Testing a Sign-Switch Cosmological Model with Curvature through Latest Planck 2018, DESI DR2 and PantheonPlus\&SH0ES Observational Data
Gurugram University（古鲁格朗大学）；Indira Gandhi University（英迪拉甘地大学）；GLA University（GLA大学）
本研究扩展含符号转换暗能量的$\Lambda_{\rm s}$CDM模型加入曲率参数，结合多波段观测数据联合约束宇宙学参数，发现宇宙高度符合空间平坦性，该模型相对标准$\Lambda$CDM的观测支持较弱。
2026-08-18 astro-ph.CO gr-qc
CCDM Model with Spatial Curvature and The Breaking of "Dark Degeneracy"
在爱因斯坦场方程的背景下，冷暗物质（CCDM）的产生导致了负的创造压力，这可以用来解释宇宙的加速膨胀。最近的研究表明，这种模型的膨胀动力学不能与协调$Λ$ CDM模型区分开来，甚至在更高阶的密度扰动演化中也是如此，导致了所谓的“暗简并”。然而，取决于CDM创建速率的形式，当与$Λ$ CDM相比时，包括空间曲率导致CCDM的不同行为，即使在背景水平。用一个简单的形式的创造率，即，$Γ\propto\frac{1}{H}$，我们表明，这个模型可以区分从$Λ$ CDM，提供宇宙有一定的空间曲率。然而，从观测上看，目前CMB对空间平坦度的限制表明，两种模型都没有明显的优势，至少在背景水平上是如此。
2015-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Investigating the relationship between cosmic curvature and dark energy models with the latest supernova sample
利用最近的Ia型超新星（SNe Ia）观测数据，研究了宇宙曲率与暗能量（DE）模型之间的关系，Pantheon样品包括具有$0.01 < z < 2.3$的1048 SNe Ia。我们今天获得了无量纲空间曲率密度的测量，即，在$Ω_{k0} = -0.062^{+0.189}_{-0.169}, -0.004^{+0.228}_{-0.134}, 0.127^{+0.280}_{-0.276}$ CDM、$0.422^{+0.213}_{-0.338}$ CDM（即，标量场暗能量）、$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型。在$Λ$ CDM模型中，Pantheon样品更倾向于封闭宇宙，这与Planck CMB谱的结论一致。然而，Pantheon SNe样品的$Ω_{k0}$的不确定度比Planck数据的大8倍，因此前者比后者支持一个CL低得多的封闭宇宙。在$ω$ CDM和$ω_0ω_a$ CDM模型中，分别在$\sim$ 32\%和$\sim$ 78\%CL下的Pantheon样本支持开放逆。在这些模型中，$ϕ$ CDM模型是最有力地支持宇宙平坦的模型。结果表明，$Ω_{k0}$对所采用的暗能量模型有显著的依赖性，且$Ω_{k0}$与DE的物态方程存在负相关关系.
2020-10-08 astro-ph.CO
Updated reduced CMB data and constraints on cosmological parameters
我们得到了$w$ CDM和$Λ$ CDM模型的WMAP 9，WMAP 9 + BICEP 2，Planck+WP和Planck+WP+ BICEP 2的约化CMB数据$\{l_A, R, z_*\}$.然后，我们使用这些减少CMB数据结合低红移观测宇宙学参数的约束。我们发现，包括BICEP 2的结果在一个更高的值的哈勃常数，特别是当状态方程的暗能量和曲率被允许变化。对于具有曲率的$Λ$ CDM模型，在约1.3 $σ$置信水平下，用Planck +WP+Lensing估计的哈勃常数与用Planck+WP+BICEP估计的哈勃常数不一致.
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy with Constant Inertial Mass Density: Updated Constraints and Curvature-Induced Sign Transitions in $ρ_{\rm DE}$ and $ρ_{\rm DE}+p_{\rm DE}$
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔技术大学）；Yeditepe University（耶迪特佩大学）；Doğuş University（多斯大学）
本文基于更新的观测约束，研究了具有恒定惯性质量密度的简单gDE模型，并探讨了曲率对暗能量密度及其总密度符号转换的影响。
2026-03-16 astro-ph.CO gr-qc
A $Λ$CDM Extension Explaining the Hubble Tension and the Spatial Curvature $Ω_{k,0} = -0.012 \pm 0.010$ Measured by the Final PR4 of the Planck Mission
本文通过引入背景宇宙初始条件并考虑晚期空洞效应扩展 $Λ$CDM，将加速膨胀解释为运动学暗能量，从而缓解哈勃张力并解释 Planck PR4 的空间曲率测量。
2024-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Simple-graduated dark energy and spatial curvature
在这项工作中，我们首先讨论的可能性，暗能量模型与负的能量密度值在过去可以减轻$H_0$紧张，以及与重子声学振荡（BAO）莱曼- $α$数据的差异，这两个普遍存在的$Λ$ CDM模型。然后，我们研究$Λ$ CDM模型的两个最小扩展，一起或单独，是否可以成功地实现这样的场景：（i）空间曲率，在空间封闭宇宙的情况下，它模仿负密度源;（ii）简单渐变暗能量（gDE），它将通常真空能量的零惯性质量密度提升到任意常数--如果为负，相应的能量密度随着红移而减小，类似于幻影模型，但与它们不同的是，在某个红移处穿过零以下。我们发现，当普朗克数据不包括在观测分析中，模型与简单的gDE预测有趣的和一些显着的偏差，从$Λ$ CDM模型。特别是，一个空间封闭的宇宙，以及一个简单的gDE的正惯性质量密度，其工作相反，彼此，结果在轻微的改善$H_0$张力。联合数据集，包括普朗克数据，提出了没有证据偏离空间平坦度，但几乎相同的证据宇宙学常数和简单的gDE与顺序$\mathcal{O}(10^{-12})\,\rm eV^4$的惯性质量密度。后一种情况预测到目前为止几乎没有偏离$Λ$ CDM模型--因此它没有导致关于BAO Ly- $α$数据的改进--除了它稍微增加了$H_0$张力。我们还通过动力学分析研究宇宙的历史模型中，作为简单的gDE的结果在未来不同于德西特未来的$Λ$ CDM模型。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc
Measuring cosmic curvature with non-CMB observations
本研究利用非CMB观测数据（DESI BAO、DES超新星、宇宙计时器和强透镜时间延迟）约束宇宙曲率，发现ΛCDM模型下宇宙开放，与Planck结果存在2.6σ张力，且非平坦模型更优。
2025-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved null tests of $Λ$CDM and FLRW in light of DESI DR2
利用 DESI DR2 BAO 与超新星数据，通过不依赖暗能量参数化的改进零检验，发现对平坦 $Λ$CDM 的偏离大多在 1$σ$ 内，且一般 FLRW 模型中无显著曲率证据。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble tension in the non-flat Super-$Λ{\rm CDM}$ model
本文研究了非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型中的Hubble张力。非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型通过将空间曲率作为自由参数而扩展Super- $Λ{\rm CDM}$模型。Super- $Λ{\rm CDM}$模型扩展了标准的$Λ{\rm CDM}$宇宙学模型，通过额外的参数来解释原始波动中三谱的可能影响。在宇宙微波背景数据中，由于耦合长波长模式和短波长模式的三光谱，可以使用从理论功率谱改变观察到的角功率谱的参数来参数化这种效应。在这项工作中，我们对最近的普朗克2018年温度和偏振波动数据以及来自超新星数据的局部哈勃常数测量值进行了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）数据分析，假设非平坦的Super- $Λ{\rm CDM}$模型。我们发现，有一个偏好的非零值的空间曲率参数$Ω_k$和超级$Λ{\rm CDM}$参数$A_0$在$Δχ^2$改善的水平约为23。
2022-03-09 astro-ph.CO
Constraints on cosmic curvature from cosmic chronometer and quasar observations
我们考虑了哈勃参数的宇宙计时器（CC）数据，X射线和紫外线发射的类星体（QSO）光度数据，以及2018年普朗克任务（PL 18）和SH 0 ES观测（SHOES）的哈勃参数现值的最新测量，以约束宇宙曲率密度参数的现值。我们考虑了三种暗能量模型：$Λ$ CDM模型，wCDM模型和CPL参数化。在所有这三个模型中，我们发现物质-能量密度参数$Ω_{\rm m0}$的值比从普朗克2018年CMB观测任务中获得的值更高。此外，我们发现了一个非平坦和封闭的宇宙在0.5 $σ$到3 $σ$的置信水平的证据。在不同的数据集组合下，分别用$Λ$ CDM模型、wCDM模型和CPL参数化方法得到的宇宙平均值与平坦宇宙的距离分别为2 ~ 3 $σ$、1 ~ 1.5 $σ$和0.5 ~ 1 $σ$。与$Λ$ CDM模型相比，在动力学暗能量模型中，非零宇宙曲率的证据较少。这意味着宇宙曲率非零的证据取决于暗能量状态方程的行为。由于宇宙曲率的值退化到暗能量的状态方程，我们还考虑了一个模型无关的分析，以约束宇宙曲率使用高斯过程回归分析和人工神经网络分析相结合。在模型独立的分析中，我们也发现了一个封闭宇宙的证据，平坦宇宙几乎是1 $σ$。因此，无论是依赖模型还是独立模型的分析，都倾向于从CC、类星体和$H_0$观测的组合中得到一个封闭的宇宙。
2023-03-28 astro-ph.CO gr-qc
The open-Universe signal: A model artifact rather than genuine curvature
Ningxia University（宁夏大学）
研究利用DESI DR2等数据重新检验开放宇宙信号，发现ΛCDM模型下宇宙仍倾向于开放，但扩展模型下偏好平坦宇宙，认为该信号是模型灵活性有限的伪影。
2026-04-26 astro-ph.CO
Dipolar Dark Matter and Cosmology
修正牛顿动力学（MOND）的现象学可以从某些偶极介质的“引力极化”机制中恢复，该偶极介质扮演着暗物质的角色。本文回顾了在标准广义相对论中偶极暗物质（DDM）的一个相对论模型，在一定的有效水平上描述了在引力场中可极化的流体。在宇宙学扰动论的一阶理论中，该模型等价于和谐宇宙学方案，或称拉姆达冷暗物质（CDM）模型。然而，在二阶，DDM的内能修改CDM产生的曲率扰动。这种校正，它依赖于二次偶极子，诱导一种新的类型的非高斯曲率扰动的双谱相对于标准CDM。普朗克卫星最近的观测对偶极场的原始值施加了严格的限制。
2013-12-25 astro-ph.CO gr-qc
CMBComp: A Simple and Accurate Compressed CMB Likelihood for Dark Energy, Curvature, and Massive Neutrinos
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of Michigan（密歇根大学）
提出CMBComp，一种紧凑且精确的压缩CMB似然函数，通过压缩SPA数据集（SPT-3G、ACT DR6、Planck PR3和PR4/NPIPE透镜）的几何信息，结合DESI DR2 BAO数据，在五个模型空间中验证其与全CMB链的高精度一致性。
2026-06-23 astro-ph.CO
Litmus tests of the flat $Λ$CDM model and model-independent measurement of $H_0r_\mathrm{d}$ with LSST and DESI
本文提出模型无关的迭代平滑框架，结合模拟 LSST SNIa 与 DESI 五年 BAO 数据，在四种宇宙学情形下检验平坦 $Λ$CDM，并预测不预设暗能量形式时对曲率和 $c/(H_0r_d)$ 的约束精度。
2025-05-16 astro-ph.CO gr-qc
Emerging spatial curvature can resolve the tension between high-redshift CMB and low-redshift distance ladder measurements of the Hubble constant
对哈勃常数的测量揭示了高红移（CMB）和低红移（距离阶梯）约束之间的紧张关系。到目前为止，无论是观测系统学还是新物理学都没有成功地解释这种张力。本文提出了一种解决哈勃常数问题的新方法。该解决方案是基于Simsilun模拟（相对论模拟宇宙的大尺度结构）与射线跟踪算法的实施。Simsilun模拟的初始条件设置为围绕$Λ$ CDM模型的扰动。然而，与标准宇宙学模型（即$Λ$ CDM模型+微扰）不同，在Simsilun模拟中，宇宙结构的相对论性和非线性演化导致出现空间曲率的现象，其中平均空间曲率从早期宇宙的空间平坦演化到稍微弯曲的现代宇宙。因此，与空间平坦的$Λ$ CDM模型相比，目前的扩张速度略快。射线追迹分析的结果表明，在初始条件符合普朗克约束的情况下，宇宙应该具有哈勃常数$H_0 = 72.5 \pm 2.1$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ .当重新运行Simsilun模拟而不施加非均匀性时，在这样的均匀模拟中推断出的哈勃常数为$H_0 = 68.1 \pm 2.0$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。因此，包括非线性相对论演化，导致出现的空间曲率可以解释为什么低红移的测量有利于更高的值相比，高红移的限制和缓解之间的紧张关系的CMB和距离阶梯测量的哈勃常数。
2018-05-30 astro-ph.CO 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
Quantifying Tensions between CMB and Distance Datasets in Models with Free Curvature or Lensing Amplitude
普朗克合作组最近对宇宙微波背景辐射（CMB）的测量产生了可以说是最有力的观测证据来支持宇宙学的标准模型，即空间平坦的$Λ$ CDM范式。在这项工作中，我们进行模型选择测试，以检查是否从普朗克2015年（P15）的基本CMB温度和大尺度极化各向异性数据更喜欢任何八个常用的单参数模型扩展相对于平坦的$Λ$ CDM。我们发现一个明确的偏好模型与自由曲率，$Ω_\mathrm{K}$，或自由振幅的CMB透镜电位，$A_\mathrm{L}$。我们还进一步开发了统计工具来衡量数据集之间的张力。我们使用高斯化方案，直接从后验样本中计算张力，使用基于熵的方法，惊喜，以及这里首次提出的校准证据比。然后，我们继续调查基础P15~CMB数据和其他六个CMB和距离数据集之间的一致性。在平坦的$Λ$ CDM中，我们发现基础P15~CMB数据和距离阶梯测量之间存在$4.8σ$张力，而前者与其他数据集一致。在弯曲的$Λ$ CDM模型，我们发现显着的紧张局势在大多数情况下，所产生的低功率的低$\ell$多极的CMB数据。然而，在平坦的$Λ$ CDM $+A_\mathrm{L}$模型中，除了CMB透镜测量外，所有数据集都与基本的P15~CMB观测一致，该测量仍然处于显著的张力中。这种紧张关系是由两个模型中的基本P15~CMB约束所产生的CMB透镜势的增加的功率驱动的，这指向潜在的未解决的系统效应或对标准平坦$Λ…
2016-10-07 astro-ph.CO
Model-independent Distance Calibration and Curvature Measurement using Quasars and Cosmic Chronometers
我们提出了一种新的模型无关的方法来确定空间曲率，并减轻影响使用类星体作为距离指标的圆形问题。宇宙天文台的测量被用来构建曲率依赖的光度距离$D^{\rm cal}_{L}(Ω_{K},z)$使用多项式拟合。基于重建的$D^{\rm cal}_{L}(Ω_{K},z)$和已知的类星体紫外-X射线光度关联，我们同时对曲率参数$Ω_{K}$和光度关联函数的参数进行了限制。该模型独立分析表明，在$2.1σ$水平上，轻度封闭宇宙（$Ω_{K}=-0.918\pm0.429$）是首选。通过校准的亮度相关性，我们建立了由1598个类星体距离模组成的新数据集，并使用这些校准的测量值来测试和比较标准$Λ$ CDM模型和$R_{\rm h}=ct$宇宙。两个模型都很好地解释了数据，尽管优化的平面$Λ$ CDM模型比$R_{\rm h}=ct$多了一个自由参数，并且贝叶斯信息准则对其惩罚更重。我们发现，$R_{\rm h}=ct$略优于$Λ$ CDM，可能性为$\sim57.7\%$对42.3%。
2019-12-02 astro-ph.CO
Baryon acoustic oscillation methods for generic curvature: Application to the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
我们开发的方法，调查重子声学振荡（BAO）功能的宇宙模型与非平凡的（但缓慢变化的）平均空间曲率：模型，不一定是平坦的，接近平坦，也没有恒定的空间曲率。我们的方法适用的模型类包括勒梅特-托尔曼-邦迪模型，修改后的重力宇宙学，非均匀宇宙学与反作用-在其中，我们没有一个预测的形状的空间2点关联函数，但我们仍然希望看到一个BAO功能在当今的星系分布，在形式上的过剩的星系2点关联函数。我们将我们的方法应用到重子振荡光谱巡天（BOSS）数据集，调查的Lambda冷暗物质（$Λ$ CDM）和时间逃逸宇宙学模型作为案例研究。在两个基准模型中测量的关联函数包含类似发音的BAO特征。我们使用相对的切向和径向BAO尺度来测量各向异性的Alcock-Paczyrobski失真参数，$ε$，这是独立的基本BAO首选的尺度。我们发现，$ε$是一致的，在这两个基准宇宙学为零，表明具有不同的空间曲率行为的模型可以占的相对位置的切向和径向BAO规模。我们使用$Λ$ CDM模拟来验证我们的方法。
2019-03-03 astro-ph.CO gr-qc
Beyond $Λ$CDM constraints from the full shape clustering measurements from BOSS and eBOSS
我们分析了扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）类星体样本的各向异性聚类测量的完整形状，以及重子振荡光谱巡天（BOSS）的组合星系样本。我们得到的约束的宇宙学参数独立的哈勃参数$h$的$Λ$ CDM模型的扩展，专注于宇宙学与自由暗能量状态方程参数$w$。我们结合的聚类约束与最新的CMB数据从普朗克获得的联合约束，这些宇宙学的$w$和额外的扩展参数-它的时间演化$w_{\rm{a}}$，物理曲率密度$ω_{K}$和中微子质量和$\sum m_ν$。在68%的置信限内，我们的联合约束与平坦$Λ$ CDM宇宙学模型是一致的.我们表明，普朗克数据能够将严格的约束的集群振幅今天，$σ_{12}$，在宇宙学与不同的$w$和目前的第一个约束的集群振幅为这样的宇宙学，这被发现是略高于$Λ$ CDM值。此外，我们表明，当我们改变$w$，并允许非平坦的宇宙学和物理曲率密度被使用，普朗克更喜欢一个弯曲的宇宙在$4σ$意义，这是$\sim2σ$高于当使用相对曲率密度$Ω_{\rm{K}}$。最后，当$w$自由变化时，聚簇仅对$\sum m_ν$的上限提供适度的改善（0.021 eV）。
2022-10-13 astro-ph.CO
Consistency of the nonflat $Λ$CDM model with the new result from BOSS
利用斯隆数字巡天（SDSS）-III重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布11（DR 11）中的137，562个红移范围$2.1\leq z\leq3.5$类星体，BOSS-SDSS合作估算了宇宙的膨胀速率$H(z=2.34)=222\pm7$ km/s/Mpc，并报告该值与平坦$Λ$ CDM模型在2.5 $σ$水平附近的预测存在矛盾。本文简要介绍了文献中为缓解张力所做的一些尝试，并证明了在具有正曲率的非平坦$Λ$ CDM模型中张力可以自然缓解.我们还通过考虑Planck、WP和BAO数据对非平坦$Λ$ CDM模型的约束条件进行了观测一致性检验。我们发现，非平坦的$Λ$ CDM模型约束与普朗克+WP数据更好地拟合的视线测量$H(z=2.34)=222\pm7$ km/s/Mpc，但只有在仍然有一个穷人适合的BAO横向测量的代价。
2015-12-01 astro-ph.CO gr-qc
Non-Gaussianity in the Cosmic Microwave Background Induced by Dipolar Dark Matter
在以前的工作[L。Blanchet和A. Le Tiec，Phys.Rev.D80，023524（2009）]，由星系尺度下的暗物质的现象学激发，引入了偶极暗物质（DDM）模型。在宇宙学微扰的线性阶，DDM的动力学被证明是相同的标准冷暗物质（CDM）。本文研究了宇宙学扰动理论中的二阶DDM模型。我们发现DDM流体的内能在偶极场中用二次项修正了CDM产生的曲率扰动。这种修正导致了一种新的类型的非高斯曲率扰动的双谱相对于标准CDM。留下未指定的偶极子场的原始振幅，这在原则上可以确定由一个更基本的描述DDM，我们发现，与通常的模型的原始非高斯性，非高斯性DDM诱导随时间增加后，辐射物质平等的超哈勃尺度。与标准CDM相比，DDM模型的这种独特特征因此可以在CMB和非高斯性的大尺度结构探测器中提供特定的签名。
2013-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Emergence of spatial curvature
本文研究了空间曲率的出现现象。这种现象在标准宇宙学模型中是不存在的，它有一个平坦的和固定的空间曲率（小扰动在标准宇宙学模型中被考虑，但它们的全局平均值消失，导致空间平坦在任何时候）。本文表明，随着宇宙结构的非线性增长，全球平均值偏离零。分析是基于{ \em沉默宇宙}（爱因斯坦方程的广泛的一类非均匀宇宙学解）。初始条件在早期宇宙中被设定为围绕$Λ$ CDM模型的扰动，该模型具有$Ω_m = 0.31$、$Ω_Λ= 0.69$和$H_0 = 67.8$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。随着结构的增长变得非线性，该模型偏离$Λ$ CDM模型，并且在当前时刻，如果在具有体积$V = (2150\,{\rm Mpc})^3$的域${\cal D}$上取平均（在这些尺度下，宇宙方差小得可以忽略），则给出：$Ω_m^{\cal D} = 0.22$，$Ω_Λ^{\cal D} = 0.61$，$Ω_{\cal R}^{\cal D} = 0.15$（在FLRW极限$Ω_{\cal R}^{\cal D} \to Ω_k$中）和$\langle H \rangle_{\cal D} = 72.2$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。考虑到低红移观测倾向于更高的哈勃常数和更低的物质密度，与CMB约束相比，低红移宇宙中空间曲率的出现可能是这些差异的一个可能的解决方案。
2017-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Novel null tests for the spatial curvature and homogeneity of the Universe and their machine learning reconstructions
在过去的几十年中获得的大量观测数据使宇宙学进入了一个精确的时代，并导致了标准宇宙学常数和冷暗物质范式的基础，称为$Λ$ CDM模型。考虑到这种一致性模型的许多可能的扩展，我们在这里提出了几个新的一致性测试，可用于探测偏离$Λ$ CDM。首先，我们推导出一个联合一致性检验的空间曲率$Ω_{k,0}$和物质密度$Ω_\textrm{m,0}$参数，只使用哈勃率$H(z)$，这可以直接从观测确定。其次，我们提出了一个新的测试可能偏离均匀性使用两个数据集的组合，无论是重子声学振荡（BAO）和$H(z)$数据或横向和径向的BAO数据，而我们也介绍了两个一致性测试$Λ$ CDM可以通过横向和径向BAO数据重建。然后，我们使用特定的机器学习方法，即遗传算法，以独立于模型的方式使用当前可用的数据重建上述测试。最后，我们还报告了一个$\sim 4σ$张力的过渡红移所确定的$H(z)$和径向BAO数据。
2021-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spatial Curvature and Large Scale Lorentz Violation
从局部测量和宇宙微波背景（CMB）测量得到的哈勃常数之间的紧张关系促使我们考虑超越$Λ$ CDM 1的宇宙学模型。研究了具有非零空间曲率的大尺度洛伦兹破坏模型中的宇宙学。空间曲率、宇宙学常数和宇宙学扭曲分布之间的简并性使得该模型能够描述已知的观测数据。通过对距离模与红移的关系的测量值与预测值的比较、物质密度随时间的演化以及有效宇宙学常数的演化，我们得到了空间曲率的一些约束条件.讨论了具有非零空间曲率的大尺度Lorentz破坏模型在这些约束条件下的性能。
2021-12-04 astro-ph.CO gr-qc
A comprehensive analysis of the compact phase space for Hu-Sawicki $f(R)$ dark energy models including spatial curvature
我们提出了一个全面的动力学系统分析均匀和各向同性Friedmann-Laudmartre-Robertson-Walker宇宙学的Hu-Sawicki $f(R)$暗能量模型的参数选择$\{n,C_1\}=\{1,1\}$。对于一个通用的$f(R)$理论，我们概述了程序的相空间，这在一般情况下是4维的紧化。我们还概述了如何，给定一个$f(R)$模型，可以确定相空间点的坐标，对应于当今的宇宙和方程的表面在相空间中，代表$Λ$ CDM演化历史。接下来，我们将这些程序应用到所考虑的胡-Sawicki模型。我们确定了一些新的功能的相空间的模型，如存在不变的子流形和2维片的不动点。我们确定物理上可行的相空间区域，对应于可能的物质占主导地位的时代的不动点，并讨论了非奇异的反弹，重新崩溃和循环演化的可能性。我们还提供了一个数值分析比较$Λ$ CDM演化和胡-Sawicki演化。
2022-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark energy cosmologies with spatial curvature using Supernovae JWST forecasting
针对哈勃常数张力与ΛCDM模型的平直性偏离问题，研究利用JWST预测的高红移Ia型超新星数据扩展距离阶梯法，结合现有超新星星表提升了空间曲率暗能量模型中物质密度参数的约束精度。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological backreaction within the Szekeres model and emergence of spatial curvature
本文讨论了Szekeres模型中的逆反应现象。宇宙学反反应描述了宇宙的平均整体演化如何偏离弗里德曼演化。分析是基于一个单一的宇宙学环境的模型和全球合奏的Szekeres模型（瑞士奶酪型和聚苯乙烯泡沫塑料型）。结果表明，宇宙结构的非线性增长与空间曲率$Ω_{\cal R}$（在FLRW极限$Ω_{\cal R} \to Ω_k$）的增长有关。如果在全球尺度上求平均，结果取决于假设的宇宙全球模型。在具有固定背景的Swiss-Cheese模型中，体积平均值遵循背景的演变，并且全局空间曲率平均为零（背景模型是空间平坦的$Λ$ CDM模型）。在没有固定背景的聚苯乙烯泡沫塑料型模型中，平均演化偏离了空间平坦的$Λ$ CDM模型，平均空间曲率从CMB处的$Ω_{\cal R} =0 $演化到$z =0$处的$Ω_{\cal R} \sim 0.1$。如果聚苯乙烯泡沫塑料模型正确地捕捉到了真实宇宙的演化特征，那么人们应该期待在我们的宇宙中，空间曲率应该建立起来（宇宙结构的局部增长），其平均全球平均值应该偏离零（反反应）。因此，本文预言低红移宇宙在空间上不应该是平坦的（即$Ω_k \ne 0$，即使在早期宇宙$Ω_k = 0$中也是如此），因此在分析低$z$宇宙学数据时，应该把$Ω_k$作为一个自由参数，独立于CMB约束。
2017-06-13 astro-ph.CO gr-qc
A $Λ$CDM bounce scenario
我们研究的是一个收缩的宇宙，它由冷的暗物质和辐射组成，并且具有正的宇宙学常数。从标准的宇宙学扰动理论中可以知道，在初始量子真空涨落的假设下，在这样一个收缩的宇宙中，在物质占主导地位的时刻，离开（声音）哈勃半径的共动曲率微扰的傅立叶模将几乎是标度不变的。此外，当有效状态方程由于宇宙学常数而略微为负时，离开（声音）哈勃半径的模式将具有轻微的红色倾斜，与观测结果一致。我们假设圈量子宇宙学捕捉到了时空的正确的高曲率动力学，这确保了大爆炸奇点被解决，并被反弹所取代。我们计算的扰动通过反弹的演变，并发现它们保持近尺度不变。我们还表明，在这个宇宙学中的标量扰动的幅度取决于冷暗物质的声速的组合，哈勃率在收缩分支的冷暗物质和辐射的能量密度相等的时间，和曲率标度的圈量子宇宙学反弹发生。重要的是，由于这种情况预测标量指数的正向运行，观察可能会区分它和通货膨胀模型。最后，对于一个小的冷暗物质的声速，这种情况下预测一个小的张量标量比。
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reanalyzing DESI DR1: 2. Constraints on Dark Energy, Spatial Curvature, and Neutrino Masses
Université de Genève（日内瓦大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Stanford（斯坦福大学）
本文利用DESI数据集和EFT方法，对暗能量、空间曲率和中微子质量等非最小宇宙模型进行约束，结合CMB和DESI全形状数据，改进了空间曲率和中微子质量的限制。
2026-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Intrinsic Matter Bispectrum in $Λ$CDM
在高斯曲率微扰下，我们给出了宇宙学扰动理论中物质二阶双谱的完全相对论计算。我们第一次使用二阶Einstein-Boltzmann程序SONG对重子和冷暗物质的双谱进行了完整的数值积分。本文回顾了前人的分析结果，并结合牛顿非线性演化、相对论初始条件、早期辐射效应和晚期宇宙学常数，给出了泊松规范二阶核的一个改进的解析近似.我们改进的内核提供了一个百分比水平适合在后期的大多数配置，包括等边形状和压缩极限的完整的数值结果。我们发现，重子声学振荡留下的印记，在物质的双谱，压缩形状的显着影响。
2016-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Revising the Hubble constant, spatial curvature and dark energy dynamics with the latest observations of quasars
本文利用射电类星体和以类星体为背景源的强引力透镜系统中的超紧致结构样本，对六个空间平坦和非平坦的宇宙学模型（$Λ$ CDM，PEDE和DGP）进行了约束.这两组类星体数据（6个强透镜系统和120个中等光度类星体的时间延迟测量，作为标准标尺校准）可以打破宇宙学参数（$H_0$，$Ω_m$和$Ω_k$）之间的简并性，因此为我们研究的6个宇宙学模型提供更严格的宇宙学约束。类星体样本的联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0$的估计，这与SH0ES合作的$Λ$ CDM和PEDE模型中从局部距离阶梯得出的估计非常一致。然而，在DGP宇宙学的框架下（特别是对于平坦宇宙），测量的哈勃常数与最近的普朗克2018结果非常一致。此外，我们的结果表明，零空间曲率是支持目前的透镜和非透镜类星体的观测，并没有显着偏离一个平坦的宇宙。对于我们研究的大多数宇宙学模型（平坦$Λ$ CDM、非平坦$Λ$ CDM、平坦PEDE和非平坦PEDE模型），导出的物质密度参数在所有数据集上与$Ω_m\sim 0.30$完全一致，这与最新的宇宙学观测结果一致。最后，根据统计准则DIC，虽然联合约束提供了实质性的观测支持平坦的PEDE模型，他们不排除暗能量是一个宇宙学常数和非平坦的空间超曲面。
2022-10-06 astro-ph.CO
Linear perturbations in Horndeski theories with spatial curvature
本文通过暗能量有效场论的模型无关方法，研究空间曲率对Horndeski理论中标量和张量扰动线性阶运动方程的影响，发现其与标量场扰动及模型参数化函数存在耦合。
2024-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Viable Singularity-Free f(R) Gravity Without a Cosmological Constant
一些作者认为，自洽的$f(R)$重力模型不同于$Λ$ CDM几乎被排除在外。面对这样的说法，我们提出了一个特殊的双参数$f(R)$模型，它：（a）是宇宙学上可行的和区别于$Λ$ CDM;（b）是兼容的相对论恒星的存在;（c）是免费的里奇标量在宇宙学演化过程中的奇异性和（d）允许增加高曲率的修正，可能是相关的通货膨胀。
2009-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Local probes strongly favor $Λ$CDM against power-law and $R_h=ct$ universe
我们利用现有的局域探测器对三种宇宙学模型进行了约束，即协谐冷暗物质加一个宇宙学常数（$Λ$ CDM）模型、幂律（PL）模型和$R_h=ct$模型，其中包括Ia型超新星（SNe Ia）的JLA汇编、哈勃常数（H（z））的直接测量和重子声学振荡（BAO）.对于$Λ$ CDM模型，我们考虑了两种不同的情况，即零空间曲率和非零空间曲率。我们发现，通过单独使用JLA，它是不可区分的$Λ$ CDM和PL模型，但$R_h=ct$模型是强烈不赞成。如果我们结合JLA+H（z），则$Λ$ CDM模型比其他两个模型更受欢迎。所有三个数据集的组合也支持$Λ$ CDM作为最佳模型。我们还利用低红移（$z<0.2$）数据对宇宙学方法中的减速参数进行了约束，发现只有$Λ$ CDM模型与宇宙学方法是一致的。然而，没有强有力的证据来区分平坦和非平坦的$Λ$ CDM模型单独使用本地数据。
2018-08-01 astro-ph.CO
Spatial curvature sensitivity to local $H_0$ from the Cepheid distance ladder
在过去的几年里，低和高红移的观测引发了测量现今膨胀率$H_0$的紧张局势。更令人费解的是，来自普朗克任务的观测数据指向了一个封闭宇宙的$3.4σ$证据，进一步挑战了宇宙学的$Λ$ CDM一致性模型。最近，一个直接观测的测试已经提出了判别宇宙学模型中的空间曲率的影响。该测试是基于基本的距离-通量-红移关系的光度距离模，$Δμ$。我们重新检查了这个测试的结果，并表明，实现所需的$Δμ$的灵敏度，以区分宇宙模型是物质上远比以前认为的更具挑战性。武装超新星Ia型（SN Ia）的数据，使用造父变星测量的距离校准，我们应用测试原型空间非平坦的模型，改善了$H_0$的张力，并表明$3σ$轮廓$Δμ$这些模型预测重叠的68\% CL SN Ia残差相对于$Λ$ CDM。这意味着空间曲率对造父变星距离阶梯的局部$H_0$测量不敏感。
2021-10-11 astro-ph.CO
$Λ$CDM Model Against Gravity-Thermodynamics Conjecture: Observational Constraints After DESI 2024
本研究基于Tsallis熵-面积关系的引力-热力学猜想，结合DESI 2024等多组观测数据，通过Tsallis宇宙学框架分析$\Lambda$CDM模型的潜在偏离，验证了模型合理性并对比了两种宇宙学模型。
2025-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on dark energy parametrizations after DESI 2024: Persistent deviation from standard $Λ$CDM cosmology
本研究基于DESI 2024 BAO、CMB及多种SNIa数据，验证了超越CPL的BA和Padé暗能量参数化，发现标准ΛCDM模型中wΛ=-1.0的偏离在这些参数化中持续存在。
2025-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Separate universe approach to evaluate nonlinear matter power spectrum for non-flat $Λ$CDM model
宇宙的空间曲率（$Ω_K$）是最基本的物理量之一，可以与早期宇宙物理学联系起来。本文提出了一种计算“非平坦”$Λ$ CDM模型的非线性物质功率谱$P(k)$的近似方法，该方法采用分离宇宙（SU）模型，即曲率对结构形成的影响与长波长密度涨落的影响等效（$δ_{\rm b}$）在“平坦”$Λ$ CDM模型中的局部体积中，通过非平坦和平坦模型中背景宇宙学参数和红移之间的特定映射。通过利用$P(k)$对$δ_{\rm b}$（相当于$Ω_K$）的归一化响应（它描述了非零$Ω_K$如何改变$P(k)$作为$k$的函数）很好地近似于对平坦模型中哈勃参数$h$的响应这一事实，我们的方法允许人们通过拟合公式或仿真器将平坦宇宙学的$P(k)$预测推广到非平坦宇宙学。我们使用$N$体模拟的非平坦$Λ$ CDM模型与$|Ω_K|\leq 0.1$表明，我们的方法可以预测$P(k)$的非平坦模型高达$k \simeq 6\,h{\rm Mpc}^{-1}$的红移范围$z\simeq [0,1.5]$，分数精度在$\sim 1$ %，大致对应于弱透镜宇宙学与即将到来的调查的要求。我们发现，仿真器，那些建立在平坦的宇宙学，如欧几里德仿真器，可以预测非平坦的$P(k)$与最少的退化。
2022-06-03 astro-ph.CO
Possible evidences for physics beyond $Λ$CDM from DESI DR2 data
College of Physics Science and Technology, Hebei University（河北大学物理科学与技术学院）
利用DESI DR2数据模型无关方法发现宇宙膨胀速度在特定红移区间可能加速或减速，并在特定红移区间内发现w_x与w_t的关系。
2026-04-13 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark energy after DESI DR2: a challenge for $Λ$CDM paradigm?
Presidency University（总统大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Universidad Católica del Norte（北天主教大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Liaoning Normal University（辽宁师范大学）
研究通过多观测数据集对比，发现相互作用暗能量模型在部分数据集上略占优，但整体上对ΛCDM范式无显著支持。
2026-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Challenging the $ω_0ω_a$CDM parametrization through rational expansions in view of DESI data release
SUNY Polytechnic Institute（纽约州立大学理工学院）；Al-Farabi Kazakh National University（阿尔法拉比哈萨克国立大学）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）
针对DESI 2025最新结果，本文分析三类基于帕德逼近的有理展开暗能量参数化模型，通过多红移探针MCMC分析与统计准则对比，发现帕德宇宙学模型表现不劣于$ω_0ω_a$CDM，部分模型统计表现更优且稳定性更强。
2025-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Empirical Validation: Investigating the $Λ_s $CDM Model with new DESI BAO Observations
本文结合 Planck 2018、Pantheon 与最新 DESI BAO 数据检验带符号切换宇宙学常数的 $Λ_s$CDM，表明其有望缓解哈勃与 $S_8$ 等宇宙学张力。
2025-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Stable Large-Scale Perturbations in Interacting Dark-Energy Model
发现在暗扇形相互作用$Q$正比于冷暗物质能量密度（CDM）$ρ_m$和暗能量状态参数$w_d$为常数的模型中，超哈勃尺度上的密度扰动演化是不稳定的.为了避免不稳定性，本文提出了一种新的能量-动量传递的协变模型。然后，我们证明了在我们的模型中，在只被DE和CDM填充的宇宙中，曲率扰动的大尺度不稳定性是可以避免的。此外，通过引入辐射和重子的附加分量，我们计算了辐射时代的主要非绝热模，发现这些模在单位数量级上以指数的幂律增长。
2013-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on a modified-gravity model with an exponential function of the curvature using the expansion history, the RSD, and the Pantheon+SH0ES data
本文利用膨胀历史、RSD和Pantheon+SH0ES数据，对包含曲率指数函数的f(R)修正引力模型进行约束，发现该模型在排除b=0的同时能调和H0张力，是描述宇宙演化的可行替代方案。
2025-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the curvature of the Universe and dynamical dark energy from the Full-shape and BAO data
我们提出了限制的$Λ$ CDM，$w_0$ CDM，和$w_0 w_a$ CDM模型的参数，从联合分析的全形状，重子声振荡（BAO），大爆炸核合成（BBN）和超新星的数据。我们的限制是完全独立的宇宙微波背景（CMB）各向异性的数据，但竞争对手的CMB的参数误差条的限制。我们发现空间曲率与平坦宇宙$Ω_k=-0.043_{-0.036}^{+0.036}$（$68\%$ C.L.）一致;暗能量状态方程参数$w_0$被测量为$w_0=-1.031_{-0.048}^{+0.052}$（$68\%$ C.L.），与宇宙常数一致这个结论也适用于时变的暗能量状态方程，我们发现了$w_0=-0.98_{-0.11}^{+0.099}$和$w_a=-0.33_{-0.48}^{+0.63}$（都在$68\%$ C.L.）。从分析中排除超新星数据并没有显著削弱我们的边界。这表明，使用一个单一的外部BBN先验，全形状和BAO数据可以提供强大的非最小宇宙学模型的CMB无关的约束。
2021-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Investigating the $w$CDM Model with Latest DESI BAO Observations
本研究利用DESI BAO等数据集约束$w$CDM模型，发现暗能量状态方程可能偏离宇宙学常数，且与$H_0$张力缓解相关，模型优于标准$Λ$CDM。
2025-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Quasar cosmology: dark energy evolution and spatial curvature
我们分析了宇宙学中的一些公开辩论，根据最新的类星体（QSO）样本，涵盖了广泛的红移范围高达$z\sim7.5$，结合Ia型超新星（SNe）和重子声学振荡（BAO）。事实上，用高红移数据扩展宇宙学分析是区分不同宇宙学模型的关键，这些模型在低红移时是简并的，并允许对可能的暗能量（DE）演化进行更好的约束。此外，我们还讨论了BAO，SNe和类星体数据的组合，以了解它们的兼容性和扩展的标准宇宙学模型的影响。具体来说，我们考虑一个平坦和非平坦的$Λ\mathrm{CDM}$宇宙学，一个平坦和非平坦的DE模型与常数DE状态方程参数（$w$），和四个平坦的DE模型与变量$w$，即Chevallier-Polarski-Linder和Jassal-Bagla-Padmanabhan模型，和一个“指数”和Barboza-Alcaniz参数化。我们发现，联合分析类星体+SNe与BAO是唯一可能的背景下，一个平坦的宇宙。事实上，BAO确认了假设弯曲几何的平坦条件，而SNe+QSO显示了封闭空间的证据。我们还发现$Ω_{M,0}=0.3$在所有数据集假设一个平面$Λ\mathrm{CDM}$模型。然而，所有其他模型在2-3 $σ$与SNe+QSO+BAO组合数据集时显示出统计上显著的偏差。在DE密度随时间演化的模型中，SNe+QSO+BAO数据总是倾向于$Ω_{M,0}>0.3$、$w_{0}<-1$和$…
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Joint Curvature and Growth Rate measurements with Supernova Peculiar Velocities and the CMB
Universidade Federal do Espírito Santo（埃斯皮里托圣托联邦大学）；Aix Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM（艾克斯-马赛大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Observatório do Valongo, Universidade Federal do Rio de Janeiro（瓦隆戈天文台，里约热内卢联邦大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
本文利用Ia型超新星和CMB数据联合测量σ₈、γ和Ω_k，发现允许自由γ和Ω_k时存在正曲率暗示，且CMB与SN数据互补，能同时测量这三个参数。
2026-07-08 astro-ph.CO gr-qc
KiDS-Legacy: Constraining dark energy, neutrino mass, and curvature
Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn（波恩大学阿戈兰德天文学研究所）；Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute (AIRUB), German Centre for Cosmological Lensing（鲁尔大学波鸿分校物理与天文学院天体物理研究所（AIRUB）德国宇宙学透镜研究中心）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术高等能源物理研究所（IFAE））
本文利用KiDS-Legacy数据结合外部探测手段，研究宇宙学约束问题，探讨空间曲率、中微子质量及暗能量演化对宇宙学参数的影响。
2026-05-10 astro-ph.CO
Differing Manifestations of Spatial Curvature in Cosmological FRW Models
本研究发现宇宙学FRW模型中光子测地线与弗里德曼方程的空间曲率参数存在“曲率滑移”，多数据集联合分析验证了该现象，修正模型拟合效果优于标准ΛCDM模型，可能反映FRW度规与ΛCDM动力学的内在不一致。
2024-10-31 astro-ph.CO
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同，非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致，我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据，都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率，并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing departures from $Λ$CDM by late-time datasets
Babeș-Bolyai University（博巴伊-波约大学）；Khazar University（哈萨尔大学）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sez. di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
本文利用晚期时间观测数据集，研究动态暗能量相对于宇宙常数的偏好，发现部分模型在1-2σ水平上偏好动态暗能量，但数据仍不足以排除ΛCDM模型。
2026-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
