Quintessence and the Curvature of the Universe after WMAP
我们研究具有常数（有效）状态方程的精粹模型。它调查是否这样的精髓模型是一致的宇宙的负空间曲率相对于WMAP任务测量的宇宙微波背景辐射的各向异性。如果再电离是可忽略的小，它被发现，这样的模型与负曲率是容许的，由于几何退化。然而，如WMAP的偏振测量所示，到最后散射表面的非常高的光学深度τ将排除这种模型。
2003-06-06 astro-ph
Enlarged quintessence cosmology
我们表明，流体与大量耗散压力和精华物质的组合可以同时驱动加速膨胀阶段，并解决我们当前宇宙的巧合问题。然后，我们研究了一些与观测到的宇宙加速相兼容的场景。
2000-07-19 astro-ph gr-qc
Quintessence dissipative superattractor cosmology
我们研究了最简单的经典耗散暗物质吸引子宇宙学，其特征是经典的恒重指数和幂律展开。我们证明了一类加速重合解吸引子解收敛到这个渐近行为。尽管它的简单性，这样的“超级吸引子”制度提供了一个模型，最近的宇宙，也表现出一个极好的适合超新星光度观测和没有年龄冲突。我们的最佳拟合给出幂律指数的$α=1.71\pm 0.29$。我们计算这个政权的密度和熵扰动的演变。
2001-04-17 astro-ph gr-qc
Quintessence Cosmology and Varying $α$
如果从遥远的类星体的观测报告的测量的精细结构常数的时间变化是正确的，结合欧克陆极限，他们将强烈约束类的精华潜力。如果这些结果被证明是有效的，未来的卫星实验（STEP）应该测量弱等效原理的诱导违反。未来对附近$(z \siml 0.5)$吸收系统的宇宙学观测将清楚这种变化是否显著。
2002-03-15 astro-ph hep-ph
Simulating Reionization in Numerical Cosmology
将辐射转移效应纳入宇宙学流体动力学模拟对于理解星系际介质（IGM）如何从中性介质过渡到几乎完全电离的介质是必不可少的。在这里，我们提出了一个近似的数值方法，旨在研究在统计意义上的宇宙密度场是如何电离的一组离散点源。在我们的程序中，还自洽地计算了漫射背景辐射场。该方法需要相对较少的时间步长，并且可以与具有高分辨率的模拟一起使用。我们描述的算法的细节，并提供了一个描述的方法可以应用到输出从一个预先存在的宇宙学模拟研究系统的再电离的一个特定的离子物种。作为第一个应用，我们计算了类星体在红移范围3至6的He II的再电离。
2001-05-10 astro-ph
Early Reionization in Cosmology
宇宙微波背景（CMB）的各向异性已被证明是大尺度结构形成的最严格的“瓶颈”之一。作为一种可能性，以放松这一约束，它已被提出，早期再电离可以阻尼小尺度上的CMB波动，由于光子在电离等离子体中的扩散。作为一个例子，我调查最近提出的方案与冷暗物质（CDM）和纹理种子。在那里，对CMB各向异性的分析表明，早期再电离是这种情况的关键因素。在没有阻尼的情况下，小尺度各向异性将占主导地位，并超过观察到的极限。在本文中，我提出了分析和数值计算结果的阻尼量，由于早期再电离的CMB扰动引起的塌陷纹理。此外，由于较热的等离子体电子的康普顿散射的CMB的光谱失真进行了计算。接下来，我讨论的物理过程，导致一个系统的耦合常微分方程的电离度，电子温度和电离辐射的演变。
1993-11-17 astro-ph
Constraints over Cosmological Constant and Quintessence Fields in an Accelerating Universe
简要介绍了目前的宇宙学观测，并讨论了它们对QCDM和$Λ$ CDM宇宙学的影响。核合成和星系形成的限制已被用来限制在宇宙演化过程中的$Ω_ϕ$，并制定了一个现实的方法来跟踪行为的精华领域。应用天体物理学的约束条件，对当前历元的跟踪参数$ε\simeq 0.75$值进行插值，并求出加速宇宙中$Λ$的上下限。结果表明，宇宙膨胀从减速到加速的转变发生在$Λ$ CDM宇宙学比QCDM宇宙学更早。
2001-05-17 astro-ph
Neutrino Lumps in Quintessence Cosmology
中微子与精粹场的相互作用可以引发宇宙的加速膨胀。在这样的模型中，随着中微子质量的增加，均匀宇宙学解往往对微扰不稳定。我们提出了静态的，球对称的爱因斯坦方程在相同的模型的解决方案。它们描述了由中微子组成的天体物理学物体，由引力和由精粹场介导的吸引力结合在一起。我们讨论了它们的特性作为当前中微子质量的函数。我们认为这些天体可能是宇宙学扰动增长的结果。
2008-06-01 astro-ph hep-ph hep-th
Quintessence, Cosmology, and Fanaroff-Riley Type IIB Radio Galaxies
Fanaroff-Riley IIb型（FR IIb）射电星系提供了一个修改后的标准尺度，允许对全球宇宙学参数进行约束。一个样本的20 FR IIb射电星系的红移在0和2之间进行比较的父人口的70个射电星系，以确定每个源的坐标距离。坐标距离的确定被用来约束当前的平均质量-能量密度的精华$Ω_q$，状态方程的精华w，和当前的平均质量-能量密度的非相对论性物质$Ω_m$ ;零空间曲率被假定。只有射电星系表明宇宙目前正在加速膨胀（置信度为84%）;大多数允许的参数空间都落在$Ω_m$ -w平面上的加速宇宙区域内。这提供了对高红移超新星所指示的宇宙加速的验证，并表明这两种方法都不受系统误差的困扰。发现$Ω_m$必须小于约0.5，并且在约90%置信度下，精华的状态方程w必须在-0.25和-2.5之间。射电星系数据的拟合约束了模型参数$β$，该参数描述了活动星系核（AGN）的光束功率与通过大尺度喷流排出的总能量之间的关系。结果表明，经验确定的模型参数是一致的模型，其中流出的结果从电磁提取的旋转能量从中央紧凑的对象。预言了活动星系核附近磁场强度与中心致密天体单位质量自旋角动量之间的特定关系。
2002-09-24 astro-ph
Self interacting Brans Dicke cosmology and Quintessence
最近的宇宙学观测表明，我们生活在一个平坦的加速膨胀的宇宙中。在这项工作中，我们已经调查的潜力的性质兼容的幂律膨胀的宇宙在一个自相互作用的Brans-Dicke宇宙学与一个完美的流体背景，并分析了这种潜力是否支持加速膨胀。研究发现，正的幂律势在这种情况下是相关的，并且可以驱动负Brans Dicke耦合参数$ω$的加速膨胀。在此场景中的密度扰动的演变也进行了分析，可以看出，该模型允许增长模式的负$ω$。
2001-12-31 astro-ph gr-qc
New coupled quintessence cosmology
最近有人提出用暗能量的一种成分来解释目前宇宙的加速运动。除非自然界中某种未知的对称性阻止或抑制了它，否则这样的场可能与暗物质的无压成分相互作用，产生所谓的耦合精粹模型。在本文中，我们提出了一个新的宇宙学方案，其中辐射和重子是守恒的，而暗能量成分衰减到冷暗物质（CDM）。由于相互作用过程，相对于通常的$a^{-3}$标度衰减的CDM粒子的稀释的特征在于正参数$ε$，而暗能量满足状态方程$p_x=ωρ_x$（$ω< 0$）。我们进行了一个联合统计分析，包括最近的观测Ia型超新星，重子声学振荡峰，和宇宙微波背景移位参数检查的观测可行性的耦合quintessence方案在这里提出。
2008-11-25 astro-ph gr-qc
Inflation, braneworlds and quintessence
暴胀宇宙学是在第二种兰德尔-桑德拉姆膜世界场景中发展起来的，在这种场景中，加速膨胀是通过太陡而不能在传统宇宙学中驱动暴胀的势产生的。标量和张量扰动谱之间的关系是独立的暴胀子潜力和膜张力。结果表明，具有逆幂律势的单场在适当的膜张力下既可以作为暴胀子又可以作为经典场。
2001-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological evolution of interacting phantom (quintessence) model in Loop Quantum Gravity
研究了圈量子宇宙学中相互作用暗能量模型的动力学性质。暗能量具有恒定的状态方程$w_x$，并通过$3cH(ρ_x+ρ_m)$形式与暗物质相互作用。我们发现，对于精粹模型（$w_x>-1$），LQC中的宇宙演化与经典爱因斯坦宇宙学中的宇宙演化相同;而对于幻影暗能量（$w_x<-1$），虽然LQC和经典爱因斯坦宇宙学中存在相同的临界点，但圈量子效应显著降低了稳定性所需的参数时空（$c, w_x$）.如果参数$c$和$w_x$满足临界点存在且稳定的条件，宇宙将进入一个由暗能量和暗物质以恒定的能量比主导的时代，并永远加速;否则将进入振荡状态。将我们的结果与观测结果进行比较，我们发现在$1σ$置信水平下，宇宙将永远加速。
2008-08-31 astro-ph gr-qc
Early Structure Formation and Reionization in a Warm Dark Matter Cosmology
我们研究的第一个结构的形成，在拉姆达占主导地位的宇宙使用大宇宙学N体/SPH模拟。我们考虑了标准LCDM模型和暗物质粒子质量取mX =10 keV的LWDM模型。LWDM模型的线性功率谱在波数k=200 /Mpc处有一个特征截止，抑制了早期低质量（< 10^6 Msun）非线性天体的形成。WDM模型中没有低质量晕，使得在高红移下含氢分子的原始气体云的形成非常低效。在WDM模型中，第一个恒星形成的气体云在z~21处形成，比CDM模型中的要晚得多，并且这些气体云的丰度在两个模型之间相差一个数量级。我们通过在气体云中嵌入大质量的第三星族恒星来进行辐射转移计算。我们表明，电离气体的体积分数上升到接近100%的z=18的CDM的情况下，而WDM模型仍然非常小，在几个百分点的水平。因此，mX =10 keV的WDM模型与WMAP卫星观测到的高光学厚度是不一致的。
2003-05-12 astro-ph
Statefinder Parameters for Five-Dimensional Cosmology
研究了五维大反弹模型中的状态发现参数，并将其应用于区分quintessence和phantom场的吸引子解。结果表明，这两种吸引子解在参数平面上的演化轨迹有很大的不同，也不同于其它暗能量模型的解的演化轨迹.
2007-04-27 astro-ph
Current models of the observable consequences of cosmic reionization and their detectability
许多大电流实验的目标是检测红移z> 6的宇宙再电离的特征。他们的成功关键取决于理解再电离过程的特征及其可观察到的后果，并设计最佳策略。我们使用大规模的宇宙再电离的模拟，以评估在红移21厘米和小尺度CMB各向异性的背景宇宙的最佳电流模型中的再电离签名，与基本的宇宙学参数WMAP 3年的结果（WMAP3）。我们发现，观测21厘米辐射的"全球步长"的最佳频率范围是120 - 150 MHz，而统计研究的目标应该是140 - 160 MHz，可通过GMRT观测。一些强非高斯亮度特征应该在高达~190 MHz的频率下可以检测到。在灵敏度-信号折衷方面，优选对应于至少几弧分的波束的相对低的分辨率。来自再电离斑片的动力学Sunyaev-Zel 'dovich效应的CMB各向异性信号在角分尺度下峰值为数十μ K，均方根值约为1 μ K，应该可以通过阿塔卡玛宇宙学望远镜和南极望远镜观测到。我们讨论了各种观测问题和所涉及的不确定性，主要涉及到知之甚少的再电离参数，并在较小程度上，在背景宇宙学的不确定性。
2007-10-23 astro-ph
The Reionization of the Universe by the First Stars and Quasars
来自恒星和类星体的第一束光结束了宇宙的“黑暗时代”，并导致氢的再电离，红移为7。目前的观测正处于探索这一时代的门槛。在未来十年里，对高红移源的研究可能会在观测和理论宇宙学中引起人们的极大关注。
2000-10-23 astro-ph
Cosmology of Mass-Varying Neutrinos Driven by Quintessence: Theory and Observations
研究了质量变化中微子对宇宙微波背景（CMB）各向异性和大尺度结构（LSS）的影响。在这些模型中，暗能量和中微子被耦合，使得中微子质量是扮演暗能量角色的标量场的函数。我们首先描述这样一个系统的宇宙学背景演化。指出与考虑暗物质/暗能量相互作用的模型相似，利用SNIa模型测量的表观状态方程可以小于-1。然后讨论了质量变化中微子对CMB各向异性和物质功率谱的影响。通常观察到在大角尺度下CMB功率谱中的功率抑制。我们给出了这种行为的解释，并讨论了不同的耦合和quintessence潜力，以显示所获得的结果的一般性。我们使用广泛的SNIa，CMB和LSS观测进行可能性分析，以评估这些理论是否可行。把中微子质量作为一个自由参数，我们发现，耦合的约束是弱的，因为CMB和LSS调查只给出中微子质量的上限。然而，固定先验的中微子质量，我们发现，有一些证据表明，这种耦合的存在实际上是首选当前的宇宙学数据在标准的LambdaCDM宇宙学。
2007-08-29 astro-ph hep-ph hep-th
Gauge Invariant Perturbation Analysis for Quintessence with an Exponential Potential
在规范不变形式下研究了具有指数势的经典标量场与辐射/物质引力耦合的宇宙学中的绝热微扰。本文讨论的主要问题是，非均匀波动是否可以被忽略，因为经常争论的结果是，这并不总是如此。考虑了物质主导时代的微波背景辐射和结构形成的后果。
2001-02-26 astro-ph hep-th
The Sensitivity of First Generation Epoch of Reionization Observatories and Their Potential for Differentiating Theoretical Power Spectra
再电离时代（EOR）功率谱的统计观测为理解从宇宙“黑暗时代”到我们今天看到的电离宇宙的过渡提供了丰富的数据集。EOR观测已成为实验宇宙学的一个活跃领域，目前正在开发三个第一代观测站-MWA，PAST和LOFAR。在本文中，我们提供了第一个定量计算的三维功率谱灵敏度，结合设计参数的计划阵列。然后使用该计算来探索这些第一代观测可以对EOR功率谱施加的约束。结果表明，即将到来的功率谱观测约束理论的结构形成和再电离的潜力。
2005-07-14 astro-ph
First Light and Reionization: A Conference Summary
寻找宇宙中第一个被照亮的天文源是在宇宙前沿的边缘。发现第一批天体及其效应的有前途的技术跨越了电磁波谱，包括引力波。我们总结了一个研讨会上发现和理解这些来源，这是在2005年5月举行的宇宙学中心在加州大学欧文分校。
2005-12-21 astro-ph
Brane Quintessence
我们提出了一个新的在膜宇宙学的精粹方案，假设一个精粹场$Q$被限制在我们的三维膜世界。在势为$V(Q)= μ^{α+4} Q^{-α}~(α\geq 2)$的情况下，我们发现当$α\leq 6$满足时，标量场的密度参数在二次能量密度占优时期按$Ω_Q \sim a^{-4(α-2)/(α+2)}$的形式减小.这个吸引子的解决方案之后，通常的跟踪精髓的情况下，一个传统的弗里德曼宇宙被恢复。在初始能量密度均分的情况下，我们发现了$α\gsim 4$的一个自然而成功的模型.
2000-12-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Vector field as a quintessence partner
我们导出了驱动平坦均匀各向同性宇宙演化的矢量场的一般方程，并与宇宙学中的标量场动力学进行了比较。作为例子给出了两个精确解，它们可以用来描述象标量精髓那样的暴胀和动力学"宇宙学常数“的缓慢下降.矢量场描述的一个吸引人的特点是产生与哈勃常数成比例的“诱导质量”，这导致在演化过程中实际宇宙学常数的动力学抑制。
2004-05-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Evolution of scalar perturbations in cosmology with quintessential dark energy
研究了经典拉格朗日量满足附加条件$w=const$或$c^2_a=0$的典型标量场$Q$的宇宙膨胀动力学和标量扰动演化.这两个典型的领域研究了相同的宇宙模型。对度规、物质和精华的规范不变扰动的演化方程系统，从宇宙生命的早期阶段进行了解析分析，并从数值上分析了迄今为止的演化方程。结果表明，绝热物质密度扰动的振幅与$Λ$ CDM模型中的相似，但其振幅的时间依赖性变化更大：规范不变变量$D_g^{(Q)}$和$D_s^{(Q)}$在进入粒子视界后从初始常值开始衰减，而$D^{(Q)}$和$V^{(Q)}$在进入视界前的早期阶段增长并在进入视界后衰减--在quintessence支配的时期，当引力势开始衰减时--所以，在当前的时代，它们比超星系团尺度的物质低大约两个数量级。因此，在亚视界尺度上，当物质聚集时，典型的标量场被平滑掉。结果还表明，这两种典型的标量场都抑制了物质密度扰动的增长和引力势的振幅。在这些QCDM模型中--与$Λ$ CDM模型不同--这种抑制是尺度相关的，并且对于具有$c^2_a=0$的精华更明显。
2009-08-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Scalar-tensor theories and cosmology
标量张量理论是广义相对论的最佳替代方案，并提供了一个数学上一致的框架来测试各种可观察到的预测。它们可以涉及标量场的三个函数：（i）一个势（如在“quintessence”模型中），（ii）一个物质-标量耦合函数（如在“extended quintessence”中，它也可以被重写为标量场与标量曲率的非最小耦合），以及（iii）一个标量场与高斯-邦纳拓扑不变量的耦合函数。我们回顾了这类理论的主要实验约束，并强调太阳系，双星脉冲星，宇宙观测给出了质的不同的测试。我们最后表明，这些数据的组合是必要的，以约束存在的标量高斯-Bonnet耦合。
2003-06-04 astro-ph gr-qc
Enabling Next Generation Dark Energy and Epoch of Reionization Radio Observatories with the MOFF Correlator
拟议中的21厘米宇宙学观测站用于研究再电离（z ~6-15）和暗能量（z ~0-6）的时代，设想了具有数万个天线元件的紧凑阵列。使用传统的XF或FX分解器完全关联这些元素在计算上是昂贵的，并且已经导致一些团体重新考虑直接成像/FFT分解器。在本文中，我们开发了一种变化的直接成像关联函数，我们称之为MOFF关联函数。MOFF关联函数具有直接成像关联函数的计算优势，同时避免了其许多缺点。特别地，MOFF关联函数对天线布置或类型没有限制，提供包括宽场偏振测量和非共面基线效应的完全校准的输出图像，并且对于紧凑的无线电宇宙学阵列，可以比XF或FX相关器更有效数量级。
2011-09-30 astro-ph astro-ph.IM
Inflationary Cosmology Connecting Dark Energy and Dark Matter
暗能量的Kination主导的精粹模型具有一个有趣的特征，即与标准宇宙学的预测相比，热冷暗物质的残余丰度可以显著增强。以前的处理，这样的模型不包括一个现实的嵌入通货膨胀的初始条件。我们通过构造一个可行的暴胀模型来弥补这种情况，在这个模型中暴胀子和精粹场是相同的标量自由度。在暴胀之后，通过暴胀子的强推或“踢”来实现Kination支配，并且根据模型参数可以实现足够的再加热。这使我们能够探索模型依赖和模型无关的宇宙学预测这种情况。我们发现，测量的B模式CMB偏振可以排除这类情况下几乎独立的模型。我们还讨论了这类模型的其他实验可访问的签名。
2007-10-09 astro-ph hep-ph hep-th
Quintessence and the Transition to an Accelerating Universe
基于超引力或M/弦论的七个流行的模型的精髓从减速到加速宇宙的过渡的影响进行了探讨。所有七个电势都可以在低红移0 < z < 5处模拟Lambda CDM模型。然而，对于一个自然的范围内的初始值的quintessence场，SUGRA和Polonyi势预测的过渡红移z_t = 0.5，Ω_λ 0 = 0.70，在协议的观测值z_t = 0.46，并在轻度冲突与LambdaCDM值z_t = 0.67。给出了状态方程参数最近平均值wbar_0和低z近似下w_0和w_1的精粹势的计算表。有人认为，为了使指数势e^{lambda phi}产生一个可行的现代宇宙学，lambda <= sqrt{2}。本文提出了一种模拟标量场宇宙学演化的强尺度数值方法。
2004-07-29 astro-ph hep-ph
Future Island Universes in a Background Universe Accelerated by Cosmological Constant and by Quintessence
我们研究了背景宇宙中受宇宙学常数和精粹加速的束缚天体的形成。如果加速永远持续下去，由于事件视界的存在，人们会天真地期望宇宙接近冷死状态。然而，我们发现，宇宙中的许多局部区域实际上可以受到自身引力的保护，形成迷你宇宙，只要它们目前的物质密度超过某个临界值。在有宇宙学常数（$Λ$ CDM宇宙学）的情况下，形成小宇宙的条件是当前密度参数之比$Ω_{i}^0/Ω_Λ$应大于临界值3.63。这样的迷你宇宙通常重量小于$2\times 10^{14}$太阳质量，较轻的宇宙具有紧密和紧凑的结构。在quintessence的情况下，发现一个小宇宙的最终比率$Ω_i/Ω_q$总是大于$w_q^2-w_q$，其中$w_q$是状态方程参数。
2002-06-12 astro-ph hep-ph
Condensate cosmology -- dark energy from dark matter
想象一下这样一个场景：暗能量是通过低红移的暗物质的凝聚而形成的。因此，康普顿波长在过渡处从小到非常大的变化，不像精粹或变态。通过对哈勃常数和与凝聚场Q相关的三个参数：Ω_Q、w_f和z_t（能量密度和状态方程，以及跃迁红移）进行四参数似然分析，研究了CMB、大尺度结构、超新星和射电星系对凝聚的约束。冷凝大致插在Lambda CDM（对于大z_t）和sCDM（低z_t）之间，并且提供比Lambda CDM稍微更好的数据拟合。我们证实了在H和z_t之间的CMB中没有简并，并讨论了Lyman-alpha森林的后期跃迁的含义。最后，我们讨论了凝聚和变态的非线性阶段，这是更有趣的比标准的精粹模型。
2003-06-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Quintessential brane cosmology
我们研究一类braneworlds宇宙学的演变出现的结果，一个三维膜在一个五维的静态电子体的运动，有和没有反射对称性。由此产生的四维弗里德曼方程包括一项，对于一定范围的参数，有效地作为一个精华成分，产生宇宙在后期的加速。使用目前的观测和来自大爆炸核合成的界限，我们估计的参数，模型的特征。
2001-12-13 astro-ph gr-qc hep-th
