Modified Equations of State for Dark Energy and Observational Limitations
宇宙学模型的变量和修改状态方程的暗能量面临的观测数据，包括Ia型超新星，哈勃参数数据$H(z)$从不同的来源，和观测表现的宇宙微波背景辐射（CMB）。我们考虑的情况下推广的$Λ$ CDM，$w$ CDM和Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型与非零曲率，并比较他们的预测。详细研究了最成功的暗能量状态方程$w= w_0+ w_1(1-a^2)/2$模型。这些模型在可能缓解哈勃常数$H_0$张力方面很有趣，但它们在考虑观测数据的情况下在这一方向上取得了一定的成功。
2022-03-27 gr-qc
Dark energy versus modified gravity: Impacts on measuring neutrino mass
本文比较了光滑动力学暗能量、修正引力和相互作用暗能量对活动中微子总质量的宇宙学约束的影响。为明确起见，我们考虑了$Λ$ CDM模型，$w$ CDM模型，$f(R)$模型，以及两个典型的相互作用真空能量模型，具有$Q=βHρ_{\rm c}$的I $Λ$ CDM 1模型和具有$Q=βHρ_Λ$的I $Λ$ CDM 2模型。在宇宙学拟合中，我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据，结合其他低红移观测，包括重子声学振荡，Ia型超新星，哈勃常数测量，和大尺度结构观测，如弱透镜效应以及红移空间畸变。此外，普朗克透镜测量也被用于这项工作。我们发现，$w$ CDM模型比$Λ$ CDM模型更倾向于给出一个更高的中微子质量上限，而$f(R)$模型的中微子质量上限与$Λ$ CDM模型的中微子质量上限相似.对于相互作用真空能量模型，I $Λ$ CDM 1模型倾向于中微子质量的更高上限，而I $Λ$ CDM 2模型倾向于与$Λ$ CDM情况相同的中微子质量。
2019-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Special Issue on Modified Gravity Approaches to the Tensions of $Λ$CDM: Goals and Highlights
Universe 期刊特刊探讨了 $Λ$CDM 模型在 Hubble 常数等方面的紧张关系，汇聚研究者提出 Scalar-Tensor 和 $f(R,T)$ 等修改引力理论作为潜在解决方案，旨在通过理论与观测的协同深化宇宙学认知。
2024-04-22 gr-qc hep-ph hep-th
Minimally Modified Gravity fitting Planck data better than $Λ$CDM
研究了一类称为$f(\mathcal{H})$理论的最小修正引力理论的唯象性，在这种理论中，通常的广义相对论哈密顿约束被它的自由函数所取代.在回顾了理论的构造和相容的物质耦合之后，我们分析了背景和微扰两个层次上的宇宙动力学，并提出了一个具体的例子，该理论与$3$参数家庭的功能$f$。最后，我们比较这个例子模型的普朗克数据，以及一些后来的时间探针，表明这种实现的$f(\mathcal{H})$理论符合数据显着优于标准的$Λ$ CDM模型，特别是通过修改重力在中等红移，$z\simeq743$。
2020-08-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Role of Modified Chaplygin Gas in Accelerated Universe
本文讨论了一个修正的Chaubergin气体模型及其在宇宙加速相中的作用。我们假设这个修正模型的状态方程从辐射时代到$Λ$ CDM模型都是有效的。我们已经使用最近开发的statefinder参数表征不同阶段的宇宙图解。
2004-11-02 gr-qc
Consistency of Modified Gravity with a decreasing $G_{\rm eff}(z)$ in a $Λ$CDM background
最近的分析\cite{Nesseris:2017vor,Kazantzidis:2018rnb}表明，随着红移而减小的有效牛顿常数$G_{\rm eff}(z)$可以缓解观测到的普朗克15最佳拟合$Λ$ CDM宇宙学背景（{ \it i.e.} Planck 15/ $Λ$ CDM）和相应的$Λ$ CDM背景有利于生长$fσ_8$和弱透镜数据。我们调查的一致性，这种减少$G_{\rm eff}(z)$与一些可行的标量张量模型和$f(R)$理论。我们强调，$f(R)$理论一般不能导致任何宇宙学背景的减少$G_{\rm eff}(z)$。对于标量张量模型，我们推断，在$Λ$ CDM宇宙学背景的上下文中，一个减少的$G_{\rm eff}(z)$是不符合一个大的Brans-Dicke参数$ω_{BD,0}$今天。这种不一致性仍然存在，并放大了幻影暗能量状态方程参数（$w < -1$）的存在。但是，对于$w >-1$可以避免。我们还发现，任何修改后的重力模型与所需的减少$G_{\rm eff}(z)$和$G_{{\rm eff},0}=G$，将有一个特征的签名，在其增长指数$γ$与$0.61\lesssim γ_0\lesssim 0.69$和大斜率$γ_0'$，$0.16\lesssim γ_0'\lesssim 0.4$，这是一个特征的签名减少（与$z$）$G_{\rm eff}(z)…
2018-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological dynamics and structure formation in a generalized mass-to-horizon entropy-inspired modified gravity
The University of Burdwan（巴尔达万大学）
本文研究了一种基于广义质量-视界熵关系的修正引力框架中的宇宙动力学和结构形成，探讨了熵对各向同性参数及线性物质扰动增长的影响，并验证了该模型在扁平和非扁平ΛCDM框架下的有效性。
2026-04-16 gr-qc
Alleviating the need for exponential evolution of JWST galaxies in 10$^{10} M_{\odot}$ haloes at $z > 10$ by a modified $Λ$CDM power spectrum
该研究利用 JWST 数据发现标准 $Λ$CDM 下高红移低质量晕中星系紫外光度异常指数演化，并提出通过修正传递函数在 $k\sim1$ Mpc$^{-1}$ 尺度增强功率来消除该演化需求。
2023-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological dynamics and structure formation in Tsallis-Cirto entropy-inspired modified gravity
The University of Burdwan（巴尔达万大学）
本研究在Tsallis-Cirto熵启发修正引力中，通过修改Friedmann方程，发现该模型（$\beta\ne 1$）通过所有宇宙学测试，影响膨胀、结构增长和暗物质晕丰度，且大质量结构更少、形成更晚，符合层级形成模型。
2026-09-15 gr-qc
Challenging $Λ$CDM with Higher-Order GUP Corrections
Institute of Systems Science, Durban University of Technology（德班理工大学系统科学研究所）；Centre for Space Research, North-West University（西北大学空间研究中心）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（南非理论与计算科学国家研究所）
本文提出了一种基于高阶GUP修正的宇宙学模型，通过约束数据发现其在描述动态暗能量方面具有竞争力，且变形参数为负，对应于phantom相位。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc
On the evolution of inhomogeneous perturbations in the $Λ$CDM model and $f(R)$ modified gravity theories
本文在LTB度规下比较ΛCDM与f(R)修改引力中低红移非均匀扰动的演化，采用Jordan框架标量-张量形式进行线性扰动分析，发现径向扰动呈Yukawa型解且不依赖具体f(R)函数，可用于区分宇宙学常数与修改引力。
2021-11-04 astro-ph.CO gr-qc
Discrimination between Lambda-CDM, quintessence, and modified gravity models using wide area surveys
在过去十年左右的时间里，对超新星、大尺度结构（LSS）和宇宙微波背景（CMB）的观测已经证实了所谓的暗能量的存在--这是宇宙加速膨胀的原因。他们还测量了它的密度以及其他宇宙学参数的值，根据协和$Λ$ CDM模型与百分之几的不确定性。下一代的调查应该允许约束这个模型更好的精度，或区分LCDM和替代模型，如修改后的重力和（相互作用）-quintessence模型。在这项工作中，我们参数化均匀和各向异性组件的物质密度的背景下，相互作用的暗能量模型的目标之间的区别f（R）修改的重力和它的概括，和相互作用的暗能量模型，我们还提出了一个唯象描述的能量动量守恒方程的粒子物理学的启发。它基于粒子/场之间最简单的相互作用是弹性散射和衰变的事实。这里提出的参数化的增长率仍然是一般的，可以用来约束其他相互作用。作为应用的一个例子，我们提出了一个数量级估计的精度测量这些参数使用欧几里得和普朗克调查数据，并留下一个更好的估计，以专门的工作。
2012-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified f(R) gravity unifying R^m inflation with \LambdaCDM epoch
我们考虑修正的$f(R)$引力，它可以统一$R^m$早期暴胀和晚期$Λ$ CDM历元.结果表明，该模型通过了局部检验（牛顿定律、类地引力解的稳定性、附加标量自由度的质量很大），并为广义相对论提供了现实的替代方案。讨论了$f(R)$ $Λ$ CDM时代未来发展的各种方案。
2007-12-18 astro-ph gr-qc hep-th
Modified gravity bridges the cosmological tensions
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
该研究指出ΛCDM宇宙学模型存在哈勃张力等问题，提出引力与物质非最小耦合的修正引力模型，获贝叶斯因子lnB=+12.1支持，预测早期宇宙引力更强，待未来实验检验。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Holographic Dark Energy Model with Modified Generalized Chaplygin Gas
本文提出了一个考虑修正广义查伯金气体（GCG）的宇宙全息暗能量模型。修正后的GCG模型在宇宙小的早期表现为普通正压流体，在宇宙小的晚期表现为$Λ$ CDM模式。通过构造相应的势，得到了一个具有标量场的等效模型.用修正的广义协调群对全息暗能量进行了识别，并确定了相应的全息暗能量场及其势。本文还讨论了这种情况下全息暗能量的稳定性。
2007-11-21 gr-qc
Density Evolution in the New Modified Chaplygin Gas Model
本文考虑了一种新的修正的Chaubergin气体（NMCG）模型，它在早期辐射和后期$Λ$ CDM之间进行插值。该模型被认为是暗能量和暗物质（具有一般物质形式）的统一。我们从暗能量与暗物质相互作用的运动方程导出了密度参数。研究了密度参数各分量的演化规律。
2008-05-01 gr-qc
Modified Gravity and Dark Energy models Beyond $w(z)$CDM Testable by LSST
大型综合巡天望远镜（LSST）的主要科学目标之一是揭示宇宙加速的本质。在基础分析中，可能偏离的拉姆达冷暗物质（$Λ$ CDM）的背景演化将通过拟合$w(z)$ CDM模型，这允许红移依赖的暗能量状态方程与$w(z)$，在广义相对论（GR）内探测。然而，由于偏离标准$Λ$ CDM+GR模型，可能会出现大量其他现象，包括对结构和透镜生长速率的修改，以及非线性尺度上的新屏蔽效应。我们需要具体的物理模型来为这些（可能很小的）效应提供一致的预测，以便我们有最好的机会检测它们并将它们从天体物理系统学中分离出来。在过去的几十年里，已经构建了大量复杂的可能模型，但没有一个是特别受欢迎的。本文根据这些模型的观测可行性、理论可行性和理论发展水平，优先考虑这些模型的子集以及进一步研究和纳入LSST暗能量科学合作组织（DESC）数据分析管道的理由。我们提供参考和理论表达式，以帮助这些模型集成到DESC软件和模拟，并给出理由，为什么其他模型没有优先考虑。虽然DESC的努力可以自由地追求其他模型，但我们在这里提供了指导方针，这些理论似乎具有更高的优先级，因为它们具有更大的指导价值。
2019-09-06 astro-ph.CO gr-qc
New measures to test modified gravity cosmologies
观测到的宇宙加速膨胀可以用暗能量或宇宙学尺度上广义相对论（GR）的崩溃来解释。当后一种情况下，一个修改的重力情景，被认为是，它往往是假设的背景演变是相同的$Λ$ CDM模型，但密度扰动演变不同。在本文中，我们研究了更一般的类修改的重力，其中的背景和扰动的演变偏离那些在$Λ$ CDM模型。我们引入了两个相图，$α{\rm-}fσ_8$和$H{\rm-}fσ_8$图; $H$是膨胀率，$fσ_8$是宇宙的增长率和密度涨落的归一化的组合，密度涨落直接受红移空间畸变的约束，$α$是表征重力偏离GR的参数，可以用引力透镜探测。我们考虑几个具体的例子Horndeski的理论，这是一个一般的标量张量理论，并演示如何偏离$Λ$ CDM模型出现在$α{\rm-}fσ_8$和$H{\rm-}fσ_8$图。预测的偏差将有助于未来的大尺度结构观测，以排除一些修改的重力模型。
2020-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on $Λ_{\rm s}$CDM scenario in a type II minimally modified gravity
本文提出将Λ_sCDM模型嵌入II型最小修正引力VCDM形成Λ_sVCDM模型，证明其比标准ΛCDM更优地拟合CMB、BAO、SNe Ia和宇宙剪切数据，并同时缓解H_0和S_8紧张。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing modified gravity with holographic vacuum energy density
通过建立修正引力的有效密度与全息密度之间的对应关系，提出了修正引力的重建方法。修正的弗里德曼方程中的非齐次项由真空（全息）能量密度产生，导致重建的模型明确包含作为解的一部分的爱因斯坦-希尔伯特项。结果表明，$Λ$ CDM型宇宙历史允许广义相对论拉格朗日与宇宙学常数作为一个特殊的重建解决方案。Starobinsky项出现在一些重建的解决方案，和Chaubergin气体宇宙学的近似重建进行的基本函数的曲率。
2018-11-22 gr-qc
Modified Dust and the Small Scale Crisis in CDM
在大尺度和足够早的时间，暗物质被描述为一种无压的完美流体-尘埃-不与标准模型场相互作用。这些功能被捕获的一个简单的模型与两个标量：拉格朗日乘子和另一个发挥作用的速度潜力。这个模型在一些引力框架中自然产生，例如，模拟的暗物质场景。我们认为，通过更高的导数项的模型的扩展，这样的灰尘的解决方案被保存在背景水平，但有一个非零的声速在线性水平。我们将这个{ \it Modified Dust}与暗物质联系起来，并研究了该图像中宇宙学扰动的线性演化。最显著的效应是当宇宙学动量足够大时，它们的功率谱会受到抑制。这可能与冷暗物质在亚星系尺度上面临的问题有关，例如，卫星失踪问题。然而，在更短的尺度上，与更常见的粒子暗物质情景的预测相比，修改后的尘埃的扰动增强了。这是它们在辐射主导背景下演化的一个特点。我们还简要讨论了改性尘埃的聚类。我们在牛顿极限下写出方程组，并勾画出防止焦散奇点出现的可能机制。同样的机制可能与核心尖点问题有关。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galactic Sun's motion in the Cold Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们数值积分的太阳在银河系中心直角坐标系中的运动方程的-4.5 Gyr <= t <= 0的冷暗物质（CDM）晕的两种不同的模型，在修改的牛顿动力学（MOND）和修改的重力（MOG）没有诉诸CDM。所用的初始条件来自于对太阳在银河系（MW）中三维运动的最新运动学测定，即假设静止地方标准（LSR）的旋转速度为最近的值Θ_0=268 km s^-1，IAU推荐的值为Θ_0=220 km s^-1;假设太阳位于距离银河系中心（GC）8.5 kpc处。对于Θ_0=268 km/s^-1，太阳的诞生时间为4.5 Gyr前，应该发生在银河系中心距离很大的地方（12-27 kpc，取决于所用的模型），而对于Θ_0=220 km/s^-1，几乎所有的模型都认为太阳的诞生时间大约为8.8-9.3 kpc。积分后的轨道远不是圆形的，特别是在Θ_0=268 km s^-1的情况下，并且与CDM模型的结果不同，CDM模型得到的太阳轨道的空间扩展最广。
2009-08-19 astro-ph.GA gr-qc physics.space-ph
Efficient simulations of large scale structure in modified gravity cosmologies with comoving Lagrangian acceleration
我们实现了适应的COLA方法，一个混合方案，结合拉格朗日微扰理论与N体方法，在变色龙和变色龙修改的重力模型模型的非线性崩溃。通过在线性化的Klein-Gordon方程中加入抑制因子，有效地模拟了引力屏蔽。调整后的COLA方法的基准，相对于N体代码的$Λ$ CDM方案和修改后的重力理论。发现它在暗物质功率谱的估计中表现良好，与$k\sim2.5$ h/Mpc的一致性为1%。红移空间畸变被证明是有效地通过洛伦兹参数化与速度色散拟合的数据建模。我们发现COLA在预测晕质量函数方面表现不太好，但在我们模拟的$1σ$不确定性范围内，在相对于$Λ$ CDM的修正重力模型引起的质量函数的相对变化方面具有一致性。结果表明，COLA，提出使准确和有效的，非线性预测$Λ$ CDM，可以有效地应用于更广泛的宇宙学场景，有趣的属性，其中聚类行为需要了解即将到来的调查，如LSST，DESI，欧几里得和WFIRST。
2017-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Modified Holographic Dark Energy in Non-flat Kaluza-Klein Universe with Varying G
本文讨论了在非平坦Kaluza $-$ Klein宇宙中，变$G$的修正全息暗能量的演化.考虑了修正全息暗能量与暗物质的非相互作用和相互作用情况，通过对数近似得到了态参数方程。事实证明，在这两种情况下，宇宙仍然处于不同的暗能量时代。此外，我们研究了广义热力学第二定律在这种情况下的有效性。我们还证明了状态发现器参数满足$Λ$ CDM模型的极限。
2012-04-30 gr-qc
Evolution of Dark Energy Perturbations for Slotheon Field and Power Spectrum
本文在额外维理论的启发下，在改进的引力模型即Slotheon模型的框架下，研究了暗能量的行为及其扰动。然后推导出暗能量和物质微扰方程，并通过定义某些无量纲变量和适当选择的初始条件数值求解。并与标准模型和$Λ$ CDM模型的结果进行了比较。得到了该模型的物质功率谱，并与$Λ$ CDM模型的物质功率谱进行了比较。看来，暗能量在Slotheon模型是更接近的$Λ$ CDM模型比标准的精粹模型。
2019-03-20 gr-qc
Scalar Field cosmology from a Modified Poisson Algebra
本文研究了由微超空间形变得到的标量场理论的相空间。我们考虑爱因斯坦-希尔伯特作用量上的小超空间形变所产生的作用量中的精粹或幻影标量场。我们使用一个修改的泊松代数，其中泊松括号是$α$ -变形的，并与Moyal-Weyl星产品。我们讨论早期和晚期吸引子，我们重建宇宙学的演化。我们证明，如果我们最初考虑一个没有宇宙学常数项的无质量标量场，该模型可以有$Λ$ CDM模型作为未来的吸引子。
2022-11-22 gr-qc
Evolution of the $fσ_8$ tension with the Planck15/$Λ$CDM determination and implications for modified gravity theories
我们构建了2006年至2018年期间发布的不同（但可能相关）$fσ_8(z)$红移空间失真（RSD）数据的更新扩展汇编。它由63个数据点组成，明显大于以前使用的类似数据集。在基准模型校正之后，我们获得了最佳拟合的$Ω_{0m}-σ_8$ $Λ$ CDM参数，并且表明它们处于具有相应Planck 15/ $Λ$ CDM值的$5σ$张力。引入一个非平凡的协方差矩阵相关随机$20\%$的RSD数据点上的上述张力水平没有显着的影响。我们表明，张力消失（变得小于$1σ$）时，使用的子样本的20个最近公布的数据。这种紧张关系减弱的部分原因是，最近的数据倾向于探测更高的红移（具有更高的误差条），其中由于物质支配，不同模型之间存在简并。允许有效牛顿常数的非平凡演变为$G_{\textrm{eff}}(z)/G_{\textrm{N}} = 1 + g_a \left(\frac{z}{1+z}\right)^2 - g_a \left(\frac{z}{1+z}\right)^4$（$g_a$是一个参数）并固定\plcdm背景，我们从完整的$fσ_8$数据集中找到$g_a=-0.91\pm 0.17$，而20个最早和20个最新的数据点分别意味着$g_a=-1.28^{+0.28}_{-0.26}$和$g_a=-0.43^{+0.46}_{-0.41}$。因此，最近的$fσ_8$数据似乎有利于GR，…
2018-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Is Modified Chaplygin gas along with barotropic fluid responsible for acceleration of the Universe?
在这封信中，我们考虑了一个充满修正的Chaubergin气体和另一种流体（具有正压状态方程）的宇宙模型及其在宇宙加速相中的作用。我们假设这两种流体模型的混合从（i）辐射时代到$Λ$ CDM对于$-1\leγ\le 1$和（ii）辐射时代到quiessence模型对于$γ<-1$是有效的。对于这两种流体模型，状态发现者参数描述了宇宙演化的不同阶段。
2006-11-17 gr-qc
Testing modified gravity models with recent cosmological observations
利用最近公布的SNLS 3 Ia型超新星样本、Wilkinson微波各向异性探测器7年观测的宇宙微波背景各向异性数据、Sloan数字巡天7年观测的重子声学振荡结果、以及利用哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3进行的最新哈勃常数测量。考虑的MG模型包括Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型、两个$f(R)$模型和两个$f(T)$模型。我们发现，与$Λ$ CDM模型相比，MG模型不能导致$χ^2_{min}$的明显减少。对AIC和BIC模型的分析表明，最简单的宇宙学常数模型（$Λ$ CDM）仍然是目前数据所偏爱的，而DGP模型则受到强烈的排斥.此外，从观测约束出发，我们还重构了模型中生长因子的演化。我们发现，目前可用的增长因子数据是不足以区分这些MG模型从$Λ$ CDM模型。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Mapping the $Λ_{\rm s}$CDM scenario to $f(T)$ modified gravity: Effects on structure growth rate
本文提出 $f(T)-Λ_{\ m s}$CDM 模型，将 $Λ_{\ m s}$CDM 背景动力学映射到 $f(T)$ 引力中，通过有效引力常数 $G_{\ m eff}$ 修改线性物质扰动演化，结合 RSD 等观测数据约束表明该模型有望解决 $S_8$ 争议。
2025-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on deviations from $Λ$CDM within Horndeski gravity
最近在宇宙学数据集中发现的异常，例如宇宙微波背景的低多极或低红移幅度和集群的增长，丰富的星系团和星系巡天中的红移空间扭曲，激发了对标准$Λ$ CDM之外的模型的探索。特别令人感兴趣的是广义相对论（GR）在大宇宙尺度上被修改的模型。在这里，我们考虑偏离$Λ$ CDM+GR的Horndeski重力，这是最一般的重力理论与二阶导数的运动方程的背景下。我们采用了一个参数化，其中四个额外的Horndeski函数的时间$α_i(t)$是成比例的宇宙学密度的暗能量$Ω_{DE}(t)$。约束这个扩展的参数空间使用一套国家的最先进的宇宙学观测首次提出。虽然该理论能够适应低多极的宇宙微波背景和低振幅的波动从红移空间扭曲，当对最近的宇宙学数据进行全局拟合时，我们发现$Λ$ CDM+GR没有明显的张力，因此没有证据反对$Λ$ CDM+尽管引入了额外的参数，但从分析修正重力模型相对于$Λ$ CDM的贝叶斯证据比的值中得出的GR。这些额外的参数，我们得到返回强约束的背景下，从$Λ$ CDM+GR的任何可能的偏差Horndeski重力的后验分布。我们说明了我们的结果可以应用到一个更一般的框架修改后的重力模型。
2016-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on the modified cosmology inspired by string T-duality
Universidad de Lleida（莱里达大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（南非理论与计算科学国家研究所）；Universidad Catòlica del Norte（北天主教大学）；Shiraz University（设拉子大学）
通过引入零点长度修正并利用热力学方法推导修正弗里德曼方程，结合贝叶斯推断和MCMC采样对模型参数进行约束，发现与ΛCDM模型的偏差极小，两者统计上等价。
2025-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Emergent Dark Energy and its Astronomical Constraints
我们介绍了一个修改后的形式的现象涌现暗能量（PEDE）模型显示一个非常优雅的方法。为了区别于PEDE模型，我们将其命名为修正的突现暗能量（Modified Emergent Dark Energy，MEDE），它包括$Λ$ CDM，PEDE模型，Chevallier-Polarski-Linder模型以及其他一些有趣的宇宙学模型。我们表明，本文提供了一个非常奇妙的路线，以一种简单但非常优雅的方式构建其他PEDE模型。该模型有七个自由参数，其中六个参数与$Λ$ CDM或PEDE模型中的参数相同，剩余的一个参数“$α$”量化了泛化。本模型预测，暗能量状态方程目前假定为$w_{\rm DE}\; (z=0) = -1 - \fracα{3 \ln (10)}$，在遥远的将来（即，对于$z \longrightarrow -1$），它将渐进地演变为$w_{\rm DE} \longrightarrow -1$。我们使用各种观测数据集，包括宇宙微波背景辐射，重子声学振荡距离测量，本地值的哈勃常数和超新星类型Ia的万神殿样本进行了非常强大的观测分析的模型。我们发现，这里的$H_0$张力得到缓解，但没有解决，而唯一的自由参数，$α$可以恢复$Λ$ CDM或PEDE不同的数据集。总之，本文描述了一种新的路线，以非常简化的方式构建其他修改版本的PEDE模型。
2020-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Exponential $f(R)$ cosmology with massive neutrinos as a dynamical dark energy framework
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；SISSA-International School for Advanced Studies（国际高等研究学校）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
研究利用贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗分析，结合宇宙计时器、DESI DR2 BAO数据等测量，约束指数$f(R)$模型参数及总中微子质量，该模型与当前观测一致，能缓解哈勃张力和中微子质量问题。
2026-07-07 gr-qc
Machine Learning and Structure Formation in Modified Gravity
本研究利用N体模拟数据训练随机森林分类器，检验球对称坍缩近似在ΛCDM及f(R)、nDGP等屏蔽修改引力中的适用性，对比不同引力下学习模型的差异并验证ΛCDM模型的泛化能力。
2023-11-07 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
Geodesic Deviation Equation in $Λ$CDM $f(T,\mathcal{T})$ gravity
在$f(T,\mathcal{T})$引力框架下研究了测地偏差方程，其中$T$表示挠率，$\mathcal{T}$表示能量动量张量的迹.本文首先采用FRW度规，然后用广义相对论方法和修正的Friedmann方程直接建立了测地偏差方程。利用FRW背景下的基本观测者和零矢量场，推广了$f(T,\mathcal{T})$引力中的Raychaudhuri方程和Mattig关系。此外，我们还数值求解了零矢量场的测地偏差方程，考虑了一种特殊形式的$f(T,\mathcal{T})$，它引起了有趣的结果，易于与观测数据进行检验。
2015-12-31 gr-qc
Modified Chaplygin Traversable Wormholes
修正的Chaobergin气体（MCG）是暗物质和暗能量统一模型的有力候选者。修正后的状态方程从辐射时代到$Λ$ CDM模型都是有效的。在早期（当$ρ$较大时），暗物质起主导作用，而在晚期（当$ρ$较小时），MCG模型表现为暗能量。在这项工作中，我们已经找到了精确的解决方案静态球对称爱因斯坦方程描述一个非均匀分布的修改Chaubergin气体的虫洞。对于虫洞解的存在性，MCG状态方程中的参数与虫洞的喉道半径之间存在一定的限制。详细分析了这些改进的Chaubergin虫孔的物理性质和特点。
2007-07-09 gr-qc
Quantitative constraints on modified gravity paradigms
本文利用低红移宇宙学数据约束三类修正引力模型，发现参数化扩展紧密趋近$\Lambda$CDM，且Regge-Teitelboim的两种实现被排除。
2023-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Luminosity-Temperature Relation as a Probe for Modified Gravity
Universit´a di Catania（卡塔尼亚大学）；INFN sezione di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）
研究通过辐射-温度关系探测修正引力理论，发现低质量系统表现出更陡的斜率，且无法用传统天文过程解释，验证其作为区分广义相对论与修正引力理论的诊断工具。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc
Emulators for the non-linear matter power spectrum beyond $Λ$CDM
非线性物质功率谱的精确预测需要面对的理论与观测在当前和不久的将来弱透镜和星系集群调查。我们提出了一种计算成本低的方法来创建一个模拟器，利用现有的仿真器为$Λ$ CDM的修改重力模型。使用一套$N$体模拟，我们构建了一个拟合函数的增强的线性和非线性物质的功率谱在普遍研究的胡-Sawicki $f(R)$引力模型有效的波数$k \lesssim 5-10\, h\text{Mpc}^{-1}$和红移$z \lesssim 3$。我们发现，这种增强的宇宙学依赖性相对较弱，因此我们的拟合，使用来自只有一个宇宙学的模拟，可以用来获得其他宇宙学参数的准确预测。我们还表明，宇宙学的依赖，如果需要的话，可以包括使用线性理论，近似$N$体模拟（如COLA）和半分析工具，如晕模型。我们的最终拟合可以很容易地与非线性$Λ$ CDM功率谱的任何仿真器或半分析模型相结合，以准确、快速地为这个特定的修改后的重力模型生成非线性功率谱。我们使用的方法可以应用于相当便宜地构建其他修改的重力模型的仿真器。作为我们的拟合公式的应用程序，我们用它来计算费舍尔预测如何以及星系集群和弱透镜在欧几里德调查将在约束修改的重力。
2019-12-10 astro-ph.CO gr-qc
The distinctions between $Λ$CDM and $f(T)$ gravity according Noether symmetry
Noether理论为我们研究各种修正引力理论的守恒量和对称性提供了一个有用的工具，其中$f(T)$理论是一种广义修正的遥平行引力理论，被用来解释暗能量现象。利用Noether对称性方法，我们研究了$f(T)$理论的幂律形式、指数形式和多项式形式。所有形式的$f(T)$都具有时间平移对称性，这与能量条件或Hamilton约束有关。此外，我们发现幂律和指数形式的性能并不令人满意。在$T^n$中增加一个线性项$T$是合理的，它是在小尺度上模拟平行引力或广义相对论的最有效修正，即，太阳系的规模。相应的Noether对称性表明只有时间平移对称性保留。通过数值计算和观测数据约束，得到了最佳形式的$αT + βT^{-1}$，它的宇宙学解与标准$Λ$ CDM最接近，但宇宙年龄略有减小，这可以通过引入另一项$T^m$来缓解.更重要的是，我们发现了$Λ$ CDM和$f(T)$重力之间的显著差异。$Λ$ CDM模型除了有两个负守恒量外，还有两个额外的对称性和相应的正守恒量.
2013-08-15 astro-ph.CO gr-qc
Cluster-Void Degeneracy Breaking: Modified Gravity in the Balance
结合星系团和空洞丰度是一种新的，强大的方式来约束偏离广义相对论和$Λ$ CDM模型。对于一个平坦的$w$ CDM模型，其大尺度结构的增长由线性物质扰动的红移相关增长指数$γ(z) = γ_0 + γ_1 z/(1+z)$参数化，在未来的调查中，将空隙和星团丰度与欧几里得和4米多目标光谱望远镜（4MOST）相结合，可以将（$w, γ_0, γ_1$）的优值提高20倍。在理想情况下，对当前宇宙学数据的改进是品质因数$600$或更高。
2018-05-03 astro-ph.CO gr-qc
Cluster formation and the Sunyaev-Zel'dovich power spectrum in modified gravity: the case of a phenomenologically extended DGP model
我们研究了修正引力对星系团丰度和Sunyaev-Zel'dovich角功率谱的影响。我们的修正引力是基于Dvali-Gabadadze-Porrati模型的唯象扩展，其中包括两个自由参数表征偏离Lambda-CDM宇宙学。假设Birkhoff定理给出了一个合理的近似，我们研究了结构形成的球形坍缩模型，并表明，虽然增长函数在一定程度上的变化，修改后的重力引起坍缩时的线密度对比没有显着变化。生长功能在所谓的正常分支中得到增强，而在“自加速”分支中受到抑制。在正常分支中计算Sunyaev-Zel'dovich角功率谱，与Lambda-CDM情况相比，其被放大。这使我们能够使用小尺度CMB观测数据对修改后的重力模型的参数施加观测约束。
2009-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified $f(Q)$ gravity models and their cosmological consequences
本文研究幂律、指数和对数三种 $f(Q)$ 引力模型，通过当前第一 Friedman 方程降维并求解均匀各向同性宇宙场方程，给出各模型模拟 $Λ$CDM 演化的参数区间。
2024-04-30 gr-qc hep-th
Reconstruction of $Λ$CDM Universe in $f(Q)$ Gravity
在这篇手稿中，我们提出了一些有趣的明确重建的$f(Q)$重力从背景的Friedmann-Lausmatre-Robertson-Walker（FLRW）的演化历史。我们发现更一般的功能，非度量标量$Q$承认确切的$Λ$ CDM扩展历史。对于$Q$的更多通用函数，向物质扇区添加额外的自由度是使比例因子以这种方式表现的唯一方法。此外，本文还利用e-折叠构造了修正的$f(Q)$引力的宇宙学重建.它示出任何FLRW宇宙学可以产生一个特定的$f(Q)$理论。我们还重建了$Λ$ CDM宇宙学的具体例子的著名的宇宙学演化。
2022-10-17 gr-qc hep-th
Galactic orbital motions in the Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们用数值方法同时积分了MOND、MOG和CDM中麦哲伦云（MC）的运动方程（-1 <= t <= +1 Gyr），看看至少在原则上是否有可能区分它们（简略版）。
2009-10-01 astro-ph.GA gr-qc
Nonlinear evolution of initially biased tracers in modified gravity
本文主要从两个方面对修正引力（MG）的微扰理论进行了扩展。首先，从拉格朗日位移场的物质超密度的建设被证明是在一个一般的框架，使我们能够找到标准微扰理论（SPT）内核从已知的拉格朗日微扰理论（LPT）内核。然后，我们开发了一个理论的广义宇宙学的偏见示踪剂，扩展现有的形式主义$Λ$ CDM。本文给出了$Λ$ CDM、$f(R)$ Hu-Sawicky和DGP膜世界模型的卷积LPT关联函数和SPT功率谱。我们的形式主义可以应用于许多广义宇宙学，为了方便它，我们公开了一个计算这些统计数据的代码。我们进一步研究了松弛的偏见与使用一个简单的模型和偏移集理论，表明在一般情况下，偏置参数有较小的值在MG比在广义相对论。
2018-11-21 astro-ph.CO gr-qc
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
The gravitational-wave luminosity distance in modified gravity theories
在修正引力理论中，引力波（GW）的传播与在广义相对论中的传播是不同的。因此，GWs的光度距离可以不同于电磁信号的光度距离，并且受到暗能量状态方程$w_{\rm DE}(z)$和描述修改后的传播的函数$δ(z)$的影响。我们表明，一般的影响，修改后的传播占主导地位的暗能量状态方程的影响，使其更容易区分修改后的重力模型从$Λ$ CDM。我们说明了这一点，使用非局部修改的重力，已被证明是非常适合CMB，SNe，BAO和结构形成数据，我们讨论了区别非局部重力与$Λ$ CDM的爱因斯坦望远镜的前景。我们发现，根据准确的灵敏度，几十个标准的塞壬与测量红移在$z\sim 0.4$，或几百个在$1 < z < 2$，可能就足够了。
2018-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified $Λ$CDM Framework
暗能量和暗物质构成了可观测宇宙的95%。然而，这两种现象的物理本质仍然是一个谜。爱因斯坦提出了一个早已被遗忘的解决方案：引力排斥的负质量，它驱动宇宙膨胀，不能合并成发光结构。然而，当代的宇宙学结果是基于宇宙只包含正质量的合理假设而得出的。通过重新考虑这个假设，我建立了一个玩具模型，它表明这两种黑暗现象可以统一为一个单一的负质量流体。该模型是一个修正的$Λ$ CDM宇宙学模型，并指出连续产生的负质量可以类似于宇宙学常数，可以使星系的自转曲线变平。该模型导致一个周期性的宇宙与时变哈勃参数，可能提供与当前的紧张局势，在宇宙学测量中出现的兼容性。在科学文献中第一个负质量物质的三维N体模拟中，这种奇异的物质在星系周围自然形成了延伸到几个星系半径的晕。这些光环不是尖的。因此，所提出的宇宙学模型能够从第一性原理预测星系中观测到的暗物质的分布。该模型做出了几个可检验的预测，似乎有可能与来自遥远超新星、宇宙微波背景和星系团的观测证据相一致。这些发现可能意味着负质量是我们宇宙的一个真实和物理方面，或者可能意味着存在一个替代理论，在某种程度上可以用有效负质量来建模。这两种情况都导致了一个令人惊讶的结论，即黑暗宇宙的令人信服的谜团可能是由于一个简单的符号错误。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
$Λ$CDM without cosmological constant
通过对广义相对论的指数修正，给出了一个可行的暗能量的修正引力模型。该模型在大曲率下表现为$R-2Λ$，此时出现有效宇宙学常数，但在平坦时空中它变为零。主要密度参数的宇宙演化与目前的观测结果是一致的。分析了太阳系的薄壳条件。除了满足宇宙学和局部引力约束外，该模型还可能显示出与最近的$Λ$ CDM的可测量差异。与物质功率谱相关的尺度的偏差参数$m$的当前值可以大于$10^{-6}$。物质密度扰动的增长指数明显不同于$Λ$ CDM。根据$fσ_8$ -张力分析了加权增长率模型的理论预测。
2022-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Modified-Source Gravity and Cosmological Structure Formation
解释宇宙加速的一种方法是修正广义相对论，而不是引入暗能量。通常，这样的修改引入新的自由度。考虑没有新自由度的模型是很有趣的，但对传统的能量-动量张量有一个修改的依赖; $f(R)$理论的Palatini公式就是一个例子。这些理论为宇宙学修正引力的研究提供了一个有趣的试验场。在本文中，我们研究这些“改源引力”理论的结构演化。在线性区，密度扰动表现出尺度依赖失控的增长在后期，特别是，一个模式的一个给定的波数去非线性在一个更高的红移比在标准的$Λ$ CDM模型。我们讨论了这种行为的影响，以及为什么有理由预期的增长将被切断的非线性政权。假设这在一个完整的非线性分析中成立，我们简要地描述了即将到来的测量如何探测修改后的理论和标准的$Λ$ CDM模型之间的差异。
2006-07-19 astro-ph gr-qc hep-th
Screening $Λ$ in a new modified gravity model
本文研究了一种新的能量-动量平方引力模型，即能量-动量对数引力模型（EMLG），它是在具有宇宙学常数$Λ$的Einstein-Hilbert作用量基础上增加一个修正项$f(T_{μν}T^{μν})=α\ln(λ\,T_{μν}T^{μν})$而得到的。选择这种修正是为了在爱因斯坦场方程的右侧加入新的项，从而得到恒定的有效惯性质量密度，更重要的是，得到了物质能量密度与红移的显式精确解。我们寻找可行的宇宙学，特别是标准的$Λ$ CDM模型的扩展。EMLG提供了一个有效的动力学暗能量在大的红移低于零，容纳筛选$Λ$在这一地区的机制，在标准的$Λ$ CDM模型内的观测数据集之间出现的一些紧张关系的缓解建议。我们提出了一个详细的理论研究模型，然后约束自由参数$α'$，一个归一化的$α$，使用最新的观测数据。数据不排除我们的模型（$α'= 0$）的$Λ$ CDM限制，但更倾向于EMLG模型参数（$α'= -0.032\pm 0.043$）的略微负值，这导致筛选$Λ$。我们还讨论了EMLG如何放松持续的紧张局势，出现在标准$Λ$ CDM模型内的$H_0$的测量。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy within the Generalized Uncertainty Principle in Light of DESI DR2
Durban University of Technology（德班理工大学）；North-West University（西北大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（南非理论与计算科学国家研究所）
基于广义不确定性原理对ΛCDM模型进行修正，引入时间依赖的暗能量模型，并通过观测数据验证其优越性。
2025-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
