Domain Wall Dominated Universes
我们考虑一个宇宙演化与暗物质组成的网络的挫折域壁。这样的网络提供了一个固体暗物质组成部分，PDMATHAMM在小尺度上保持不成簇，而$Ω_{\rm dw}\approx 0.7$可以调和空间平坦的宇宙与许多观测表明$Ω_{\rm m}\approx 0.3.$由于其大的负压，这个组成部分可以解释最近的观测表明宇宙加速，而无需求助于非零宇宙学常数。我们探讨了这一建议的可行性，并将其与其他类型的具有显著负压的暗物质区分开来。
1999-09-08 astro-ph
The First Compact Objects in the $Λ$-dominated Universe
计算了低质量（$M \le 10^5 M_{\odot}$）球对称密度扰动在$Ω_b h^2=0.02$、$Ω_M =0.35$、$Ω_Λ=0.65$、$h=0.72$宇宙中的演化.并与假设无宇宙学常数和宇宙是扁平的暗物质的结果进行了比较。我们包括热过程和非平衡态化学演化的塌陷气体。我们发现由$z=8$直接形成具有如此质量的束缚物体是不可能的，所以事实上它们可能只通过更大物体的碎裂形成。这与$Ω=1$纯CDM宇宙学形成鲜明对比，后者在redshits $z>10$中大量形成低质量物体。
2002-12-05 astro-ph
Perturbation growth and cosmic microwave background anisotropies in the string-like matter dominated universe
众所周知，$Λ$项是宇宙光滑成分的一个很好的候选项，因为它解决了所谓的“$Ω$问题”，同时给出了足够大的宇宙年龄。然而，恒定的$Λ$项不是唯一的可能性。有些人认为$Λ$ -项根据$Λ\approx R^{-2}$定律随时间变化。此外，封闭宇宙中的整体纹理和服从相同变分律（$ρ\approx R^{-2}$）的宇宙弦网络似乎也是很好的候选者。我们称这种“奇异”形式的物质按照这个定律成比例--弦状物质。本文讨论了类弦支配宇宙中宇宙微波背景的微扰增长和各向异性。我们可以证明，在曲率主导的宇宙中，微扰不会增长。由于类弦物质的能量密度与膨胀成比例，就像曲率项一样，我们可以断言，在类弦物质占主导地位的宇宙中，微扰也不会增长。我们发现这种普遍接受的说法并不完全正确，本文的目的之一就是澄清这一点。本文的第二个目的是检验类弦物质的最终存在是否会对CMB的大角度尺度各向异性产生影响。我们表明，这种外来物质对各向异性振幅$δT/T(theta).$的值没有影响
1995-07-13 astro-ph
Quasar Populations in a Cosmological Constant Dominated Flat Universe
类星体的大多数物理性质，无论是作为单个实体还是作为一个群体，都依赖于所假设的宇宙学。本文计算了宇宙学常数为$Λ$（$Λ=0.9, Ω=0.1$）的平坦宇宙的类星体光度函数及有关物理量，并与宇宙学常数为零的平坦宇宙（$Λ=0,Ω=1$）的光度函数及有关物理量进行了比较。在这两种情况下，我们使用AAT类星体调查数据（Boyle等，1990年）作为输入。这两种宇宙学的数据都可以用一个纯光度演化模型很好地拟合，但演化参数不同。从光度函数，我们预测（外推）更大数量的类星体在微弱的视星等（两倍的数量在B=24，$z < 2.2$）为$Λ$占主导地位的宇宙。这群高红移的暗淡类星体将导致更高的引力透镜发生率。类星体的总光度和类星体的黑洞残留物的总质量对宇宙学不敏感。然而，对于一个$Λ$宇宙学来说，这个质量被束缚在更少但质量更大的黑洞中。
1994-11-21 astro-ph
Future Evolution of Nearby Large-Scale Structure in a Universe Dominated by a Cosmological Constant
假设全球膨胀率由一个宇宙学常数控制，我们模拟了局域宇宙中观测到的不均匀性的未来演化。我们发现，在两个哈勃时代（约300亿年）从现在的时代，大尺度结构将冻结在共动坐标和质量分布的绑定对象将停止演变。本星系群在同向运动坐标中会更接近室女星系团，但在物理坐标中会因为宇宙的加速膨胀而被拉离室女星系团。在遥远的未来，在我们的事件视界内将只有一个大质量星系，即仙女座星系和银河系合并的产物。所有不受引力束缚于本星系群的星系都将远离我们，最终退出我们的事件视界。更一般地说，我们确定了临界内部过密度，超过这个临界内部过密度，物体周围的物质壳将在后期保持与物体的结合。
2002-11-12 astro-ph
Evolution of a global string network in a matter dominated universe
我们通过数值模拟的方式在物质主导的宇宙中演化全球弦网络。标度解的存在被确认为在辐射主导的宇宙中，但标度参数$ξ$取一个稍小的值，$ξ\simeq 0.6 \pm 0.1$，它被定义为$ξ= ρ_{s} t^{2} / μ$与$ρ_{s}$的能量密度的全球字符串和$μ$每单位长度的字符串张力。$ξ$从辐射宇宙到物质支配宇宙的变化与Albrecht和Turok利用单尺度模型得到的结果一致。我们还研究了环的分布函数，发现它可以很好地拟合与预测的单尺度模型，其中数密度$n_{l}(t)$的环的长度$l$是由$n_{l}(t) = ν/[t^2 (l + κt)^2]$与$ν\sim 0.040$和$κ\sim 0.48$。因此，在物质支配的宇宙中，整体弦网络的演化可以像在辐射支配的宇宙中一样，用单尺度模型很好地描述。
2000-01-14 astro-ph hep-ph
Wolfgang Priester: from the big bounce to the Lambda-dominated universe
沃尔夫冈·普里斯特是德国最多才多艺、最不切实际的天体物理学家之一，他先后将自己重塑为射电天文学家、空间物理学家和宇宙学家，并对每个领域产生了持久的影响。我们在这个个人帐户集中在他对宇宙学的贡献，在那里他将最记得他与类星体，他的推广的想法，一个非奇异的“大反弹”在当前的膨胀阶段的开始，和他的认识的重要性，暗能量（爱因斯坦的宇宙学常数λ）之前，这成为宇宙学的标准范式。
2006-08-30 astro-ph
Mass Power Spectrum in a Universe Dominated by the Chaplygin Gas
从哈勃视界到100 Mpc量级的尺度上，对由Chaubergin气体主导的宇宙的质量功率谱进行了数值计算。并与纯重子宇宙和宇宙学常数模型的结果进行了比较。在所有三种情况下，谱都随着扰动波数k的增加而增加。谱的斜率对于重子模型是较高的，而对于宇宙学常数模型是较小的，Chaubergin气体对这两个模型进行插值。根据查伯金气体的声速和宇宙开始加速的时刻对结果进行了分析。
2002-03-25 astro-ph gr-qc
Radiation can never again dominate Matter in a Vacuum Dominated Universe
我们证明，在真空能量占主导地位的膨胀阶段，令人惊讶的是，无论是物质的衰变还是物质-反物质湮灭成相对论粒子，都不会导致辐射在宇宙未来的历史中再次主导物质。
2007-04-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Reheating during Hierarchical Clustering in the Universe Dominated by the Cold Dark Matter
在冷暗物质的层次聚类方案中，利用COBE数据归一化的扰动涨落，研究了早期恒星和类星体形成对宇宙再加热的影响。结果表明，如果有1- 2%的坍缩重子进入恒星，那么由标准初始质量函数给出丰度的OB星的电离紫外辐射通量足以将宇宙从$z\approx 30$演化到现在.这在小角度尺度下显著地减少了CMB各向异性。再电离也会使$z\lsim 10$的金斯质量增加到$M_{\rm luminous}\approx 10^9M_\odot$，这会导致正常星系的光度函数在暗侧截止。预计在$z\approx 2-5$处会有较强的紫外光通量，Gunn-Peterson检验的无效结果自然得到解释。早期的恒星形成也导致重元素的产生，观测到的金属丰度对光子能量注入星系际空间设置了很强的约束。
1993-09-25 astro-ph
Morphology-Density Relation for Simulated Clusters of Galaxies in Cold Dark Matter Dominated Universe
我们提出了一个利用宇宙学N体模拟研究团星系形成和演化的模型。利用N体模拟方法生成了暗晕的合并历史树。气体冷却，恒星形成，超新星反馈和合并的星系在黑暗的晕内采用简单的处方从半解析模型的星系形成。在这封{ \it Letter}中，我们检验了并合驱动的核球形成模型，并给出了z = 0时星系团的形态-密度关系。我们发现，这种形态演化模型可以很好地解释星系团中椭圆星系的分布，但不能再现S 0星系的分布。这一结果表明椭圆星系主要是由主合并形成的，而在S 0星系的形成过程中，主合并以外的过程起着重要作用。
2000-07-30 astro-ph
Future Evolution of the Intergalactic Medium in a Universe Dominated by a Cosmological Constant
我们模拟了星系际介质（IGM）在一个宇宙学常数主导的宇宙中的演化。我们发现，在几个哈勃时代从现在的时代，重子将有两个主要的阶段：一个阶段组成的低密度，低温，扩散，电离气体的冷却指数宇宙时间由于绝热膨胀，和第二阶段的高密度，高温气体的维里化暗物质晕冷却得更慢的原子过程。气体在晕中的质量分数在后期收敛到~40%，大约是目前计算值的两倍。我们发现，在几个哈勃时代，在今天的IGM的大规模的细丝将稀薄和消失的低温IGM，只有维里化气体的岛屿将保持其物理结构。我们没有发现证据分散IGM在以后的时间。超过99%的气体质量将在几个哈勃时间内保持稳定的电离分数高于80%。弥漫的IGM将变得非常冷和稀释，但仍然高度电离，因为它的复合时间将大大超过宇宙的年龄。
2004-03-29 astro-ph
Horizon problem in a closed universe dominated by fluid with negative pressure
本文讨论了负压流体支配的宇宙中的视界问题。我们表明，对于普遍接受的值的非相对论性物质能量密度参数$Ω_{m0}<1$，视界问题可以解决，只有当流体影响负压（所谓的“X”分量）违反逐点强能量条件，如果它的能量密度是足够大的$(Ω_{X 0}>1)$。计算值的$Ω_{X0}$参数允许的解决方案的地平线问题面临着一些最近的观测数据。假设$p_X/ρ_X<-0.6$，我们发现所需的“X”成分的量并没有被超新星的极限所排除。由于引力透镜观测排除了宇宙学常数大于1的能量密度参数$Ω_{v0}$的值，因此，如果模型必须不受视界问题的影响，同时又与观测相符，则比值$p_X/ρ_X$的值应介于-1和-0.6之间。模式中的$Ω_{X0}+Ω_{m0}$值与宇宙微波背景观测的约束条件$0.2<Ω_{\text{tot}}<1.5$一致，条件是$Ω_{m0}$较低（$<0.2$）。
1998-10-28 astro-ph
Schwarzschild black hole and the generalized second law in phantom-dominated universe
本文研究了在有Schwarzschild黑洞存在的虚占宇宙中广义第二定律成立的条件。我们的研究是独立的起源的幽灵般的行为所考虑的宇宙。我们还讨论了在过渡（从quintessence到phantom政权）时间附近的广义第二定律。我们表明，即使是一个常数的状态方程参数的广义第二定律可以满足提供的温度不被视为德西特温度。结果表明，在模型（只有）过渡从quintessence幻影制度的广义第二定律不成立的过渡时期。
2006-12-16 astro-ph gr-qc
The generalized second law in phantom dominated universes in the presence of black holes
这封信考虑了广义引力热力学第二定律在两种情况下的特点是一个幻影主导的膨胀加上一个黑洞。在这两种情况下都违反了法律。
2006-06-02 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB Constraints on a Baryonic Dark Matter-Dominated Universe
近年来，宇宙微波背景（CMB）各向异性的上限与星系形成理论的预测相结合，已经非常有力地排除了纯重子暗物质（BDM）宇宙。然而，它最近被认为是一个突出的第二峰的情况下，在各向异性谱测量的BOOMERanG-98和MAXIMA-1实验似乎有利于一个$Λ$ BDM模型时，结合标准的大爆炸核合成（BBN）的约束。在这封{ \it Letter}中，我们进一步研究了这个结果，表明如果宇宙是平坦的（$Ω=1$），那么使用CMB数据{ \it单独}，结构形成的纯重子绝热模型似乎是不可能的。将CMB数据与Ia型超新星（SNIa）数据相结合，使纯重子模型在高显著性下与平坦性不一致，并且比$3 σ$更远离BBN约束和HST关键项目结果$h=0.72 \pm 0.08$。这些结果表明，只有用{ \it ad hoc}性质对宇宙学进行彻底的修正，才能使重子模型（如MOND爱好者所提倡的模型）与当前的观测结果重新一致。
2001-03-30 astro-ph
TEMPERATURE DISTRIBUTION FUNCTION OF X-RAY CLUSTERS OF GALAXIES IN A NEUTRINO DOMINATED UNIVERSE
利用随机高斯场峰值的统计特性，导出了在Omega_0=1宇宙中HDM功率谱不同归一化下X射线团簇的温度分布函数（TDF）。仅就团簇形成而言，中微子图象似乎与H_0=70 km/s/Mpc的观测结果在一定程度上是一致的，条件是标准化α =sigma_0/delta_s=0.42，其中sigma_0是涨落的均方根方差线性演化到现在的历元，delta_s是结构形成模型所要求的坍缩阈值。然而，利用类星体的形成时代对HDM模型的约束，似乎这种归一化太小，与类星体的形成不一致。允许更高的哈勃常数值可以解决这个问题，但会导致宇宙的不可接受的短年龄。此外，最近COBE对宇宙背景辐射涨落水平的测量所提出的约束，倾向于拒绝具有高H_0值的模型。我们的结论是，中微子模型在任何情况下都不能以一致的方式解释整个可用的观测结果。
1995-02-28 astro-ph
Possible Origin of Antimatter Regions in the Baryon Dominated Universe
本文讨论了宇宙指数膨胀结束后，U（1）对称标量场在暴胀时期的演化，并揭示了一个伪Nambu-Goldstone倾斜. U（1）对称性被认为与重子荷有关。结果表明，量子涨落以自然的方式导致重子占主导地位的宇宙与反重子过剩区。计算了反物质在宇宙中所占的比例和反物质区域的大小满足观测约束条件的参数范围，这些参数范围生存到现代并导致效应，可用于反物质的实验搜索。
2000-03-29 astro-ph hep-ph hep-th
Existence of black holes in Friedmann-Robertson-Walker universe dominated by dark energy
研究了在暗能量主导的均匀各向同性膨胀Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中黑洞的存在性.我们证明了黑洞可以存在于这样一个宇宙中，通过考虑一些特定的McVittie解决方案。虽然这些解违反了所有三个能量条件，但FRW背景确实满足弱能量条件。
2006-11-15 astro-ph gr-qc hep-ph
A Quark-Matter Dominated Universe
我们提出了大爆炸后宇宙发展的一种新的设想，该设想建立在这样的假设之上：绝大多数原始夸克物质没有经历向正常核物质的相变，而是分裂成保持稳定的大质量夸克物体。因此，这种原始夸克物质将构成所谓的暗物质。我们讨论，主要是在定性方面，星系形成的后果，正常物质的起源，在星系中心和宇宙伽马射线暴的大质量黑洞的发生。
1998-02-18 astro-ph hep-ph
Late Universe expansion dominated by domain walls and dissipative dark matter
在本文中，我们表明，宇宙的两个组成部分，即畴壁和耗散暗物质，使前者缓慢衰减到后者可能会驱动幂律宇宙学加速一致的高红移超新星数据，而两者之间的能量密度的比例保持固定在后期的时间，从而解决目前的加速度的符合问题。同样，我们在早期估计了上述比率。
2004-07-02 astro-ph gr-qc hep-ph
On the conservation of second-order cosmological perturbations in a scalar field dominated universe
我们讨论了在超哈勃尺度下，在标量场占主导地位的宇宙中，例如在单场暴胀过程中的二阶宇宙学扰动。在这场比赛中，我们表明，规范不变的曲率扰动定义在均匀密度和共动超曲面一致，扰动是绝热的大尺度极限。由于最近已经证明，如果扰动是绝热的，则均匀密度曲率扰动在大尺度上是守恒的，因此我们得出结论，在标量场主导的宇宙中，二阶均匀密度和共动曲率扰动都是守恒的。最后，根据这一结果，我们评论了最近在文献中使用的变量来计算非高斯性。
2005-02-18 astro-ph hep-ph hep-th
The large-scale structure in a universe dominated by cold plus hot dark matter
利用数值模拟，我们研究了由冷加热暗物质（即，$Ω_0=\ocdm+\ohdm+\obaryon=1$）。原始密度涨落谱取Zel'dovich-Harrison形式。研究了三种模型，模型I具有一种中微子的$\ocdm=0.69$、$\obaryon=0.01$和$\ohdm=0.30$;模型II具有一种中微子的$\ocdm=0.60$、$\obaryon=0.10$和$\ohdm=0.30$;模型III具有三种中微子的$\ocdm=0.69$、$\obaryon=0.01$和$\ohdm=0.30$。初始密度谱用COBE四极杆测量进行归一化，并根据初始密度场的峰值在一定阈值以上进行星系识别，以匹配观测到的尺度上的两点相关性$\ls 10\mpc$。这样，质量和星系的成团性质就完全确定了。用这种方法确定的偏置参数（对于“星系”）对于模型I是$b_g\approx 1.2$，对于模型II是1.5，对于模型III是1.6。模拟的“星系”的集群和运动与最近的观测进行了比较。在混合模型中星系的空间分布是非常泡沫化的;在模拟中经常看到10 - 50 $\mpc$大小的细丝、薄片、空洞等。
1993-08-12 astro-ph
The dark energy-dominated Universe
在这篇论文中，我们研究了宇宙开始加速的时代，以及它开始成为暗能量主导的时代（即，宇宙膨胀的动力学由暗能量主导）。我们提供了解析表达式来计算这些时代的红移作为密度参数的函数。此外，我们回顾和讨论宇宙模型与暗能量的组件，它可以有一个有趣的特性，即，他们永远不会停止加速。即使宇宙目前要么是平的，要么是开放的，要么是封闭的，这也是成立的。如果暗能量是宇宙学常数，宇宙最终将经历指数膨胀阶段，总密度参数收敛到$Ω=1$。这正是在暴胀理论中所考虑的产生大爆炸的初始条件。然后，人们可以说宇宙开始于一个暴胀阶段，并将以另一个暴胀阶段结束。因此，在早期和晚期的宇宙中，都有$Ω\to 1$。我们还讨论了上述问题的背景下，XCDM参数化。
2005-03-04 astro-ph gr-qc hep-th
An old quasar in a young dark energy-dominated universe?
暗能量是一种看不见的燃料，似乎驱动着当前宇宙的加速。它的存在，这是从一个令人印象深刻的高质量的观测结果，以及一些显然成功的理论预测的融合推断，也支持目前的估计宇宙的年龄从定年的本地和高$z$对象。在本文中，我们测试的几个暗能量的情况下，高红移（$z=3.91$）类星体APM 08279+5255的年龄估计的可行性。使用球状体演化的化学动力学模型，我们首先重新评估了Hasinger等人（2002）给出的当前估计年龄。在模型的Fe/O丰度比（标准化为太阳值）达到3.3的条件下，将年龄定为2.1 Gyr，这是上述参考文献中获得的最佳拟合值。它表明，对于目前接受的物质密度参数的值，大多数现有的暗能量的情况下，不能容纳这个老的高红移对象，除非哈勃参数是低至$H_o = 58$ $\rm{km.s^{-1}.Mpc^{-1}}$，最近提倡的Sandage和合作者。即使考虑到不那么严格的年龄限制，也只有那些预言宇宙在高$z$时相当古老的宇宙模型才能与这个天体的存在相兼容。这是传统的$Λ$ CDM场景和一些特定类别的膜世界宇宙学的情况。
2005-04-01 astro-ph
Analytic Results for a Flat Universe Dominated by Dust and Dark Energy
我们找到了一个由尘埃驱动的扁平宇宙中的尺度因子的解决方案加上一个组成部分，其特征在于一个恒定的状态参数，在渐近未来占主导地位。我们还提出了一个解析公式（在超几何函数）在这样的宇宙过去的光锥。作为这一结果的应用，我们给出了亮度距离和声学尺度的解析表达式，其中后者决定了CMB各向异性图案中的峰位置。
2006-01-20 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic Microwave Background, Accelerating Universe and Inhomogeneous Cosmology
我们考虑一种宇宙学，其中球对称大尺度非均匀增强或空洞由非均匀度规和爱因斯坦引力方程描述。对于一个平坦的物质主导的宇宙，非均匀方程导致光度，距离和哈勃常数公式，取决于观察者的位置。对于一般的非均匀解，减速参数可能与FLRW结果显著不同。在FLRW宇宙中，减速参数$q_0$可以解释为$q_0 > 0$（$q_0=1/2$表示扁平物质主导的宇宙），而在FLRW宇宙中，减速参数$q_0$可以解释为$q_0 < 0$，这是由FLRW宇宙中的非均匀增强所推断的。对于后期的非均匀解，必须对后向光锥中的局部区域进行空间体积平均，以决定减速参数$q$对于正能量条件是否可以为负。在非均匀物质主导的解中，天空中CMB温度起伏在南北半球的分布是不均匀的，这与几位作者对WMAP功率谱数据的分析一致。该模型可以解释在WMAP数据中观测到的四极矩和八极矩的异常排列。
2005-10-26 astro-ph
Cardassian Expansion: a Model in which the Universe is Flat, Matter Dominated, and Accelerating
弗里德曼罗伯逊沃克方程的修改提出了宇宙是平坦的，物质占主导地位，并加速。另一项只包含物质或辐射（没有真空贡献），在宇宙晚期成为膨胀的主要驱动力。在新项占主导地位的时期，宇宙加速;我们称这个加速时期为卡达西时代。宇宙可以是平坦的，但只由物质和辐射组成，并且仍然与观测兼容。闭合宇宙所需的能量密度比标准宇宙学中的小得多，因此物质足以提供平坦的几何形状。可能会出现所需的新术语，例如，这是我们可观测的宇宙作为一个三维膜生活在一个更高维度的宇宙中的结果。卡达西模型经受住了几次观测检验，包括宇宙背景辐射、宇宙年龄、星团重子分数和结构形成。
2002-06-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Particle Production in an expanding universe dominated by dark energy fluid
我们研究了在一个由状态方程$p = αρ$的理想流体控制的膨胀宇宙中粒子产生的命运。粒子的生产率，使用Bogolioubov系数，确定确切的任何值的$α$在一个平坦的宇宙的情况下。当满足强能量条件时，粒子产生率随时间的推移而减小，这与四维曲率随膨胀而减小的事实相一致;当违反强能量条件时，情况正好相反。在幻影的情况下，粒子产生的速率在有限的时间内发散。这可能导致反作用效应，从而避免大撕裂奇点，特别是如果$- 1 > α> - {5/3}$。
2007-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
The Generalized Second Law in Dark Energy Dominated Universes
广义引力热力学第二定律在暗能量主导宇宙膨胀的情况下进行检查。对于精粹和幻影场，这个定律是满足的，但当暗能量是以查伯金气体的形式存在时，它可能会失败。然而，如果图像中允许存在黑洞，那么如果场是幻影类型的，就可能违反该定律。
2006-12-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Scaling Property of the global string in the radiation dominated universe
我们利用3+1维的数值模拟研究了辐射支配宇宙中整体弦网络的演化。我们发现，全球弦网络定居下来的标度制度，全球弦的能量密度，$ρ_{s}$，是由$ρ_{s} = ξμ/ t^2$与$μ$每单位长度的弦张力和标度参数，$ξ\sim (0.9-1.3)$，无论宇宙时间。我们还发现，环路分布函数可以与所谓的单尺度模型预测。具体地说，长度为$l$的环的数密度$n_{l}(t)$由$n_{l}(t) = ν/[t^{3/2} (l + κt)^{5/2}]$给出，其中$ν\sim 0.0865$和$κ$与来自全局弦的南武-戈德斯通（NG）玻色子辐射功率$P$相关，为$P = κμ$与$κ\sim 0.535$。因此，回路生产函数也是有尺度的，并且所生产的回路的典型尺度接近于地平线距离。因此，与局域弦网络的演化相比，辐射主导宇宙中全局弦网络的演化可以用一尺度模型很好地描述。
1999-07-27 astro-ph hep-ph
Generalized Cardassian Expansion: Models in Which the Universe is Flat, Matter Dominated, and Accelerating
卡达西宇宙是对弗里德曼·罗伯逊·沃克（Friedmann Robertson Walker，FRW）方程的修正，其中宇宙是平坦的，物质占主导地位，并且加速。在这里，我们推广了原来的卡达西建议，包括额外的变体FRW方程。提出了具体的例子。在普通FRW方程中，右侧是能量密度$H^2 \sim ρ$的线性函数。这里，相反，FRW方程的右手侧是能量密度$H^2 \sim g(ρ)$的不同函数。这个函数在早期返回到普通的FRW，但在宇宙的晚期修改了膨胀。这个宇宙中唯一的成分是物质和辐射：特别是，有{ \it no}真空的贡献。目前，FRW方程的修正是宇宙加速。宇宙可以是平坦的，但只由物质和辐射组成，并且仍然与观测兼容。闭合宇宙所需的能量密度比标准宇宙学中的小得多，因此物质足以提供平坦的几何形状。修改可能会出现，例如，这是我们可观测的宇宙作为一个三维膜生活在一个更高维度的宇宙中的结果。卡达西模型经受住了几次观测检验，包括宇宙背景辐射、宇宙年龄、星团重子分数和结构形成。正如将在未来的工作中所示，广义卡达西模型的观测测试的预测可能与通用的精髓模型非常不同，无论状态方程是常数还是时间依赖性。
2003-07-30 astro-ph hep-ph
Third-Order Density Perturbation and One-Loop Power Spectrum in Dark-Energy-Dominated Universe
研究了暗能量宇宙学模型中的三阶密度微扰和线性功率谱的单圈修正。我们的主要兴趣是了解准非线性区域（$k \approx 0.1h$ /Mpc）中的暗能量效应对重子声学振荡的影响。给出了具有一般时变状态方程$w(a)$的暗能量模型的解析解和简单的拟合公式。结果表明，在WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）5年最佳拟合宇宙学模型中，$z=0$处的$k<0.4h/$ Mpc的功率谱与EdS（Einstein deSitter）模型的近似结果在1%以内吻合，说明宇宙学依赖性很小.
2008-08-21 astro-ph gr-qc
Modified f(R) gravity consistent with realistic cosmology: from matter dominated epoch to dark energy universe
我们发展了一个从任何现实的FRW宇宙学出发的修正的$f(R)$引力重建的一般方案。我们制定了几个版本的修改后的重力兼容太阳系的测试，宇宙学时代发生以下顺序：a。物质占主导地位的阶段（有或没有通常的物质），从减速到加速的过渡，与最近的WMAP数据一致的加速时期b。没有宇宙学常数的$Λ$ CDM宇宙学。一般来说，这种修正的引力是用已知类型的后期渐近（例如，具有负和正曲率幂的模型）隐式地（用特殊函数）表示的。在另一种方法中，它表明，即使是简单版本的修改重力可能会导致统一的物质占主导地位的和加速阶段的代价，引入补偿暗能量。
2006-10-03 astro-ph gr-qc hep-th
Antimatter regions in the baryon-dominated Universe
由暴胀引起的复杂重子带电标量场的量子涨落可以产生大的畴，这些畴后来转化为反物质区。因此，宇宙可以成为全球性的物质主导，反物质区域的贡献很小。这种反物质区域的分布和演化可能导致每个星系都是反恒星球状星团的港湾。与此同时，该方案不会导致大规模的等曲率扰动，这将干扰可观察到的CMB各向异性。在我们银河系中存在这样一个反星球状星团并不与观测到的$γ$射线背景相矛盾，但是来自这样一个反物质天体的$\bar{\rm ^4He}$和$\bar{\rm ^3He}$的预期通量肯定是可以达到即将到来的AMS-02实验的灵敏度的。
2002-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
Evolution of the Universe with Flat Extra Dimensions
一个均匀的额外维度的宇宙的演化研究的好处是一个精心选择的参数空间，提供了一个系统的，有用的，方便的分析方法。在这个模型中，我们发现了一个自然的演化模式，它不仅需要在辐射主导的时代稳定的额外维度，从而保留了标准宇宙学中的基本预测，而且还需要在满足牛顿引力常量变化的限制的情况下实现当前的加速膨胀。在这种自然的演化模式中，额外维度在辐射主导和物质主导的时代都倾向于自动稳定，而不需要诉诸人工机制，这是构建额外维度模型的一个奇妙特征。此外，这种演化模式的自然性保证了物质主导的宇宙的后期加速膨胀，这为巧合问题提供了一个解决方案：为什么加速阶段在当前的时代开始。讨论了这种演化模式描述宇宙的可行性。
2004-05-11 astro-ph hep-ph hep-th
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
Second Order Gravitational Effects on CMB Temperature Anisotropy in Lambda dominated flat universes
研究了具有物质和宇宙学常数$Λ$的平坦宇宙中局域不均匀性对宇宙微波背景辐射的二阶引力效应。我们发现，广义相对论修正的牛顿近似是可以忽略不计的，在第二阶的非均匀区域的大小是足够小的视界尺度。对于球对称的礼帽型准线性扰动，对应于线性积分的Sachs-Wolfe（ISW）效应的一阶温度波动被补偿的空洞（块）的二阶温度波动增强（抑制）。作为局域不均匀性红移的函数，对于一定的同动尺寸和密度衬度，由引力势演化引起的二阶温度涨落在物质- $Λ$相等历元之前有一个峰值.红移z~1处局域准线性不均匀性的二阶引力效应可能对宇宙微波背景产生重要影响。
2008-05-15 astro-ph gr-qc
Kantowski-Sachs universe cannot be closed
本文通过分析Kantowski-Sachs型宇宙在不同宇宙学时期对空间均匀和各向异性扰动的不稳定性，证明了KS宇宙在过去的演化中如果经历了物质支配和/或辐射支配时期，它必定是开放的或平坦的，这是广义相对论的一个理论推论，从理论上证实了我们可观测宇宙的平坦性。
2003-08-18 astro-ph gr-qc hep-th
Are we living in a string-dominated universe?
全息解是爱因斯坦场方程的一种新的精确解。它描述了一个紧凑的自引力物体，其性质类似于黑洞。它在无穷远处的熵和温度与霍金的结果成正比。全息图的解没有事件视界，而是有一个真正的球形边界膜，大约位于物体引力半径之外两个普朗克距离处。内部物质状态是无奇点的。它由密集排列的弦状物质组成。每根弦的横向延伸正好是一个普朗克面积。这个密集的弦包可能就是为什么解不会坍缩到奇点的原因。弦的局部张力与弦的平均长度成反比。这个纯粹经典的结果与弦论的一个最近结果几乎完全一致。全息解表明，弦论在宇宙学尺度上也是相关的。宇宙中的大尺度现象可以在弦的背景下自然地解释。由于弦的活动引力质量密度为零，在弦支配的宇宙中，哈勃常数与年龄的关系为Ht = 1。WMAP测量实验上确定了H t \approx 1.02 \pm 0.02。在弦支配的宇宙中，几乎不加速的膨胀与最近的超新星测量是一致的。在冷暗物质（CDM）由弦组成的假设下，CDM与重子物质的比值估计为Ω_CDM / Ω_b \approx 6.45。给出了一些论据，表明宇宙可能是由最基本的积木：弦和膜分层构造的。
2004-05-03 astro-ph gr-qc hep-th
Generation of primordial cosmological density inhomogeneities with scale invariant power spectrum during the standard radiation dominated expansion of the universe
宇宙等离子体中存在的原始密度不均匀性在退耦瞬间的最显著特征是它们在宇宙学上大的同动波长的模范围$k \ll H_{eq}$上的标度不变功率谱${\cal P}(k) \sim k$。我们在实空间中，在他们的关联函数在两个点的特点。我们发现，在宇宙学上大的共同运动距离$r \gg H^{-1}_{eq}$的原始不均匀性（反）相关的$f(r) \sim - r^{-4}$。根据这一观察，我们重新审视了标准宇宙学中所谓的{ \it结构起源问题}。我们的结论与目前对这一问题的看法相矛盾。
2008-10-23 astro-ph gr-qc hep-th
About a (standard model) universe dominated by the right matter
我们分析了一个不稳定的，但寿命很长的大质量粒子的物质统治的长期早期时代的现象。这个新的物质支配时代可以帮助放松对原始膨胀的一些要求。它的主要效应是这种粒子衰变产生的巨大熵产生，可以稀释任何可能不需要的残余物，如超对称模型中的引力子，从而放松对暴胀再加热温度的限制。此外，长时间的物质支配减少了由可观测的扰动引起的视界穿越后的$e$ -折叠的数量，从而减少了对暴胀势平坦性的要求。在电弱相互作用的标准模型中已经存在的这种重的、长寿命的粒子的一个自然候选者是重右手中微子。在这种情况下，我们表明，它的衰变也可以产生所观察到的重子不对称性，右手中微子质量远高于引力子过剩生产的限制。
2008-11-19 astro-ph hep-ph
Small-Scale Cosmic Microwave Background Anisotropies as a Probe of the Geometry of the Universe
本文详细计算了具有原始绝热密度扰动的CDM主导的开放宇宙中各种再电离历史的宇宙微波背景（CMB）各向异性。结果表明，CMB各向异性在很大程度上只取决于宇宙的几何形状，在物质主导的宇宙中，宇宙的几何形状由$Ω$和末次散射表面的光学厚度决定。特别地，主多普勒峰值的位置主要取决于$Ω$，并且对其它未知参数（例如$Ω_b$、$h$、$Λ$）和功率谱的形状相当不敏感。因此，在小尺度上测量CMB各向异性可用于确定$Ω$。
1994-01-04 astro-ph hep-ph
Universe Models with a Variable Cosmological "Constant" and a "Big Bounce"
我们提出了丰富的一类精确解，其中包含辐射主导和物质主导的早期和晚期宇宙模型。它们包括一个可变的宇宙学"常数“，它来自更高的维度，在时空中表现为真空的能量密度。这与观测数据相一致，并且与广义相对论对弦和膜理论的扩展相一致。我们的解决方案也以非奇异的“大反弹”（与奇异的大爆炸相反）为代表，在那里物质被创造出来，就像暴胀宇宙学一样。
2001-07-28 astro-ph gr-qc
Acceleration of the universe with a simple trigonometric potential
在本文中，我们研究了最近的超新星观测的背景下的最小耦合标量场的精粹模型。通过选择一个特殊形式的减速参数q，它给出了一个早期减速和晚期加速的尘埃为主的模型，我们证明了这种符号翻转可以得到一个简单的三角形的概率。早期的物质主导模型如所期望的那样以q=1/2膨胀，并且在演化过程中相当晚地进入负q相。
2005-05-06 astro-ph gr-qc
Perturbations in a Holographic Universe and in Other Stiff Fluid Cosmologies
我们研究了具有刚性状态方程$p=ρ$的流体支配的宇宙中微扰的产生和演化。最近提出的全息宇宙就是这种模型的一个例子。我们计算的标量和张量扰动的频谱，而不依赖于微观物理描述的$p=ρ$流体。在哈勃视界深处，光谱是尺度不变的。相比之下，在硬流体主导（全息）阶段进入哈勃视界的红外扰动在功率谱中产生振荡和对数项。我们表明，矢量扰动增长在刚性流体占主导地位的时代，并可能导致在湍流和各向异性的宇宙结束时的全息相位。因此，在全息阶段之后所需的暴胀期不可能比标准暴胀模型所需的暴胀期短得多。
2004-10-14 astro-ph gr-qc hep-ph
New Globular Cluster Age Estimates and Constraints on the Cosmic Equation of State and The Matter Density of the Universe
球状星团距离的新估计，结合恒星演化代码中输入参数的修订范围和最近对团簇形成最早红移的估计，使我们能够推导出一个新的95%置信水平的宇宙年龄下限为11 Gyr。现在，这肯定与当前允许的哈勃常数范围内的平坦宇宙的膨胀年龄不一致，除非宇宙状态方程被违反强能量条件的成分所支配。这巩固了暗能量占主导地位的宇宙的情况，补充了超新星数据和宇宙中几何形状和物质密度的直接测量。最适合的年龄与一个宇宙学常数占主导地位（w=压力/能量密度= -1）的宇宙相一致。对于Hubble Key项目的哈勃常数的最佳拟合值，我们的年龄限制在68%的置信水平下产生约束w < -0.4和Omega_matter < 0.38，在95%的置信水平下产生约束w < -0.26和Omega_matter < 0.58。
2001-11-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Duality in Quintom Universe
本文研究了暗能量的双场Quintom模型的对偶性。我们发现一个由Quintom-A场控制的膨胀宇宙与一个由Quintom-B场控制的收缩宇宙是对偶的。
2007-03-23 astro-ph gr-qc
Evaluating backreaction with the peak model of structure formation
我们评估的平均膨胀率的宇宙，其中包含一个现实的不断发展的合奏的非线性结构。我们采用结构形成的峰值模型来获得结构的数密度，并将单个结构视为球形。在100亿到1000亿年的时间尺度上，膨胀率相对于FRW值增加，因为宇宙被快速膨胀的空洞所主导。然而，增长速度还不够快，不足以与加速度相对应。我们讨论如何改善我们的治疗。我们还考虑了与反作用有关的各种定性问题。
2008-04-18 astro-ph gr-qc
The Formation of Cosmic Structures in a Light Gravitino Dominated Universe
我们分析了宇宙结构的形成模型中，暗物质占主导地位的轻引力子质量为$ 100$ eV- 1千电子伏，规范介导的超对称性（SUSY）破缺模型预测。在评估了引力子退耦（$g_*$）的自由度后，我们计算了物质波动的传递函数，并表明引力子的行为就像温暖的暗物质（WDM）的自由流规模可比的星系质量尺度。我们考虑不同的低密度的WDM模型的变体，无论有和没有宇宙学常数，并比较预测的中性氢丰度内高红移阻尼Ly- $α$系统和本地星系团的数量密度与相应的观测约束。我们发现，没有一个模型同时满足这两个约束，除非一个相当小的$Ω_0$值（$\mincir 0.4$）和一个相当大的哈勃参数（$\magcir 0.9$）被假定。此外，在一个模型与温暖+热的暗物质，与热成分提供的大质量中微子，强烈的抑制尺度上的$\sim 1\hm$的波动排除了高红移天体的形成，当低- $z$集团的丰度是必需的。我们的结论是，所有不同的变种轻引力子DM占主导地位的模型表现出强烈的困难，什么关系到宇宙结构的形成。这给规范介导的超对称性破缺方案一个严格的宇宙学约束。
1997-09-05 astro-ph hep-ph
The Effect of Inhomogeneities on the Luminosity Distance-Redshift Relation: is Dark Energy Necessary in a Perturbed Universe?
光度距离红移关系是现代宇宙学的基本工具之一。考虑到微扰理论中高达二阶的宇宙学不均匀性的存在，我们计算了受微扰的扁平物质主导宇宙中的光度距离-红移关系。利用光度距离-红移关系进行的宇宙学观测告诉我们，宇宙目前正经历一个加速膨胀的阶段。这似乎需要一种神秘的具有负压的暗能量成分。我们的研究结果表明，一旦考虑现实的非均匀宇宙，对暗能量流体的需求可能会受到挑战，加速膨胀可能与物质主导的宇宙一致。
2005-03-15 astro-ph gr-qc hep-ph
