Scalar Field as Dark Matter in the Universe
我们研究了标量场是宇宙中的暗物质和暗能量的假设,宇宙中的物质约占宇宙物质的95%。我们表明,这一假说解释了相当好的Ia型超新星最近的观察。
2000-03-23 astro-ph gr-qc hep-th
Galactic Collapse of Scalar Field Dark Matter
我们提出了一个基于标量场暗物质假设的星系形成方案。我们解释星系形成通过一个标量场波动的崩溃。我们发现,标量场自相互作用的cosh势为星系的形成提供了一个合理的方案,这与宇宙学观测和星系中的唯象学研究是一致的。
2001-10-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Parametrizations of the Dark Energy Density and Scalar Potentials
我们发展了一种直接从无量纲的暗能量函数X(z)(即以其现值为单位的暗能量密度)构造标量(quintessence或phantom)势的理论方法。我们将我们的方法应用于暗能量密度的两种参数化,即宁静-Lambda模型和广义Chaubergin气体模型,并讨论了所构造的势的一些特征.
2007-01-23 astro-ph gr-qc hep-th
How the Scalar Field of Unified Dark Matter Models Can Cluster
我们使用标量场拉格朗日函数与非正则动力学项,以获得统一的暗物质模型的暗物质和暗能量,后者模仿一个宇宙学常数,描述的标量场本身。在这个框架中,我们提出了一种技术来重建模型的有效声速是足够小的标量场可以集群。这些模型避免了强烈的时间演化的引力势和大的综合萨克斯-沃尔夫效应,这是一个严重的缺点,以前考虑的模型。此外,这些统一的暗物质标量场模型可以很容易地推广为暗物质加上暗能量成分,表现得像任何类型的精华流体。
2008-10-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations in Models of Coupled Dark Energy
在文献中已经提出了暗能量与暗物质相互作用的模型,以帮助解释为什么暗能量应该只是在最近才占主导地位。本文提出了一个计算具有一般质量势和相互作用项的宇宙学扰动的动力学框架。我们的形式主义是建立在强大的相空间的方法,经常用来分析的动力学吸引子的背景。我们得到一组耦合的微分方程纯粹的无量纲,有界变量,并应用这些方程来计算扰动在一些情况下。有趣的是,在存在暗扇区相互作用的情况下,我们发现暗能量扰动在后期不会红移,但即使在小尺度上也可以聚集。我们还澄清了初始条件的扰动在黑暗的部门,表明绝热不再是保守的存在下的黑暗部门的相互作用,即使在大尺度上。文中还讨论了扰动不稳定性的一些问题。
2009-02-26 astro-ph
Dark matter, density perturbations and structure formation
本文综述了被认为是宇宙基本组成部分的暗物质变体(CDM、HDM)及其在结构起源和演化中的作用。
2002-09-07 astro-ph
Halos of Unified Dark Matter Scalar Field
本文研究了具有非正则动力学项的标量场爱因斯坦方程的静态解和球对称解,假设宇宙中同时存在暗物质和暗能量。特别地,我们给出了一个获得其旋转曲线v_c(r)与观测数据符合得很好的解(暗晕)的处方。我们发现,存在合适的标量场拉格朗日方程,可以描述宇宙学背景演化和静态解与一个单一的暗流体。
2007-12-05 astro-ph gr-qc hep-ph
General analytic formulae for attractor solutions of scalar-field dark energy models and their multi-field generalizations
研究了具有宇宙学标度解的标量场暗能量情形下吸引子的一般性质。在这些模型中,都存在一个能量分数Ω_∞ =1的标量场优势解和一个标度解.给出了一个一般的解析公式,导出了与暗物质耦合的暗能量相关的不动点。在不指定暗能量模型的情况下,研究了非相对论性暗物质存在下不动点的稳定性,并给出了一个一般性的证明:当在Ω_n <1的区域存在稳定的标度解时,非幻影标量场主导解是不稳定的.一个幻影标量场占主导地位的固定点被发现是经典稳定的。我们还概括的情况下,多个标量场的分析,并表明,对于一个非幻影标量场辅助加速总是发生在所有的标量场模型的缩放解决方案。对于幻影场,当我们加入更多的标量场时,状态方程接近于宇宙学常数。
2006-05-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Self-Interacting Scalar Dark Matter and Higgs Decay
自相互作用的暗物质已经被提出,以克服银河系尺度上的冷暗物质模型的困难。我们认为,标量规范单线态耦合到希格斯玻色子,导致一个不可见的衰变希格斯,是一个有趣的候选人,这种自相互作用的暗物质粒子。
2001-01-26 astro-ph
Dark Energy and Non-linear Perturbations
暗能量可能对宇宙历史中非线性结构的形成产生影响。例如,在暗能量耦合到暗物质的模型中,它将是非均匀的,并将影响暗物质超密度的坍缩。我们使用球形坍缩模型来估计暗能量可能有多大的影响。
2005-01-14 astro-ph
Dark Energy vs. Dark Matter: Towards a Unifying Scalar Field?
宇宙学的标准模型认为存在两种成分,“暗物质“和“暗能量“,它们决定了宇宙的命运。它们的性质仍在调查中,还没有直接证据证明它们的存在。存在着重新解释宇宙学观测结果的替代模型,例如通过用一种独特的暗成分--暗流体的存在来取代暗能量/暗物质假设,暗流体能够模拟这两种成分的行为。在快速回顾了对这种统一暗流体的宇宙学约束之后,我们将提出一个基于复标量场的暗流体模型,并讨论势的选择问题。
2008-12-18 astro-ph
Perturbations of the Quintom Models of Dark Energy and the Effects on Observations
本文研究了五重态暗能量模型的微扰以及微扰对电流观测的影响。Quintom描述了一种暗能量的情况,在这种情况下,状态方程在演化过程中越过了宇宙学常数边界$w = -1$。我们提出了一种新的方法来证明,由于$w = -1$周围微扰的奇异性和经典不稳定性,传统的基于单k-本质场和理想流体的暗能量模型不能作为五重态。人们需要为成功的五分模型建筑物增加额外的自由度。在现实的五分模型的微扰中没有奇异性或经典不稳定性,并且它们与宇宙学常数有潜在的区别。本文基于现实的五分模型,给出了一种在-1范围内用参数化状态方程来包含微扰的暗能量模型。与假设无暗能量扰动的情况相比,发现在考虑扰动的情况下,使状态方程通过-1的参数空间一般会扩大。
2005-12-04 astro-ph gr-qc hep-ph
A Further Analysis of a Cosmological Model of Quintessence and Scalar Dark Matter
本文给出了一个95%标量场宇宙学模型的完整解,其中暗物质由具有标量势$V(Φ)=V_{o}[ \cosh {(λ\sqrt{κ_{o}}Φ)}-1]$的标量场$Φ$模拟,暗能量由具有标量势$\tilde{V}(Ψ)=\tilde{V_{o}}[ \sinh {(α\sqrt{κ_{o}}Ψ)}] ^β$的标量场$Ψ$模拟.该模型只有两个自由参数$λ$和状态方程$ω_Ψ$。利用这些势函数,对暗物质和暗能量的精细调谐和宇宙符合问题都得到了改善,并且模型与天文观测相符合。对于标量暗物质,我们澄清了一个标量金斯长度的意义,然后模型预测的质量功率谱的抑制小尺度具有波数$k > k_{min,Φ}$,其中$k_{min,Φ} \simeq 4.5 h {\rm Mpc}^{-1}$为$λ\simeq 20.28$。这最后一个事实可以帮助解释矮星系的缺乏和星系核心晕的平滑。由此,标量暗物质势的所有参数被完全确定。该暗物质由一个超轻粒子组成,其质量为$m_Φ \simeq 1.1\times 10^{-23} {\rm eV}$,恢复了标准冷暗物质模型的所有成功。这意味着标量场也可能是宇宙中暗物质的一个很好的候选者。
2000-10-05 astro-ph
Gauge Singlet Scalars as Cold Dark Matter
鉴于最近对标准模型和规范单重标量冷暗物质的最小扩展的兴趣,我们提供了论文的arXiv预印本,发表为Phys.Rev. D50(1994)3637,其中提出了规范单重标量冷暗物质的第一个详细分析。
2007-02-14 astro-ph hep-ph
Note on Unitarity Constraints in a Model for a Singlet Scalar Dark Matter Candidate
我们研究了单重标量暗物质候选模型中的微扰么正性约束。考虑Higgs粒子和暗物质候选者实Klein-Gordon标量场的弹性两粒子散射过程,微扰么正性约束了标量场的自耦合.
2004-10-07 astro-ph hep-ph
Scalar Dark Matter and Cold Stars
在由非零质量标量粒子组成的介质中,当介质转变为玻色-爱因斯坦凝聚相时,核子之间的范德华型标量介导相互作用的范围变得无限大。我们在天体物理学的背景下探索这种现象。也就是说,我们研究了标量暗物质背景对简并恒星平衡的影响,特别是对白矮星及其质量和半径的影响。
2006-04-03 astro-ph
Unifying dark energy and dark matter with a scalar field
宇宙学的标准模型认为存在两个未知的性质,"暗物质"和"暗能量“,这决定了宇宙学的演化。它们的性质仍然未知,也可以考虑其他模型。特别是,有可能重新解释最近的宇宙学观测结果,使宇宙不包含两种未知性质的流体,而只有一种具有特定性质的流体。在简要回顾了对这种统一的“暗流体”的限制之后,我们将讨论基于复杂标量流体的暗流体的特定模型。
2005-09-20 astro-ph
Parameterizing the Effect of Dark Energy Perturbations on the Growth of Structures
当存在暗能量扰动时,我们给出了暗物质扰动增长函数的解析拟合。增长指数取决于暗能量状态方程w、暗能量涨落的声速、暗物质丰度和观测到的共动尺度。在没有暗能量扰动的情况下,当声速较小时,w相对于其值偏离-1较大时,生长指数变化约5%。
2009-03-26 astro-ph hep-ph hep-th
Nonextensive scalar field theories and dark energy models
目前的天文学测量表明,宇宙的大约73%是由暗能量组成的。随机量子化的自相互作用标量场可以作为产生暗能量的合适模型。我们研究了一个特殊的模型,其中的标量场理论的基础暗能量表现出最强的可能的混沌行为。结果表明,波动的混沌场动量服从广义(非广延)统计力学,其熵指数q为q=3,如果使用护送形式,则分别为q=-1。
2003-12-17 astro-ph cond-mat
Cosmology with a dynamically screened scalar interaction in the dark sector
部分受弦论的启发,我们考虑了LambdaCDM宇宙学模型的一个修正,其中暗物质具有被轻粒子屏蔽的长程标量力。标量力对结构的形成有着有趣的影响:这里给出的主要例子是暗物质晕从星系分布中的低密度区域或空隙中被驱逐出来。
2004-07-12 astro-ph hep-th
Difficulty of a spinning complex scalar field to be dark energy
我们评论的可能性,自旋复杂的标量场是暗能量。我们表明,它变形(几乎)完全成为一个非拓扑孤子状态,一个Q球,状态方程成为物质或辐射,这取决于Q球的命运。因此,自旋的复标量场通常很难发挥暗能量的作用。我们还给出了自旋复标量场成为暗能量的一般条件。
2001-07-11 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
Collisional Dark Matter and Scalar Phantoms
正如先前所提出的,对标准$SU(3)\times SU(2)\times U(1)$理论的最小修改提供了可行的暗物质候选者。这样的粒子,一个标量规范单线态,是自然的自我相互作用-使它特别感兴趣的天体物理学的最新发展。我们审查这个暗物质候选人,参考目前正在讨论的参数范围。
2001-05-27 astro-ph hep-ph
The Amplitude of Dark Energy Perturbations
我们提出了一个模型,它产生的暗能量扰动足够大,以解释在四极尺度的宇宙微波背景中看到的功率缺乏。如果暗能量在暴胀期间从视界出口冻结,直到暗能量占主导地位,那么暗能量中不可能有足够大的扰动。我们建议使用超光速放大机制来克服这一点。暗能量被视为一个复杂的标量场,其中径向场具有墨西哥帽势。在膨胀期间,径向分量在其电势的最大值附近被捕获。在通货膨胀结束时,它会滚到最小值。今天的暗能量被认为是一种伪南武-戈德斯通玻色子。暴胀期间产生的扰动被径向场的滚动放大。我们还研究了使用的变量衰变机制,以产生反相关之间的暗能量扰动和曲率扰动。我们表明,使用这种机制,然后约束的暗能量的属性和它的演变,从红移到今天。
2005-05-31 astro-ph hep-ph hep-th
Dark Matter Relic Abundance and Scalar-Tensor Dark Energy
引力的标量-张量理论提供了一个一致的框架来容纳超轻的精粹标量场。虽然等效原理在构造上受到尊重,但在核合成、宇宙微波背景和太阳系引力测试中可能会出现与广义相对论和标准宇宙学的偏差。在施加所有的边界来自这些观察,我们认为在WIMP退耦宇宙的膨胀率,表明它可以导致增强的暗物质遗迹密度高达几个数量级的标准情况。这种效应会对暗物质的超对称候选者产生影响。
2004-09-14 astro-ph hep-ph hep-th