Stability of the curvature perturbation in dark sectors' mutual interacting models
我们考虑了在暗能量和暗物质之间有小耦合的宇宙模型中的微扰。我们证明了曲率扰动的稳定性取决于暗扇区之间的耦合类型。当暗能量为精粹型时，如果耦合与暗物质的能量密度成正比，则会导致曲率扰动的不稳定性;而如果耦合与暗能量的能量密度成正比，则曲率扰动的稳定性还有空间。当暗能量是幻影型时，扰动总是稳定的，不管耦合是否与一个或另一个能量密度成正比。
2008-11-26 astro-ph gr-qc hep-th
Nonlinear curvature perturbations in an exactly soluble model of multi-component slow-roll inflation
利用非线性$δN$形式，我们考虑了一个简单的精确可解的多分量慢卷暴胀模型，其中的非线性曲率扰动可以解析地计算。
2007-03-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Neutrinos, Cosmological Perturbations in Interacting Dark-Energy Model: CMB and LSS
本文介绍了中微子探测相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动理论，计算了宇宙微波背景各向异性和物质功率谱。在这些模型中，中微子质量的演化是由精髓标量场决定的，这是今天宇宙加速的原因。我们考虑了几种类型的标量场势，并对中微子与暗能量之间的耦合参量进行了限制。假设宇宙是平坦的，我们可以从目前的观测中推导出的约束是$\sum m_ν < 0.87 eV$，在95%的置信水平下，对三种中微子的总和。我们还讨论了模型的稳定性问题以及变质量中微子对玻尔兹曼方程中散射项的影响。
2008-03-13 astro-ph gr-qc hep-ph
The Cold Dark Matter Density Perturbation
这是对冷暗物质结构形成模型及其变体的综述。该方法主要是从第一原理，主要目的是传授有关理论的基本理解，着眼于未来几年可能的激烈活动，但目前的观测状态的模式也进行了严格的评估。描述了绝热和等曲率密度扰动的演化，计算了它们对大尺度cmb各向异性以及任何引力波的影响。在通货膨胀期间的所有三种类型的扰动的产生进行了描述，并计算的通货膨胀的潜力和其第一和第二衍生物的归一化和光谱指数。比较的理论与每种类型的观测进行说明，开始与COBE的数据和移动规模的非线性政权。的绝热密度扰动的频谱上的约束展出，频谱被参数化的归一化和倾斜度。最后考虑CDM模型的扩展，用热暗物质或一个宇宙学常数代替一些冷的暗物质。
1993-03-31 astro-ph gr-qc hep-ph
Backreaction of linear perturbations and dark energy
简单讨论了宇宙学中不均匀性的反作用，着重讨论了它解释当前加速现象和解决符合问题的可能性。
2004-08-17 astro-ph gr-qc
Density perturbations in a brane-world universe with dark radiation
研究了Randall-Sundrum 2型膜世界中暗辐射对宇宙学密度扰动的影响。背景中的暗辐射受到观测约束的限制，只占辐射能量密度的一小部分，但它在辐射时代具有有趣的定性效应。在大尺度上，它可以稍微抑制后期的辐射密度扰动，同时增强暗辐射的扰动。在动力学（刚性）时代，抑制要强得多，并将密度扰动驱动到零。
2003-04-19 astro-ph gr-qc hep-th
Linear and non-linear perturbations in dark energy models
我回顾了线性和二阶微扰理论在暗能量模型与显式相互作用的问题在N体模拟和非线性现象的应用。得到了几个新的或推广的结果：线性微扰增长的一般方程，依赖于粒子的相互作用引起的偏压的解析表达式，暗能量相互作用引起的引力势的Yukawa修正，耦合暗能量的二阶微扰方程及其牛顿极限.我还表明，密度依赖的有效暗能量质量的出现，如果暗能量耦合是变化的。
2003-11-27 astro-ph gr-qc hep-th
Matter density perturbations and effective gravitational constant in modified gravity models of dark energy
对于一般拉格朗日密度f（R，φ，X），我们导出了亚视界尺度上的物质密度扰动方程，f（R，φ，X）是Ricci标量R、标量场φ和动力学项X=-（nabla φ）^2/2的函数。这对于从大尺度结构和弱透镜的观测中约束修正的引力暗能量模型是有用的。对于一些解析可解的模型，我们得到了物质微扰Δ_m和引力势φ的解。在拉格朗日密度为f（R）=alpha R^{1+m}-Lambda的f（R）暗能量模型中，扰动的增长率与标准爱因斯坦引力模型中的扰动增长率有显著差异，除非m非常接近0。在标量张量模型与拉格朗日密度f=F（φ）R+2 p（φ，X），我们与耦合的暗能量的情况下，在爱因斯坦框架的模型和重现的扰动方程已知在当前的文献中，通过保角变换。我们还估计了在约旦和爱因斯坦框架的扰动时，暗能量的能量分数是恒定的，在物质主导的时代的演变。
2007-11-06 astro-ph gr-qc 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
Neutralino Dark Matter and the Curvaton
我们建立了一个现实的曲率宇宙学模型，其中的能量含量由辐射，WIMP暗物质和曲率分量描述。我们计算的曲率和等曲率扰动，允许任意初始密度扰动在所有流体中，以下所有物种和它们的扰动从发病的暗物质冻结到曲率衰变后。我们提供了详细的数值计算，以及与后者一致的解析公式。我们发现，大量的等曲率扰动，测量相对于总曲率扰动，可以产生，即使曲率能量密度是不占主导地位的衰减时，高精度的测量宇宙微波背景各向异性，从而打开了一个窗口，不占主导地位的去耦物种在核合成前的早期宇宙。我们还发现，在很大一部分的参数空间，曲率衰变产生足够的暗物质粒子恢复WIMP湮灭，导致部分擦除任何预先存在的暗物质辐射等曲率扰动。
2007-03-09 astro-ph gr-qc 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
Perturbations growth and bias during acceleration
在大多数暗能量模型中，当加速膨胀开始时，结构的形成就停止了。相反，我们表明，耦合的暗能量的暗物质可能会导致增长的扰动，即使在加速制度。特别是，我们表明，这发生在模型中提出解决宇宙符合问题，其中的暗能量，暗物质的比例是恒定的。此外，如果暗能量只与暗物质耦合，而不与重子耦合，正如局部引力测量所施加的约束所要求的那样，重子涨落会产生一个恒定的、与尺度无关的、大尺度的偏差，这在原则上是可以直接观察到的。
2002-05-31 astro-ph hep-ph
Third-Order Density Perturbation and One-Loop Power Spectrum in Dark-Energy-Dominated Universe
研究了暗能量宇宙学模型中的三阶密度微扰和线性功率谱的单圈修正。我们的主要兴趣是了解准非线性区域（$k \approx 0.1h$ /Mpc）中的暗能量效应对重子声学振荡的影响。给出了具有一般时变状态方程$w(a)$的暗能量模型的解析解和简单的拟合公式。结果表明，在WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）5年最佳拟合宇宙学模型中，$z=0$处的$k<0.4h/$ Mpc的功率谱与EdS（Einstein deSitter）模型的近似结果在1%以内吻合，说明宇宙学依赖性很小.
2008-08-21 astro-ph gr-qc
Leptogenesis as the source of gravitino dark matter and density perturbations
我们研究了右手微中子凝聚体的熵产生衰变同时成为重子不对称性、引力子暗物质和宇宙学密度扰动的来源的可能性。对于1-10 TeV的可见光区软超对称性破缺项的一般值，凝聚衰变可以产生质量范围为1 MeV至1 TeV的引力子的暗物质丰度，前提是所产生的再加热温度低于$10^6$ GeV。在超中微子衰变之前和之后，热产生的引力子的丰度可以忽略不计。我们认为不同的leptogenesis机制，以产生足够的不对称性，并发现，低规模的软leptogenesis工程最自然在这样的温度。如果凝聚体的初始振幅为$\sim {\cal O}(M_{\rm GUT})$，那么凝聚体可以很容易地产生足够的密度扰动，对于膨胀过程中的哈勃膨胀率$> 10^9$ GeV。因此，右旋中微子可能同时提供了重子生成、暗物质和结构形成的种子的来源。
2004-12-08 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
Production and Evolution of Perturbations of Sterile Neutrino Dark Matter
无菌中微子，即没有标准模型耦合的费米子[SU（2）单线态]，被标准模型的大多数扩展所预测，并且可能是暗物质。我描述了这种暗物质候选者在早期宇宙中的非热产生和线性微扰演化。我计算生产无菌中微子暗物质，包括弗里德曼动力学的夸克强子过渡和粒子的人口，有限温度的有效质量的活性中微子由于热轻子的存在下，和加热的耦合物种由于在等离子体中的自由度的消失的改变。这些效应使无菌中微子具有非平凡的动量分布。我还计算了在早期宇宙中通过线性制度的不育中微子密度扰动的演变，并提供了一个合适的函数形式的传递函数描述抑制这种温暖的暗物质候选人的小尺度波动。这里提出的结果与以前的工作定量不同，因为这里包含了生产时期的相关物理效应。
2006-03-06 astro-ph hep-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
On the Growth of Perturbations as a Test of Dark Energy
目前，暗能量最有力的证据来自几何学方法，如超新星距离-红移关系。通过将测量的膨胀历史与弗里德曼方程相结合，可以确定能量密度及其时间演化，从而得到暗能量的状态方程。因为这些方法依赖于弗里德曼方程，而弗里德曼方程还没有被独立地检验过，所以人们希望找到既适用于广义相对论又适用于其他引力理论的替代方法。假设足够大的补丁的扰动罗伯逊-沃克时空演化像独立的罗伯逊-沃克宇宙，剪切应力是不重要的大尺度上，能量和动量是局部守恒，我们得到几个关系之间的长波长度规和物质扰动。这些关系包括广义相对论的初值约束的推广。对于一类理论，包括广义相对论，我们减少了长波长度规，密度和速度势扰动的求积，包括曲率扰动，熵扰动，和非零背景曲率的影响。当结合几何学测量的膨胀历史时，长波长解提供了一个测试，可以将修正引力与暗能量的其他解释区分开来。
2006-05-13 astro-ph gr-qc
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
A Low CMB Quadrupole from Dark Energy Isocurvature Perturbations
我们解释了绝热暗能量模型中温度四极的起源，并探讨了尺度不变的等曲率暗能量扰动导致温度四极急剧抑制的机制。该模型需要与曲率和等曲率波动相关的曲率和等曲率波动，并且在约95%的置信水平下在平坦尺度不变模型中受到WMAP数据的青睐。在暴胀背景下，如果曲率起伏源于暴胀子的可变衰减率，则可以建立引力波关系;然而，这样的模型往往会过度预测引力波。这种等曲率模型可以在未来区别于替代品，涉及减少大规模的功率或修改的暗能量的声速，通过极化和它的交叉相关性与温度。等曲率模型保留了与绝热模型相同的偏振波动，但减少了相关的温度波动。我们在附录中提出了一个关于暗能量波动的教学讨论。
2004-12-03 astro-ph hep-ph
A Separate Universe Approach to Quintessence Perturbations
有一些观测证据表明，暗能量在大尺度上可能并不平滑。这使得它值得尝试，并得到一个简单和直观的图片如何暗能量扰动的行为，以便能够更好地约束可能的模型暗能量和大规模扰动的产生。分离宇宙方法提供了一种简单的方法来评估宇宙学扰动，因为所需要的只是对背景行为的理解。在这里，这种方法被用来显示观测所偏好的暗能量扰动的大小是如何大于预期的，因此可能需要某种机制来放大它们。
2005-06-06 astro-ph hep-ph hep-th
Growth of perturbations in dark matter coupled with quintessence
本文研究了暗物质与标量场暗能量之间存在非最小耦合的模型中线性微扰的演化。在文献中提出的这种模型的两个例子中的物质不均匀性的增长进行了详细研究。这两个模型都是基于有效弦论作用量的低能极限，并且先前已经证明自然会导致宇宙的后期加速。然而，我们发现，这些模型可以排除适当考虑的影响，标量场耦合的形成结构的暗物质密度。特别是，当这些模型开始向加速过渡时，与暗能量的相互作用使暗物质中的小尺度聚集变得过于强烈。我们讨论的作用，有效的小尺度声速在这样的模型与耦合暗扇区。
2005-05-16 astro-ph
Anisotropic perturbations due to dark energy
各种各样的观测测试似乎表明宇宙是各向异性的。这与基于绝热、旋转不变扰动的标准教条是不相容的。我们指出，这是一个宇宙流体的应力-能量张量的标准分解的结果，旋转不变性不需要假设，如果有弹性刚性的暗能量。实现这一点所需的暗能量可能由具有$P/ρ=-2/3$的点对称畴壁网络提供，尽管该概念更一般。我们说明了这一点与参考模型与立方对称性，并讨论了该模型的各个方面。
2006-02-16 astro-ph
Going Nonlinear with Dark Energy Cosmologies
我们提出了一种有效的方法，产生高精度（~1%）的非线性功率谱的网格的暗能量宇宙学。我们匹配物质生长的处方自动匹配宇宙微波背景各向异性功率谱的主要特征，从而自然包括“宇宙微波背景先验”。
2005-08-18 astro-ph
How well can (renormalized) perturbation theory predict dark matter clustering properties?
最近有一些活动试图通过微扰项的重正化来理解准线性区域中的暗物质成团特性，也被称为重正化微扰理论（astro-ph/0509418）或重整化群方法（astro-ph/0606028）。虽然并不总是清楚为什么这些方法应该工作得这么好，但它们没有理由捕获非微扰事件，如壳层交叉。为了估计非微扰效应的大小，我们引入了一个（假设）模型的粘性暗物质，它只不同于碰撞的暗物质在壳交叉制度。这使我们能够表明，在k ~ 0.1 Mpc^{-1}处，暗物质功率谱中的非微扰效应水平（与重子声学振荡有关）约为百分之一，但在k ~ 1 Mpc^{-1}处上升到一阶。
2006-11-02 astro-ph
Non-Gaussian Dark Matter perturbations and their imprint on the microwave background
任何线性宇宙学扰动的傅里叶变换的相位可能是随机的（高斯情形），也可能不是随机的（非高斯情形）。如果一个非高斯不均匀性是在暴胀时期由某种高能物理过程产生的，那么它的演化可以用通常的线性理论来计算。我专注于微波背景（CMB）的扰动引起的潜在的非高斯分布的暗物质（DM）。给出一个具体的例子，膨胀的泡沫，我展示了如何躺在最后的散射表面（LSS）的非高斯结构可能会引起有序的模式在CMB各向异性领域。对CMB天空的下一次高分辨率观测可能最终会探测到这些信号。
1998-02-11 astro-ph
Evolution of cosmological dark matter perturbations
讨论了在宇宙学模型中具有非零速度色散的暗物质扰动的传播。特别是一个非零质量的中微子成分很可能对物质的功率谱和宇宙微波背景各向异性有显著的影响。我们提出了一个协变分析的暗物质分布的演变通过一个二维的动量积分的多极方程的层次。如果物质是非相对论性的，这可以在速度权重中展开以提供精确的近似方程，并且我们还在质量中进行展开以研究相对论性物质扰动的传播。我们提出了一个近似的确切的层次，可以用来有效地计算大质量中微子的CMB功率谱的影响。我们实现了相应的标量模式方程数值实现了相当大的减少计算时间相比，以前的方法。
2002-07-09 astro-ph
Matter density perturbations in interacting quintessence models
暗能量衰变为暗物质的模型被提出来解决宇宙学中的符合问题。我们研究了这种耦合在物质功率谱中的作用。由于相互作用，物质密度扰动的增长在辐射主导的制度是缓慢的非相互作用的模型相比，具有相同的比例的暗物质，暗能量的今天。这种效应在小尺度上引入了与相互作用强度成比例的功率谱阻尼，类似于超相对论中微子产生的效应。这种相互作用也将物质-辐射平等转移到更大的尺度上。我们比较了相互作用精粹模型的物质功率谱和2dFGRS的测量结果。我们将我们的研究具体化到在辐射支配期间具有恒定的暗物质与暗能量比的模型。
2006-07-26 astro-ph
