较暗的SN被宿主星系的星际介质中的尘埃衰减。我们使用这些测量来推断SALT 2颜色标准化参数,$β$ = 3.5 $\pm$ 0.3,独立于基本的宇宙学和Malmquist偏差。假设颜色过剩完全是由于灰尘,结果相差$2σ$从平均牛奶路总选择性消光比,但在良好的协议与颜色亮度校正经验得出的最新的超新星Ia哈勃-勒梅特图拟合。因此,我们建议,SN的“兄弟姐妹”,这将越来越多地被发现在未来几年内,可以用来探测的颜色和光变曲线形状校正的有效性使用在SN Ia宇宙学,同时避免重要的系统性影响,在他们的推断从全球多参数适合不均匀的数据集,也有助于限制星际尘埃在SN Ia宇宙学的作用。
2021-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
CMB constraints on the early universe independent of late time cosmology
本文利用CMB透镜经验测量与弱先验,实现早期宇宙参数约束几乎独立于晚期宇宙学,并用Planck PR4数据提供稳健约束,验证了方法的有效性。
2023-05-16 astro-ph.CO
Non-adiabatic-like accelerated expansion of the late universe in entropic cosmology
在“熵宇宙学”中,考虑到宇宙视界的熵和温度,在弗里德曼方程和加速度方程中增加了一个额外的驱动项,而不是宇宙学常数$Λ$。利用修正的Friedmann方程和加速方程,研究了熵宇宙学中的类非绝热加速膨胀。在这项研究中,我们考虑一个均匀的,各向同性的,空间平坦的宇宙,专注于单流体(单组分)占主导地位的宇宙在后期。为了研究晚期宇宙的性质,我们求解了修正的弗里德曼方程和加速方程,忽略了早期宇宙的高阶修正。我们从热力学热力学第一定律推导出连续性(守恒)方程,假设视界上的熵和温度引起非绝热膨胀。利用连续性方程,我们制定了广义弗里德曼和加速方程,并提出了一个简单的模型。通过光度距离,它表明,简单的模型符合观测到的宇宙加速膨胀和微调的标准$Λ$ CDM(λ冷暗物质)模型。然而,我们发现,简单模型的熵的增加可能是均匀的,而标准的$Λ$ CDM模型的熵的增加是逐渐缓慢的,特别是在目前的时间。换句话说,与标准$Λ$ CDM模型的预测不同,简单模型预测当前时间不是特殊时间。
2013-02-09 astro-ph.CO
Gravitational energy as dark energy: Towards concordance cosmology without Lambda
我简要地概述了一个新的物理解释的平均宇宙学参数的非均匀宇宙与反反应。在局部几何形状和引力能量的变化之间的理想各向同性的观察员在绑定结构和各向同性的观察员在体积平均位置的空隙中起着至关重要的作用。模型宇宙与观测数据的吻合表明了一种新的和谐宇宙学的可能性,其中暗能量被揭示为对引力能量梯度的错误识别,当空洞在晚期增长时,引力能量梯度变得重要。
2009-12-29 astro-ph.CO gr-qc
Lost Horizon: Quantifying the Effect of Local Topography on Global 21-cm Cosmology Data Analysis
我们提出了一个调查的地平线和全球21厘米观测和分析的影响。我们发现,地平线时,不能忽略建模低频观测。即使准确地知道天空和天线波束,前向模型也不能完全描述波束加权的前景分量,而不能准确地知道地平线。当拟合数据以提取21厘米信号时,单个时间平均光谱或独立的多光谱拟合可能能够补偿由水平线施加的偏差。然而,这些类型的拟合对21 cm信号缺乏约束力,导致信号提取的不确定性很大,在某些情况下,其幅度大于21 cm信号本身。通过执行多光谱拟合,可以显着降低信号不确定性,其中光谱使用公共参数同时建模。然而,这种大大增加的约束能力的代价是,视界效应的时间依赖性,这比它的光谱依赖性更复杂,必须精确地建模,以实现良好的拟合。为了帮助对地平线进行建模,我们提出了一种算法和Python包,用于使用高程数据计算给定观测点的地平线剖面。我们还解决了几个实际问题,如像素化误差,地平线轮廓的不确定性,以及前景障碍物,如周围的建筑物和植被。我们证明,我们基于训练集的分析管道可以考虑所有这些因素,以便对地平线进行足够好的建模,从而从模拟观测中精确提取21 cm信号。
2021-06-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmological constrains on new generalized Chaplygin gas model
我们使用不同的数据样本组合来研究暗能量(DE)宇宙学背景下的新广义Chaubergin气体(NGCG)模型。利用已有的宇宙学数据,基于统计马尔可夫链蒙特卡罗方法对NGCG模型的自由参数进行了约束。然后,我们找到了宇宙学参数的最佳拟合值和NGCG宇宙学中的置信区域。我们对NGCG模型中物质密度参数的计算结果与标准CDM宇宙学的结果非常一致。我们还发现,该模型的DE状态方程稍微有利于幻影制度。结果表明,在NGCG模型中,CDM宇宙中出现的高红移观测与低红移观测在预测哈勃常数H0方面的巨大矛盾可以得到缓解。然而,从统计的角度来看,我们的研究结果表明,标准CDM模型比NGCG宇宙学更适合观测。
2022-01-18 astro-ph.CO
Late time acceleration in a deformed phase space model of dilaton cosmology
研究了非对易性对双光子宇宙学模型相空间的影响。这样的非交换性的存在导致在一个变形的泊松代数之间的minisuperspace变量和他们的动量共轭。对于指数型的双曲子势,给出了对易和非对易情形下的精确解,并进行了比较。我们使用这些解决方案来解决宇宙演化的后期加速问题。
2010-03-31 astro-ph.CO gr-qc
Supersymmetry vis-à-vis Observation: Dark Matter Constraints, Global Fits and Statistical Issues
弱尺度超对称性是粒子物理学标准模型之外最受欢迎的理论之一,它优雅地解决了粒子物理学和宇宙学中的各种理论和观测问题。在这篇论文中,我描述了超对称性的理论基础,它可以解决的问题和具体的超对称模型,被广泛应用于唯象学研究。我将讨论如何超对称模型的预测可以与观测数据从对撞机和宇宙学。我为什么超对称参数的直接和间接搜索粒子暗物质的约束在这方面特别感兴趣。费米卫星对天体物理源,特别是矮球状星系的伽马射线观测,以及未来吨级直接探测实验记录核反冲事件和能量,都表明为寻找超对称暗物质和估计超对称参数提供了强有力的工具。我讨论了一些主要的统计问题,在超对称的全球适合实验数据。特别是,我进一步证明,现有的先进扫描技术可能无法正确映射的参数空间的统计特性,即使是最简单的超对称模型。提出了基于遗传算法的互补扫描方法。
2011-11-03 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Late-time acceleration in Higher Dimensional Cosmology
我们在高维宇宙学中研究宇宙的晚期加速。宇宙中的物质被假定施加压力,这种压力在正常维度和额外维度中是不同的。宇宙学可行的解决方案被发现存在简单形式的状态方程。通过与超新星数据的比较,模型的参数是固定的。虽然观测结果表明,物质在正常维度中施加的压力几乎为零,但我们假设,在额外维度中,状态方程的形式为$P \propto \, ρ^{1 - γ}$。对于适当的参数选择,宇宙中的后期时间加速发生,$q_0$和$z_{tr}$分别约为-0.46和0.76。
2011-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Impact of the calibration of the Halo Mass Function on galaxy cluster number count cosmology
晕质量函数(HMF)是星系团星表宇宙学分析中的一个关键要素。我们量化的HMF参数的不确定性对宇宙学约束的影响,从集群目录类似的普朗克,那些预期从欧几里得,罗马和鲁宾调查,并从一个假设的更大的未来调查。我们分析模拟目录在每种情况下,逐步松动先验的HMF参数,以评估宇宙学约束的退化。虽然目前HMF参数的不确定性并没有实质性影响普朗克类调查,我们发现,它们可以显着降低宇宙学约束的欧几里得类调查。因此,目前HMF的精度将不足以用于欧几里得(或罗马或鲁宾)和可能的更大的调查。未来的实验将不得不适当地考虑HMF参数的不确定性,并且有必要提高HMF拟合的精度,以避免削弱对宇宙学参数的约束。
2021-01-08 astro-ph.CO
ScalPy: A Python Package For Late Time Scalar Field Cosmology
我们提出了一个Python软件包“ScalPy”的研究晚时间标量场宇宙学的各种标量场模型,即精粹,快子和Galileon模型。该软件包解决了自治系统的方程幂律和指数潜力。但它可以很容易地推广到添加更复杂的潜力。为了完整起见,我们还包括暗能量模型的标准参数化,例如$Λ$ CDM,$w$ CDM,$w_{0}w_{a}$ CDM以及GCG参数化。该软件包还解决了物质扰动的线性增长方程的子地平线尺度。所有与背景宇宙和受扰宇宙有关的重要观测量,如光度距离($D_{L}(z)$),角直径距离($D_{A}(z)$),归一化哈勃参数($h(z)$),回顾时间($t_{L}$),暗能量的状态方程($w(z)$)、生长速率($f=\frac{d \lnδ}{d \ln a}$)、线性物质功率谱($P(k)$)及其归一化$σ_{8}$可以从该软件包中获得。该代码进一步与公开可用的MCMC锤“emcee”集成,以使用目前可用的观测数据来约束不同的模型。该代码可在\url{https://github.com/sum33it/scalpy}在线获取
2015-04-07 astro-ph.CO
Backreaction in late-time cosmology
本文综述了非线性结构的形成对宇宙膨胀率、空间曲率和光在宇宙中传播的影响,重点讨论了它在不引入暗能量或修正引力的情况下解释宇宙学观测的可能性。我们专注于解释相关的物理学和突出开放的问题。
2012-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Structure Formation in Dark Matter Particle Production Cosmology
我们研究了一个宇宙学场景,其中暗物质粒子可以在宇宙演化过程中产生。将宇宙看作一个开放的热力学系统,利用非平衡态热力学,我们研究了引力粒子产生的机制。在这个系统中,我们研究了牛顿扰动体系中宇宙大尺度结构(LSS)的形成,并导出了控制暗物质超密度演化的方程。然后,我们实现了普朗克2018 CMB测量,SNe Ia和BAO观测的宇宙学数据,以及Riess等人(2019)对$H_0$的局部测量,为我们的模型参数提供了一些宇宙学约束。我们看到,我们的场景($χ_{\rm tot}^{2}=3834.40$)的最佳情况下,符合观测数据比基线$Λ$ CDM模型($χ_{\rm tot}^{2} = 3838.00$)在背景水平。此外,我们估计的增长因子的线性扰动,并表明,我们的模型($χ_{fσ_{8}}^{2}=39.85$)的最佳情况下,适合LSS数据显着优于$Λ$ CDM模型($χ_{fσ_{8}}^{2}=45.29$)。因此,我们的模型在线性微扰水平上也比标准宇宙学模型有更好的表现。
2022-09-19 astro-ph.CO gr-qc
New accelerating solutions in late-time cosmology
暗能量模型可以被看作是动力系统。在本文中,我们表明,多场模型与弯曲的场空间产生新的临界点,我们分析了它们的稳定性。这些是晚期宇宙学中新的加速解,即使在陡峭的电势下也存在。这为实现精粹模型提供了可能性,即使量子修正破坏了潜在势的平坦性。这些非线性西格玛模型自然出现在超重力和弦模型中,它们的多场动力学可以帮助避免沼泽地边界。
2020-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Early and late universe holographic cosmology from a new generalized entropy
我们提出了一个新的四参数熵函数,推广了Tsallis,Rényi,Barrow,Sharma-Mittal,Kaniadakis和Loop量子引力熵的参数的适当限制。因此,我们解决了早期和晚期宇宙宇宙学对应的建议四参数熵函数。结果证明,由广义熵函数出发的熵宇宙学可以统一宇宙早期的暴胀到晚期的暗能量时代。在这样一个统一的方案中,我们发现:(1)暴胀时代是由哈勃参数的准deSitter演化描述的,它在58 e折叠数附近有一个出口;(2)暴胀的可观测量,如原始标量扰动的谱指数和张量标量比,同时与最近的普朗克数据相容,(3)在晚期宇宙学中,当导致早期宇宙可行暴胀的熵参数相同时,发现暗能量EoS参数与普朗克结果一致.此外,我们表明,从建议的熵函数的熵宇宙学是等价的全息宇宙学,其中各自的全息截止确定的粒子视界及其衍生物或未来的视界及其衍生物。
2022-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Prospects of testing late-time cosmology with weak lensing of gravitational waves and galaxy surveys
本研究考察了引力波弱透镜与星系场的交叉相关性,发现GW-WL能将非ΛCDM参数精度提高一倍,有望成为大尺度结构巡天的互补探针。
2023-06-20 astro-ph.CO
Impact of $H_0$ priors on $f(T)$ late time cosmology
我们提出了一个详细的分析的影响$H_0$先验从最近的调查文献中的晚时间宇宙学的五个$f(T)$宇宙学模型使用宇宙计时器,万神殿数据集,重子声学振荡数据。在这项工作中,我们使用三个最近报道的值的$H_0$,有助于最近的$H_0$紧张问题。我们发现,这些先验在这些分析中有很强的反应,在所有的宇宙学参数。在一般情况下,我们的分析给出了更高的值的$H_0$时,考虑对等效的分析没有先验,而在很大程度上,给出较低的物质密度参数值。最后,我们对每个模型、数据集和先前的组合选择进行了交叉分析。
2022-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Viability of Arctan Model of f(R) Gravity for Late-time Cosmology
爱因斯坦引力的$f(R)$修正是解释宇宙后期加速的一个有趣的可能性。在这项工作中,我们探索了一个这样的$f(R)$修改(Kruglov:2013)中提出的宇宙学可行性。我们发现,该模型违反了第五力约束。该模型还受到球形坍缩物体曲率奇异性问题的困扰,其中有效标量场达到发散标量曲率的点。
2016-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Discord in Concordance Cosmology and Anomalously Massive Early Galaxies
本文综合非CMB观测构建协和图,发现其支持的$H_0$和$Ω_m$与Planck结果相冲突,并提出高红移异常大质量星系的额外引力透镜可能是成因。
2024-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing time-delayed cosmology
受原初暴胀时代提出的时间延迟宇宙学的启发,我们考虑了延迟弗里德曼方程在晚期宇宙中的应用,并探讨了它的一些可观察到的后果。我们研究了由延迟弗里德曼方程预测的背景演化,并确定了在此延迟背景中牛顿微扰的增长。我们揭示了时间延迟宇宙学的确凿印记,这些印记可以追溯到延迟微分方程中的衍生一般不连续性。我们表明,晚时间的宇宙延迟是统计上一致的哈勃膨胀率和增长数据。基于这些观测值,我们计算了一个非零的最佳估计的时间延迟参数,并发现贝叶斯证据并不强烈排除晚时间的时间延迟,但值得进一步研究。
2021-11-29 astro-ph.CO gr-qc
Realizing late-time cosmology in the context of Dynamical Stability Approach
本研究在平坦FLRW宇宙中,通过拉格朗日量层面添加非最小耦合项,结合动力学稳定性方法分析非最小耦合相对论流体与k-essence标量场的相互作用模型,证明其能产生稳定的晚期宇宙加速。
2023-07-04 astro-ph.CO gr-qc
Consistent early and late time cosmology from the RG flow of gravity
我们研究了宇宙学对暴胀和宇宙学常数的约束与量子引力的渐近安全方案的相容性。采取的有效措施是$f(R)$形式,截断为二阶。流所产生的功能重整化群方程进行了分析,它被发现允许的轨迹是兼容的观测约束的参数的行动,无论是在早期和晚期的宇宙学时间。特别是,在trans-Planckian制度中产生的引力有效动力学在早期流向Starobinsky暴胀,在晚期流向具有宇宙学常数的标准爱因斯坦引力。此外,宇宙学常数在$10^{-2}$ eV处获得能量依赖性,从哈勃尺度上的$10^{-66} \,\text{eV}^{2}$的当前值增加到暴胀尺度上的$10^{30}\, \text{eV}^{2}$的值。
2018-12-23 astro-ph.CO hep-th
Swampland Conjectures and Late-Time Cosmology
我们讨论了宇宙学的影响,晚时间宇宙学的字符串沼泽地构造,并测试他们对广泛的国家的最先进的宇宙学观测。改进的de Sitter猜想限制了标量势的最小斜率或曲率,并且依赖于两个无量纲常数。对于1或更大的常数,观测之间存在张力,特别是哈勃常数,斜率和曲率分别为4.5 sigma和2.3 sigma。较小的值的常数是允许的观察,我们确定在不同的置信水平的上限。我们还推导和约束宇宙学观测量和加速时期的标量场漂移之间的关系,从而验证距离猜想。
2019-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
R\' enyi Holographic Dark Energy in Higher Dimension Cosmology
Rényi全息暗能量(RHDE)对应是在高维宇宙学即Kaluza-Klein(KK)宇宙学中讨论的。相互作用和非相互作用的宇宙学场景被认为在这里。研究发现,非相互作用模型自然会导致宇宙的晚期加速,而不像4 $D$中的标准全息暗能量模型,它需要相互作用来适应宇宙的晚期加速。相互作用模型产生了一个加速宇宙在晚些时候,虽然未能达到估计的减速参数的现值。不同的宇宙学相关参数的演变进行了估计。在这里,我们认为两个诊断测试,即状态发现和$Om$诊断研究的非相互作用模型,这是更有利于在最近的宇宙学观测。讨论了宇宙学模型的经典稳定性
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Gauss-Bonnet Cosmology Unifying Late and Early-time Acceleration Eras with Intermediate Eras
在本文中,我们证明了真空$F(G)$引力是可能的,以辐射和物质支配时代的统一晚,早时间的加速时代。统一演化的哈勃速率包含两个温和的奇点,称为IV型奇点,并且演化本身具有一些吸引人的特征,例如在后期存在减速-加速转变。我们还定量地解决了一个基本问题,有关修改后的引力模型描述的宇宙演化:是否有可能为所有修改后的引力描述我们的宇宙演化,产生一个近尺度不变的原始曲率扰动谱?正如我们所证明的那样,$F(G)$描述的答案是否定的,因为所得到的功率谱不是尺度不变的,与文献中研究的$F(R)$描述相反。因此,虽然宇宙演化可以在真空$F(G)$引力的背景下实现,但与相同宇宙演化的$F(R)$引力描述相比,该演化与观测数据不兼容。
2016-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Entropic cosmology: a unified model of inflation and late-time acceleration
全息被认为是量子广义相对论最有前途的描述之一。我们提出了一个包含两个全息屏幕的宇宙学系统模型,发现它们的平衡态正好产生一个标准的Friedmann-Robertson-Walker宇宙。我们讨论了它的宇宙学意义,考虑到高阶量子修正和量子性质的地平线蒸发。我们将证明这个模型可以在高能尺度上产生全息暴胀,并以统一的方法实现后期加速。我们测试我们的模型从超新星Ia观测,发现它可以给一个很好的拟合的数据。
2010-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accounting for Noise and Singularities in Bayesian Calibration Methods for Global 21-cm Cosmology Experiments
针对全球21厘米宇宙学实验的仪器校准需求,提出三种考虑噪声与奇点的贝叶斯校准方法,在模拟和实验室数据集上表现优于现有共轭先验方法,可将验证源光谱校准到噪声本底5%以内。
2025-01-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
The Bulk Viscous String Cosmology in An Anisotropic Universe With Late Time Acceleration
一个由大量字符串形成的云模型被用作Bianchi II型源。我们假设模型中的膨胀$(θ)$与剪切$(σ)$成比例。为了得到精确解,我们把流体的状态方程考虑为刚性形式。发现体粘滞系数在宇宙历史中起着非常重要的作用。在存在体粘滞时,粒子对弦起主导作用,而在没有体粘滞时,弦对粒子起主导作用,这与最近的观测结果不一致。我们还观察到,粘性导致宇宙的膨胀加速。我们的模型正在从早期的减速阶段发展到后期的加速阶段。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2012-11-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
Neural Network Reconstruction of Late-Time Cosmology and Null Tests
从观测数据集非参数重建宇宙学参数的前景一直是一个热门的话题,在文献中数年。这主要采取了基于高斯过程的技术的形式,但这种方法暴露于从过拟合到内核一致性问题的几个基本问题。在这项工作中,我们探讨了使用人工神经网络(ANN)重建晚期膨胀和大尺度结构宇宙学参数的可能性。我们首先展示了如何模拟数据可以用来设计一个最佳的人工神经网络的两个参数,然后我们使用真实的数据来推断各自的红移配置文件。我们进一步考虑宇宙学零检验与重建的数据,以确认宇宙学的和谐模型的有效性,在其中我们观察到一个轻微的偏差与宇宙生长数据。
2022-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Late-time cosmology with 21cm intensity mapping experiments
我们提出了一个框架,预测宇宙学的约束,从未来的中性氢强度映射实验在低到中等红移。在这个过程中,我们建立了一个简单的方法比较这样的调查与光学星系红移调查。我们探索了广泛的实验配置,并评估了一些宇宙学观测值(膨胀率,增长率和角直径距离)和参数(暗能量和暗物质的密度,空间曲率,暗能量状态方程等)。将通过大量即将进行的实验来衡量。一些潜在的污染物和系统的影响也进行了详细研究。总体情况是令人鼓舞的-如果自相关校准可以控制到足够的水平,SKA的第一阶段应该能够在大致相同的时间范围内将暗能量状态方程限制为与Euclid等DETF第四阶段星系红移调查一样。
2015-05-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Dynamical analysis of generalized Galileon cosmology
我们进行了详细的动力学分析广义伽利略宇宙学,也将鬼和不稳定性的要求。我们发现,除了标准的quintessence之外,没有任何新的稳定的晚期解。此外,根据模型参数,伽利略子可能会在较晚的时候存活下来,或者它们可能会完全消失的动力学,但相应的观测值总是独立于伽利略项,只由通常的作用项确定。因此,尽管伽利略子在暴胀或近期可以发挥重要作用,但在未来,当宇宙渐近达到稳定状态时,它们将不会对宇宙的演化产生任何影响。
2013-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Capturing System Drift with Time Series Calibration for Global 21-cm Cosmology Experiments
Astrophysics Group, Cavendish Laboratory(卡文迪许实验室天体物理组);Kavli Institute for Cosmology(卡弗里宇宙学研究所)
本文提出了一种基于时间序列校准的新方法,通过拟合噪声波参数来消除21厘米宇宙学实验中的系统漂移,显著提高了校准精度和参数恢复能力。
2025-09-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Early and late time cosmology: the $f(R)$ gravity perspective
宇宙早期和晚期观测的不一致性,以及与宇宙学常数解释相关的真空能量问题,都对$Λ$ CDM模型提出了质疑。受这些概念和观测事实的启发,爱因斯坦引力的扩展最近被集中考虑,以解决广义相对论在紫外和红外尺度上未解决的问题。在这里,我们提供了一个简短的概述的某些方面的$f(R)$重力,重点是,特别是在宇宙学的应用。具体而言,Noether对称性被采用作为一个标准,以选择可行的模型,并调查相应的动力学。因此,我们找到宇宙学场方程的解,分析从物质主导到现在的时代所选模型的行为。此外,还考虑了来自能量条件和所谓的沼泽地标准的约束。特别是,我们定性地讨论了$f(R)$重力的可能性,以解决宇宙紧张局势。
2022-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Updated global fits of the cMSSM including the latest LHC SUSY and Higgs searches and XENON100 data
我们提出了新的整体拟合的cMSSM,包括LHC 1/fb的积分亮度超对称不相容限制,最近的LHC 5/fb的质量的希格斯玻色子和氙100直接检测数据的限制。我们的分析充分考虑到天体物理和强子的不确定性,进入分析时,转换成cMSSM参数空间的约束直接检测限。我们提供了贝叶斯和频率统计分析的结果。我们发现,LHC 2011约束结合XENON 100数据可以排除cMSSM参数空间的重要部分。我们的研究结果进一步强调了对撞机实验和直接探测搜索在限制标准模型物理扩展中的互补性。LHC 2011的排除极限强烈影响cMSSM参数空间的低质量区域,例如Stau共湮灭区域,而直接探测数据可以排除高超对称质量的区域,例如焦点区域,这是LHC在不久的将来无法达到的。我们发现,除了XENON 100的数据,μ子的异常磁矩的实验约束中起着主导作用,不利于大标量和高根质量。我们发现,如果LHC 2011年对希格斯玻色子在126 GeV的过度暗示得到证实,目前有利的cMSSM参数空间的区域将被排除从贝叶斯和配置文件的可能性统计的角度来看。
2012-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Focus Point on Tensions in Cosmology from Early to Late Universe: Part II: New Directions in the Light of Observations from the Most Modern Astronomical Facilities
该专题聚焦最新观测带来的宇宙学张力,涵盖LARES-2检验参考系拖曳、PINN分析银河系中心S星数据、遗迹引力波转化与随机背景产生及Starobinsky暴胀模型预言等新方向。
2025-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Entropic Chaplygin-Gas cosmology and late-universe tension diagnostics
UNILA(拉蒂菲亚大学);Universidade Federal do Paraná(巴拉那联邦大学);Universidade Federal do Tocantins(托坎廷斯联邦大学);Universidade Federal do Maranhão(马拉尼昂联邦大学)
研究早期与晚期宇宙测量差异下,熵广义查普利金气体宇宙学对参数简并性的影响。通过多种数据约束模型,发现其能再现ΛCDM背景膨胀并改变参数区域,减少背景驱动差异,支持$H_0$和$S_8$张力源于不同物理扇区的可能性。
2026-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Unified Dark Energy and Dark Matter from Dynamical Spacetime Cosmology
研究了基于动力学时空理论的统一暗物质和暗能量模型。通过引入动力学时空矢量场$χ_μ$,得到了能量动量张量$T^{μν}_{(χ)}$的守恒。该作用允许两种不同的电势,而一种代表暗能量。对于常数势,宇宙学解产生一个非奇异的反弹解,迅速接近$Λ$ CDM模型。动力学时间也对应于宇宙时间。该理论符合宇宙后期膨胀的数据。随着维数的增加,膨胀和紧化的机制出现了,某些维度呈指数增长,另一些维度呈指数收缩。通过要求动态时空矢量场是标量的梯度,DST成为一个具有扩散相互作用的理论,它渐近地返回到$Λ$ CDM模型作为一个稳定点。这些公式导致解决我们对宇宙起源的理解的情景。
2021-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of Brans-Dicke cosmology with varying mass fermions
本文研究了具有与BD标量场耦合的费米子和自相互作用势的Brans-Dicke理论的宇宙动力学。得到了存在稳定的、代表宇宙后期加速膨胀的解的条件,即一旦存在,质量可变的费米子在宇宙演化过程中就不可能完全消失。结果表明,如果我们的研究仅限于正BD参数$ω$的理论,则晚期加速完全依赖于费米场的自相互作用。如果允许负的$ω$,则存在另外两类描述宇宙后期加速膨胀的稳定解。
2010-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Loop Quantum Cosmology Scalar Field Models
在这项工作中,我们使用圈量子宇宙学修改标量张量重建技术,以调查如何反弹和暴胀宇宙学可以实现。对于暴胀宇宙学,我们将有兴趣实现中间暴胀和IV型奇异暴胀,而对于弹跳宇宙学,我们将实现超弹跳和对称弹跳。在所有情况下,我们将找到LQC完整性校正的标量张量理论的动力学项和相应的标量势。此外,我们将包括一个有效的状态方程的研究,强调在早期和晚期的时代。正如我们所证明的那样,在某些情况下,在晚时间时代可能有一个接近德西特的状态方程,这一结果可以解释为晚时间加速时代的描述。此外,在所有情况下,我们将检查的LQC完整性校正的标量张量理论的动力学稳定性,我们将面对的结果与那些来自相应的经典动力学稳定性理论。最吸引人的宇宙学方案是IV型奇异暴胀方案,其中奇点可能发生在晚期时代。正如我们所证明的,对于这个模型,在暗能量时代,发生了从非幻影到幻影暗能量时代的转变。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc
Phase-space analysis of interacting phantom cosmology
我们进行了详细的相空间分析的各种幻影宇宙模型,其中的暗能量部门与暗物质之一相互作用。我们研究是否存在晚期标度吸引子,对应于一个加速的宇宙,并拥有相同数量级的暗能量和暗物质密度。我们发现,所有的检查模型,虽然接受稳定的后期加速解决方案,不能减轻巧合的问题,除非一个施加一种形式的微调模型参数。似乎相互作用的幻影宇宙学不能满足导致其构建的基本要求。
2009-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining holographic cosmology using Planck data
全息宇宙学提供了一个新的框架来描述非常早期的宇宙,其中宇宙学的预言是用三维量子场论(QFT)的可观测量来表达的。这个框架包括传统的慢卷膨胀,这是描述在一个强耦合的QFT,但它也允许定性的新模型的非常早期的宇宙,在那里的双QFT可能是弱耦合。新的模型描述了一个在早期是非几何的宇宙。虽然标准的慢卷膨胀导致(近)幂律的原始功率谱,微扰superrenormalizable QFT的产生一个新的全息光谱形状。在这里,我们将这两个预测与宇宙学观测进行比较。我们使用CosmoMC来确定最佳拟合参数,使用MultiNest进行贝叶斯证据,比较可能性。我们发现,双QFT应该是非微扰在非常低的多极($l \lesssim 30$),而更高的多极($l \gtrsim 30$)的新的全息模型,微扰QFT的基础上,适合的数据以及标准的幂律谱假设在$Λ$ CDM宇宙学。这一发现为非微扰QFT技术的应用打开了大门,如晶格模拟,在千兆秒差距尺度及更远的观测宇宙学。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Cosmology of Asymmetric Brane Modified Gravity
我们考虑了修正引力的非对称膜模型,它可以产生宇宙的晚时间加速,并将这个模型的宇宙学与标准的$Λ$ CDM模型和DGP膜世界模型进行了比较。我们展示了如何在相关的物理尺度上的非对称宇宙学可以被视为一个单参数的DGP模型的扩展,并调查这个额外的参数对宇宙的膨胀历史的影响。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-th
Hybrid Expansion Cosmology in f(T) Gravity: Late-Time Evolution and Observational Bounds
Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院)
本研究在f(T)引力框架下,利用指数型f(T)函数形式,通过混合尺度因子建模宇宙从早期减速到当前加速膨胀的平滑过渡,并结合哈勃数据约束参数,验证了模型在精质区且渐近趋近ΛCDM。
2026-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Unified early and late Universe cosmology through dissipative effects in steep quintessential inflation potential models
通过利用一类陡峭的指数型的潜力,这是最近被用来描述典型的通货膨胀,我们展示了如何一个统一的图片为通货膨胀,暗能量和暗物质可以出现完全通过耗散效应。耗散提供了一种方法来扩展这些势的更大类的适用性,在这个意义上,导致一致的早期宇宙暴胀图片和生产与普朗克遗留数据一致的观测值。同样,耗散效应导致暗物质的产生具有一致的丰度,并且在宇宙的最近时间,驱动标量经典场的势能再次占主导地位,基本上模仿了今天的宇宙学常数,所有宇宙学参数与观测结果一致。早期和晚期的宇宙都是相互联系的,并且在这两者之间没有kination时期。
2019-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Negative Energy Cosmology and the Cosmological Constant
众所周知,弦论在反德西特空间上自然是紧化的,然而宇宙学观测并没有显示出在早期宇宙演化中存在负宇宙学常数的证据。在这封信中,我们提出了两个简单的非局部修改的标准弗里德曼宇宙学,可以导致观测可行的宇宙学与初始(负)宇宙学常数。我们包括的非定域算子是量子宇宙学反作用的玩具模型。在模型I中,初始准周期振荡时期之后是暴胀和后期物质时代,代表暗物质候选者。模型II中的反作用迅速补偿了负宇宙学项,使得里奇曲率标量迅速接近零,宇宙最终进入了晚期辐射时代。
2011-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening Mechanism and Late-time Cosmology: Role of a Chameleon-Brans-Dicke Scalar Field
研究Brans-Dicke理论中标量场通过类似Chameleon的密度依赖有效质量规避局部测试并驱动晚期宇宙加速,观测数据支持Jordan Frame中存在温和的标量-物质相互作用。
2022-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of a Friedmann-Lamaître-Robertson-Walker 3-brane, Late-Time Cosmic Acceleration, and the Cosmic Coincidence
晚期宇宙加速可能与宇宙巧合自然纠缠在一起-观察到在加速开始时真空能量密度分数几乎与物质密度分数一致。在这封信中,我们证明了在五维反德西特时空中的弗里德曼-拉马特-罗伯逊-沃克(FLRW)3-膜的宇宙学确实是这种情况。我们导出了FLRW 3-膜上的四维有效作用量,它有助于定义一个通用的约化公式,即$M_P^{2}=ρ_{b}/|Λ_5|$,其中$M_{P}$是有效普朗克质量,$Λ_5$是5维宇宙学常数,$ρ_b$是3-膜张力$V$和物质密度$ρ$之和.背景解的行为与基于4D有效势形式的结果一致。虽然$ρ_{b}$的变化范围受到很强的限制,但当宇宙学尺度上的比值$V/ρ\gtrsim {O} (10^2)$满足重整化牛顿常数$G_N = (8πM_P^2)^{-1}$随时间变化的大爆炸核合成界。根据目前的天体物理学和宇宙学观测,同样的界限导致了在晚期接近-1的有效状态方程。
2013-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late-time Cosmology of scalar field assisted $f(\mathcal{G})$ gravity
在这项工作中,我们提出了爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论的背景下,宇宙的后期行为。该理论涉及一个标量场,它代表了低效率的量子校正,由一个函数$f(\mathcal{G})$辅助,只依赖于高斯-邦纳拓扑不变量$\mathcal{G}$。认为暗能量是引力作用量中所有几何项的影响,暗能量密度是一个与时间相关的宇宙学常数,以无穷小的速率演化,并驱动宇宙加速膨胀。我们研究两个感兴趣的宇宙学模型。第一个涉及一个典型的标量场的存在下的标量势,而第二个,涉及一个标量场,它属于广义类的理论$f(ϕ,X)$,即k-本质标量场的情况下的标量势。结果表明,上述模型与最新的Planck数据一致,与$Λ$ CDM标准宇宙学模型也有较好的一致性。在修正的$f(R)$引力理论的背景下,在物质主导时代的早期阶段,暗能量振荡出现在宇宙动力学的替代方案中,这表明该理论在解释晚期现象学方面具有优势。
2022-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th