Solving the cosmic lithium problems with primordial late-decaying particles
我们调查的修改，从标准大爆炸核合成轻元素丰度的预测时，外来的晚衰变粒子寿命超过1秒是突出的早期宇宙。通过对这些长寿命粒子的性质进行独立于模型的分析，我们确定了与所有观测数据相一致的模型相关的参数空间，从而解决了关于Li ^[7]和Li ^[6]丰度的观测值与理论预测值之间的差异。
2007-09-25 astro-ph hep-ph
Can neutrino viscosity drive the late time cosmic acceleration?
本文证明了中微子体粘滞应力能引起宇宙的晚期加速。研究发现，利用中微子粘性可以构造出许多具有负减速参数的空间平坦FRW模型，其中一个模型模拟了$Λ$ CDM模型。这并不需要任何外来的暗能量成分或任何重力修正。
2008-06-23 astro-ph gr-qc
Dark Matter and Structure Formation with Late Decaying Particles
由于很明显，宇宙结构形成的CDM模型预测的大尺度功率比观察到的要小，因此提出了许多替代方案。其中，后衰变粒子的存在可以通过推迟物质支配的开始，增加当时的视界长度来治愈它。我们讨论了这一方案的实现，并提出了轻中微子和轻轴子作为工作粒子物理模型的可能的例子。我们指出，这种情况下预测的亚星系尺度的能量增加可能导致丰富的亚星系结构。
1994-05-27 astro-ph hep-ph
X-ray photons from late-decaying majoron dark matter
产生中微子质量的一个有吸引力的方法是考虑到当前的中微子振荡数据，包括轻子数的自发破缺。由于重力的作用，产生的majoron可能会获得质量。如果它的质量是在千伏级，那么majoron可以扮演后期衰变暗物质（LDDM）的角色，主要衰变为中微子。一般来说，majoron也有一个次显性衰变到两个光子，导致单能发射线，可以用作LDDM方案的测试。我们比较预期的光子发射率与观测，以获得模型独立的相关参数的限制。我们还说明了由此产生的灵敏度内明确的跷跷板实现，其中的majoron耦合到光子由于希格斯三重态的存在。
2008-07-22 astro-ph hep-ph
Cosmological model with viscosity media (dark fluid) described by an effective equation of state
研究了用暗流体模型模拟体粘滞介质的宇宙演化中普遍参数化的物态方程，它可以看作是暗能量和暗物质的统一.与理想流体的情况相比，该状态方程增加了4个参数，可以解释为粘性随时间变化的非理想流体或变宇宙学常数的模型。从这个一般状态方程出发，得到了一个关于标度因子的完全可积动力学方程，并给出了它的解。(i)在这个参数化的宇宙学模型中，通过对参数的特殊选择，我们可以从一个新的角度解释晚期加速膨胀宇宙。早期的暴胀、中间（相对较晚的时间）减速和最近的宇宙加速可以统一在一个方程中。(ii)从宇宙学的角度出发，得到了哈勃参数标度与红移的一般关系。(iii)通过用Ia超新星资料拟合有效粘度模型，我们证明了用$p=0$加上有效粘度贡献描述的物质的情况可以在可接受的水平上拟合观测的金数据
2005-11-07 astro-ph
Non-thermal Production of Dark Matter from Late-Decaying Scalar Field at Intermediate Scale
我们研究非热暗物质生产后期衰变的标量场，特别注意D=5的非重整化运营商，通过该标量场衰减到标准模型粒子和它们的超伙伴。我们表明，几乎相同数量的超粒子的粒子通常产生的衰变。为了避免引力子产生过剩的问题，衰变倾向于通过与中间截止尺度M << M_P的相互作用进行。轴子的玻色子超对称伙伴，即，Saxion被提出作为这种后期衰减的标量场的自然候选。我们发现在弱标度和轴子衰变常数F_A = O（10^{9-12}）GeV附近，对于质量为O（100）GeV的介子质量，可以得到适量的wino/higgsino暗物质.
2006-06-26 astro-ph hep-ph hep-th
Late decaying axino as CDM and its lifetime bound
质量在GeV的轴子可能是星系晕中的冷暗物质。然而，如果R-奇偶性被破坏，例如被双线性项$μ_α$破坏，则axino（$\tilde a$）可以衰减为$ν+γ$。在这种情况下，最严格的约束的轴突寿命来自扩散光子背景，我们得到的轴突寿命应大于$3.9\times 10^{24}Ω_{\tilde a}h$ s，这相当于一个非常小的双线性R-宇称违反，即$μ_α<1$ keV。这使大气中微子质量产生失效，通过双线性R-违反条款的背景下axino CDM。
2001-08-12 astro-ph hep-ph
Cosmic Density Perturbations from Late-Decaying Scalar Condensations
本文研究了在标量场引力场曾经支配宇宙的情况下，由后衰变标量凝聚（称为引力场）的振幅涨落引起的宇宙密度扰动。在这种情况下，宇宙微波背景（CMB）辐射起源于标量凝聚的衰变产物，因此它的各向异性受到标量涨落的影响。结果表明，目前的宇宙密度扰动主要是由宇宙中的原初涨落引起的，而不是由暴胀子场的涨落引起的。这种情况可能会改变对密度扰动源的约束，如暴胀。此外，绝热和等曲率扰动的相关混合物可能会出现在这样的情况下，可能的信号在CMB功率谱进行了讨论。我们还表明，最简单的情况下产生的宇宙密度扰动只从原始波动的π（即，所谓的“曲率”情况）受到CMB角功率谱的当前测量的严重限制，如果产生绝热和等曲率扰动的相关混合的话。
2002-06-04 astro-ph hep-ph
Cosmic Microwave Background from Late-Decaying Scalar Condensations
基于超对称模型，研究了在多种宇宙学场景中出现的具有后衰变标量凝聚的宇宙微波背景（CMB）各向异性。在这样一个标量凝聚的情况下，我们今天观察到的CMB辐射起源于π，因此如果π具有原始涨落，CMB各向异性就会受到影响。特别是，如果宇宙中的所有成分（即，辐射、重子、冷暗物质等）都是由中微子的衰变产物产生的，宇宙密度扰动的主要来源可能是中微子的原初涨落，而不是暴胀子场的涨落。在这种情况下，对通货膨胀模型的约束可以大大放松。在另一种情况下，重子或CDM可能不是来自于衰变产物，而是绝热涨落和等曲率涨落的相关混合。如果是这样的话，CMB角功率谱可能与绝热结果不同，并且正在进行的MAP实验可能观察到与标准暴胀情景预测的偏差。
2002-10-29 astro-ph hep-ph
Improved Treatment of Cosmic Microwave Background Fluctuations Induced by a Late-decaying Massive Neutrino
一个大质量的中微子在复合（t > 10^{13}秒）后衰变为相对论性衰变产物，产生增强的积分萨克斯-沃尔夫效应，允许从现有的宇宙微波背景各向异性数据对这种中微子进行约束。以前对这个问题的处理都把衰变产物近似为中微子背景的一个附加成分。这种方法违反了能量动量守恒，我们表明，它会导致一些中微子质量和寿命的严重错误。通过正确地结合衰变产物的空间分布，我们可以更精确地重新计算。对于低中微子质量和长寿命，我们得到了一个小得多的扭曲的CMB波动谱比以前的治疗。我们将这些新的结果与最近的一组CMB数据相结合，排除了质量和寿命范围m_h > 100 eV，τ> 10^{12} sec。对于较窄的寿命范围，排除低至30 eV的质量。
1999-07-27 astro-ph hep-ph
Decaying Lambda cosmology with varying G
我们研究一个均匀的和各向同性的宇宙学与衰减的真空能量密度，在一个模型的领域与时变的引力“常数”。我们表明，在较晚的时候，这样的宇宙学是根据宇宙学参数的观测值。特别地，我们可以获得物质密度和总能量密度之间的观测比率，而不需要任何微调。
2003-07-29 astro-ph gr-qc
Non-Thermal Dark Matter, High Energy Cosmic Rays and Late-Decaying Particles From Inflationary Quantum Fluctuations
有人认为，GZK极限以上的宇宙射线的起源可以用质量为10^{12} GeV的粒子X的衰变来解释。暴胀量子涨落产生的重粒子是衰变X粒子起源的主要候选者。也有人提出，如果暗物质是由粒子Y的衰变产生的，自由流长度为0.1Mpc，那么非奇异星系晕的问题就可以解释。在这里，我们探索量子涨落可能解释Y粒子以及X粒子的可能性。对于非热WIMP暗物质的情况下，未抑制的弱相互作用，我们发现，有一个普遍的问题，氘光解离，不利于WIMP暗物质候选人。对于更一般的暗物质粒子的情况下，这可能有很少或没有与常规物质的相互作用，我们讨论的条件下，X和Y标量或费米子可以占非热暗物质和宇宙射线。对于X和Y标量同时产生的情况下，我们表明，星系晕很可能有一个动态的显着组成部分的X标量冷暗物质，除了占主导地位的非热暗物质组件。
2001-05-23 astro-ph hep-ph
Cosmological Constraints on Decaying Dark Matter
我们提出了一个完整的分析宇宙学的约束条件衰减暗物质。以前的分析使用了宇宙微波背景和Ia型超新星。我们用最新的数据更新了它们，并扩展了分析，包括莱曼- $α$森林，大尺度结构和弱透镜观测。本文不考虑天体物理学约束。衰减暗物质寿命的界限主要由后期集成的萨克斯-沃尔夫效应的情况下，弱再电离，或CMB偏振观测时，有显着的再电离。对于各自的情况下，衰变的暗物质的寿命是$Γ^{-1} \gtrsim 100$ Gyr和$ (f Γ) ^{-1} \gtrsim 5.3 \times 10^8$ Gyr（在95.4%的置信水平），其中的唯象参数$f$是衰变能量沉积在重子气体的分数。这使我们能够约束粒子物理模型与暗物质候选人通过调查的暗物质衰变到标准模型粒子通过有效的运营商。对于$\sim 100$ GeV质量的衰变暗物质，我们发现负责暗物质衰变的有效维度-4算子中的耦合常数的大小一般为$ \lesssim 10^{-22}$。我们还探讨了我们的分析的规范介导的超对称性破缺，最小超引力和小希格斯理论的代表性模型的影响。
2009-01-30 astro-ph hep-ph
A dark matter solution from the supersymmetric axion model
我们研究了晚期衰变的Saxino（轴子的标量超伴子）的效应，发现在不可见轴子模型的一类超对称扩展中存在一个可能的暗物质解。在这类模型中，衰变为两个轴子的saxino粒子作为晚期衰变粒子，它使冷暗物质模型与高值的哈勃常数相一致。最近对哈勃常数的观测结果正在向$H_0=70\!-\!80\,{\rm km}\,{\rm sec}^{-1}\,{\rm Mpc}^{-1}$收敛，这与标准的混合暗物质模型不一致。这类模型为冷暗物质加晚期衰变粒子模型提供了一个合理的框架，有趣的可能性是冷暗物质和额外的辐射都由轴子组成。
1996-04-02 astro-ph hep-ph
Resolving Cosmic Gamma Ray Anomalies with Dark Matter Decaying Now
暗物质粒子不需要完全稳定，事实上它们现在可能正在衰变。我们考虑这种可能性的框架下的普遍额外的维度和超对称性与非常晚的衰变的WIMP的卡鲁扎-克莱因引力子和引力子。漫射光子背景是一种敏感的探测器，即使对于远大于宇宙年龄的生命周期也是如此。值得注意的是，所观察到的MeV伽马射线过剩的能谱和通量都可以自然地用MeV质量分裂的暗物质衰变来解释。未来对连续谱和线光子通量的观测将检验这一解释，并可能对宇宙学参数提供新的约束。
2007-11-08 astro-ph hep-ph
Decaying Gravity
本文讨论了标量-张量引力理论中标量场和物质场之间能量交换的可能性。这种交换提供了一种新的机制，可以驱动引力“常数”G的变化。我们找到了空间平坦的弗里德曼-罗伯斯顿-沃克宇宙学在这种情况下的演化的精确解，并讨论了他们的行为在早期和晚期。我们还考虑了这些模型的物理后果和观测约束。
2006-05-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Late-time behavior of massive Dirac fields in a Schwarzschild background
在Schwarzschild黑洞几何中研究了有质量Dirac场的晚时尾行为，并与有质量标量场的结果进行了比较。结果表明，在中间时刻，有质量Dirac场和标量场有三种不同：（1）有质量Dirac场的渐近行为由一个无振荡的衰减尾控制，而有质量标量场的渐近行为由一个振荡的逆幂律衰减尾控制;（II）有质量Dirac场的倾倒指数不仅与波模的倍数有关，而且与Dirac场的质量有关，而有质量标量场的衰减只与倍数有关;（3）有质量狄拉克场的衰减比有质量标量场的慢。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-th
Decaying Lambda cosmology, varying G and holography
我们讨论一类均匀和各向同性，空间平坦，衰减的Lambda宇宙学，在一个模型的领域，其中引力常数G是宇宙学时间的函数。除了通常的德西特解决方案，在后期的模型的特点是由一个恒定的比例之间的物质和总能量密度。其中一个是惯性膨胀，其中物质密度参数等于1/3，宇宙年龄满足Ht = 1。从考虑符合全息猜想，有人认为，在非减速的解决方案中，惯性膨胀是唯一可以接受的从热力学的观点，和随时间变化的宇宙学项必须是正比于哈勃参数的平方，结果较早获得使用不同的参数。
2005-03-05 astro-ph gr-qc
Constraints on decaying Dark Matter from XMM-Newton observations of M31
利用仙女座星系（M31）的XMM-牛顿EPIC谱，推导出辐射衰减暗物质（DM）粒子参数的约束条件。利用M31外围（5 '-13'）部分的观测，我们改进了现有的约束条件。对于无菌中微子DM的情况，结合我们的约束条件和Dodelson-Widrow（DW）方案中最新的无菌中微子丰度计算结果，我们得到了质量下限ms < 4 keV，这比最近由Aesthetal.（2007）[hep-ph/0612182]得到的ms < 6 keV更强.将该极限与Viel等人（2007）[arXiv：0709.0131]（m_s > 5.6 kev）的莱曼α森林分析的最新结果进行比较，我们认为排除了所有DM都是通过DW机制产生的情况。然而，我们讨论其他的生产机制，并指出，不育中微子仍然是一个可行的候选人的暗物质，无论是温暖或寒冷。
2008-09-10 astro-ph hep-ph
Bulk viscosity impact on the scenario of warm inflation
暴胀子在慢滚过程中衰变为辐射和粒子，这表明它们可能相互作用，后者也可能在暴胀完成之前衰变为子产物。因此，流体不再是完美的，并且必须设置不可忽略的体积粘度。我们将相应的方程写成一个自治系统，研究了其渐近行为和标度解存在的条件，并证明了流体耗散的晚时效应加速了物质的消耗，增加了暴胀的持续时间.
2006-12-20 astro-ph gr-qc hep-ph
