Cosmological Acceleration Through Transition to Constant Scalar Curvature
正如帕克和拉瓦尔所表明的,弯曲时空中的量子场论给出了一种可能的机制来解释观测到的宇宙最近的加速。这种机制在动力学上与经典模型不同,它导致宇宙过渡到加速膨胀,在这种膨胀中,时空的标量曲率R保持不变。尽管我们将重整化宇宙学常数设为零,这种跃迁还是发生了。我们表明,该模型与目前观测到的Ia型超新星(SNe-Ia)的数据非常吻合。在这种拟合中没有自由参数,因为相关的观测值是通过当前的宇宙微波背景辐射(CMBR)数据独立确定的。我们还给出了数计数检验和暗能量压力与密度之比w(z)的预测曲线,以及dw(z)/dz与w(z)的关系曲线。这些曲线与从宇宙学常数得到的曲线有很大的不同,并将通过计划中的未来观测进行检验。
2003-01-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Is dark energy the only solution to the apparent acceleration of the present universe?
即使对于观测到的表明暗能量存在的光度距离D_L(z),我们也证明了一般情况下不存在暗能量的非均匀尘埃宇宙解是可能的。对1 \lesssim z < 1.7的D_L(z)的进一步观察可能证实或反驳这种可能性。
2002-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark energy in modified Gauss-Bonnet gravity: late-time acceleration and the hierarchy problem
在改进的高斯-邦尼(GB)引力模型中考虑了暗能量宇宙学,其中在广义相对论作用量中加入了GB不变量的任意函数$f(G)$.我们表明,这样的理论被赋予了一个相当丰富的宇宙学结构:它可能会自然地导致一个有效的宇宙学常数,精华或幻影宇宙加速,从减速到加速的可能过渡。本文证明了这个理论是完全可行的,因为它符合太阳系的约束。研究了de Sitter宇宙中$f(G)$引力的特殊性质,如dS和SdS解,它们的熵及其显式单圈量子化.修正重力的层次问题的一个可能的解决方案的问题也被解决。
2006-03-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-local dilaton coupling to dark matter: cosmic acceleration and pressure backreaction
基于弦对偶对称性的非局域玻色子相互作用模型被应用于玻色子暗能量与暗物质源非局域耦合的“耦合精粹”情形。它示出的非本地效应往往会产生一个backreaction-足够强的耦合-可以自动补偿的加速度由于负压力的负离子势,从而渐近恢复标准(灰尘为主)减速制度。分析计算和数值例子说明了这一结果。
2007-11-30 astro-ph gr-qc hep-th
Gravity assisted dark energy dominance and cosmic acceleration
有人提出,由于宇宙膨胀(曲率减小),暗能量可能成为标准物质的主导。两种型号:非线性引力-物质系统和修正引力可能提供符合该猜想的有效幻影或有效精华暗能量。有趣的是,这样的宇宙的未来不一定是有限时间奇点(大撕裂)。有效的精髓自然描述了当前的宇宙加速。
2004-08-25 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational Origin of Phantom Dark Energy and Late Cosmic Acceleration
在这封信中,利用里奇标量的双重作用(作为物理场和几何)获得了暗能量。这里得到的暗能量密度模拟了幻影,导出的弗里德曼方程包含一个$ρ^2_{\rm de}/2 λ$项,其中$ρ_{\rm de}$是暗能量密度,$λ$是宇宙张力。这就像是由膜引力启发的弗里德曼方程,它的产生并不需要使用膜引力理论。研究发现,对于$λ< 0$,加速过程是瞬态的,而对于$λ> 0$,膨胀过程会遇到大撕裂问题。结果表明,如果暗能量同时表现为正压流体和广义Chaubergin气体,则可以避免这一问题。此外,过渡时间(从宇宙的减速到加速)导出作为状态方程参数${\rm w}_{\rm de} = p_[rm de}/ρ_{\rm de}$的函数,$p_{\rm de}$是暗能量流体的压力。
2007-03-30 astro-ph gr-qc hep-th
Curvature driven acceleration : a utopia or a reality ?
目前的工作表明,爱因斯坦场方程中里奇曲率的非线性贡献的组合可以驱动宇宙膨胀的后期加速。从膨胀的减速阶段到加速阶段的过渡是平稳的,而不必诉诸于渐近行为的研究。这一结果强调,需要彻底和严格的审查模型与非线性贡献的曲率。
2005-07-23 astro-ph
Super-acceleration as Signature of Dark Sector Interaction
我们证明了暗物质和暗能量之间的相互作用一般导致有效的暗能量状态方程w<-1。这是因为相互作用改变了物质密度的红移依赖性。如果观测者将暗物质视为非相互作用的,那么他将推断出一种w<-1的有效暗能量流体。我们认为,该模型是符合所有目前的观察,最严格的约束来自不同的红移的物质密度的估计。通过比较LambdaCDM和幻影模型的光度和角直径距离关系,我们发现这三种模型在当前的不确定性范围内是退化的,但可能通过下一代暗能量实验来区分。
2005-11-06 astro-ph hep-ph hep-th
Early acceleration and adiabatic matter perturbations in a class of dilatonic dark-energy models
我们估计了最近提出的一类基于(环校正的)引力波弦有效作用量的暗能量模型中物质扰动的增长,其特征在于暗物质和暗能量密度具有相同的有效状态方程标度的全局吸引子时代.与大多数暗能量模型不同的是,我们发现加速相甚至可能在红移高达z~5时开始(从而放松了符合问题),同时仍然产生目前可接受的物质波动水平。我们还表明,这样的早期加速是不冲突的最近发现的超新星SN 1997 ff在z~1.7。sigma_{8}的预测值与观测数据的比较提供了有趣的约束的基本参数的给定模型的介子-暗物质相互作用。
2002-08-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark energy, curvature, and cosmic coincidence
目前,暗能量与物质的能量密度相似的事实,即所谓的符合问题,是宇宙学尚未解决的主要问题之一。我们在这里提出了一个模型,在这个模型中,宇宙的空间曲率可以导致一个过渡,在目前的时代,从一个物质占主导地位的宇宙,以一种非常自然的方式缩放暗能量的优势。特别是,我们表明,如果指数势的暗能量场线性依赖于一个封闭的宇宙的空间曲率密度,一些宇宙学参数的观测值可以得到假设可接受的值为目前的宇宙的空间曲率,而没有微调的唯一参数的模型。我们还评论了这种模式的可能变化,以及它可能出现的现实场景。
2006-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
On the way from matter-dominated era to dark energy universe
本文发展了标量-张量理论或暗流体的物质主导历元与加速历元统一的一般程序。完成了单标量张量理论的一般重建。得到了标量势的显式形式,该理论承认了与WMAP数据相一致的物质主导时代、加速转变和(渐近deSitter)加速时代,并利用一般物态方程研究了暗流体减速-加速转变和物质主导-暗能量转变时代的相互关系.我们给出了几个这样的模型的例子与明确的EOS(使用红移参数化)的物质-暗能量统治过渡可能先于减速-加速过渡。作为副产品,重建方案被应用到标量张量理论,以定义可能产生暗物质效应的标量势。得到的牛顿势修正可以解释星系的自转曲线。
2006-10-12 astro-ph gr-qc hep-th
Stability of the curvature perturbation in dark sectors' mutual interacting models
我们考虑了在暗能量和暗物质之间有小耦合的宇宙模型中的微扰。我们证明了曲率扰动的稳定性取决于暗扇区之间的耦合类型。当暗能量为精粹型时,如果耦合与暗物质的能量密度成正比,则会导致曲率扰动的不稳定性;而如果耦合与暗能量的能量密度成正比,则曲率扰动的稳定性还有空间。当暗能量是幻影型时,扰动总是稳定的,不管耦合是否与一个或另一个能量密度成正比。
2008-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Soft coincidence in late acceleration
假设当前暗物质和暗能量的比值是尺度因子的慢变函数,研究了宇宙晚期加速的符合问题。作为暗能量成分,我们考虑两个不同的候选者,首先是一个精粹标量场,然后是快子场。在这两种情况下,解析解的比例因子,字段和潜在的派生。这两个模型都显示出与最近的星等红移超新星数据很好的拟合。然而,似然轮廓不利于快子场模型,因为它似乎更喜欢一个过高的值的物质成分。
2005-06-21 astro-ph gr-qc hep-ph
LTB universes as alternatives to dark energy: does positive averaged acceleration imply positive cosmic acceleration?
我们表明,通过空间平均在LTB模型中获得的正平均加速度可能需要在超出中央观察者的事件视界的区域上进行积分。我们提供了一个正平均加速度的LTB模型的例子,其中光度距离不包含关于整个空间平均区域的信息,使得平均加速度不可观测。由于宇宙加速度是通过将观测到的光度距离拟合到FRW模型中获得的,因此我们得出结论,一般来说,LTB模型中的正平均加速度并不意味着正的FRW宇宙加速度。
2007-01-27 astro-ph gr-qc
Current Acceleration from Dilaton and Stringy Cold Dark Matter
我们认为,弦论具备所有的成分,可以为我们提供冷暗物质的候选者,并解释我们宇宙目前的加速。在任何一般的弦紧化中,弦子都扮演着重要的角色,因为它耦合到标准模型和其他重的非相对论性自由度,如弦缠绕模式和包裹膜,我们统称它们为弦冷暗物质。这些耦合是非通用的,这导致了一个有趣的动力学的滚动转子。最初,它的潜力可以跟踪辐射和物质,同时最近开始主导动力学,触发加速阶段。这种情况下,可以实现,只要重子也强烈耦合到一些重模式。我们提供这些模式的例子。我们提供了分析和数值计算结果,并与目前的超新星结果进行比较。这有利于某些字符串候选人。
2005-10-20 astro-ph hep-ph hep-th
Oscillating dark energy: a possible solution to the problem of eternal acceleration
我们提出了一个具有双指数势的最小耦合标量场的暗能量模型,它允许宇宙学方程的一般精确积分。该解在中低红移处能很好地模拟$Λ$项模型,表现出跟踪行为,且不表现出永恒加速度。
2003-11-24 astro-ph gr-qc
Cosmic Acceleration, Dark Energy and Fundamental Physics
一个环环相扣的观测网络已经确定,宇宙的膨胀正在加速而不是减速,揭示了某种形式的排斥引力的存在。在广义相对论的背景下,宇宙加速的原因是一种高度弹性(p \sim -ρ),非常平滑的能量形式,称为"暗能量“,占宇宙的75%左右。对暗能量的"最简单“解释是与量子真空相关的零点能量密度;然而,对其值的所有估计都太大了许多数量级。其他关于暗能量的想法包括非常轻的标量场或拓扑缺陷的缠结网络。另一种解释则引用了超越广义相对论的引力物理学。正在进行的观测和实验以及计划在未来十年进行的更精确的宇宙学测量和实验室实验将测试暗能量是否是真空的量子能量或更奇异的东西,以及广义相对论是否可以自洽地解释宇宙加速。暗能量是物理学中超越标准模型的最显著的例子,也可能是所有科学中最深奥的谜团。
2007-06-26 astro-ph gr-qc hep-th
Probing Gravitation, Dark Energy, and Acceleration
宇宙膨胀的加速来自于未知的物理过程,涉及高能物理学中的新领域或引力理论的修正。通过宇宙学观测来表征暗能量或引力的性质,并对它们进行比较和区分,对于我们的理解至关重要。事实上,在态函数w(z)的暗能量方程和弗里德曼宇宙学方程框架的变化以及涉及加速度的直接时空几何量之间存在密切的联系,例如来自里奇标量的“几何暗能量”。我们调查这些相互关系,包括超加速或幻影能量的情况下,宇宙的命运可能比大撕裂更温和。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Coupled quintessence and curvature-assisted acceleration
空间均匀模型的标量场非最小耦合到时空曲率或普通物质的内容进行了分析,相对于后期的渐近行为,特别是加速膨胀和各向同性。结果发现,直接耦合到曲率导致渐近de Sitter展开在任意指数的潜力,从而产生一个积极的宇宙学常数,虽然没有明显的潜力。不管电势的陡度或耦合常数的小,这都是成立的。对于物质耦合的标量场,得到了一大类正势的渐近性,推广了著名的最小耦合宇宙无毛定理。在这种情况下,观察到与物质的直接耦合基本上不会影响后期动力学。
2006-08-31 astro-ph gr-qc
Dark Entropy: Holographic Cosmic Acceleration
在宇宙全息中,基本量是视界表面上的自由度,而不是体积内的物质含量。也就是说,视界面积和宇宙膨胀率H与熵有关。以此为指导,我们研究了一个有效的黑暗{ \it熵}对过去和未来的宇宙动力学的后果。结果,包括非单调膨胀行为,是有趣的,除了理论动机。
2004-10-01 astro-ph hep-th
Scale Factor Dependent Equations of State for Curvature Inspired Dark Energy, Phantom Barrier and Late Cosmic Acceleration
在这里,我们发现如果在Einstein-Hilbert拉氏量中加入标量曲率的非线性项,那么暗能量和暗物质将从引力扇区中产生。暗能量的状态方程,具有形式$p_{\rm de} = - ρ_{\rm de} + f(a) (with $ p_{\rm de}(ρ_{ \rm de})$ being the pressure(density) for dark energy, $ f(a)$ being a function of scale feactor $ a(t)$ and $ t $ being the cosmic time) is explored. Interestingly, this equation of state leads to a phantom barrier $ {\rm w}_{ \rm de} = \rm MATHABMN/ρ_{ \rm de} =-1 $ at $ a = a_{\rm w} $. It is found that when $ a < a_{\rm w},{ \rm w}_{\rm de} > - 1 $ and $ { \rm w}_{ \rm de} < - 1 $ for $ a >a_{\rm w},$ showing a transition from non-phantom to phantom phas…
2006-10-16 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration at z>1?
大多数暗能量模型都预测加速时期的开始是在z <= 1。然而,没有观测或理论证据支持这样一个最近开始的宇宙加速。事实上,一个暗能量与暗物质耦合的模型被明确地构建出来:a)即使在高z下也会加速; b)在加速过程中允许结构形成; c)与Ia型超新星哈勃图一致,包括已知最远的超新星SN 1997 ff,z约为1.7。结果表明,该模型中的加速期可能早在z~5就开始了。
2002-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Curvature force and dark energy
宇宙气体的曲率自相互作用被证明是模仿宇宙学常数或其他形式的暗能量,如滚动的快子凝析物或Chaubergin气体。任何给定的哈勃速率和减速参数都可以追溯到气体粒子上的有效曲率力的作用。这种力自洽地反作用于宇宙动力学。一个不完美的流体描述,一个动力学描述与有效的减摩力,曲率力,这代表了一个非最小的重力耦合到物质之间的联系,建立。
2003-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
The Mass Discrepancy-Acceleration Relation: Disk Mass and the Dark Matter Distribution
盘状星系的质量差异与加速度有很好的相关性,当加速度低于临界尺度a0 = 3700 km^2/s^2/kpc = 1.2E-10 m/s/s时,质量差异会随着加速度的减小而系统性地增大。对于每一个星系,都有一个最佳的恒星质光比选择,它可以最大限度地减少这种质量差-加速度关系中的散射。同样的质光比也使重子Tully-Fisher关系中的散射最小化,并且与恒星星族合成的预期非常一致。一旦以这种方式确定了盘的质量,就可以确定暗物质的分布。由暗物质引起的圆速度可以用一个简单的方程表示,它只依赖于观测到的重子质量分布。理解质量和光之间这种非常精细的耦合是如何产生的是一个挑战。
2004-09-29 astro-ph hep-ph
Consistent modified gravity: dark energy, acceleration and the absence of cosmic doomsday
我们讨论了修正引力,它包括曲率的负幂和正幂,并提供了引力暗能量。结果表明,在GR加上项包含负功率的曲率宇宙加速可能实现,而有效的幻影阶段(与$w$小于-1)时,这样的长期包含分数正功率的曲率。与物质的最小耦合使得情况更有趣:即使1/R理论与通常的理想流体耦合也可以描述(有效幻影)暗能量。对$R^2$项(一致修正引力)的解释可能有助于宇宙末日的逃脱.
2005-01-31 astro-ph gr-qc hep-th
Dark Energy or Apparent Acceleration Due to a Relativistic Cosmological Model More Complex than FLRW?
我们使用Szekeres非均匀相对论模型,以适应超新星组合数据集。我们表明,通过选择由当前观测指导的空间曲率函数,模型几乎与LCDM模型一样适合超新星数据,而不需要暗能量分量。Szekeres模型最初是作为爱因斯坦方程的精确解导出的,具有没有对称性的一般度量,并且被认为是模拟我们观察到的真实宇宙的良好候选者。这些模型中的零测地线不是径向的。找到的最佳拟合模型也符合CMB尺度下空间平坦度的要求。这里提出的第一个结果似乎鼓励进一步调查的表观加速度使用各种非均匀模型和其他限制CMB和大型结构需要探索下一步。
2008-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
Dark Energy Dominance and Cosmic Acceleration in First Order Formalism
当前加速的宇宙可能是由修正的引力动力学产生的,特别是在帕拉蒂尼公式中可以看到。我们在这里分析一个特定的非线性引力标量系统的一阶Palatini形式主义,导致FRW宇宙学不同于纯粹的度量之一。它表明,新兴的FRW宇宙学可能会导致一个有效的精华阶段(宇宙加速)或一个有效的幻影阶段。此外,已知的引力辅助的暗能量优势也发生在一阶形式。最后,它表明,一个动力学理论能够解决的宇宙学常数问题也存在于这种形式主义,在密切平行的标准度规制定。
2005-08-08 astro-ph gr-qc hep-th
Probing Cosmic Acceleration Beyond the Equation of State: Distinguishing between Dark Energy and Modified Gravity Models
如果广义相对论是大尺度物理学的正确理论,那么就有一个微分方程将哈勃膨胀函数与大尺度结构的增长率联系起来,哈勃膨胀函数是从角直径距离和光度距离的测量中推导出来的。对于没有耦合或不寻常声速的暗能量流体来说,偏离这种一致性关系可能是宇宙尺度上修正引力的标志。我们提出了一个程序的基础上,这种一致性关系,以区分一些暗能量模型和修改后的重力模型。该程序使用宇宙学观测的不同组合,并且能够在存在不一致时找到不一致。作为一个例子,我们应用的程序,最近提出的5维修正引力模型所描述的宇宙。我们表明,这将导致一个不一致的暗能量参数空间检测到未来的实验。
2006-08-10 astro-ph gr-qc hep-th
SNLS data are consistent with acceleration at z=3
我们指出,在SNLS数据集中的Ia型超新星是一致的宇宙加速的早期开始,如果暗能量与暗物质强烈相互作用。我们发现,加速可能已经开始在红移z =3和更高。
2006-10-19 astro-ph gr-qc
Dynamical Dark Energy or Simply Cosmic Curvature?
我们发现,即使真实的宇宙曲率非常小,O(1%)或更小,在z>~0.9时,平坦宇宙的假设在重建暗能量状态方程时也会产生非常大的误差。虚假重建的w(z)显示出一系列不寻常的行为,包括穿越幻影分界线和模仿标准跟踪精粹模型。当曲率为1%和LCDM时,由于长的宇宙杠杆臂,w(z)的误差在z~0.9以上迅速增大,分别达到(50%,100%)的红移(2.5,2.9).有趣的是,由于弯曲测地线的非对称性影响,由距离数据和哈勃速率测量重建的w(z)具有相反的趋势.这些结果表明,在未来任何试图确定暗能量动力学的分析中,包括曲率作为一个自由参数是必要的,特别是在中等或高的红移。
2007-07-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Transient acceleration from a hybrid Chaplygin gas
我们推广了Chaobergin气体模型的暗物质和暗能量统一促进Chaobergin气体参数A的潜在的额外标量与规范动能。混合模型允许加速哈勃膨胀是一个短暂的影响周围的红移为零。
2005-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
Perturbations growth and bias during acceleration
在大多数暗能量模型中,当加速膨胀开始时,结构的形成就停止了。相反,我们表明,耦合的暗能量的暗物质可能会导致增长的扰动,即使在加速制度。特别是,我们表明,这发生在模型中提出解决宇宙符合问题,其中的暗能量,暗物质的比例是恒定的。此外,如果暗能量只与暗物质耦合,而不与重子耦合,正如局部引力测量所施加的约束所要求的那样,重子涨落会产生一个恒定的、与尺度无关的、大尺度的偏差,这在原则上是可以直接观察到的。
2002-05-31 astro-ph hep-ph
Two Windows on Acceleration and Gravitation: Dark Energy or New Gravity?
观测到的遥远星系形状的微小变形,即由引力透镜引起的宇宙剪切,可以用来同时确定距离-红移关系r(z)和密度对比增长因子g(z)。这两个函数都是加速度的灵敏探头。它们的同时测定允许一致性测试,并提供对超出标准暗能量范式的物理学的灵敏度。
2005-03-30 astro-ph
Are Dark Matter and Dark Energy the Residue of the Expansion-Reaction to the Big Bang ?
我们推导出的现象学Milgrom平方律加速度,描述了暗物质的表观行为,作为大爆炸的反应从一个模型的基础上的洛伦兹-狄拉克运动方程传统上描述电磁辐射反应,但证明适用于宇宙学的膨胀反应。该模型应用于罗伯逊-沃克超球,并表明哈勃膨胀正好抵消了大爆炸后物质的经典反应,留下了与加速度平方成比例的残余。该模型进一步表明,与反应加速相关的能量密度正是宇宙扁平化的临界密度,从而也为暗能量提供了一个潜在的解释。对该模型进行了检验。
2006-10-16 astro-ph gr-qc
Cosmic Evolution with Early and Late Acceleration Inspired by Dual Nature of the Ricci Scalar Curvature
在本文中,我们发现暗能量是从修正引力中自发产生的。根据这里得到的宇宙学假设,宇宙膨胀了$\sim 10^{-37}$秒。在宇宙的开始和晚期,它会在8.58 Gyrs之后加速。在漫长的中间阶段,它在辐射和随后的物质的驱动下减速。出现的引力暗能量模拟了精髓,其密度从其初始值$2.58\times 10^{68} {\rm GeV}^4$下降到其当前值$2.19\times 10^{-47} {\rm GeV}^4$ 115个数量级。
2008-07-14 astro-ph
The modified dynamics (MOND) predicts an absolute maximum to the acceleration produced by `dark halos'
我们最近发现,修改后的动力学(MOND)意味着一些普遍的上限的加速度,可以由一个'黑暗的光环'-假设在牛顿分析占MOND的影响。毫不奇怪,极限是理论的加速常数的数量级。这可以与结构形成模拟的结果直接对比。新的限制是实质性的,与早期的MOND加速限制不同(结合MOND对星系盘的Freeman定律和椭圆星系的Fish定律的解释进行了讨论):它与“晕”有关,而与观测到的星系无关;它是绝对的,与关于星系系统性质的进一步物理假设无关;它适用于所有半径,而其他限制仅适用于系统中的平均加速度。
1998-12-21 astro-ph
Large Scale Cosmological Inhomogeneities, Inflation and Acceleration Without Dark Matter
我们描述的宇宙作为一个本地的,不均匀的球形气泡嵌入在一个平面的物质为主FLRW宇宙。广义精确Friedmann方程描述了宇宙的膨胀,得到了早期宇宙的暴胀de Sitter解。导出了减速参数q的非微扰表达式,该表达式可能描述了在没有暗能量的情况下,由于超长波长超视界暴胀扰动的影响,宇宙的加速过程. Kolbe等人的建议。[9]长波长超视界暴胀模式可以通过不均匀性影响局部可观察性,我们根据我们的精确非均匀模型进行了考虑。
2005-03-31 astro-ph
Bulk Viscosity, Decaying Dark Matter, and the Cosmic Acceleration
我们讨论的宇宙学中,冷暗物质粒子衰变成相对论粒子。我们认为,这种衰变可能会自然地导致宇宙流体的体积粘度。对于衰变寿命与现在的哈勃年龄相当的宇宙来说,这种体粘滞性作为一种有效的负压进入宇宙能量方程。我们调查这个负压是否有足够的大小来解释观测到的宇宙加速。我们发现,一个单一的衰变物种在一个平坦的,暗物质占主导地位的宇宙学没有宇宙学常数不能重现所观察到的震级红移关系从Ia型超新星。然而,延迟的体积粘度,可能是由于级联的衰变粒子可能能够占明显的宇宙加速的一个重要部分。这种情况下可能的候选非相对论粒子包括不育中微子或规范介导的衰变超对称粒子。
2006-09-25 astro-ph
Inflation, bifurcations of nonlinear curvature Lagrangians and dark energy
标量暗物质,暴胀子,修正引力的可能等价性进行了分析。经过保角映射后,有效拉格朗日量对曲率的依赖性不仅是奇异的,而且分叉成几个几乎爱因斯坦空间,它们之间的区别仅在于不同的有效引力强度和宇宙学常数。分叉集中的燕尾灾变表明了宇宙中不同爱因斯坦域共存的可能性。这种“三重统一”不仅可以揭示暗物质的本质和大尺度分布,而且可以揭示被认为是有效宇宙学常数的“暗能量”和暴胀。
2007-04-09 astro-ph gr-qc
Illuminating the dark ages of the universe: the exact backreaction in the SFRW model and the acceleration of the universe
在最近提出的结构FRW模型宇宙中,平均爱因斯坦方程的推导。逆反应有一个有趣的行为。它的等效密度和压力,是成比例的,在宇宙黑暗时代的早期是负的,并且在我们的本地补丁中在我们现在的时间附近改变符号。除了解释观测到的SNIa变暗之外,它还导致了小宇宙红移的新效应,以及局部和全局哈勃参数之间的差异。解释FRW-{ \it图像}中的逆反应,它等价于具有$w = -1$的时间相关暗能量。
2006-01-30 astro-ph
Dark energy and dark matter as curvature effects
天体物理观测指出,需要大量的暗物质和暗能量来解释观测到的大尺度结构和宇宙加速膨胀。到目前为止,还没有发现任何实验证据,在基本水平上,解释这些神秘的成分。如果把暗物质和暗能量看作是广义相对论的缺点,并声称正确的引力理论是通过匹配最大数量的观测数据而得出的,那么这个问题就可以完全颠倒过来。结果,利用曲率效应再现了宇宙流体的加速行为和旋涡星系的自转曲线。
2006-03-20 astro-ph
Supernova Acceleration Probe: Studying Dark Energy with Type Ia Supernovae
超新星加速探测器(SNAP)将使用Ia型超新星(SNe Ia)作为距离指示器,以测量暗能量对宇宙膨胀历史的影响。(SNAP的弱透镜计划在配套的白皮书中描述。)该实验利用超新星距离测量,直到其基本的系统限制;对监测每个超新星的属性的严格要求导致需要一个天基任务。SNAP前实验的结果表征了超新星Ia的基本性质,将用于优化SNAP观测策略,以获得最小化系统和统计不确定性的数据。SNAP已经实现了技术准备,合作准备开始建设。
2005-07-19 astro-ph
Testing for a Super-Acceleration Phase of the Universe
我们提出了一种方法来探测暗能量的唯象性质,它不对暗能量的能量密度的演化作任何假设。我们用宇宙的超加速阶段的测试来验证这种方法,即,暗能量密度随着宇宙膨胀而增长的阶段。我们展示了如何通过结合SNIa(SNAP样)和CMB(普朗克)数据检测到这样的相位,而不对暗能量状态方程的演化或物质密度参数的值做任何假设。
2005-06-06 astro-ph hep-ph
Direct Determinations of the Redshift Behavior of the Pressure, Energy Density, and Equation of State of the Dark Energy and the Acceleration of the Universe
当前宇宙学研究的目标之一是确定宇宙的膨胀和加速率作为红移的函数,并确定可以解释这些观测的暗能量的性质。在这里,膨胀率和加速率是直接从数据中确定的,而不需要引力理论的规范,也不需要采用暗能量的形式或红移演化的先验参数化。我们使用Riess et al.(2004)最新的SN标准烛光距离,并辅以Daly和Djorgovski(2003,2004)描述的射电星系标准标尺尺寸数据。我们发现,宇宙从加速到减速的红移约为0.4。标准的“和谐模型”提供了一个相当好的拟合作为红移函数的无量纲膨胀率,虽然它拟合作为红移函数的无量纲加速率不太好。然后,将膨胀率和加速率与引力理论相结合,以确定作为红移函数的暗能量的压力、能量密度和状态方程。采用广义相对论作为正确的引力理论,确定了暗能量的压强、能量密度和状态方程的红移趋势,红移约为1,并发现与协调模型基本一致。
2004-05-04 astro-ph
Dark energy and cosmic curvature: Monte-Carlo Markov Chain approach
我们利用Monte-Carlo马尔可夫链方法,通过拟合两种流行的暗能量参数化方法,对观测数据进行了暗能量性质和宇宙曲率的研究。新的182颗金超新星Ia数据和ESSENCE数据都对暗能量模型$w_0+w_a z/(1+z)$的DE参数和宇宙曲率给出了很好的约束。宇宙曲率是$|Ω_k|\la 0.03$。对于暗能量模型$w_0+w_a z/(1+z)^2$,ESSENCE数据对宇宙曲率有较好的约束,我们得到了$|Ω_k|\leq 0.02$ .
2008-04-08 astro-ph
Late Decaying Dark Matter, Bulk Viscosity and the Cosmic Acceleration
我们讨论的宇宙学中,冷暗物质开始衰变到相对论粒子在最近的一个纪元(z < 1)。我们表明,大的熵产生和相关的体积粘度从这样的衰变导致加速宇宙学所需的观测。我们调查的影响衰减冷暗物质在一个λ = 0,平坦,最初的物质主导的宇宙学。我们表明,该模型满足宇宙学约束的红移距离关系的Ia型超新星。这种模型中的年龄也与最古老的恒星和球状星团的限制相一致。这种晚期衰变的暗物质的可能候选者被提出,并对这种宇宙学范式进行了额外的观测测试。
2008-01-06 astro-ph
Missing Mass, Dark Energy and the Acceleration of the Universe. Is Acceleration Here to Stay?
在本文中,我们提出了另一种解释宇宙的加速和暗能量问题的弗里德曼热力学。这个模型有能力根据目前对宇宙的观测做出明确的预测。根据这个模型,宇宙在开始时膨胀得较慢。在星系形成时期(红移[0.54-0.91]),由于全球状态方程的变化,它会在一段短暂的时间内加速。我们希望看到这是哈勃图中的一个不连续点。收集了最近关于红移0.5<z1星系的数据<0.9 displays this discontinuity clearly. We expect the deceleration to re-appear as more data with redshifts z>.这些星系将是宇宙中最早形成的星系之一,因此仍然显示出前星系形成时代的运动学特征。这一点在Riess等人最近关于红移z>1.25的Ia型超新星的数据中得到了清楚的证明(2004 astro-ph/0402512)。在我们的模型中,红移0<z<0.5的星系应该反映了过渡完成后宇宙的运动学。这些星系现在正以更快的速度相互远离。然而,对于接近这个范围上限的红移,我们仍然期望看到减速。这与暗能量模型的预测相反。
2004-10-28 astro-ph
Uncertainty on determining the dark energy equation of state due to the spatial curvature
本文研究了由非零空间曲率引起的确定暗能量状态方程的不确定性。我们讨论了这些观测量对状态方程的值和红移历史以及空间曲率的敏感性,并研究了这些不同的观测量是否是互补的,可以帮助减少宇宙的混乱。
2006-05-16 astro-ph
Curvature, Galactic Dynamics and Cosmic Repulsion
我们表明,宇宙学的负空间曲率可以解释最近发现的现象学印记的全球哈勃流星系旋转曲线和最近检测到的宇宙排斥和宇宙加速。尽管这样的负曲率(银河系静止坐标系观测者认为是导致万有加速度的万有线性势的曲率)只能在标准引力中通过极端的微调来实现,但它在共形引力中是自然可以实现的,这是一个目前可行的,完全协变的候选替代引力理论。
1998-11-16 astro-ph
Dark Energy Parametrizations and the Curvature of the Universe
我们调查的宇宙曲率的观测约束不限制自己的宇宙学常数作为暗能量,特别是允许一个暗能量状态方程随时间的演变在几个方面。我们使用的Ia型超新星(SNeIa)的数据从最新的黄金数据集,其中包括182 SNeIa,随着CMB位移参数和重子声学振荡峰。我们定量地证明了宇宙曲率的约束依赖于暗能量模型:一些流行的参数化在5%水平(2 sigma C. L.)而某些参数化则允许宇宙开放到Ω_k ~ 0.2。
2007-02-06 astro-ph
Falsifying Paradigms for Cosmic Acceleration
对于宇宙加速的任何物理解释,无论是宇宙学常数、标量场精髓,还是小尺度上相对于暗物质平滑的暗能量的一般成分,都存在结构增长和膨胀历史观测之间的一致性关系。因此,从SNAP和CMB数据这样的实验中预期的高质量超新星样本对增长和膨胀的观测值做出了强有力的预测,额外的观测可以测试并可能证伪。我们执行MCMC似然探索的强度,这些一致性关系的基础上,一个完整的参数化的暗能量行为的主成分。对于LCDM,未来的SN和CMB数据对增长和扩张的可观测数据进行了百分比级预测。对于quintessence,许多预测仍然处于百分之几的水平,大部分额外的自由来自曲率和早期的暗能量。虽然这种自由对于禁止幻影状态方程的精粹来说是有限的,但在光滑暗能量类中它更大。然而,即使在这个一般的类预测相关的增长测量在不同的红移仍然是强大的,虽然预测的瞬时增长率不。最后,如果观测证伪了整个平滑的暗能量类,那么就需要宇宙加速的新范例,例如修正的引力或相互作用的暗物质和暗能量。
2008-10-09 astro-ph
Implication of Dark Energy Parametrizations on the Determination of the Curvature of the Universe
我们研究了暗能量的性质如何影响最近观测到的宇宙曲率的确定。为此,我们利用Ia型超新星、重子声学振荡峰和宇宙微波背景的观测,考虑了几种暗能量状态方程对物质和暗能量密度的约束。虽然通常认为当前观测的组合倾向于扁平宇宙,但我们发现相对较大的参数空间允许宇宙对特定的暗能量模型开放。我们还讨论了什么样的暗能量模型或先验允许一个非平坦的宇宙。
2006-05-30 astro-ph
Probing Dark Energy via Weak Gravitational Lensing with the SuperNova Acceleration Probe (SNAP)
SNAP是联合暗能量任务(JDEM)的候选者,该任务旨在使用两种不同的方法对暗能量进行限制。第一种是Ia型SN,在配套的白皮书中进行了讨论。第二种方法是弱引力透镜,它依赖于前景质量结构对背景星系形状的相干扭曲。2米天基天文台所提供的出色的空间分辨率和测光精度对于实现高表面密度的已分辨星系、严格控制望远镜点扩散函数(PSF)的系统误差以及该项目所需的精致红移精度和深度至关重要。这些都是通过消除大气失真和望远镜上的大部分热负荷和重力负荷来实现的。探测暗能量的SN和WL方法是高度互补的,并且这两种方法的误差轮廓在很大程度上是正交的。
2005-07-19 astro-ph
Interacting Quintessence, Cosmic Acceleration and the Coincidence Problem
面对暗能量主导的扁平宇宙的最新证据,宇宙学家努力解决诸如宇宙学常数问题、极端微调和宇宙巧合问题等深层次的宇宙之谜。我们观察到遥远超新星变暗的程度表明,宇宙加速至少和宇宙学常数模型一样严重。将这一点外推到我们的宇宙未来,意味着一个寒冷而空虚的宇宙或在“大撕裂”中爆炸性死亡的可怕景象。我们构造了一类暗能量和暗物质的动力学标量场模型。在这门课中,我们可以解释为什么超新星意味着宇宙状态方程$w\lesssim-1$,解决微调问题,保护宇宙免于过早加速,并预测未来暗物质中暗能量的恒定比例(从而解决巧合问题),满足主导能量条件,并确保引力束缚的物体永远保持这种状态(避免大撕裂)。这是实现与弦论启发拉格朗日包含标准的动力学条款,指数潜力和耦合,和参数的顺序统一。
2004-07-10 astro-ph