Dark energy and dark matter from cosmological observations
综述了暗物质和暗能量的研究现状。从宇宙学观测的冷和热暗物质的内容的界限进行了详细讨论。我还回顾了当前关于暗能量物理性质的界限，主要是它的状态方程和有效声速。
2005-09-14 astro-ph
The dark gravity model and the formation of large scale structures
这篇文章的前一个版本是第一次尝试将暗引力理论与宇宙学数据进行对抗。然而，最近的发展导致了这样的结论，即宇宙学原理在暗引力中可能是无效的，因此这种分析充其量是非常不成熟的。在gr-qc/0610079中可以找到一个关于暗引力理论的更近期的、更生动的评论
2007-10-24 astro-ph
Galaxy Formation and Dark Matter
暗物质的挑战可以通过两种方式来解决：通过研究结构形成与观测的对抗以及直接和间接的搜索。在这篇评论中，我将集中在这些方面的暗物质是相关的理解星系形成，并描述了前景检测最难以捉摸的组成部分，非重子暗物质。星系形成理论是由现象学和重力作用下暗物质聚集的数值模拟驱动的。一旦恒星形成的复杂性被纳入，理论变得如此复杂，以至于数值模拟的蛮力方法需要通过纳入超新星和活动星系核的反馈等天体物理过程来补充。我提出了一些半分析性的观点，可能会对星系形成的本质有一些见解。
2006-03-08 astro-ph
Effect of dark matter annihilation on gas cooling and star formation
在当前宇宙结构形成的范式中，暗物质通过引力作用对星系的形成和演化起着关键作用。在微观尺度上，预计暗物质粒子会相互湮灭，形成不同的产物，其中一部分能量转移到重子成分。目前工作的目的是表明，在暗物质晕的最内部区域，由暗物质湮灭引起的加热可能与气体的冷却速率相当。我们使用暗物质和气体分布的分析模型，以估计加热和冷却速率，以及超新星爆炸提供的能量。根据模型参数和暗物质粒子的精确性质，注入的能量可能足以平衡星系团核心的辐射冷却。在星系尺度上，它会比超新星反馈更有效地抑制恒星形成。我们的研究结果表明，暗物质湮灭阻止气体冷却和恒星形成至少$0.01-1$ %的维里半径。
2006-12-05 astro-ph
Galaxy Structure, Dark Matter, and Galaxy Formation
星系的结构，暗物质的性质，以及星系形成的物理学是DM 1996：星系中的暗物质和可见物质以及宇宙学意义的主题。在这份会议总结报告中，我回顾了这些领域的最新观测和理论进展，然后描述了会议的亮点并讨论了它们的影响。我包括作为附录的歌词的暗物质说唱：一个宇宙的历史，为音乐电视一代。
1996-10-01 astro-ph
Dark Matter and Galaxy Formation: Challenges for the Next Decade
星系的起源是当前宇宙学研究的一个重要焦点，包括观测和理论。它的解决方案涉及到对恒星形成、星系动力学、极早期宇宙学和暗物质性质的全面理解。在这篇评论中，我将集中在这些方面的暗物质是相关的理解星系形成，并描述了前景检测最难以捉摸的组成部分，非重子暗物质。
2004-12-13 astro-ph
Galaxy Formation With Dark Matter and Dark Energy
椭圆星系和核球星系的速度分布与光度和黑洞质量都有紧密的相关性。对于给定光度的所有星系，包括大半径的暗物质（DM），都有类似的轨道速度。DM的晕面密度对于几乎所有类型的星系都是恒定的，范围从14等到矮球形星系。有超大质量黑洞或巨大的，纯盘星系在高红移无法解释的等级集群或崩溃动力学。这些和其他无数的星系形成问题都可以用普朗克宇宙微波背景辐射引起的初始壳层来解释。要解释暗能量的存在，就必须降低原始星系黑洞的能量密度。
2012-06-12 astro-ph
Review of Observational Evidence for Dark Matter in the Universe and in upcoming searches for Dark Stars
在过去的十年里，一个共识的图景已经出现，即宇宙的大约四分之一由暗物质组成。综述了暗物质存在的观测证据：星系自转曲线、弱透镜测量、星系团中的热气、原初核合成和微波背景实验。此外，一个新的研究路线的暗星，这表明，第一个恒星存在于宇宙中的动力是由暗物质加热，而不是通过融合：观察发现暗物质的可能性，以这种方式进行了讨论。
2008-12-20 astro-ph hep-ph
Constraining the strength of Dark Matter Interactions from Structure Formation
我们讨论了原始暗物质波动的阻尼，明确考虑到暗物质的相互作用-无论其强度-与自身和其他粒子物种。依靠一般分类的暗物质粒子候选人，我们的分析提供了，从结构形成，一组新的约束条件的暗物质粒子质量和相互作用率（特别是与光子和中微子）。这就决定了暗物质相互作用在哪些截面上可以被有效地忽略，以及它们何时开始发挥重要作用，无论是通过碰撞阻尼还是通过自由流尺度的增强。当暗物质的相互作用不再被认为是可以忽略不计的时候，它使我们扩展了冷、暖、热暗物质的概念。它还表明了碰撞温暖暗物质的新场景的可能性，由暗物质相互作用引起的适度阻尼。
2002-05-23 astro-ph
Direct search for WIMP dark matter
我们将回顾直接寻找WIMP暗物质的实验方面。在稀薄的搜索中，人们在陆地目标中寻找来自银河系晕的WIMP碰撞产生的核反冲。在描述了不同的搜索策略之后，回顾了目前正在运行的实验，并对未来的实验进行了展望
2005-04-11 astro-ph
A scenario for the formation of dwarf galaxies with an anomally low dark-matter content
研究了在大质量盘状星系（如银河系）的引力场中低质量星系的形成和演化。复杂的气体动力学流动的数值模拟是基于我们自己的变体的化学动力学光滑粒子流体动力学（{ \bf CD-SPH}）的方法，其中包括恒星的形成。暗物质的动力学被当作一个标准的N体问题。结果表明，卫星星系有效地失去了它的暗物质成分，由于大质量星系的强潮汐的影响，而气体，由于其强大的耗散性质，形成一个几乎暗物质-免费的矮星系。
1999-09-22 astro-ph
A Simplified Model of the Formation of Structures in Dark Matter
旋转三轴椭球的坍缩近似为一个常微分方程组。考虑到暴力松弛，质量和角动量损失唯象。平衡位形的形成和不同类型的不稳定性进行了研究。
2004-10-24 astro-ph
Non-baryonic dark matter searches
非重子暗物质的实验方法是这一快速发展的天体粒子物理学领域的重点，特别是直接探测方法。将回顾实验技术的现状，并介绍最近的亮点以及未来的计划。
1999-11-15 astro-ph
Dark Matter and Dark Energy
这是一个简短的评论，针对一般观众，在宇宙学研究的几个当前主题。讨论的题目包括：宇宙微波背景，特别强调它与检验暴胀的相关性;暗物质，简要回顾天体物理学证据，更多地强调候选粒子;宇宙加速和为解释宇宙加速而提出的一些想法，并提供了一份技术术语和缩略语词汇表。
2007-06-20 astro-ph
Dark Matter Densities during the Formation of the First Stars and in Dark Stars
宇宙中的第一批恒星形成于$\sim 10^6 M_\odot$暗物质（DM）晕内，其初始密度分布是由引力坍缩在分层结构形成情景中确定的。在宇宙中第一批恒星形成的过程中，重子的陷落进一步压缩了暗物质。由此产生的暗物质密度在这里，使用最初由杨开发的算法来计算作为球形晕模型中绝热下落的结果的轮廓的变化;杨处方考虑到晕粒子的非圆形运动。以这种方式获得的密度分布被发现是使用简单的绝热收缩处方Blumenthal等人。我们的结果保持无论性质的暗物质或其相互作用，仅仅依赖于重力的两个因素。如果暗物质由弱相互作用的大质量粒子组成，这些粒子是它们自己的反粒子，它们的密度足够高，以至于它们在第一颗原恒星中的湮灭确实可以提供一个重要的热源，并阻止坍缩一直到聚变。简而言之，由DM湮灭提供动力的恒星演化的“暗星”阶段确实可以描述宇宙中的第一批恒星。
2008-05-22 astro-ph
Formation of High Redshift Objects in a Cosmic String Theory with Hot Dark Matter
本文用一种适用于热暗物质的Zel 'dovich近似的修正，研究了这种物质在运动的宇宙弦环上的吸积。结果表明，$z=4$的红移将产生大量的$10^{12}M_\odot$非线性天体。这些天体可能是高红移类星体的宿主。
1995-10-26 astro-ph
Formation of HD molecules in merging dark matter haloes
HD分子可能是原始气体的重要冷却剂，在第一个发光物体形成的时代，冲击波起源于暗物质晕的合并。研究了HD冷却在低温区$T<200$ K开启的必要条件。我们证明了这些条件在总质量（暗物质和重子）超过$M_{\rm cr}\sim 10^7[(1+z)/20]^{-2}\msun$的合并晕中得到满足。质量为$M>M_{\rm cr}$的晕可能是低质量恒星形成的场所。
2005-12-16 astro-ph
Galaxy Formation and Baryonic Dark Matter
$Λ$ CDM方案形成星系遇到了许多问题时，面临的观测，即预测的暗物质尖在所有星系，特别是在矮不规则，占主导地位的暗物质，或低角动量和随之而来的小尺寸的星系盘，或高预测的小系统的数量。我们将考虑重子暗物质可能以气体的形式存在，并可能持续参与星系形成的假设。通过星系生命中的冷气体吸积，角动量可以增加，星系盘可能比以前认为的更受重子的支配，小系统可以更频繁地合并。
2003-09-28 astro-ph
Star Formation at the Twilight of the Dark Ages: Which Stars Reionized the Universe?
我们计算了全球恒星形成率密度（SFRD）从z ~ 30-3使用半解析模型结合的层次组装的暗物质晕，气体冷却通过原子氢，恒星形成，超新星反馈，和抑制气体崩溃的小晕由于光致电离背景的存在。我们比较的结果与预测的基础上的暗物质晕增长率和恒星暗质量的固定比例，并与观测的SFRD在3 < z < 6。我们还估计恒星的形成率，由于非常大的，无金属的波普III星使用一个简单的模型的基础上的晕形成率，校准对详细的流体动力学模拟波普III星的形成。我们发现，在可能的再电离时期（15 < z < 20），氢电离光子的总产生率在Pop II和Pop III恒星之间大致相等，如果再电离较晚（小于约15，接近WMAP结果所允许的范围的下限），那么Pop II恒星可能单独能够使宇宙再电离。
2003-03-02 astro-ph
Weak lensing, structure formation and dark energy
我们研究了弱引力透镜和结构形成产生的CMB双谱如何独立于当前值约束暗能量状态方程的红移演化。分析视线的贡献角CMB双谱，我们发现，相关的红移在该结构的形成有助于信号是$0.1 \lsim z \lsim 2$多极$1000 \gsim l \gsim 100$：只是时代时，暗能量开始占主导地位的宇宙膨胀率。对于目前具有相同状态方程的场景，这被证明是一个新的可观察性，能够区分具有不同状态方程时间演化的暗能量模型。我们评估的强度，这种effetc的框架内跟踪精粹轨迹服从SUGRA和Ratra-Peebles潜力。
2003-09-16 astro-ph
Effects of dark-matter density profiles on bulge formation in very late-type galaxies
在具有尖形或软核密度分布的暗物质晕中研究了超级星团的动力学演化。模拟结果表明：（1）在两种情况下都形成了具有中心尖点的指数型凸起;（2）尖核和软核轮廓的凸起形成率不同;（3）尖核轮廓的凸起和核星团质量更重;（4）尖核和软核轮廓的大质量核星团可能在不同年龄形成而没有明显的凸起。
2003-03-14 astro-ph
Shedding light on the dark side of galaxy formation: submillimetre surveys through lensing clusters
大多数新的亚毫米/毫米调查，无论是深的还是浅的，都是针对丰富的集群领域。我解释了为什么，比较调查，利用弱透镜的大规模前景集群与那些在空白领域。
2000-07-12 astro-ph
Two Component Baryonic-Dark Matter Structure Formation in Top-Hat Model
本文将简单的大礼帽结构形成模型推广到重子和暗物质组成的二元系统。我们使用Harrison-Zeldovich谱作为初始条件的结构和计算他们的演变到现在的时间。虽然我们没有考虑到结构形成过程中的一些复杂情况，例如星系的合并，但这种形式主义可以从结构的形成中给我们一个定性的图像。我们表明，在这个模型中，小规模的结构演变速度比大的，它预测了自下而上的结构形成的情况。该模式的功率谱趋势与$σ_8 \sim 0.8$的观测结果一致。这种形式主义提供了一个结构生长的分析处理，可以很容易地显示宇宙学参数的结构的形成的影响。作为一个例子，研究了参数化的暗能量模型对结构生长的影响。
2008-11-16 astro-ph
Impact of dark matter subhalos on extended HI disks of galaxies: Possible formation of HI fine structures and stars
最近的观测发现，在盘状星系的最外层区域有恒星形成活动。然而，目前还不清楚是什么物理机制触发了星系中这种低密度气体环境中的恒星形成。为了了解这些外部恒星形成区域的起源，我们数值研究了暗物质晕的影响如何围绕一个富含气体的盘星系嵌入在一个大质量的暗物质晕的影响外HI气体盘的星系的动力学演化。我们发现，如果在一个星系中的扩展HI气体盘的质量（$M_{\rm sb}$）是大的$10^{-3} \times M_{\rm h}$，其中$M_{\rm h}$是星系的暗晕的总质量，局部精细结构可以形成在扩展HI盘。我们还发现，一些明显的丝状结构的气体密度可以超过恒星形成的阈值气体密度，因此在某些具有较大$M_{\rm sb}$的模型中，很可能在HI盘的外部转化为新恒星。因此，这些结果意味着，暗物质暗晕的影响（"暗影响“）对于更好地理解在盘状星系的极端外部区域发现的最近恒星形成的起源可能是重要的。我们还认为，由暗碰撞形成的局部气体结构的特征形态可以间接证明星系中存在暗物质暗晕。我们讨论了在一些富含气体的星系（例如，NGC 6822）在黑暗撞击的背景下。
2005-12-15 astro-ph
Small-scale Substructure in Dark Matter Haloes: Where Does Galaxy Formation Come to an End?
基于冷暗物质的结构形成模型预测，大多数最初在高红移时形成的小暗物质晕到现在已经合并成更大的系统。现代晕的子结构保存了这些古老系统的遗迹，提供了我们可能拥有的关于功率谱低质量端的唯一直接信息。我描述了一些最近的尝试模型晕子结构到非常小的群众，使用半分析模型的晕形成。我做了一个初步的比较模型的预测，在透镜系统的子结构的观察，和本地卫星星系的属性。
2003-12-03 astro-ph
Galaxy Formation: Warm Dark Matter, Missing Satellites, and the Angular Momentum Problem
我们提出了暖暗物质（WDM）作为解决星系形成中丢失的卫星和角动量问题的一种可能方案，并引入了改进的WDM模型数值模拟的初始条件，避免了早期模拟中发现的非物理晕的形成。有一个暗示，卫星晕的质量函数到目前为止被高估了，指向WDM粒子质量的更高值。
2003-04-03 astro-ph
Formation and evolution of disk galaxies within cold dark matter halos
我们提出了广泛的模型计算的盘星系演化的层次内向外形成的情况下的结果。首先，我们比较了宇宙学N体模拟中确定的暗晕的性质与基于扩展坍缩模型的数值方法的预测，并找到了很好的一致性。我们还研究了依赖于他们的环境中的晕的属性。然后，我们描述了详细的建模的磁盘内日益孤立的冷暗物质晕和预测的主要属性，相关性和演化特征的正常盘星系的形成和演化。的情况下可能存在的缺点进行了讨论。
2000-02-16 astro-ph
Constraints on Dark Matter interactions from structure formation: Damping lengths
弱相互作用大质量粒子通常被认为是最好的暗物质候选者。然而，研究表明，宇宙学可以允许相当大的暗物质-光子或暗物质-重子相互作用。在这里，我们更详细地讨论了暗物质相互作用的作用问题，以确定在何种程度上暗物质必须是弱相互作用的。为此，我们计算的碰撞阻尼（和自由流）的通用相互作用的暗物质候选人的长度，并将它们的规模最小的原始结构已知存在于宇宙中。我们得到任何候选人必须满足的必要条件。我们指出存在新的暗物质的情况下，并表现出新的阻尼制度。例如，一个相互作用的候选粒子可能具有与无碰撞的暖暗物质粒子相似的阻尼。主要的区别是由于暗物质耦合到相互作用（甚至自由传播）的物种。我们的方法产生了一个一般的分类暗物质候选人，扩展了通常的冷，暖，热暗物质的情况下，相互作用，弱或强，被认为是定义。
2004-10-25 astro-ph
Dark Energy - a Pedagogic Review
在一个介绍性的方式，暗能量的性质是解决，它是如何观察到的，以及需要什么进一步的测试来重建其属性。我们将讨论几种研究暗能量的理论方法。
2004-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
The Search for the Dark Matter: WIMPs and MACHOs
1992年12月在加利福尼亚州伯克利举行的德克萨斯州/PASCOS研讨会上发表的评论讲话。我们回顾了有关探测被怀疑是宇宙主要组成部分的暗物质的实验和想法的现状。科学家们正在取得巨大的进展，而且在目前进行的众多实验中，发现暗物质本质的可能性是不可忽视的。我们讨论了主要的暗物质候选者，并回顾了与每个候选者相关的实验。
1993-03-13 astro-ph hep-ph
Inflation, structure formation and dark matter
宇宙结构的形成为宇宙中存在暗物质提供了一些最有力的证据。本文总结了我们和我们的合作者最近的工作，利用线性和准线性理论探索的结构形成模型的允许参数空间的扰动的基础上的暴胀宇宙学。观测资料包括大角度和中角度微波背景各向异性、星系团、星系团丰度和高红移天体丰度。研究的宇宙学包括冷暗物质和混合暗物质的临界密度模型、带宇宙学常数的冷暗物质模型和开放的冷暗物质模型。在可能的情况下，我们更新了期刊论文的结果。
1996-10-26 astro-ph hep-ph
Structure formation, CMB and LSS in a mirror dark matter scenario
在镜像世界假说中，镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。在这里，我们研究镜像暗物质的行为和差异，从更熟悉的CDM候选人的结构形成，宇宙微波背景和大尺度结构。我们显示镜像模型CMB和LSS功率谱，并将它们与观测结果进行比较，获得镜像参数空间的界限。
2004-09-27 astro-ph hep-ph
The Impact of COBE on Inflation, Dark Matter, and Structure Formation: a Brief Review
COBE的结果将在不久的将来被其他宇宙微波背景测量所遵循，它为我们提供了一个新的基本工具来探测宇宙中大尺度结构的形成，并以此来约束我们对早期宇宙和暗物质性质的模型。我在这里简要描述如何解释COBE结果数据与这些想法，并结束了对未来的影响的讨论。
1993-06-08 astro-ph hep-ph
Dark energy and formation of classical scalar fields
我们提出了一个暗能量的精粹模型，其中的精粹标量场是由超重暗物质衰变产生的，并逐渐凝聚为经典的标量场。该模型可以解释具有$w \sim -1.06$的暗能量状态方程的微小性和WMAP的最新观测结果。我们回顾了这个模型的经典和场论处理，并简要解释了最重要的参数，获得观察到的暗能量的特性。
2006-04-03 astro-ph hep-ph
The Nature of the Dark Matter
我们回顾了最近在银河系和更大尺度上对暗物质数量的一些测定，特别关注银河系中的暗物质。然后，我们简要地回顾了几个暗物质候选者的动机和基本物理，然后更深入地讨论两个候选者，来自超对称的中性伴子和重子Macho候选者。我们给出了超对称性的一些动机，并回顾了中性伴子的探测策略。对于Machos，我们给出了一个描述的发现Machos通过引力微透镜和解释的结果相对于暗物质的问题。
1995-10-18 astro-ph hep-ph
Structure formation in the presence of dark energy perturbations
我们研究了在暗能量存在下非线性结构的形成。暗能量对大尺度宇宙结构的影响既通过其对膨胀率的背景效应，也通过其微扰作用。为了计算大质量物体的形成率，我们采用了球形坍缩形式主义，我们将其推广到包括压力流体。我们表明，由此产生的非线性演化方程是相同的伪牛顿方法得到的宇宙学扰动，在政权的状态方程用来描述相对于密度的背景压力，以及相对于密度扰动的压力扰动。然后，我们考虑了广泛的常数和时间依赖的状态方程（包括幻影模型）参数化的标准方式，并研究其对结构的非线性增长的影响。其主要作用是形成与暗物质晕相关的暗能量结构：非幻影状态方程诱导形成暗能量晕，抑制结构的生长;另一方面，幻影模型产生暗能量空隙，增强结构生长。最后，我们采用Press-Schechter公式计算了暗能量如何影响大质量天体的数量作为红移的函数。
2007-11-28 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Dark Matter - a Review
我提出的问题是，超对称性是否为宇宙中的暗物质提供了一个可行的候选者。我回顾了最轻的中性伴子作为解决暗物质问题的候选人的属性。我讨论了中性伴子的唯象学和宇宙学性质，以及目前和未来实验的限制。在最小超对称模型中，中性伴子的质量在实验上被排除在$20$ GeV以下，并且预计不会明显大于约$150$ GeV。我确定一个高吉诺一样的中性伴子作为最自然的暗物质候选人的一个合理的参数范围。在平坦宇宙中，最轻的中性伴子是主要的物质成分，这一要求为模型的其他参数提供了重要的限制，特别是对sfermions的质量。接下来，我将研究进一步采用大统一假设的后果。在这两种情况下，我发现sfermion质量最有可能超出LEP 200和Tevatron的范围，但在SSC和LHC的发现潜力之内。我也评论放松大统一假设的影响。最后，我简要地概述了中性伴子暗物质搜索的前景。
1993-02-13 astro-ph hep-ph
Structure formation and the origin of dark energy
宇宙学常数暗能量问题被认为是现代宇宙学的一个主要挑战。在这里，我们提出了一个模型，大尺度结构的形成导致空间平坦的FRW宇宙碎片成许多'FRW岛'周围的真空。这一机制可以解释暗能量的起源以及宇宙晚期加速现象。这种对暗能量的解释不需要任何外来物质源，也不需要极其精细的宇宙学常数。这种解释是在经典的广义相对论中给出的，并且依赖于我们的宇宙自其最近的过去以来一直在经历结构形成的事实。
2007-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
The Particle- and Astro-Physics of Dark Matter
我们回顾了最近在星系、星系团和大尺度上对暗物质数量的一些测定，指出了一些困惑和可能的解决办法。我们讨论了大爆炸核合成暗物质的解释，然后回顾了几个暗物质候选者，包括Machos，Wimps，轴子和中微子的动机和基本物理。最后讨论了银河系暗晕模型的不确定性对暗物质探测实验的影响。
1994-11-09 astro-ph hep-ph
Structure Formation With a Long-Range Scalar Dark Matter Interaction
数值模拟表明，在一个单一种类的大质量暗物质粒子的长程标量相互作用导致的大型星系的浓度之间的空隙更接近空的，抑制星系际物质吸积到星系在低红移，并产生早期一代的致密暗物质晕。这三种效应，在适度的情况下，似乎是对Lambda CDM模型预测宇宙结构形成的改进。由于该模型中的标量相互作用对实验室物理和经典宇宙学测试的影响可以忽略不计，它提供了一个在暗区具有复杂物理的宇宙学观测上有吸引力的例子，特别是对弱等效原理的严重违反。
2005-02-28 astro-ph hep-th
Structure Formation with Mirror Dark Matter: CMB and LSS
在镜像世界假说中，镜像重子成分是一种可能的暗物质候选者。一个直接的问题出现了：镜像重子的行为如何，与我们更熟悉的暗物质候选者（例如冷暗物质）有什么不同？本文定量地回答了这个问题。首先，我们讨论的结构形成（牛仔裤和丝绸尺度）的相关尺度上的两个宏观参数的依赖性必要的定义模型：镜像等离子体的温度（有限的大爆炸核合成）和镜像重子物质的量。然后我们对镜像暗物质对宇宙微波背景和大尺度结构功率谱的影响进行了完整的定量计算。最后，针对现有的观测数据，我们得到了镜像参数空间的一些界。
2004-07-25 astro-ph hep-ph
