摘要
本文中我们介绍了用高斯过程去限制一系列的宇宙学参数，以及将引力波作为标准铃声运用在对宇宙学参数和模型限制的研究中。我们首先介绍了宇宙学标准模型、引力波物理的基本内容，接着介绍了我们工作中用到的宇宙学观测数据以及引力波模拟数据，还有我们主要的数据处理方法，然后我们介绍了我们在宇宙学以及引力波宇宙学中的几个工作。 不同于传统的参数限制方法，我们发展了一种模型独立的方法去重构宇宙学的若干参数。我们用到了非参数化的数据处理方法——高斯过程，通过高斯过程，我们可以将观测数据重构成我们需要的函数，进而重构出我们想要研究的宇宙学参数以及我们对某一参数设定的零检测函数。我们的方法优势在于不需要假定相关的宇宙学模型，继而不会引起模型偏差。我们可以直接从观测数据给出相关宇宙学参数的限制。我们通过超星新的观测数据模型独立地重构出了暗能量与暗物质的相互作用;用宇宙计时器、重子声学振荡给出的哈勃参数数据结合超新星的光度距离数据对宇宙空间曲率，光速的常数性质进行了零检测。同时我们也通过模拟数据对我们方法的精度做了详细的检验。我们发现现有的数据倾向于标准模型ΛCDM模型，我们并没有检测到偏离标准模型的信号。 随着人类第一次直接探测到引力波信号，引力波天文学进入了新的发展时期。我们研究了引力波作为标准铃声应用于宇宙学参数的限制。由于缺乏真实的观测数据，我们基于引力波探测器制造了模拟数据，从而对将来的引力波限制宇宙学参数的能力作了预言性的分析。我们分析了双星系统产生的引力波结合电磁对应体可以给出光度距离和红移的关系。我们基于第三代地面引力波探测器爱因斯坦望远镜，结合双中子星或者中子星黑洞双星旋进时期产生的引力波制造了一系列的模拟数据。并用多种数据处理方法对宇宙学参数作出限制。此外我们基于空间探测器激光干涉空间天线的模拟数据对重构暗能量与暗物质的相互作用进行了再次分析。我们的工作显示引力波作为标准铃声可以提供不同于传统电磁信号的另一种选择，对宇宙学参数和模型的研究具有重要意义。
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