Inhomogeneity of the $Λ$LTB models
据报道，LTB模型与宇宙学观测不兼容，并且观测者的位置也需要微调。对这些问题的进一步分析表明，它们可以通过与超新星Ia数据兼容的模型来解决，但不像迄今为止文献中提出的那样不均匀。我们研究，如果这样的模型存在，采用LTB模型的自由度在一个新的方式。我们发现了两种可能符合预期的情况，但广泛的数值和分析研究表明，他们不可行。我们将我们的研究扩展到$Λ$ LTB模型，它通过在爱因斯坦方程中引入一个非零的宇宙学常数$Λ$来推广LTB模型。这为先前的场景增加了额外的自由度，并引入了能够满足期望的新场景。然而，广泛的数值和分析研究表明，包括$Λ$不提高模型的可行性。我们认为缺乏自由度是不可行的原因。然而，这里提出的方法可以推广到包括更多自由度的模型，如Szekeres模型，它更有希望克服LTB模型中的问题。
2016-01-20 astro-ph.CO gr-qc
The Copernican principle in light of the latest cosmological data
我们追求一个计划，面对的FLRW度量的非均匀扩展的意见。其主要思想是检验哥白尼原理，而不是先验地假设它。我们考虑了$Λ$ CDM模型，在我们周围有一个球形的$Λ$ LTB非均匀性，也就是说，我们假设各向同性并检验了均匀性假设。我们面对的$Λ$ LTB模型与最新的可用数据从CMB，BAO，Ia型超新星，本地$H_0$，宇宙计时器，康普顿y-失真和动力学Sunyaev-Zeldovich效应。我们发现，这些数据可以严格限制这种额外的不均匀性，几乎到宇宙方差水平：尺度$\gtrsim 100$ Mpc结构可以有一个小的非哥白尼的有效对比度，只是$δ_L \sim 0.01$。此外，标准$Λ$ CDM参数上的约束在对局部结构建模的参数进行边缘化之后没有被削弱，我们将忽略先验分配给该参数。换句话说，放弃哥白尼原理假设并不意味着对宇宙学参数的约束更差。这一积极的结果证实了现在和未来的数据可以在非均匀宇宙学的框架内进行有意义的分析。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Ricci Focusing Degeneracy between Dynamical Dark Energy and Matter Inhomogeneity
Sternberg Astronomical Institute（斯特恩伯格天文研究所）
探讨动态暗能量在ZKDR近似下对光传播的影响，通过参数α(z)呈现两种等效解释导致简并，进而提出基于暗能量各向同性的简单统计检验，用于打破简并并检验暗能量动态性质。
2026-07-15 astro-ph.CO
Studies of the Inhomogeneous Cosmology in Higher Dimensional space-time with a Cosmological Constant
本研究在Kaluza-Klein时空中探讨了含正宇宙学常数的非均匀宇宙学，推导出两类解，展示了额外维约化、高熵及物质泄漏，并验证了宇宙早期减速晚期加速的特性。
2025-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Characterizing the large scale inhomogeneity of the galaxy distribution
为了研究星系结构是否与标准LCDM宇宙学的预测相一致，我们在这里着重分析了星系密度场的几个简单而基本的统计性质。也就是说，我们测试是否，在足够大的规模（即，r>10 Mpc/h），这是自平均的、均匀的，并且由波动的高斯概率密度函数表征。这是LCDM宇宙学的三个不同而清晰的预测，它们在代表该模型的宇宙学N体模拟产生的模拟星系目录中得到了实现。我们考虑一些简单的统计测量能够在有限样本中测试这些属性。我们讨论了对2度场星系红移巡天和斯隆数字巡天的几个样本的分析表明，星系结构在~100 Mpc/h尺度上是非自平均和不均匀的，因此与LCDM模型的预测有本质的不同。相应地，波动的概率密度函数显示出“厚尾”，因此它不同于高斯预测。最后，我们讨论了其他最近的观测结果，这些观测结果与LCDM的预测是不一致的，至少在理论上，它们与星系分布的高度不均匀性是相容的。我们指出，非均匀结构可以与统计各向同性和均匀性完全相容，从而与放松版本的宇宙学原理相容。
2009-10-20 astro-ph.CO
Angular distribution of cosmological parameters as a probe of inhomogeneities: a kinematic parametrisation
我们使用的光度距离的运动学parametrisation测量的角度分布在天空中的时间导数的比例因子，特别是哈勃参数H_0，减速参数q_0，和加加速度参数j_0。我们应用最近发表的一种方法，通过宇宙膨胀中的不均匀性来补充探测大尺度结构的不均匀性。这种参数化是独立的宇宙状态方程，这使得它足以测试宇宙加速替代宇宙学常数的解释。对于同质像素的非同质系综的相同分析玩具模型，我们推导出由于{H_0，q_0}的波动引起的j_0中的反反应项，并测量出它是在没有反反应的情况下像素上的相应平均值的10^{-2}倍。与使用Lambda CDM参数化的光度距离计算的结果一致，对q_0的逆反应效应保持在检测阈值以下。虽然对j_0的反反应效应大约是对q_0的10倍，但它也低于检测阈值。因此，在q_0和j_0中都不能观察到逆反应。
2016-07-12 astro-ph.CO
Cosmological backreaction in the presence of radiation and a cosmological constant
我们构建了包含辐射、宇宙学常数和周期性分布的不均匀物质的高精度宇宙模型。这些模型中的密度对比被允许是高度非线性的，宇宙膨胀被视为一种涌现现象。这是通过采用后牛顿形式主义的广义版本，并通过在反射对称结处将时空的非均匀区域连接在一起来实现的。使用这些模型，我们发现一般的表达式，精确和明确量化的小规模的不均匀性的影响，大规模的空间膨胀（一种效应被称为“反反应”，在文献中）。然后，我们继续专门我们的模型的情况下，物质场是由一个规则的点状粒子阵列。这使我们能够导出支配大尺度空间膨胀的涌现的弗里德曼式方程的极其简单的表达式。研究发现，辐射的存在往往会降低反反应效应的大小，而宇宙学常数的存在则只具有可以忽略不计的影响。
2017-02-22 astro-ph.CO gr-qc
On the determination of dark energy
我考虑了我们在试图理解暗能量时所面临的一些问题。未知的暗能量状态方程中的巨大波动可能隐藏在距离数据中，因此我认为，如果宇宙学常数是错误的，那么与模型无关的测试是有价值的。这些可以被构造来消除宇宙学参数的简并。引力效应可以发挥重要作用。即使是很小的不均匀性也会影响我们对暗能量的判断。我讨论了如何平均化问题混淆了我们潜在的理解暗能量，考虑从密度扰动的逆反应的和谐模型中的二阶：这种效果导致至少10%的减速参数的动态值增加，并可能显着更高。大哈勃尺度的不均匀性还没有被详细研究过，可以想象它可能是宇宙加速的原因。我讨论了哈勃补丁中违背哥白尼原理的空洞模型，并描述了我们如何可能排除这些模型。
2009-11-13 astro-ph.CO
Cosmological evolutions of completely degenerated Fermi-system with the scalar interparticles interactions
研究了具有标量相互作用的粒子平衡统计系统的爱因斯坦方程的宇宙学解。结果表明，标量场可以有效地改变统计系统的状态方程，从而导致宇宙膨胀二次加速的可能性。
2010-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Non perturbative effects of primordial curvature perturbations on the apparent value of a cosmological constant
我们研究了由暴胀方案预测的原始曲率扰动和宇宙微波背景辐射约束的局部不均匀性对光度距离的影响。我们发现，起源于原初曲率扰动场的一个、两个或三个标准偏差峰的局部欠密度可以分别引起对$0.6%,1%,1.5%$量级的宇宙学常数值的修正.在我们即将进入的精确宇宙学时代，这些影响不容忽视。我们的结果可以被认为是一个上界的局部非线性结构，可以产生原始曲率扰动，并需要一个完全非微扰的相对论性处理的影响的ESTA组件。
2014-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exact Initial Data for Black Hole Universes with a Cosmological Constant
我们为存在$Λ$的充满规则排列黑洞的封闭宇宙学模型构建了精确的初始数据。由该数据描述的三维空间的内在几何是简单的封闭形式表达式的总和，而外在曲率恰好与$Λ$成比例。我们通过在每个黑洞的位置周围执行一个限制程序来确定这个空间中每个黑洞的质量，然后将结果与穿过施瓦茨希尔德-德西特时空的适当切片进行比较。通过比较宇宙学区域中的曲线长度与适当选择的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）解中的类似曲线，可以发现这个模型对于大尺度空间膨胀的不均匀性的后果。最后，我们确定了黑洞视视界的位置，并确定了它们质量的极值，对于每一种可能的规则质量排列。我们发现，随着黑洞数量的增加，大规模的空间膨胀的充满灰尘和$Λ$的FLRW模型的方法，和黑洞质量的极值接近Schwarzschild-de Sitter解决方案。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
The different varieties of the Suyama-Yamaguchi consistency relation and its violation as a signal of statistical inhomogeneity
We present the different consistency relations that can be seen as variations of the well known Suyama-Yamaguchi (SY) consistency relation τ_{NL} \geqslant ((6/5) f_{NL} )^2. It has been claimed that the following variation: τ_{NL} ({ \bf k}_1, { \bf k_3}) \geqslant (6/5)^2 f_{NL} ({ \bf k}_1) f_{NL} ({ \bf k}_3), which we call "the fourth variety", in the collapsed (for τ_{NL}) and squeezed (for f_{NL} ) limits is always satisfied independently of any physics; however, the proof depends sensitively on the assumption of scale-invariance which only applies for cosmological models involving Lore…
2013-04-15 astro-ph.CO hep-th
Constraining Cosmological Parameters From Statistical Superluminal Effects Without a Distance Ladder
Research Unit in Scientific Culture and Mediation - CERIST（科学文化与调解研究单位-CERIST）；Laboratoire de Physique Mathématique et Subatomique (LPMS)（数学与亚原子物理实验室(LPMS)）；University of Constantine 1（君士坦丁第一大学）
利用统计方法研究膨胀平坦FLRW宇宙中光源的表观超光速运动，通过共动距离显式纳入宇宙学效应，推导表观角速度的概率密度函数，并证明其分布对宇宙学参数Ω_{Λ,0}和H_0敏感，结合不同红移的测量可打破简并，提供宇宙学模型的运动学一致性检验。
2026-06-03 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations from statistical thermal fluctuations
计算了由任意状态方程描述的单一流体中统计热涨落引起的宇宙学扰动。导出了在给定温度下标量谱、张量扰动谱和非高斯性参数的计算公式。这些结果是相关的任何宇宙学的情况下，宇宙结构可能已经播种热，而不是纯粹起源于量子真空波动。
2013-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Holes in non-linear perturbation theory
本论文从研究宇宙学涨落的起源开始，特别关注非高斯关联函数很大的情况。分析表明，来自几乎无质量的辅助场的扰动一般产生大的非线性参数fNL值。通过构造一个非高斯概率分布函数（PDF），探讨了在宇宙结构统计中引入非高斯关联函数的影响。这样的PDF是从量子场论的背景下，与n点关联函数作为唯一的输入的第一性原理推导出的共动曲率微扰。然后，非高斯PDF被用来探讨两个重要的问题，在物理学的原始黑洞（PBH）：第一，计算非高斯修正产生的原始曲率起伏的PBH的数量。第二个应用是关于新的宇宙学观测量。已知PBH的形成取决于两个主要的物理特征：由初始曲率不均匀性产生的引力场的强度和曲率位形边缘的压力梯度。我们占找到这些配置的概率，通过使用两个参数：振幅的不均匀性和它的二阶径向导数，在配置的中心进行评估。导出的概率在宇宙中的PBH的形式的质量分数的影响进行了讨论。
2009-10-09 astro-ph.CO
Scalar-induced gravitational waves from coherent initial states
Raman Research Institute（拉曼研究所）
该研究探讨了相干初始态下标量扰动对引力波的影响，揭示了统计不均匀性和各向异性如何导致引力波相关函数的尺度依赖特征及偏振模式相关性。
2026-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonperturbative analysis of the evolution of cosmological perturbations through a nonsingular bounce
在弹跳宇宙学中，原始波动是在宇宙收缩阶段产生的，然后才反弹到当前的膨胀阶段。对于一个非奇异的反弹，曲率和各向异性增长迅速的反弹阶段，提出了问题的可靠性摄动分析。本文用非微扰方法研究了非奇异反弹中绝热微扰的演化，包括非奇异反弹的数值模拟和计算非线性微扰的协变形式。我们表明，反弹被破坏的宇宙区域具有显着的不均匀性和各向异性的背景能量密度，但在相对均匀和各向同性的区域实现。足够小的扰动，符合观测约束，可以通过非奇异反弹与非线性的变化可以忽略不计。我们遵循的尺度不变扰动产生的类物质的收缩阶段通过反弹。它们在膨胀阶段的幅度由收缩阶段的增长模式决定，并且在整个反弹过程中保持了尺度不变性。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological backreaction in higher-derivative gravity expansions
我们计算了一个一般的有效的应力-能量张量引起的宇宙学的不均匀性在有效的引力理论中的作用是泰勒展开的黎曼张量和协变导数的黎曼张量。这是一个有趣的有效流体，可能提供一个替代的宇宙学常数，但它也适用于引力波。我们使用的适应绿色和沃尔德的弱平均框架，平均超过扰动场方程中的扰动长度尺度是小的平均规模相比。在这种适应中，有效理论的长度尺度，$1/M$，与平均尺度相比也被认为是小的。这确保了当宇宙学平均尺度取得很大时，微扰长度尺度与有效理论的长度尺度保持固定的比例。我们发现，从高导数项的有效作用的反作用可以继续在宇宙晚期是重要的，足够高的频率的度量扰动源。这种逆反应也可能为远紫外线的奇异粒子物理学提供一个窗口。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing the Cosmological Principle in the radio sky
宇宙学原理指出，宇宙在统计上是各向同性的，在大尺度上是均匀的。特别是，这意味着在星系分布的统计各向同性，由于观察者的运动消除偶极各向异性后。我们测试这一假设与NVSS无线电目录的计数地图。我们使用一个本地方差估计补丁的基础上不同的角半径在天空中，并比较这些补丁之间和内部的源计数方差。为了评估我们的结果的统计意义，我们模拟无线电地图与NVSS规范和掩码。我们的结论是NVSS数据与统计各向同性一致。
2019-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A statistical representation of the cosmological constant from finite size effects at the apparent horizon
本文用无质量玻色子（引力子）对宇宙学常数进行了统计描述。为此，我们使用我们最近的结果暗示一个非零温度${T_Λ}$的宇宙学常数。特别是，我们发现，一个非零的$T_Λ$允许我们描绘的宇宙学常数$Λ$组成的基本振荡的无质量玻色子的能量$\hbarω$通过玻色-爱因斯坦分布。在这种情况下，就像介质中的光子一样，这些无质量激发的有效相速度$v_g$不是由光速$c$给出的，而是由一个取决于宇宙中表观视界处量子数量的因子来抑制。我们发现了有关宇宙学常数、量子数$N$和引力子波长平均值$\overlineλ$的有趣公式。在这种情况下，我们研究的可能性，期待的引力子系统，因此获得的是非常接近的玻色-爱因斯坦凝聚体。最后，尝试用$N$和$\overlineλ$写出Friedmann平坦方程.
2016-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations in Hořava-Lifshitz Gravity
本文研究了Hoenava-Lifshitz引力中的宇宙学扰动。我们考虑均匀各向同性时空的标量度规涨落。从最一般的度量出发，求出了扰动的完全二阶作用量。然后，我们利用剩余规范不变性和约束方程，以减少动力学自由度的数量。在引入Sasaki-Mukhanov变量（空间度规涨落和物质不均匀性的组合，使广义相对论中的作用量具有标准形式）后，我们发现该变量在二阶作用量中具有标准的时间导数项，其额外的自由度是非动力学的。极限$λ\to 1$表现良好，不像对宇宙学涨落进行不完全分析时得到的结果。因此，当考虑宇宙学解时，Hoenava-Lifshitz引力不存在强耦合问题。我们还计算了宇宙学扰动的谱。如果作用量中的势取“细致平衡“形式，我们发现曲率涨落作用量中的最高导数项被抵消。因此，在一般的时空背景中，扰动的初始谱将不是标度不变的。作为应用，我们考虑了暴胀背景下的涨落，并将其与宇宙学扰动的“trans-Planckian问题”联系起来。在作用量中的势项为细致平衡形式和$λ= 1$的特殊情况下，远紫外宇宙学扰动的运动方程与GR中的运动方程具有相同的形式。然而，一般来说，运动方程的特点是具有修正的色散关系。
2009-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistical methods for cosmological parameter selection and estimation
从精确观测值中估计宇宙学参数是一个重要的行业，对粒子物理学有着至关重要的影响。本文讨论了目前用于宇宙学数据分析的统计方法，重点介绍了主要假设和不确定性。所涵盖的主题是参数估计，模型选择，多模型推理和实验设计，所有这些主要是从贝叶斯的角度。
2009-03-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Angular distribution of cosmological parameters as a probe of space-time inhomogeneities
本文发展了一种基于宇宙学参数在天空中的角分布来探测大尺度结构和宇宙加速度的不均匀性的方法。我们证明了这种方法的最大的Ia型超新星（SN）的数据集，迄今为止，由联合光曲线分析（JLA）合作汇编，因此，考虑影响光度距离的宇宙学参数。我们把超新星样本分成等表面积的像元，并估计出使每个像元中距离模的卡方拟合最小的宇宙学参数，从而产生宇宙学参数图$\{Ω_{M}, Ω_Λ, H_{0}\}.$。在采样差的像元中，测量到的波动主要是由于SN巡天的不均匀覆盖;相比之下，在良好采样的像素中，测量结果足够稳健，足以表明真实的波动。我们还测量各向异性的参数通过计算功率谱的相应地图的参数高达$\ell=3.$对于一个分析玩具模型的非均匀合奏的均匀像素，我们推导出反向反应项的减速参数由于整个天空的波动$H_{0}$和测量它是为了$10^{-3}$倍的相应平均在没有反向反应的像素。我们的结论是，考虑玩具模型，逆反应是不是一个可行的动力学机制，以模仿宇宙加速。
2016-07-12 astro-ph.CO
Constraint on Neutrino Statistics from Cosmological Data
本文利用CMB和BAO等宇宙学数据约束中微子统计性质，发现纯玻色性中微子在95%置信水平上被排除，纯费米性中微子更受青睐。
2025-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Statistical Mechanics of the Cosmological Many-body Problem and its Relation to Galaxy Clustering
宇宙学的多体问题实际上是一个膨胀宇宙中引力相互作用质量的无限系统。尽管相互作用具有长程性质，但统计力学的分析理论描述了适用于许多宇宙学的准平衡条件下产生的空间和速度分布函数。这一理论的结果与观测到的星系分布非常吻合。进一步的结果，如热力学提供了深入了解这个系统的物理性质，包括其稳健性合并，其过渡从一个巨正则系综的集合与负比热的微正则系综。
2009-02-04 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Cosmological neutrino entropy changes due to flavor statistical mixing
当我们在复合量子系统的框架中处理中微子味时，由于离域和退相干效应引起的熵变化应该会修改宇宙学中微子背景（C $ν$ B）温度的预测。假设中微子与$γe^{-}e^{+}$辐射等离子体相互作用的最后阶段在去耦之前作为一种测量方案工作，将中微子投射到味道量子态，则所产生的自由流中微子可以被描述为味道混合中微子的统计系综。即使不对应于电子味纯态，解耦后的统计系综是由一个密度矩阵来描述的，该密度矩阵随时间演化，其中完整的哈密顿量考虑了味混合、动量离域以及在开放量子系统方法的情况下的退相干效应。由于统计权重$w$应遵循$0.16\,w_{e} = w_μ = w_τ$给出的电子弹性散射截面关系，因此冯诺伊曼熵值得特别注意。根据用于量化熵的量子测量方案，与耗散效应相关的混合可以导致自由流中微子的味道相关的冯诺伊曼熵增加。冯诺伊曼熵的产生减轻了对宇宙学演化的等熵流体（在这种情况下，宇宙学中微子背景）的能量密度和温度的预测的限制。熵变对宇宙学中微子温度的影响被定量化，在与大爆炸核合成参数的唯象对抗中，涉及中微子种类数$N_ν \approx 3$的{ \em约束}被一致地解除.
2013-02-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
