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用有效流体方法研究修正引力的宇宙学约束

宇宙学与河外天体物理 2021-05-27 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

修正引力(MG)模型的宇宙学约束很少被严格地给出。首先,尽管一般 MG 模型(即背景与扰动)与标准宇宙学模型演化不同,通常却假设 Λ\LambdaCDM 背景。这种处理不正确,并且在精确宇宙学时代可能引入宇宙学参数中不必要的偏差。其次,中微子质量在分析中通常被固定,这可能掩盖其与 MG 参数的关系。在之前的两篇论文中,我们表明通过使用有效流体方法,我们能够在相当一般的 MG 模型中精确计算可观测量。我们方法的一个吸引人的优势是它允许在 Boltzmann 求解器中非常容易地实现此类模型(即更少出错),同时拥有有效流体的有用解析描述以理解底层物理。本文阐明了有效流体方法如何被用于开展 MG 模型中宇宙学约束的恰当分析。我们研究了三种 MG 模型,并在我们的马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)分析中包含了中微子质量之和作为变化参数。两个模型(即 Designer f(R)f(R) [DES-fR] 和 Designer Horndeski [HDES])具有匹配 Λ\LambdaCDM 的背景,而第三个模型(即 Hu &\& Sawicki f(R)f(R) 模型 [HS])的背景不同于标准模型。由此我们估计了在约束 MG 参数与中微子质量时背景的相关程度。我们在流行的 Boltzmann 求解器 CLASS 中实现了这些模型,并使用近期可用数据(即 Planck 2018、CMB 透镜、BAO、SNIa Pantheon 编录、来自 SHOES 的 H0H_0 以及 RSD Gold-18 编录)来计算 MG 参数中考虑偏离 Λ\LambdaCDM 模型的严格宇宙学约束。[删节]

关键词

引用

@article{arxiv.2012.05282,
  title  = {Cosmological constraints with the Effective Fluid approach for Modified Gravity},
  author = {Wilmar Cardona and Rubén Arjona and Alejandro Estrada and Savvas Nesseris},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05282},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 3 figures, 4 tables. References added. Matches published version in JCAP