Neutrino masses and the dark energy equation of state - relaxing the cosmological neutrino mass bound
目前,宇宙学对标准模型中微子的质量提供了名义上最强的约束。然而,这种约束极其依赖于宇宙中暗能量成分的性质。当暗能量状态方程参数取为自由(但恒定)参数时,中微子质量束缚为sum mnu < 1.48 eV(95% C.L.),与总和m_nu <0.65eV(95% C.L.)在标准模型中,暗能量以宇宙学常数的形式存在。这对未来直接测量中微子质量的实验具有重要意义。我们还讨论了未来宇宙学测量中微子质量的前景。
2005-10-12 astro-ph hep-ph
Latest cosmological constraints on the densities of hot and cold dark matter
随着实验科学家们对冷暗物质粒子和中微子质量的追求,宇宙学的约束也越来越紧。我们计算了宇宙微波背景辐射和大尺度结构数据对11个宇宙学参数的联合约束,发现在95%置信度下,总的(冷+热)暗物质密度为h^2 Omega_dark = 0.20 + 0.12 - 0.10,其中最多38%是热的(由于中微子)。一些假设,包括中微子可以忽略不计,将这个测量值压缩到h^2 Omega_dark = 0.13 + 0.04 - 0.02,即2.4e-27 kg/m^3的误差为20%。
2000-08-14 astro-ph hep-ph
Realistic sterile neutrino dark matter with keV mass does not contradict cosmological bounds
以前的无菌中微子暗物质模型与宇宙学数据的拟合假设了一种特殊的产生机制,这并不代表当前中微子振荡数据中最有动机的粒子物理模型。这些分析排除了小于8-10 keV的无菌中微子质量。在这里,我们专注于共振产生的无菌中微子。我们表明,它们的宇宙学签名可以近似的混合冷加暖暗物质(CWDM)。我们使用最近的结果LambdaCWDM模型表明,对于每个质量大于或等于2 keV,至少存在一个模型的不育中微子占的全部暗物质,并符合莱曼α和其他宇宙学数据。共振产生发生在nuMSM(标准模型的三个右手中微子的扩展)的框架内。我们检查允许的模型对应于与中微子振荡数据、重子生成和所有其他暗物质边界一致的参数值。
2008-12-17 astro-ph hep-ph
Interacting Dark Energy and Cosmological Equations of State
宇宙介质内部的相互作用改变了它的状态方程。我们讨论了相互作用的暗能量模型的空间均匀背景和微扰动力学的影响。
2005-10-06 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological neutrino mass limit and the dynamics of dark energy
利用随时间演化的状态方程研究了中微子质量极限与暗能量之间的关联。将暗能量参数化为w=w_0+w_1*z/(1+z),用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行整体拟合,同时确定了w_0,w_1,中微子质量等宇宙学参数。我们特别注意利用现有的宇宙学观测以及未来的模拟数据集如PLANCK、SNAP和LAMOST来研究中微子质量ω m_v和w_1之间的相关性。
2007-05-05 astro-ph hep-ph hep-th
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
Interacting Dark Matter and Dark Energy
我们讨论模型的宇宙学暗扇区中的标量场的能量密度接近爱因斯坦的宇宙学常数和标量场的值决定了暗物质粒子质量由汤川耦合。一个只有一个暗物质家族的模型可以被调整,这样对宇宙学参数的观测约束就接近但不同于Lambda CDM模型的预测。这可能是一个有用的帮助,判断宇宙学参数是如何紧密地受到新一代宇宙学测试,依赖于结构形成理论的约束。在具有两个暗物质粒子族的模型中,对于一个族,标量场可能被锁定到接近零质量。这可以抑制暗扇区中的长程标量力,消除有效宇宙学常数和非相对论性暗物质粒子质量的演化,使模型接近λ CDM,直到粒子数密度变得足够低,允许标量场演化。这是一个有用的例子,说明了暗区的复杂性。
2003-09-23 astro-ph hep-ph hep-th
The Cosmological Constant Problems (Talk given at Dark Matter 2000, February, 2000)
旧的宇宙学常数问题是理解为什么真空能量如此之小;新的问题是理解为什么它与现在的质量密度相当。这些问题的几种方法进行审查。精髓对这两个问题都没有帮助;人择学的考虑提供了解决这两个问题的可能性。在具有随机初始值的标量场的理论中,人择原理可能适用于宇宙学常数,但可能不适用于其他任何东西。
2000-05-12 astro-ph hep-ph hep-th
What is there in the black box of dark energy: variable cosmological parameters or multiple (interacting) components?
研究了变宇宙学参数宇宙学模型和复合暗能量模型中的符合问题和暗能量的动力学特征。发现许多通常被认为是宇宙学巧合的问题可以在上述模型中得到解释或显着缓解。
2007-01-08 astro-ph
Probing Inflation and Dark Energy with Current Cosmological Observations
人们普遍认为,我们的宇宙经历了两个不同的加速膨胀阶段。早期阶段被称为暴胀,目前的加速是由暗能量驱动的。观测暴胀和暗能量动力学是当前宇宙学研究的重要方面。在本文中,我们首次详细探讨了动力学暴胀和暗能量之间可能的简并性。我们发现,包括通货膨胀和暗能量参数一起使参数空间更宽,但有趣的是,偏离标度不变的原始光谱是稍微更有利于当前的宇宙学观测时,边缘化的动态暗能量模型。
2006-09-28 astro-ph
Cosmological Acceleration: Dark Energy or Modified Gravity?
我们回顾了最近加速宇宙膨胀或“暗能量“的证据,无论是广义相对论中的负压成分(暗能量)或修改的引力(暗引力),没有任何暗能量成分。如果组成暗能量不存在,那么我们的宇宙现在由无压物质主导,爱因斯坦引力必须在低曲率下进行修改。任何罗伯逊-沃克宇宙的真空对称性都将暗引力描述为爱因斯坦引力的低曲率或高曲率修正。任何一种“暗能量“的动力学都不能仅仅从均匀膨胀中推导出来,还需要观察不均匀性的增长。目前和预计的观测结果都与一个小的微调宇宙学常数,几乎静态的暗能量,或在宇宙尺度上修改的引力相一致。宇宙学涨落的增长将潜在地区分静态“暗能量“和动态“暗能量“,状态方程$w(z)$要么快速变化,要么跟踪背景物质。但是,要在宇宙学上区分$Λ$ CDM和修正引力,就需要进行一次比现在计划的更有雄心的弱透镜剪切测量。爱因斯坦引力的Dvali-Gabadadze-Porrati修正也可以在太阳系或中间Vainstein尺度的精细观测中检测到。暗能量的周转特性,无法解释最初的宇宙巧合(“为什么是现在?)没有微调,无法进入实验室或太阳系测试,以及膜世界理论,现在激励未来的精确太阳系,Vainstein规模和宇宙规模的暗引力研究。
2006-06-12 astro-ph
Cosmological Parameters, Dark Energy and Large Scale Structure
本文从理论和观测的角度综述了宇宙学参数、暗能量和大尺度结构的研究现状。我们首先介绍了基本的宇宙学参数,并讨论了它们是如何测量不同的观测技术。然后,我们描述了最近的证据,暗能量从Ia型超新星。动力学模型的暗能量,精髓,然后描述,以及他们如何与理论的引力和粒子物理学。然后回顾了通过引力不稳定性形成结构的基本理论。最后,我们描述了新的观测探测宇宙的大结构,以及它们如何约束宇宙学参数。
2002-07-13 astro-ph
Information content in the halo-model dark-matter power spectrum II: Multiple cosmological parameters
本文在晕模型的背景下研究了非线性暗物质功率谱中的宇宙学Fisher信息。我们发现,有一个平台上的信息内容translinear尺度是通用的所有宇宙学参数,我们尝试。在更小的尺度上,信息量有所增加,但我们发现它在不同的宇宙学参数(也许除了倾斜)之间是相当退化的。这表明,利用暗物质功率谱的非线性机制来约束宇宙学参数可能是困难的。我们提出了解决这个问题的方法,例如在调查分析中将最大的光环从考虑中删除。
2007-01-23 astro-ph
The Hubble constant and dark energy from cosmological distance measures
我们研究了如何从宇宙学距离测量的哈勃常数的测定是受模型的暗能量,反之亦然。为此,利用宇宙微波背景辐射、重子声学振荡和Ia型超新星的宇宙学观测,研究了对哈勃常数和暗能量的约束.当人们研究暗能量时,哈勃常数往往是一个讨厌的参数,因此它通常被边缘化。另一方面,当人们关注哈勃常数时,通常假设简单的暗能量模型,例如宇宙学常数和常数状态方程。由于我们还不知道暗能量的性质,因此研究假设某些类型的暗能量的哈勃常数,并观察关于暗能量的假设在多大程度上影响对哈勃常数的约束是有趣的。我们表明,哈勃常数的约束并没有受到暗能量的假设。我们进一步证明,即使我们去掉宇宙是平坦的假设,这也是正确的。我们还讨论了哈勃常数的先验如何影响对暗能量和/或宇宙曲率的约束。
2008-05-03 astro-ph
Accelerating Universe, Cosmological Constant and Dark Energy
本文提出了四维弯曲空间中引力的空间速度理论。场方程的解给出了宇宙膨胀的三种可能性,但只有加速膨胀的可能性。虽然该理论没有宇宙学常数,但我们从中得到了与测量相符的等价值。理论中没有使用压力。
2001-11-14 astro-ph
Cosmological bounds on dark matter-neutrino interactions
我们研究了中微子与冷暗物质相互作用的宇宙学效应。我们假设一个中微子与一个"中微子相互作用暗物质“(NIDM)粒子相互作用,该粒子的弹性散射截面要么随温度降低为$T^2$,要么随温度保持不变。中微子-暗物质的相互作用导致了中微子-暗物质流体的压力,这种压力导致了物质功率谱中的扩散阻尼振荡,类似于重子-光子流体中的声学振荡。本文讨论了斯隆数字巡天对NIDM不透明度(截面与NIDM粒子质量之比)的限制,并与超新星1987 A中微子观测的限制进行了比较。如果只有一小部分的暗物质与中微子相互作用,那么NIDM振荡可能会影响目前对星系团测量的宇宙学约束。我们将讨论如何检测NIDM振荡将表明暗物质部门的粒子反粒子不对称性。
2006-06-08 astro-ph
Interacting Vector-like Dark Energy, the First and Second Cosmological Coincidence Problems
暗能量问题的难题之一是(第一)宇宙学符合问题,即{ \em为什么我们的宇宙最近开始加速膨胀?为什么我们生活在一个暗能量密度和尘埃物质能量密度相当的时代?}另一方面,宇宙学观测暗示,暗能量的状态方程参数(EoS)在不久的过去越过了幻影分界线$w_{de}=-1$。许多暗能量模型已经被提出,其EoS可以跨越幻影鸿沟。然而,据我们所知,这些具有穿过体模分界线的模型仅提供了$w_{de}$可以穿过-1的可能性。他们没有回答另一个问题,即,{ \em为什么最近发生了穿越幻影鸿沟的事件?}由于在许多现有的模型中,其EoS可以跨越幻影鸿沟,$w_{de}$随机地在-1附近波动,{ \em为什么我们生活在一个纪元$w_{de}<-1$?}这可以被看作是第二个宇宙学符合问题。本文研究了类矢量暗能量与背景理想流体相互作用的宇宙学演化。我们发现,第一和第二宇宙学符合问题,可以在同一时间缓解在这种情况下。
2006-04-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological-Constant Cold Dark Matter Models and the COBE Two-Year Sky maps
我们比较了两年COBE DMR天空图与宇宙学常数冷暗物质模型的预测。使用贝叶斯分析,我们发现在这样的模型中,宇宙学常数最可能的值是λ = 0。数据设定的λ上限为0.78(0.85)(90%置信度)和0.86(0.92)(95%置信度)(有(无)四极各向异性)。
1994-10-14 astro-ph
Strangeness, Cosmological Cold Dark Matter and Dark Energy
现在认为宇宙是由少量的正常发光物质、大量的不发光物质(冷暗物质:CDM)和大量的平滑能量(暗能量:DE)组成的。CDM和DE似乎都需要超越粒子相互作用的标准模型的思想。在这项工作中,我们认为,CDM和DE可以产生完全从强相互作用物理的标准原则相同的机制。
2005-01-18 astro-ph
Cosmological constraints on unifying Dark Fluid models
在宇宙学的标准模型中,暗物质和暗能量是目前宇宙总能量的两个主要贡献者。然而,这两个黑暗的组成部分仍然是未知的性质,许多替代的解释是可能的。我们在这里考虑所谓的统一暗流体模型,它取代暗能量和暗物质的一个独特的暗流体具有特定的属性。我们将在这方面分析最近的观测数据,从Ia型超新星,大尺度结构和宇宙微波背景,以及大爆炸核合成的理论结果,以获得对暗流体参数的约束。我们也将考虑来自局部尺度的约束,并以一个标量场暗流体模型的简要研究作为结论。
2008-12-16 astro-ph
Dark-Energy Evolution Across the Cosmological-Constant Boundary
我们探讨了暗能量模型的性质,其中状态方程w,定义为压力与能量密度的比值,穿过宇宙学常数边界w =-1。我们采用经验方法,将暗能量视为非耦合流体或广义标量场。我们描述了一个可行的模型的要求,在状态方程和声速。一个广义标量场不能安全地遍历w =-1,尽管一对w > -1和w < -1的标量场可以工作。具有明确声速的流体描述也可以跨越边界。与预期相反,这样的交叉模型在w = -1的时刻并不立即类似于宇宙学常数,因为密度和压力扰动不一定消失。但是,因为w < -1的暗能量只在很晚的时候才占主导地位,而且因为暗能量一般不倾向于引力成团,所以穿过宇宙学常数边界不会留下明显的印记。
2005-01-06 astro-ph
Cosmological electromagnetic fields and dark energy
我们表明,在宇宙尺度上的时间电磁场的存在下产生一个有效的宇宙学常数,它可以解释宇宙的加速膨胀。在电弱尺度暴胀过程中产生的原始电磁量子涨落可以自然地解释这个场的存在,也可以解释暗能量密度的测量值。电磁场在宇宙学尺度上的行为被发现不同于研究得很好的短距离行为,事实上,非零宇宙学常数的存在可能是宇宙学尺度上规范不变性崩溃的信号。该理论与所有的局部引力检验是相容的,并且没有经典或量子不稳定性。由此可见,不仅暗能量的真实性质无需借助新的物理学就能得到确立,而且宇宙学常数的值在标准暴胀宇宙学的背景下也能得到自然的解释。通过对宇宙微波背景辐射各向异性和大尺度结构的观测,可以将这种机制与真正的宇宙学常数区别开来。
2009-02-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on a dark matter -- dark energy interaction
一般认为,宇宙能量密度的两个暗成分,一个是称为暗能量的光滑成分,另一个是称为暗物质的非相对论性弱相互作用粒子的流体,它们彼此独立,只通过引力相互作用。本文考虑一类暗物质和暗能量直接相互作用的模型。暗物质粒子的质量与标量场的值成正比,并且该标量场的能量密度包括暗能量。我们研究了这些模型的现象学,并计算了光度距离作为红移的函数和几种情况下的CMB各向异性谱。我们发现,这些模型的现象可能与标准情况有很大不同,目前的观察已经可以排除最简单的模型。
2003-08-26 astro-ph
Cosmic microwave background limits on spatially homogeneous cosmological models with dark energy
研究了暗能量对空间均匀Bianchi宇宙学模型中剪切各向异性极限的影响,该模型是通过测量宇宙微波背景中的温度各向异性得到的.我们主要假设暗能量是由一个宇宙学常数来模拟的。在一般情况下,我们发现,有更严格的边界上的剪切比没有宇宙学常数的模型,虽然限制(Bianchi)模型依赖。此外,还有一些特殊的空间均匀宇宙学模型,它们的膨胀率是高度各向异性的,但它们的宇宙微波背景温度被测量为在某个时刻完全各向同性。
2007-01-20 astro-ph gr-qc
Holographic Cosmological Constant and Dark Energy
本文提出了有效场论紫外和红外截止之间的一般全息关系。以与暗能量相关的红外截止作为哈勃尺度,我们发现宇宙学常数被一个数值因子高度抑制,微调问题似乎是不可行的。我们还使用不同的红外截止值来研究宇宙由物质和暗能量组成的情况。
2007-09-24 astro-ph hep-th
The Cosmological Dynamics of Interacting Holographic Dark Energy Model
受最近观测到的宇宙加速和宇宙的适当演化的启发,提供了一个相互作用(暗能量衰变为物质)被纳入宇宙学模型,我们研究了相互作用全息暗能量场景的宇宙学演化。导出了临界点并给出了相应的宇宙学模型。揭示了这些模型的动力学特征。
2008-04-29 astro-ph gr-qc hep-th
Rippled Cosmological Dark Matter from Damped Oscillating Newton Constant
设倒数牛顿“常数”是一个非动力学的Brans-Dicke标量场,它向广义相对论VEV方向阻尼振荡。我们表明,在不引入额外的物质场或尘埃,相应的宇宙学演化平均类似于,在约旦框架,熟悉的暗辐射->暗物质->暗能量的统治序列。我们理论的指纹是FRW标度因子中的细微涟漪,希望是可测试的;它们在广义相对论的极限处消失。布兰斯-迪克标量也作为暴胀子的可能性是有利的审查。
2004-11-02 astro-ph gr-qc
Dark Energy: the Cosmological Challenge of the Millennium
最近的宇宙学观测表明,宇宙中近70%的能量密度是非聚集的,具有负压。几个概念性的问题有关的建模的这一组成部分(“暗能量”),这是驱动宇宙的加速膨胀,讨论了特别强调宇宙学常数作为可能的选择暗能量。描述了具有宇宙学常数的宇宙的一些奇特的几何特征,并回顾了为理解宇宙学常数的性质所作的一些尝试。
2004-11-02 astro-ph gr-qc hep-th
Phantom Dark Energy and its Cosmological Consequences
我讨论的暗能量的特点是违反零能量条件($\varrho + p \geq 0$),被称为幻影。令人惊讶的是,它被目前来自超新星的天文数据所承认。我们讨论了经典和量子宇宙模型与幻影作为物质的来源,并提出了所谓的幻影二重性现象。
2007-01-10 astro-ph gr-qc hep-th
Effects of the interaction between dark energy and dark matter on cosmological parameters
我们研究了暗能量和暗物质之间可能的唯象相互作用对宇宙学参数的影响以及它们在解决符合问题中的效率。我们的工作与两个简单的参数化的动态暗能量状态方程和恒定的暗能量状态方程。利用182颗新发现的金型Ia超新星样品的观测数据、Wilkinson微波各向异性探测器三年观测给出的宇宙微波背景位移参数和斯隆数字巡天测量的重子声学振荡,对暗能量与暗物质之间不同形式的唯象相互作用进行了统计联合分析.
2008-05-23 astro-ph gr-qc hep-th
We explore the cosmological consequences of Modified Gravity (MOG), and find that it provides, using a minimal number of parameters, good fits to data, including CMB temperature anisotropy, galaxy power spectrum, and supernova luminosity-distance observations without exotic dark matter. MOG predicts a bouncing cosmology with a vacuum energy term that yields accelerating expansion and an age of ~13 billion years.
2012-01-04 astro-ph gr-qc
Multiple Lambda cosmology: dark fluid with time-dependent equation of state as classical analog of cosmological landscape
我们讨论了含时EoS暗流体的FRW宇宙,它导致多重de Sitter空间。这个模型(以及它的标量张量版本)可以被认为是宇宙学景观的一些经典模拟。宇宙膨胀的历史可以看作是不同deSitter时代之间的过渡,这表明了宇宙学常数问题的有趣解决方案。对于特定的含时EoS暗流体,还建立了正负宇宙学常数宇宙区之间跃迁的可能性。
2007-02-22 astro-ph gr-qc hep-th
Calculation of the Cosmological Constant by Unifying Matter and Dark Energy
这篇论文已经被作者撤回,因为当前版本的模型范围太有限(暗能量分数是恒定的,但它必须是比例因子的函数)。我们将在延期后重新提交论文。
2008-11-25 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological models with Gurzadyan-Xue dark energy
由Gurzadyan和Xue推导的暗能量密度公式提供了一个与当前宇宙学数据非常一致的暗能量密度参数值,而不像许多现象学暗能量场景假设了相应的值。该公式表明了光速和引力常量等物理常数变化的可能性。考虑几个宇宙学模型的基础上,该公式和推导的宇宙学方程的每一种情况下,我们表明,在所有的模型中,源项出现在连续性方程。因此,GX模型一方面构成了一个丰富的集合,涵盖了许多目前提出的暗能量模型,另一方面,它们揭示了隐藏的对称性,特别是分界线$Ω_m=2/3$的作用,并与物理常数的内容问题。
2006-07-07 astro-ph hep-th physics.class-ph
Cosmological model with interactions in the dark sector
提出了一个由非相互作用重子物质和相互作用暗组分组成的当前宇宙的宇宙学模型。暗能量和暗物质通过它们的有效正压指数耦合,有效正压指数被认为是它们的能量密度之比的函数。研究了两种情况下,该比率是渐近稳定的,并考虑最佳拟合哈勃函数数据调整其参数。结果表明,减速参数,密度参数和光度距离有正确的行为,这是一个可行的宇宙目前的情况下预期。
2007-11-22 astro-ph gr-qc hep-th