A New Large-Number Coincidence and a Scaling Law for the Cosmological Constant
一个接近10^122阶的纯数系综是由现代宇宙学的基本参数自然产生的。这个新的大数符合问题是通过证明标准宇宙学模型中隐含的物理联系来解决的。然而,新的大数重合的出现与已知的接近10 ^40阶纯数的重合结合起来,提出了一个独特的问题,这个问题可以用泽尔多维奇最初提出的宇宙学常数的标度律来解决。
2008-03-16 astro-ph physics.gen-ph
Scaling Laws for the Cosmological Constant
在量子理论中重整化群的作用下,我们研究了宇宙学常数服从某些标度律的情况下宇宙的晚期膨胀。重整化尺度分别与哈勃尺度和事件视界和粒子视界的半径倒数相对应。我们发现德西特的解决方案,幂律膨胀和超指数膨胀,除了未来的大撕裂和大紧缩类型的奇点。
2006-09-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Loop Corrections in Non-Linear Cosmological Perturbation Theory II. Two-point Statistics and Self-Similarity
对于高斯初始条件和无标度初始功率谱,我们计算了对功率谱的最低阶非线性贡献、两点关联函数和密度场的平滑方差,$P(k) \sim k^n$。这些结果推广并在某些情况下纠正了以前文献中关于宇宙学扰动理论的工作。与N体模拟中观察到的标度行为相比,我们发现非线性微扰理论的有效性强烈依赖于谱指数$n$。对于$n<-1$,我们发现很好的协议的规模,其中方差$σ^2(R) \la 10$,但是,对于$n \geq -1$,微扰理论预测偏离自相似缩放(增加与$n$)没有看到在数值模拟。这种反常的标度表明,宇宙学扰动理论的主要假设,即即使在小尺度上波动是高度非线性的,大尺度场也可以被微扰描述,在光谱指数$n \geq -1$的首阶之外就失效了。对于$n < -1$,可以使用维度正则化来计算标度区域中的功率谱、方差和关联函数。
1996-02-14 astro-ph
The Cosmological Origin of Disk Galaxy Scaling Laws
我们讨论了可能的起源的尺度律的背景下的层次聚类理论的星系形成的盘星系的结构特性。使用气体动力学模拟,将恒星形成的影响,我们说明了这些全球性的趋势,并强调所面临的困难,设想盘星系合并事件的分层序列的最终结果的模型。特别是,我们专注于Tully-Fisher关系的宇宙学起源,并认为,这种总光度和旋转速度的盘星系之间的相关性是一个自然的结果,近似无标度的形成过程中,他们居住的大规模晕。虽然塔利-费舍尔关系的斜率和散射可以很容易地在分层形成的场景中重现,但观察到的关系零点与冷暗物质宇宙中星系形成的模拟不一致,这一困难可以追溯到在这个宇宙演化中形成的暗晕的高中心质量浓度。这一结果表明,可能需要对新的“标准”结构形成模型($Λ$ CDM)进行实质性修订,以适应对单个盘星系尺度的观测。
1999-11-01 astro-ph
Geometrical tests of cosmological models. II. Calibration of rotational widths and disc scaling relations
这一系列的论文致力于一种新的技术来选择星系,可以作为标准杆和标准蜡烛,以进行几何测试的大样本的高红移星系约束不同的宇宙学参数。本文的目的是(1)比较不同的自转指标,以了解从Halalpha线和[OII]3727线的观测中提取的自转速度之间的关系;(2)利用SFI++,一个在I波段观测的大型邻近星系表,确定星系的物理大小、表面亮度和星等与它们的自转速度之间的标度关系。一个很好的相关性之间观察到的旋转曲线导出的速度的Halpha和[OII]的意见,以及从速度直方图计算,证明直接比较的速度测量从Halpha旋转曲线在附近的星系和从[OII]线宽在较高的红移。为了给几何检验提供定标,我们给出了星系性质(大小、表面亮度、星等)与其自转速度之间的不同标度关系的表达式。除了Tully-Fisher关系,我们推导出的尺寸旋转速度和表面亮度旋转速度的关系与前所未有的小散射。我们展示了如何获得最佳的尺寸旋转速度的关系时,尺寸估计不是从光盘规模的长度,但从等照度线直径r23.5,一旦这些已被纠正的倾斜和消光效应。
2007-10-03 astro-ph
X-Ray Scaling Relations of Galaxy Groups in a Hydrodynamic Cosmological Simulation
我们研究尺度的X射线光度,温度,和暗物质或星系速度色散的星系群在LCDM宇宙学模拟,其中包括重力,气体动力学,辐射冷却,恒星形成,但没有实质性的非引力加热。与观测结果一致,模拟的L_X-σ和L_X-T_X关系比绝热模拟或自相似模型预测的更陡,对于大质量群,L_X \propto σ ^{4.4}和L_X \propto T_X^{2.6},在σ ~180 km/s处的突变点以下,L_X-σ和L_X-T_X关系明显更陡(T_X~0.7 keV),但T_X-σ相当接近自相似,T_X \propto σ ^{1.75}。在低质量组的热气体的熵是高于预测的自相似标度,并同意的意见,建议一个“熵地板”。光度关系的更陡峭的定标是由辐射冷却驱动的,这将使热气体部分从sigma \approx 500 km/s时占总重子的50%减少到sigma \approx 100 km/s时的20%。另一个影响是小系统中的热气体聚集性较弱,进一步降低了L_X。一个更小的体积模拟与8倍更高的质量分辨率预测几乎相同的X射线光度在一个给定的组质量,表明预测的比例关系的数值分辨率的不敏感性。但仍存在一些定量上的差异:L_X-T_X和L_X-sigma突变的预测质量标度有点太低,而在给定sigma下的亮度加权温度太高。我们的结论是,辐射冷却有一个重要的定量影响组X射线属性,可以解释许多观察到的趋势,已被解释为非引力加热…
2002-05-03 astro-ph
Scaling solutions in scalar-tensor cosmologies
暗能量和引力之间的联系,通过直接耦合在拉格朗日的基础理论的可能性已经获得了越来越多的兴趣,由于最近发现的能力,扩展的精粹模型,包括微调问题的宇宙学常数。重力引起的“R-提升”机制确实是早期增强的标量场动力学的原因,凭借这种动力学,抵消了大量初始场值的残余印记。初始条件问题是特别相关的,因为最近的观测表明暗能量状态方程目前接近宇宙学常数值wDE = -1;如果得到证实,这样的观测证据将取消标准的、最小耦合标量场作为暗能量候选者而不是宇宙学常数的优势,因为这需要大量的微调我们在这里给一个一般分类的标量张量引力理论承认R-升压解决方案缩放的宇宙学红移的权力,概述那些作为吸引子的精华领域的行为。特别地,我们证明了所有的R-boost解决方案的暗能量密度标度作为相对论性的物质或浅表示吸引子。这种分析是详尽的分类的耦合,其中承认R-升压和随后扩大的盆地的吸引力封闭的初始标量场值。
2005-12-06 astro-ph
Generalised cosmological scaling solutions
出于最近的兴趣在宇宙学所产生的能量密度修改弗里德曼方程,我们分析了这些宇宙学组成的标量场和背景正压流体源的标度行为。特别是,我们确定相应的标量场的潜力,导致吸引子标度的解决方案,在广泛的一类braneworld和暗能量的情况。我们展示了如何修改弗里德曼方程的一些最近的建议可以被认为是对偶的,并确定在这种对偶出现的条件。
2004-12-13 astro-ph gr-qc hep-th
The scaling evolution of cosmological constant
在量子场论中,真空作用量的参数服从重整化群运行。特别是,"宇宙学常数"在量子场论中不是常数,更不应该是零。本文在弯曲时空标准模型的框架下,继续前人的工作,导出了粒子对宇宙常数和引力常量的贡献。在更高的能量下,计算在锐截止近似中进行。我们评估,在两个不同的框架,是否宇宙学和引力常量的标度依赖性破坏原始核合成。最后,讨论了宇宙学常数运行的宇宙学意义。
2002-02-26 astro-ph gr-qc hep-ph
The XMM Cluster Survey: Forecasting cosmological and cluster scaling-relation parameter constraints
我们预测的限制值的sigma_8,Omega_m,和集群标度关系参数,我们希望得到的XMM集群调查(XCS)。我们假设一个平坦的Lambda-CDM宇宙,并考虑到一个详细的模拟选择函数的星系团的数量密度的演变进行蒙特卡罗马尔可夫链分析。比较我们目前观察到的集群数量与预测吻合得很好。我们确定预期的退化的约束作为自校准的亮度-温度关系(与散射),包括温度测量误差,并依赖于测光方法估计的星系团红移的结果。我们研究了尺度关系和测量误差假设中的系统误差的影响。仅使用(T,z)自校准,我们期望测量Omega_m到+-0.03(和Omega_Lambda到相同的精度,假设平坦度),以及sigma_8到+-0.05,在该过程中还将亮度-温度关系的归一化和斜率分别限制为+-6%和+-13%(在1 sigma处)。自定标不能联合约束的散射和红移演化的光度-温度关系显着。更多的存档和/或随访数据将改善这一点。我们不希望测量误差或不完善的知识,他们的分布,以降低约束显着。标度关系系统学很容易导致宇宙学约束2 σ或更远离基准模型。我们的治疗是第一个确切的治疗,这种程度的细节,并引入了一个新的“平滑ML”的预期约束的估计。
2009-04-26 astro-ph
Critical Test of the Self-Similar Cosmological Paradigm: Anomalously Few Planets Orbiting Low-Mass Red Dwarf Stars
围绕质量小于0.4太阳质量的红矮星运行的行星系统的发生率为自相似宇宙学范式提供了一个重要的观测测试。与传统的天体物理学假设相反,离散自相似的范式要求预测与这些最低质量红矮星相关的行星系统非常少。正在进行的观测项目正在迅速收集测试这一预测所需的数据,初步结果非常令人鼓舞。在不久的将来,应该会对这一预测作出明确的结论。
2012-04-02 astro-ph
Higher Order Moments of the Matter Distribution in Scale--Free Cosmological Simulations with Large Dynamic Range
我们计算约化矩$\overline ξ_q$的物质密度波动,直到$q=5$,从细胞计数产生的粒子网格数值模拟与无标度高斯初始条件。我们使用指数为$n=-3,~-2,~-1,~0,~1$的幂律谱$P(k) \propto k^n$。由于在我们的模型中假设没有特征时间或尺度,所有的量都取决于一个单一的尺度变量。对于每个模型,所有时刻的矩都可以单独用方差$\overline ξ_2$表示。我们寻找协议的分层缩放animals,根据该$\overline ξ_q \propto \overline ξ_2^{~q-1}$。对于$n\leq -2$模型,我们发现强烈的偏离层次结构,这主要是由于模拟中存在边界问题。然而,在$n \geq -1$模型中也发现了偏离分层标度的小残留信号。这是第一次,由于我们的大动态范围和缩放和散粒噪声效应的仔细检查,我们能够检测到远离微扰理论结果的演变。
1993-04-02 astro-ph
Modeling the cosmological co-evolution of supermassive black holes and galaxies: I. BH scaling relations and the AGN luminosity function
我们模拟宇宙学的共同演化的星系和中央超大质量黑洞(BH)的半分析框架内开发的千年模拟的输出。Croton等人(2006年)和De Lucia & Blaizot(2007年)详细描述了这一模型,该模型引入了一种“射电模式”反馈,来自星系群和星系团中X射线发射大气中心的活动星系核。由于这种机制,该模型可以同时解释:(i)在冷却流中观察到的低质量脱落率;(ii)星系光度函数亮端的指数截止;(iii)星系团中最大质量星系的膨胀主导形态和旧恒星年龄。本文是第一个系列中,我们调查如何以及这个模型也可以重现黑洞和活动星系核的物理性质。在这里,我们分析的标度关系,基本平面和质量函数的黑洞,并比较它们与最近的观测数据。此外,我们扩展了半解析模型,遵循BH质量吸积的演化和它的转换成辐射,并比较推导AGN的热光度函数与观测。虽然我们发现在大多数情况下,预测和观察到的BH属性之间的一个非常好的协议,半解析模型低估了发光活动星系核在高红移的数密度,独立于所采用的爱丁顿因子和吸积效率。然而,协议的意见是可能的,在我们的模型框架内,假设在高红移的黑洞吸积的冷气体分数大于在低红移。
2007-11-13 astro-ph
Scaling of cosmological domain wall networks with junctions
我们描述了最大和最准确的三维场论模拟的结果畴壁网络的交界处。我们考虑以前介绍的一类模型,在限制大量的$N$的耦合标量场,接近所谓的“理想”模型(在其潜在的网络挫折)。我们考虑N=2和N=20之间的$N$的值。在所有的情况下,我们发现令人信服的证据,逐步的方法来缩放,与定量缩放参数只有轻微的依赖$N$。这些结果有力地支持了我们的无挫折猜想。
2006-12-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Are Clusters Standard Candles? Galaxy Cluster Scaling Relations With the Sunyaev-Zeldovich Effect
未来几年将有大量的星系团样本,通过它们的Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)进行检测。我们使用一个半分析模型来研究结合SZE数据与X射线和光学后续观测的科学产量。如果给定红移z_o的星系团可以用维里化的球形晕来识别,那么它们在维里温度(T)、总Sunyaev-Zeldovich通量衰减(DS)和角尺寸(theta)这三个观测量的参数空间中占据一个定义良好的“基本平面”(FP)。FP的位置和方向,以及它的红移演化,对星系团的内部演化和基本的宇宙学参数都很敏感。我们表明,如果集群不是标准的蜡烛(例如,由于反馈,或能量注入),那么这可以从FP推断。同样,我们研究了FP对宇宙学参数h,sigma_8和Omega_0的依赖性,并量化了对这些参数的约束。我们还表明,在没有任何非引力效应的情况下,在(DS-T)平面的散射显着小于(θ-T)或(θ-DS)平面。因此,(DS-T)关系可以是一个异常敏感的探测器的集群物理和宇宙学参数,和散射量的比较,在这三个标度关系将作为一个测试的起源(宇宙学与随机)的散射。
2001-06-19 astro-ph
Clues on galaxy and cluster formation from their scaling relations
通过高分辨率的N体模拟的LambdaCDM宇宙学,我们验证了相似的尺度关系观察到附近的星系团也定义了它们的暗物质主机的斜率,但是,是不一样的。然后,我们表明,星系团的标度关系可以解释为在适当的尺度上的密度波动的宇宙学崩溃的结果,加上系统的M/L比与集群质量的趋势。椭圆星系的Faber-Jackson关系的指数明显不同于(高于)星系团的指数,这一经验事实迫使我们得出结论:星系标度律可能来自于星系尺度非线性时密度涨落的宇宙学坍缩,以及之后由于早期耗散合并而产生的修正。
2003-11-18 astro-ph
The evolution of clusters in the CLEF cosmological simulation: X-ray structural and scaling properties
我们目前的研究结果的X射线集群人口内形成的CLEF宇宙流体动力学模拟,一个大的N-体/SPH模拟的Lambda CDM宇宙辐射冷却,恒星形成和反馈。缩放投影温度和熵的配置文件在z=0是在最近的高质量的冷核心集群的观测,这表明模拟大致遵循的过程,结构在这些对象中的集群内介质(ICM)。冷核是一个普遍存在的现象,在模拟中的低和高的红移,无论一个集团的动力学状态。这与观测结果不一致,因此表明模拟中仍然缺少加热机制。使用一个简单的,可观察到的ICM的浓度,这与在集群核心的表观质量沉积速率相关的措施,我们发现一个大的分散在正常的集群在低红移,但这减少在较高的红移,在我们的模拟中没有强的“冷却流”系统。因此,我们的研究结果预测,正常化和分散的亮度-温度关系应减少红移,如果这种行为被证明是一个正确的表示X射线集群的演变,它将有显着的后果集群的数量发现在高红移的X射线通量限制调查。
2007-02-09 astro-ph
Discrete Cosmological Self-Similarity And Delta Scuti Stars
在一个分形范式的背景下,强调自然界的良好分层的等级组织,三角洲盾牌座类的变星的离散宇宙学自相似性的证据进行了调查。成功应用于变星的RR天琴座类的方法被用来识别盾牌座δ星的原子尺度类似物及其相关的能级范围。的质量,脉动模式和基本振荡周期的一个良好的研究三角洲盾牌星被证明是定量自相似的对应参数的唯一确定的原子尺度模拟。几个额外的测试证实了离散分形关系的特异性。
2008-10-08 astro-ph
Exponential potentials and cosmological scaling solutions
我们提出了一个相平面分析宇宙包含一个正压流体状态方程$p_γ= (γ-1) ρ_γ$,加上一个标量场$ϕ$与指数势$V \propto \exp(-λκϕ)$其中$κ^2 = 8πG$。除了众所周知的$λ^2 < 2$的暴胀解之外,当$λ^2 > 3γ$标量场能量密度跟踪正压流体(例如,可能是辐射或尘埃)时,还存在标度解。我们表明,缩放的解决方案是唯一的后期时间吸引子,只要他们存在。流体主导的解决方案,其中$V(ϕ)/ρ_γ\to 0$在后期,总是不稳定的(除了宇宙学常数的情况下$γ= 0$)。流体和标量场的相对能量密度取决于指数势的陡度,而指数势又被核合成限制为$λ^2 > 20$。我们表明,标准的通货膨胀模型是无法解决这个“遗迹密度”的问题。
1998-07-01 astro-ph gr-qc hep-ph
A unified approach to scaling solutions in a general cosmological background
我们对宇宙加速度来源的无知刺激了对引力的广泛模型和修正的研究。这些理论中的宇宙尺度解都是有特权的,因为它们代表了与暗能量相关的自然背景。本文研究了在广义背景$H^2 \propto ρ_T^n$中存在标量场$\vp$和正压理想流体的标度解,其中$H$是哈勃率,$ρ_T$是总能量密度.标度解存在的条件将拉格朗日量的形式限制为$p=X^{1/n}g(Xe^{nλ\vp})$,其中$X=-g^{μν} \partial_μ\vp \partial_ν\vp /2$和$g$是任意函数.这对于在广泛的一类暗能量模型中寻找标度解和相应的标量场势是非常有用的,这些模型包括(耦合)-quintessence,ghost型标量场,快子和k-essence。我们解析地推导了标量场状态方程$w_\vp$和分数密度$Ω_\vp$,并将其应用于一些暗能量模型。
2004-10-18 astro-ph gr-qc hep-ph
About universes with scale-related total masses and their abolition of presently outstanding cosmological problems
本文研究了严格有效的全宇宙总能量守恒的宇宙学后果。有趣的是,作为遍历行为的宇宙的一个结果,对于相关的宇宙量,可以推导出非常具体的宇宙直径R的标度律。特别是质量密度和真空能量密度的1/R^2标度会自动导致宇宙曲率参数k=0,并且也揭示了,对于这样的宇宙,没有视界问题发生。此外,当考虑到真空能量密度随1/R^2的衰减,使目前观测到的真空能量密度值与理论预期值相一致时,观测上指出的宇宙真空能量非常低的长期问题就很容易解决了。我们还提出了为什么宇宙的质量可以永久地增加,并且实际上可以从普朗克质量作为纯真空涨落增长。
2006-12-04 astro-ph
Cosmological Evolution of Dirac-Born-Infeld Field
研究了Dirac Born Infeld场加理想流体系统的宇宙演化。我们分析了AdS喉道和二次势标度解的存在性和稳定性。我们发现当理想流体的状态方程为负且处于超相对论极限时,标度解存在。
2008-04-08 astro-ph gr-qc hep-th
A classification of scalar field potentials with cosmological scaling solutions
在目前的时代,通过标量场的势能来获得有效的宇宙学常数是一种很有吸引力的方法。考虑模型与一个完美的流体和一个标量场,我们分类的所有潜在的标量场能量密度规模作为幂律的比例因子时,完美的流体密度占主导地位。有三种可能。前两个是众所周知的;被广泛研究的指数势具有模仿理想流体演化的标量场,而对于由Ratra和Peebles引入的负幂律,标量场密度相对于流体的密度增长。第三种可能性是一种新的可能性,其中势是正幂律的,并且标量场能量密度相对于理想流体衰减。我们提供了一个完整的分析精确解及其稳定性,并调查了一系列可能的宇宙学应用。
1998-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Stable clustering, the halo model and nonlinear cosmological power spectra
我们提出了一个大型图书馆的宇宙学N体模拟的结果,使用幂律初始光谱。的物质功率谱的非线性演化与现有的分析标度公式的预测汉密尔顿等人的工作的基础上进行比较。标度方法假设高度非线性结构服从“稳定的聚类”,并冻结在适当的坐标。我们的研究结果表明,当变换下的自相似标度,无标度谱定义一个非线性轨迹,这显然是比稳定的聚类所需的浅。此外,小尺度非线性功率增加的功率谱指数n和密度参数Ω的减少,这种演变是没有很好地占以前的标度公式。这种稳定星系团的瓦解可以理解为是暗物质晕因持续的合并而改变的结果。这些影响自然包括在非线性结构的分析“晕模型”,使用这种方法,我们能够适应我们的无标度的结果,也是我们以前的CDM数据。这种方法比常用的Peacock-Dodds公式更精确,应该适用于更一般的功率谱。使用这种方法评估非线性功率谱的代码可从http://as1.chem.nottingham.ac.uk/~res/software.html获得。在出版之后,我们将通过Virgo网站http://www.mpa-garching.mpg.de/Virgo提供幂律模拟数据。
2003-06-11 astro-ph
The Effect of Heating and Cooling on Scaling Laws of X-Ray Clusters
我们提出的结果,包括加热和冷却的宇宙学模拟的$Λ$ CDM宇宙学,并证明其对星系团的标度律的影响。当包括辐射冷却时,标度关系与观测结果吻合得很好,但冷却气体的分数是观测所允许的上限。相反,预热模型具有更真实的冷却分数,但标度关系不太好地产生。
2001-09-28 astro-ph
The Dynamics of Multi-Scalar Field Cosmological Models and Assisted Inflation
研究了一类包含正压理想流体和多个具有独立指数势的标量场的空间均匀各向同性宇宙模型的动力学性质。我们发现,辅助通货膨胀的尺度解是全球后期吸引的参数值的模型是通货膨胀,即使曲率和正压物质。对于所有其他参数值,多场曲率缩放解是全局后期吸引子(在这些解中,曲率渐近地不可动态忽略)。因此,我们发现,在一般情况下,所有的标量场在多场模型与指数势是不可忽略的后期行为,与通常认为的。还研究了模型的早期和中期行为。特别地,研究了n-标量场模型,并研究了对应于暴胀m-场标度解和非暴胀m-场物质标度解的鞍平衡点的结构(其中m<n),从而产生了有趣的瞬态动力学行为和具有潜在重要性的新物理情景。
2000-01-03 astro-ph gr-qc
Phase ordering dynamics of cosmological models
希格斯场的有序动力学的研究,作为第一步,通过在早期宇宙的拓扑缺陷的形成理解宇宙结构的演变,使用技术的启发,在凝聚态物理的相序研究。这些不同的物理过程的共同特征是缩放。本文提出了一种完全解析的近似方法--线性高斯近似法,用以计算1点、2点等的解。$O(n)$对称希格斯场模型的有序动力学的标度函数。
1996-05-17 astro-ph cond-mat hep-ph
On the scaling behavior of the cosmological constant and the possible existence of new forces and new light degrees of freedom
在基本粒子物理标准模型中,由于自发对称性破缺,导致了大的宇宙学常数。为了提供一个小的可观测的CC值,必须引入真空项,该真空项在非常远红外宇宙尺度中的某个点上抵消了感应项。从这一点出发,我们调查是否取消保存在不同的能量尺度。我们发现,希格斯质量,耦合和真空项的运行不可避免地导致可观察的CC值的标度依赖性。因此,人们会遇到一个非零的CC在一个能量尺度相当于典型的电子中微子质量建议的一些实验,这个常数的数量级大致是一个来自最近的超新星观测。然而,它的符号是负的-与这些观察所暗示的相反。这种差异可能暗示着存在一个额外的非常轻的标量,也许是一个类似于Cosmon的介子,它应该基本上与SM拉格朗日解耦,但它仍然可以在亚毫米范围内调解新的宏观力。
1999-11-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Self-similar cosmological solutions with a non-minimally coupled scalar field
我们提出了正压流体加标量场的自相似宇宙学解,该场与时空曲率和任意幂律势能具有Brans-Dicke型耦合。我们确定了所有的不动点在自治相平面,包括一个缩放的解决方案,其中的流体密度的比例与标量场的动能和势能。这是由一个保角变换到一个标量场的标度解,该标量场的指数势最小地耦合到时空曲率,但非最小地耦合到正压流体。辐射会自动从标量场中解耦,但场与非相对论性暗物质之间的能量转移会导致爱因斯坦坐标系后期加速膨胀的变化。即使在强耦合极限下,标量场密度也可以模拟宇宙学常数。
1999-10-15 astro-ph gr-qc
Regional averaging and scaling in relativistic cosmology
平均非均匀宇宙学是最受关注的,因为宇宙学参数,如膨胀率或质量密度,被认为是体积平均量,只有这些可以与观测进行比较。由于这个原因,相关的参数本质上是尺度依赖的,人们希望控制这种依赖性,而不受非物理假设的限制。在后一方面,我们对比我们的方式来接近平均问题的平均牛顿模型的缺点相对论宇宙学。在此基础上,我们研究了黎曼三流形上标量函数的欧拉体积平均的尺度依赖性。我们提出了一个互补的观点拉格朗日平滑(张量)变量,而不是他们的欧拉平均空间域。这个程序是实现与帮助下的全球里奇变形流的度量。我们严格解释的起源的里奇流,启发式的理由,已经被建议作为一个可能的候选人平滑的宇宙时空的初始数据集。几何的平滑意味着平均空间变量的重正化。我们讨论的结果,有效的宇宙学参数,将被分配到平滑的宇宙时空。
2002-11-29 astro-ph gr-qc hep-ph
CMB constraints on interacting cosmological models
$ρ_{x} \propto ρ_{m} a^ξ$形式的非正则标度,其中$ρ_{x}$和$ρ_{m}$分别是暗能量和暗物质的能量密度,提供了一种解决巧合问题的自然方法-为什么这两种密度在今天是可比的。这种非正则缩放是通过暗分量之间的适当相互作用来实现的。我们从宇宙微波背景(CMB)各向异性谱研究了这些模型的观测约束。使用最近的WMAP结果的CMB峰的位置,我们确定了允许的参数空间,并发现相互作用的模型是符合目前的观测范围。
2004-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
The Large Numbers Hypothesis: Outline of a self-similar quantum-cosmological Model
1919年A.爱因斯坦首先怀疑引力场可能在基本粒子的结构中起着重要作用。1937年,P.A.M.狄拉克发现了可见宇宙的性质与基本粒子之间的神奇联系。这两个猜测在接下来的几十年里一直存在,但仍然没有得出解决这个问题的最终理论。本文提出的宇宙分形模型是对狄拉克大数假说的一个统一的解释,它结合了爱因斯坦和狄拉克的理论。
1999-09-02 astro-ph gr-qc
Hidden invariance in Gurzadyan-Xue cosmological models
由Gurzadyan和Xue导出的暗能量公式给出了一个与SN数据相拟合的值,提供了物理常数与宇宙学参数之间的标度关系,定义了一组宇宙学模型。在以前的工作中,我们已经考虑了几个这样的模型,并推导出每种情况下的宇宙学方程。在这封信中,我们介绍了这些模型的相图分析。令人惊讶的是,我们发现,第一,在相空间中的分界线,它决定了解决方案的字符仅取决于当前的物质密度的值。也就是说,在$Ω_m>2/3$,方程描述的是一个开始时具有经典奇点的弗里德曼宇宙。而在$Ω_m<2/3$,所有模型的所有解都从零密度和非零比例因子开始。其次,更值得注意的是,定义分界线的值$Ω_{sep}=2/3$对于所有模型都是相同的,这揭示了隐藏在模型中的潜在不变性,这可能是由于GX标度的基本性质。
2006-03-23 astro-ph gr-qc hep-th
Scaling Laws in the Cosmic Structure and Renormalization Group
有证据表明,在超过10兆秒差距的尺度上,物质分布是尺度不变的。本文综述了大尺度结构的标度(分形或多重分形)模型及其观测证据。我们的结论是,宇宙结构形成的动力学似乎是驱动到一个多重分形吸引子。这支持了以前的研究,我们审查,结构形成的流体动力学制剂内的重整化群。
2006-10-30 astro-ph cond-mat.stat-mech
Challenges for scaling cosmologies
一个旨在解决巧合问题的宇宙学模型应该表明,从某个时间开始,暗能量和暗物质遵循相同的标度解。同时,该模型应包含一个足够长的物质主导的时代,发生在加速之前,以保证减速时代和结构的形成。因此,一个成功的宇宙学模型需要一系列的历元,即辐射时代,物质主导时代和最终加速标度吸引子与$Ω_ϕ \simeq 0.7$的发生。在暗能量与暗物质之间的耦合$Q$是场$ϕ$的自由函数的情况下,导出了具有标度解的标量场拉格朗日量的一般形式.然后,我们表明,而令人惊讶的是,上述序列的时代不能发生的广义耦合标量场拉格朗日量,包括,据我们所知,在目前的文献中的所有缩放模型的一个巨大的类。
2006-05-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Early-universe constraints on a Primordial Scaling Field
在过去的几年中,“精髓”模型被认为可以产生最近天文观测所建议的宇宙加速膨胀。精华和宇宙学常数之间的一个关键区别是,精华中的能量密度,$Ω_ϕ$,即使在早期宇宙中也可能是总能量的一个重要部分,而宇宙学常数只有在晚期才是动态相关的。我们使用标准的大爆炸核合成和观测到的原始核素的丰度,把在$T \sim 1MeV$附近的温度对$Ω_ϕ$的约束。我们指出,目前的实验数据并不支持这样一个领域的存在,提供强约束$Ω_ϕ(MeV) < 0.045$在$2σ$ C.L.巩固以往成果。我们还考虑了标度场对CMB各向异性的影响,使用Boomerang和DASI的最新数据,在辐射主导时期在$2σ$提供CMB约束$Ω_ϕ\le 0.39$。
2001-05-28 astro-ph hep-ph
Self-similar cosmological solutions with dark energy. II: black holes, naked singularities and wormholes
我们使用的数值和分析方法相结合,利用前面的文件中导出的方程,分类所有球对称的自相似的解决方案,渐近弗里德曼在大的距离,并包含一个完美的流体状态方程$p=(γ-1)μ$与$0<γ<2/3$。在这种情况下,弗里德曼宇宙的膨胀被加速了。我们发现一个单参数家庭的自相似的解决方案,代表一个黑洞嵌入在弗里德曼背景。这表明,与正压情况相反,如果黑洞不是太大,那么在具有暗能量的宇宙中,黑洞可以像哈勃视界一样快速增长。也有自相似的解,其中包含一个中心裸奇点与负质量和解决方案,代表一个弗里德曼宇宙连接到另一个弗里德曼宇宙或其他一些宇宙学模型。后者被解释为自相似的宇宙学白洞或虫洞解决方案。这些虫洞的咽喉被定义为二维领域的最小面积的类空超曲面,他们都是不可穿越的,因为过去的零无限的情况下。
2008-01-02 astro-ph gr-qc hep-th
Holography and Variable Cosmological Constant
一个有效的局域量子场论,紫外和红外截止与全息熵界相关,能够使宇宙学常数(CC)对量子修正稳定。通过将红外截止值设置为与宇宙学相关的长度尺度,我们可以很容易地获得当前观测到的ρ λ ~ 10^{-47} GeV ^[4],从而缓解CC问题。有人认为,在这些情况下的CC的标度行为意味着CC与物质部门或时间相关的引力常量的相互作用,以适应观测数据。
2004-09-08 astro-ph hep-ph hep-th