The Fate of the Universe: Dark Energy Dilution?
我们研究了暗能量在未来衰减和宇宙停止加速的可能性。宇宙学观测倾向于暗能量的状态方程小于-1，这一事实可能是暗能量将在未来衰减的信号。这个结论是基于将w<-1解释为暗能量与另一种流体相互作用的信号。我们通过宇宙学数据确定相互作用，并将其外推到未来。由此得到的暗能量的能量密度变为rho=a^{-3（1 +w）}e^{-β（a-1）}，即它对a >> a_o=1有指数抑制。在这种情况下，宇宙最终被另一种流体所主宰，这种流体可能是物质，宇宙在不久的将来停止加速。
2007-01-23 astro-ph
Section on Prospects for Dark Matter Detection of the White Paper on the Status and Future of Ground-Based TeV Gamma-Ray Astronomy
这是一份关于暗物质科学工作组的研究结果的报告，该工作组负责撰写关于TeV伽马射线天文学的现状和未来的白皮书。该白皮书由美国物理学会委托撰写，全文可在astro-ph（arXiv：0810.0444）上找到。本节详细讨论了未来伽马射线实验探测暗物质的前景，以及伽马射线测量与其他间接、直接或基于加速器的搜索的互补性。我们的结论是，任何对暗物质的全面搜索都应该包括伽马射线观测，既要识别暗物质粒子（通过伽马射线光谱的特征），又要测量星系晕中暗物质的分布。
2008-12-03 astro-ph
Absorption of dark matter by a supermassive black hole at the Galactic center: role of boundary conditions
分析了银河系核球星的引力散射和核球中心超大质量黑洞的吸收共同作用导致的银河系中心暗物质分布的演化。注意力集中在黑洞的边界条件。结果表明，它的形式取决于暗物质粒子的能量。计算了修正后的暗物质粒子到黑洞上的通量。对吸收的暗物质数量的估计表明，暗物质在黑洞总质量中所占的比例可能很大。计算了核球中心部分的暗物质密度。它表明，最近观察到的伽马辐射从银河系中心可以归因于湮灭的暗物质与此密度。
2005-03-31 astro-ph
Constraints on perfect fluid and scalar field dark energy models from future redshift surveys
我们讨论了未来的测光和光谱红移调查可以把暗能量通过重子振荡的功率谱的约束。我们用理想流体或标量场来模拟暗能量，并考虑了线性增长函数中包含的信息。我们发现，增长函数有助于打破简并的暗能量参数，并减少约30%的误差$w_0,w_1$，使更有吸引力的测光红移的基础上的测量。我们发现，一个200平方度的光谱调查达到$z = 3$可以约束$w_0,w_1$内$Δw_0=0.21,Δw_1=0.26$和$Δw_0=0.39,Δw_1=0.54$使用光度红移与绝对不确定度为0.02。在标量场的情况下，我们表明，暗能量的逆幂律势的斜率$n$可以被约束到$Δn=0.26$（光谱红移）或$Δn=0.40$（光度红移），即优于未来的地面超新星调查或CMB数据。
2004-05-02 astro-ph
Signatures of the Milky Way's Dark Disk in Current and Future Experiments
在盘状星系的分级结构形成模型中，一个暗物质盘的形成是由于大质量的卫星优先被拖到盘平面中溶解。在这里，我们量化的重要性，这个黑暗的磁盘直接和间接的暗物质检测。暗盘相对于地球的低速度增强了在低反冲能量的直接探测实验中的探测率。对于质量M_{WIMP} >~ 50 GeV的WIMP，在5 - 20 keV的反冲能范围内，探测率增加到3倍。将其与较高能量下的速率进行比较，对M_{WIMP}敏感，提供了更强的质量约束，特别是对于M_{WIMP} >~100 GeV。年调制信号被暗盘显著增强，并且调制相位相对于暗晕移动约3周。一旦暗盘的性质被未来的天文观测所确定，观测到的相位随反冲能量的变化就决定了M_{WIMP}。相对于太阳系而言，暗盘中粒子的低速显着提高了太阳中WIMP的捕获率，导致来自太阳的中微子通量增加，这可以在当前和未来的中微子望远镜中检测到。当rho_d/rho_h=0.5时，暗盘对地球中微子反转换产生的μ子通量的贡献比SHM增加了约5倍。
2008-11-26 astro-ph
Complementarity of Future Dark Energy Probes
近年来，大量的未来调查已经被建议限制暗能量的性质。在本文中，我们采用一个binning方法的状态方程因子“w”，并讨论如何未来的弱透镜，星系团计数，超新星和重子声学振荡调查约束状态方程在不同的红移。我们分析了一些有代表性的未来调查，即DES，PS1，WFMOS，PS4，EUCLID，SNAP和SKA，并执行主成分分析的“w”箱。我们还采用了普朗克宇宙微波背景测量剩余的宇宙学参数的先验。我们研究的红移一个特定的调查约束状态方程最好，有多少主成分显着确定。然后，我们指出哪些调查将是充分的补充。我们发现，弱透镜调查，如EUCLID，将约束状态方程最好，并能够约束的顺序的三个重要的模式。另一方面，重子声学振荡巡天提供了一个独特的机会来探测相对高红移的状态方程。
2008-07-20 astro-ph
Future Supernovae observations as a probe of dark energy
我们研究了未来超新星数据的改进对我们理解暗能量问题的潜在影响。我们仔细研究了不同的拟合函数，可以用来参数化的暗能量模型的相对效用，并提供具体的原因，为什么一个特定的选择（基于状态方程的参数化）是更好的，在几乎所有的情况下。我们讨论了一个有代表性的暗能量模型样本的细节，并展示了未来的超新星观测如何区分这些。作为一个具体的例子，我们考虑拟议中的“SNAP”卫星，该卫星计划观测大约2000颗超新星。我们将展示如何SNAP类数据集单独采取将是一个强大的一个家庭的模型，将近似由一个常数的状态方程的宇宙膨胀的最新时代之间的一个强大的duplex。我们展示了这个家庭如何包括迄今为止提出的大多数暗能量模型。然后，我们展示了如何一个独立的测量$Ω_{\rm m}$可以让SNAP探测的状态方程的演变，以及，允许进一步的歧视提出的暗能量模型之间的更大的类。我们研究了卫星设计参数对这种方法的影响，以区分模型和比较SNAP替代测量。我们确定，如果我们充分利用SNAP的精度，它提供了一个非常强大的探测器。
2002-04-02 astro-ph
Optimizing future imaging survey of galaxies to confront dark energy and modified gravity models
我们认为，在何种程度上，未来的星系成像调查可以区分暗能量和修改后的重力模型的起源宇宙加速。动力学暗能量模型可能与修正引力模型具有相似的膨胀率，但预测了不同的结构历史增长。我们用$w_0$和$w_a$这两个参数来参数化宇宙膨胀，用Linder的$γ$来参数化密度涨落的线性增长率。暗能量模型一般预测$γ\approx 0.55$，而DGP模型$γ\approx 0.68$。为了确定未来的成像调查是否可以将$γ$限制在20%（或$Δγ<0.1$）以内，我们对弱透镜调查（如正在进行的Hyper Suprime-Cam（HSC）项目）进行Fisher矩阵分析。在总观测时间固定的条件下，计算了品质因数（FoM）作为曝光时间$\texp$的函数。我们发现，断层扫描技术有效地提高了FoM，它有一个广泛的峰值周围$\texp\simeq {\rm several}\sim 10$分钟;浅和广泛的调查是首选约束的$γ$参数。虽然$Δγ< 0.1$不能单独通过HSC弱透镜巡天来实现，但可以通过结合后续的光谱巡天（如WFMOS和/或未来的CMB观测）来改善约束。
2007-07-22 astro-ph
A measure of the impact of future dark energy experiments based on discriminating power among quintessence models
我们评估未来的数据集区分不同的精髓暗能量模型的能力。这种方法提供了一种替代措施，用于评估未来实验的影响，相比之下，大量的文献比较实验在抽象的参数空间和最近的工作，评估约束力的实验对个别参数空间的特定的精髓模型。我们使用未来数据集的暗能量任务组（DETF）模型，并比较由DETF指定为阶段2，3和4的实验的区分能力。我们的工作揭示了在比较第三阶段和第二阶段时，辨别力的最小增加，但是在进入第四阶段时，辨别力有了非常惊人的增加。我们还看到证据表明，即使在DETF第4阶段的适度改进也可能导致在精华暗能量模型中具有更显着的区分能力。我们开发和演示的技术，使用独立测量模式的状态方程作为一个共同的参数空间，在其中比较不同的精髓模型，我们认为，这种技术是一个强大的。我们使用PNGB，指数，Albrecht-Skordis和逆跟踪器（或逆幂律）模型进行这项工作。我们的主要结果之一是，区分这些模型的目标是对未来暗能量实验能力的具体衡量。实验必须比DETF第4阶段的模拟实验更好，以完全满足这一目标。
2009-05-18 astro-ph
Searching for Dark Matter with Future Cosmic Positron Experiments
在星系晕中湮灭的暗物质粒子可以提供一个可能在即将进行的实验中观察到的正电子流，比如PAMELA和AMS-02。我们讨论的光谱特征，这可能与暗物质湮灭的正电子光谱，并评估在未来的实验中观察这些功能的前景。尽管我们关注的是一些特定的暗物质候选者、中性子和卡鲁扎-克莱因态，但我们以独立于模型的方式进行研究。我们还重新审视了HEAT观测到的正电子谱。
2004-09-09 astro-ph hep-ph
Probing Dark Energy with Baryonic Acoustic Oscillations from Future Large Galaxy Redshift Surveys
我们表明，在大型高红移星系巡天中测量重子声振荡提供了一个精确的途径来测量暗能量。宇宙微波背景提供了振荡的尺度，作为可以在星系团中测量的标准标尺，从而产生哈勃参数和角直径距离作为红移的函数。这反过来又使人们能够探测暗能量。我们使用Fisher矩阵形式主义研究的统计误差红移调查z=3和报告错误的宇宙学，同时边缘化了大量的宇宙学参数，包括一个依赖于时间的状态方程。利用红移测量结合宇宙微波背景卫星数据，对宇宙学常数模型的ω_x、w（z=0.8）和dw（z）/dz的测量误差分别为0.037、0.10和0.28。具有较小负w（z）的模型允许更严格的约束。我们测试和讨论的红移，测量条件和基准模型的性能的依赖。我们发现的结果是具有竞争力的性能，未来的超新星Ia调查。我们的结论是，红移调查提供了一个有前途的独立途径的测量暗能量。
2003-07-26 astro-ph
Classifying the Future of Universes with Dark Energy
我们对未来的宇宙进行了分类，一般的宇宙学模型包括物质和暗能量。如果暗能量的状态方程小于-1，宇宙的年龄就变得有限。我们计算宇宙的其余年龄为这样的宇宙模型。还研究了未来物质密度扰动增长的行为。我们发现，当暗能量的状态方程小于-1时，球形超密度区的坍缩发生了很大的变化。
2005-07-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle vs. future event horizon in interacting holographic dark energy model
通过选择未来事件视界作为平坦FLRW宇宙的视界，我们证明了虽然相互作用全息暗能量模型能够解释幻影分界线穿越，但该模型不遵守热力学第二定律.我们证明，如果把粒子事件视界看作宇宙的视界，除了用热力学第二定律描述$ω=-1$穿越外，还可以适当地确定跃迁时刻暗物质与暗能量密度的比值.在这种方法中，在从精华到幻影的第一次转变之后，存在从幻影到精华阶段的另一个转变，其避免了大裂口奇点。
2007-02-07 astro-ph gr-qc
Inelastic Dark Matter at DAMA, CDMS and Future Experiments
DAMA年度调制签名，解释为一个自旋独立的WIMP耦合的证据，似乎与CDMS的零结果相冲突。然而，在“非弹性暗物质”的模型中，实验是相容的。在超对称理论中，非弹性暗物质可以作为与单重标量混合的超中微子的实分量出现。与普通的超中微子暗物质相比，这种粒子可以满足所有的实验限制，同时给出适当的遗迹丰度。我们讨论了在DAMA上看到的信号的修改，特别注意到调制和未调制分量中低能事件的强烈抑制。我们讨论了未来的实验，重点区分非弹性暗物质从普通的暗物质，并强调与重靶核，如氙和钨的实验的意义。
2002-08-22 astro-ph hep-ph
Probing the Evolution of the Dark Energy Density with Future Supernova Surveys
暗能量密度的时间依赖性可能是宇宙中暗能量性质的重要线索。我们表明，未来的超新星数据从专用望远镜（如SNAP），当与附近的超新星的数据相结合，可以用来确定如何暗能量密度$ρ_X(z)$取决于红移，如果$ρ_X(z)$不是太接近一个常数。为了定量比较，我们对一些暗能量模型进行了广泛的研究。基于这些模型，我们模拟了数据集，以表明我们确实可以重建暗能量密度的时间依赖性的正确符号，在以$1+w_0 = -w_1 z_{max}/3$为中心的简并区域之外（其中$z_{max}$是调查的最大红移，例如，SNAP的$z_{max}=1.7$）。我们强调，在相同的数据下，人们可以直接获得更多关于暗能量密度的信息（以及它的时间依赖性），而不是关于它的状态方程。
2004-02-03 astro-ph hep-ph
The oscillating dark energy: future singularity and coincidence problem
我们用两种等价的形式来考虑具有周期状态方程的振荡暗能量：理想流体和标量张量理论。结果表明，这种暗能量是早期暴胀与晚期加速统一的自然途径。我们展示了它如何描述从减速到加速或从非幻影到幻影时代的过渡，以及它如何解决巧合问题。振荡（幻影）宇宙的有限时间未来奇点的发生也进行了研究。
2006-04-15 astro-ph gr-qc hep-ph
The Role of Wino Content in Neutralino Dark Matter
我们研究了具有非普适高吉诺质量的超对称模型的暗物质前景。我们发现，对于非常特殊的值的软超光速破缺的加庚诺质量，M2/M1，最轻的电荷和最轻的中性伴子之间的增强的共湮灭效率发生，允许标量与质量远高于正常接受的极限可行的暗物质在普遍的情况下。作为一个具体的例子，我们研究模型的隐藏部门gaugino凝聚。这些模型表现出高的标量质量，以前认为是危险的，和必要的自由度的比例的高吉诺质量。宇宙学可行的参数空间的区域进行了调查，允许非常具体的声明，以作出有关的内容超自然破坏隐藏部门。
2001-02-07 astro-ph hep-ph
The Role of Baryons in Unified Dark Matter Models
我们讨论的重要性，包括重子在分析统一的暗物质的情况下，专注于玩具模型，涉及广义Chaubergin气体。我们确定这个统一的暗物质的情况下，从大尺度结构，Ia型超新星和CMB的数据显示如何这个组件可以带来一个不同的行为，从经典的$Λ$ CDM，从而激励这种类型的模型的进一步研究的观测约束。我们还推测有趣的新功能，这可能是重要的非线性尺度在这种情况下。
2003-04-23 astro-ph gr-qc hep-ph
The Fate of Dark Energy
通过对当前宇宙学数据的研究，特别是对CMB、SNeIA和LSS的研究，我们发现，对于暗能量状态方程的简单线性模型，宇宙的未来命运可以在以下两个极端之间变化：（1）尺度因子的发散只有7 Gyr，（2）宇宙的无限寿命，暗能量在所有未来时间占主导地位;（III）消失的暗能量，其中宇宙渐近线为$t \to \infty$到$a(t) \sim t^{2/3}$ { \it，即}物质支配我们得出了一个可怕的结论，那就是我们过去光锥中的任何数据都无法在这些未来场景中做出选择。
2003-01-29 astro-ph gr-qc hep-ph
