Is dark energy the only solution to the apparent acceleration of the present universe?
即使对于观测到的表明暗能量存在的光度距离D_L(z),我们也证明了一般情况下不存在暗能量的非均匀尘埃宇宙解是可能的。对1 \lesssim z < 1.7的D_L(z)的进一步观察可能证实或反驳这种可能性。
2002-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Apparent Hubble acceleration from large-scale electroweak domain structure
观测到的Ia型超新星(SNe Ia)在高红移z处的光度亏损可以用穿过大尺度电弱域边界的光子部分转换为弱矢量玻色子来解释,使得哈勃加速只明显,并消除了宇宙学常数> 0的需要。
2008-11-26 astro-ph hep-ph
LTB universes as alternatives to dark energy: does positive averaged acceleration imply positive cosmic acceleration?
我们表明,通过空间平均在LTB模型中获得的正平均加速度可能需要在超出中央观察者的事件视界的区域上进行积分。我们提供了一个正平均加速度的LTB模型的例子,其中光度距离不包含关于整个空间平均区域的信息,使得平均加速度不可观测。由于宇宙加速度是通过将观测到的光度距离拟合到FRW模型中获得的,因此我们得出结论,一般来说,LTB模型中的正平均加速度并不意味着正的FRW宇宙加速度。
2007-01-27 astro-ph gr-qc
Bulk viscosity driving the acceleration of the Universe
宇宙目前的加速是由一种粘性流体驱动的可能性被利用。在本底水平上,该模型类似于广义Chaubergin气体模型(GCGM)。但是,在微扰水平,粘性流体表现出有趣的性质。特别是在功率谱中的振荡,困扰GCGM不存在。这种粘性暗能量可能的基本描述进行了讨论。
2005-03-16 astro-ph gr-qc
Observation of Cosmic Acceleration and Determining the Fate of the Universe
目前对Ia型超新星的观测提供了宇宙加速到红移$z \lsim 1$的证据,导致宇宙可能正在进入暴胀时代。然而,暴胀只有在真空能量(或其他能量密度足够慢的红移源)支配物理半径为1/H的区域的能量密度时才能发生。我们认为,对于从超新星数据推断出的$Ω_Λ$和$Ω_m$的最佳拟合值,必须确认宇宙加速至少达到$z \simeq 1.8$才能推断宇宙正在膨胀。
1999-12-07 astro-ph gr-qc
Chameleon field and the late time acceleration of the universe
在目前的工作中,它表明,变色龙标量场具有非最小耦合与暗物质可以引起一个平滑的过渡,从减速到加速阶段的宇宙膨胀。令人惊讶的是,与变色龙标量场的耦合几乎不影响暗物质扇区的演化,它仍然红移为$a^{-3}$。
2008-01-08 astro-ph gr-qc
Can the Universe escape eternal acceleration?
最近对遥远超新星光变曲线的天文观测表明,宇宙的膨胀最近开始加速。加速度是由反引力排斥应力产生的,就像正的宇宙学常数或宇宙真空能产生的那样。它创造了一个相当黯淡的末世图景。一个不断膨胀的宇宙的未来似乎越来越受其恒定的真空能量的支配。一个注定要永远加速的宇宙将产生一种不断增长的均匀性和宇宙孤独的状态。参与宇宙膨胀的结构最终将离开彼此的视界,信息处理最终必然消亡。在这里,我们检查这张照片是否是观察的唯一解释。我们发现,在许多动机良好的情况下,观察到的真空统治咒语只是一个短暂的现象。在加速开始后不久,真空能量的反引力性质被逆转,物质主导的减速宇宙膨胀恢复。因此,与一般的预期相反,一旦宇宙加速,并不意味着总是加速的宇宙。
2000-04-23 astro-ph gr-qc
Inhomogeneity-Induced Cosmic Acceleration in a Dust Universe
普遍的共识是,如果宇宙中的能量源提供的引力是吸引的,那么宇宙的膨胀总是会减慢,因此人们需要调用暗能量作为反引力的来源来理解宇宙加速。为了检验这一点,我们发现反例的球对称尘埃流体所描述的勒梅特-托尔曼-邦迪解决方案没有奇异性。因此,这种天真的共识的有效性确实值得怀疑,不均匀性的影响应该重新研究。这些违反直觉的例子为理解我们宇宙的演化开辟了一个新的视角。
2008-08-21 astro-ph gr-qc
Acceleration of the Universe as a consequence of gravitation properties
本文从作者之一(Phys.Lett.)提出的引力方程出发,对来自遥远超新星(A.Riess et al,Astron.J. { \bf 116},1009,(1988))的数据进行了分析,以确定膨胀宇宙的加速。{ \bf 156},404(1991))给出。结果表明,减速参数$q_{0}$为负是由上述引力方程导出的引力性质的自然结果。它是广义相对论的另一种解释,其中使用非零的宇宙学常数来解释数据。
2000-10-30 astro-ph gr-qc
Apparent Acceleration through Large-scale Inhomogeneities --Post-Friedmannian Effects of Inhomogeneities on the Luminosity Distance--
我们重新分析了观测到的Ia型超新星(SNe Ia)的星等-红移关系,并研究了宇宙膨胀的明显加速不是由暗能量引起的,而是宇宙中大尺度不均匀性的结果的可能性。我们提出了一种方法来描述的大尺度不均匀性的影响,而不依赖于特定的玩具模型的不均匀宇宙的现象。这种方法清楚地说明了不均匀性的后弗里德曼效应,即由于偏离完全均匀和各向同性模型而产生的效应,如何在Ia超新星的星等-红移关系中充当有效的宇宙学常数。
2007-05-24 astro-ph
Dark Energy or Apparent Acceleration Due to a Relativistic Cosmological Model More Complex than FLRW?
我们使用Szekeres非均匀相对论模型,以适应超新星组合数据集。我们表明,通过选择由当前观测指导的空间曲率函数,模型几乎与LCDM模型一样适合超新星数据,而不需要暗能量分量。Szekeres模型最初是作为爱因斯坦方程的精确解导出的,具有没有对称性的一般度量,并且被认为是模拟我们观察到的真实宇宙的良好候选者。这些模型中的零测地线不是径向的。找到的最佳拟合模型也符合CMB尺度下空间平坦度的要求。这里提出的第一个结果似乎鼓励进一步调查的表观加速度使用各种非均匀模型和其他限制CMB和大型结构需要探索下一步。
2008-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration of the universe with a simple trigonometric potential
在本文中,我们研究了最近的超新星观测的背景下的最小耦合标量场的精粹模型。通过选择一个特殊形式的减速参数q,它给出了一个早期减速和晚期加速的尘埃为主的模型,我们证明了这种符号翻转可以得到一个简单的三角形的概率。早期的物质主导模型如所期望的那样以q=1/2膨胀,并且在演化过程中相当晚地进入负q相。
2005-05-06 astro-ph gr-qc
Acceleration of a Spherical Brane-Universe
宇宙被认为是一个膨胀的球形3-膜的模型允许我们在没有暗能量成分的情况下解释它的膨胀率。在这种情况下,计算出的红移对应于宇宙从减速到加速的转变,与观测结果吻合得很好。
2006-03-19 astro-ph gr-qc hep-th
String inspired explanation for the super-acceleration of our universe
我们研究了一般Gauss-Bonnet膜世界中的体含量对宇宙演化的影响。我们发现,高斯-邦纳项和暗辐射与体块物质含量的结合在宇宙演化中起着至关重要的作用。我们证明了我们的模型可以用与观测一致的有效暗能量状态方程来描述宇宙的超加速。
2007-07-10 astro-ph gr-qc hep-th
A Universe with both acceleration and deceleration
给出了一个既有加速又有减速的宇宙模型。该模型包含了一个初始加速,然后是一个减速,就像Schaefer在伽马射线暴中观察到的那样,第二个加速阶段解释了Perlmutter等人对超新星的观察,第二个减速阶段在未来。
2006-01-24 astro-ph
The acceleration of the universe and the physics behind it
使用四类暗能量模型的一般分类,我们讨论了宇宙学观测的互补性,以解决我们宇宙加速之外的物理问题。我们讨论的测试区分四类,然后专注于在牛顿政权的扰动的动力学。我们还展示了明确的模型,具有相同的预测的一个子集的观察。
2006-05-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Possibility of Direct Measurement of the Acceleration of the Universe Using 0.1 Hz Band Laser Interferometer Gravitational Wave Antenna in Space
在本世纪内,在$ f\sim 0.1{\rm Hz}$用$h_{rms}\sim 10^{-27}$在空间建造激光干涉引力波天线是可能的。我们展示了这种天线,我们称之为DECIGO可能的规格。利用该天线,我们发现:1)利用S/N $\sim 10^4$可以探测到每年合并双星的典型$ 10^5$($10^4\sim 10^6$)啁啾信号。2)通过对双星的十年观测,我们可以直接测量宇宙的加速度。3)通过相关分析可以探测到暴胀预言的$Ω_{GW}\gsim 10^{-20}$的随机引力波,而最近的宇宙加速效应对这种随机引力波的探测将变得非常重要。我们的加速运动引起的相移公式也可以应用于LISA的二进制源。
2001-11-10 astro-ph gr-qc
On lambda and omega measurements and acceleration of universe expansion
超新星宇宙学项目小组测量了高红移Ia超新星的亮度距离,并对红移和时间膨胀进行了相对论修正,得出了关于宇宙膨胀加速的耸人听闻的结论。高红移源的相对论性像差效应需要一个额外的校正因子来校正Ia超新星的观测光度,这可以减少数据以拟合λ = 0的宇宙,即没有加速。
2004-10-29 astro-ph
Non-linear electrodynamics and the acceleration of the universe
它表明,除了一个非线性项的电磁场的拉格朗日产生一个流体的渐近超负状态方程,导致宇宙的加速膨胀。本文还讨论了宇宙学中非线性电磁学的一些一般性质。
2004-04-08 astro-ph gr-qc hep-th
Can superhorizon perturbations drive the acceleration of the Universe?
最近有人提出,宇宙的加速可以用二阶微扰理论解释为超视界微扰的反反应效应。如果这一机制是正确的,它也应该适用于一个假设的,没有视界下微扰的gedanken宇宙。在这样一个gedanken宇宙中,它是可能的计算减速参数$q_0$测量的共动观测器使用本地协变泰勒展开,而不是使用二阶微扰理论。结果表明,存在对$q_0$的二阶修正,但也表明,如果$q_0$为负,那么它的大小被限制为小于或等于今天哈勃尺度上的特有速度的平方。我们认为,由于这个量被观测限制为与1相比很小,超视界扰动不能对宇宙的加速负责。
2005-06-29 astro-ph gr-qc hep-th
Thermodynamical properties of the Universe with dark energy
我们研究了具有暗能量的宇宙的物理性质。采用通常的假设,即物理体积和温度是独立的,我们得到了一些奇怪的物理行为。然而,如果我们考虑到宇宙的物理体积和温度相关的现实情况,这些奇怪的行为就消失了。根据Friedmann方程与热力学热力学第一定律关于视视界的对应关系,论证了视视界是处理热力学问题的物理视界。我们集中讨论了宇宙在视视界内的体积,并认为宇宙在视视界上与霍金温度处于热平衡。对于具有$w\ge -1$的暗能量,全息原理和广义第二定律总是受到尊重。
2007-01-22 astro-ph gr-qc hep-th
The Acceleration of the Universe, a Challenge for String Theory
最近的天文观测表明宇宙正在加速膨胀。我们认为,通用的精华模型,适应今天的加速往往会永远加速。结果,所得到的时空呈现出事件视界。因此,quintessence给弦论带来了与渐近de Sitter空间相同的问题。
2001-05-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Early and Late Transient Cosmic Acceleration due to Curvature Inspired Dark Energy
得到了暗能量产生于高阶导数引力,其非线性项与$R^2$和$R^3$成正比,其中$R$为Ricci标量曲率.有趣的是,人们发现宇宙是从加速开始的,这种加速会持续很短的一段时间。后来,它在辐射和随后的物质的驱动下减速。发现了暗能量的两个组成部分:在早期宇宙中,暗能量模拟了普朗克尺度下的高初始密度$\sim 10^{75} {\rm GeV}^4$。但是,在晚期宇宙中,暗能量的行为就像幽灵一样,给出了它的密度的当前值,并在一段时间内导致晚期加速。在此之后,由物质驱动的减速恢复。因此,暗能量的两个组成部分在这里得到(i)在早期宇宙中的精粹状和(ii)在晚期宇宙中的幻影状。此外,有趣的是,加速在早期和晚期宇宙中都是一种瞬态现象。
2007-04-18 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration of the universe in the Einstein frame of a metric-affine f(R) gravity
我们证明了,如果引力拉格朗日量L(R)包含曲率标量R的正幂和负幂,那么在爱因斯坦共形框架下的度量仿射f(R)引力可以产生暴胀和当前宇宙加速.在此框架下,我们给出了均匀各向同性物质支配宇宙在L(R)=R+{R^3}/{β^2}-{α^2}/{3R}情形下的膨胀方程,其中α和β为常数.我们还表明,在这样一个宇宙中,物质的引力效应在其膨胀的非常晚期被削弱了一个因子,该因子趋于3/4,并且物质的能量密度只有在κ*ε<<α时才与Λ-CDM模型中的尺度相同。
2006-03-02 astro-ph gr-qc hep-th
Illuminating the dark ages of the universe: the exact backreaction in the SFRW model and the acceleration of the universe
在最近提出的结构FRW模型宇宙中,平均爱因斯坦方程的推导。逆反应有一个有趣的行为。它的等效密度和压力,是成比例的,在宇宙黑暗时代的早期是负的,并且在我们的本地补丁中在我们现在的时间附近改变符号。除了解释观测到的SNIa变暗之外,它还导致了小宇宙红移的新效应,以及局部和全局哈勃参数之间的差异。解释FRW-{ \it图像}中的逆反应,它等价于具有$w = -1$的时间相关暗能量。
2006-01-30 astro-ph
The Entropy of the Microwave Background and the Acceleration of the Universe
如果宇宙目前的加速是由于一个宇宙学常数λ,那么微波背景的熵是有界的。它不能超过λ^{-3/4} \sim 10^{91},这比空的de Sitter空间的熵λ^{-1} \sim 10^{122}小得多。这是由于局部场论自由度存储熵的效率有限。观测到的微波背景熵为O(10^{85})。
2003-07-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Recurrent Acceleration in Dilaton-Axion Cosmology
我们发现了一类爱因斯坦-介子-轴子模型,几乎所有平坦膨胀的均匀各向同性宇宙都经历了周期性的加速。我们还扩展了最近的结果永恒加速开放的宇宙。
2006-11-09 astro-ph gr-qc hep-th
Is the apparent acceleration of the Universe expansion driven by a dark energy-like component or by inhomogeneities?
自从它在90年代后期被发现以来,遥远的Ia超新星视光度的变暗主要归因于一种神秘的暗能量成分的影响。基于宇宙学的“原理”假设,这种解释产生了“和谐”模型,在弗里德曼-勒梅特宇宙学的背景下发展起来。然而,这种推理的一个警告是,宇宙学“原理”来自哲学哥白尼假设,从未被验证过。此外,它的结论的一个弱点,我。例如,负压流体或宇宙学常数的存在,对当前的物理学理论有着深远的影响。这就是为什么我们提出了一个更保守的解释,将观测到的宇宙偏离爱因斯坦-德西特模型归因于不均匀性的影响。这个想法已经由其他作者独立发展,并进一步扩大到不同宇宙学数据的复制。我们在这里回顾了沿着这些思路提出的主要建议,并对未来的发展提出了一些展望。
2006-12-13 astro-ph
Missing Mass, Dark Energy and the Acceleration of the Universe. Is Acceleration Here to Stay?
在本文中,我们提出了另一种解释宇宙的加速和暗能量问题的弗里德曼热力学。这个模型有能力根据目前对宇宙的观测做出明确的预测。根据这个模型,宇宙在开始时膨胀得较慢。在星系形成时期(红移[0.54-0.91]),由于全球状态方程的变化,它会在一段短暂的时间内加速。我们希望看到这是哈勃图中的一个不连续点。收集了最近关于红移0.5<z1星系的数据<0.9 displays this discontinuity clearly. We expect the deceleration to re-appear as more data with redshifts z>.这些星系将是宇宙中最早形成的星系之一,因此仍然显示出前星系形成时代的运动学特征。这一点在Riess等人最近关于红移z>1.25的Ia型超新星的数据中得到了清楚的证明(2004 astro-ph/0402512)。在我们的模型中,红移0<z<0.5的星系应该反映了过渡完成后宇宙的运动学。这些星系现在正以更快的速度相互远离。然而,对于接近这个范围上限的红移,我们仍然期望看到减速。这与暗能量模型的预测相反。
2004-10-28 astro-ph
Acceleration parameter of the Universe expansion and cosmological equation of state
本文已撤回的作者,由于一个错误的方程。(4.4)在引力理论中加入了一个宇宙学常数项。[8]这句话,其实是被禁止的。
2003-11-14 astro-ph hep-ph
Acceleration of the Universe, String Theory and a Varying Speed of Light
时空几何中未来视界的存在给弦论和量子场论带来了严重的问题。宇宙正在加速膨胀的观测最近被证明会导致弦理论和M理论的数学形式主义的危机,因为存在一个永远加速膨胀的宇宙的未来视界不允许用物理S矩阵观测量的公式化。假设光速在未来和过去的膨胀宇宙中都是变化的,可以消除未来的视界,从而允许S矩阵观测量的一致定义。
2001-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Large Scale Cosmological Inhomogeneities, Inflation and Acceleration Without Dark Matter
我们描述的宇宙作为一个本地的,不均匀的球形气泡嵌入在一个平面的物质为主FLRW宇宙。广义精确Friedmann方程描述了宇宙的膨胀,得到了早期宇宙的暴胀de Sitter解。导出了减速参数q的非微扰表达式,该表达式可能描述了在没有暗能量的情况下,由于超长波长超视界暴胀扰动的影响,宇宙的加速过程. Kolbe等人的建议。[9]长波长超视界暴胀模式可以通过不均匀性影响局部可观察性,我们根据我们的精确非均匀模型进行了考虑。
2005-03-31 astro-ph
Superluminal apparent motions in distant radio sources
本文导出了超光速射电源的标准模型对位于红移z处的射电源视横向速度的预言。与附近类似的震源相比,震源的视速度减小了1 + z倍。这种减少的原因是由于宇宙膨胀而导致的远源衰退。利用哈勃常数和宇宙中不同能量成分的平均密度,可以从源的红移和自行估计源的视速度。我们推导出一个适用于当前流行的宇宙学模型的速度表达式:一个宇宙学常数不为零的平坦宇宙。
2005-01-14 astro-ph
Dilaton-derived quintessence scenario leading naturally to the late-time acceleration of the Universe
精粹方案为观察到的宇宙加速提供了一个简单的解释。然而,解释为什么加速不是很久以前就开始了仍然是一个挑战。从辐射到物质支配的转变在触发加速中发挥了动力学作用的想法已经以各种形式提出。我们提出了一个简单的介子衍生的精髓模型,在该模型中,暂时的真空统治自然触发的辐射到物质的过渡。在这个模型中,爱因斯坦的引力被保留了下来,但精粹与冷暗物质的耦合是非最小的,而不是与“可见”物质的耦合。这种耦合被归因于树能级以上的弦论低能极限中的声子。我们还展示了如何在弦框架中的宇宙学常数转换成一个精粹类型的潜在的原子框架。
2000-07-14 astro-ph
Can the Acceleration of Our Universe Be Explained by the Effects of Inhomogeneities?
不,在广义相对论的背景下,宇宙加速可能是由于我们宇宙中不均匀性的反反应效应而产生的,而不存在宇宙学常数或"暗能量“。“我们指出,我们的宇宙似乎在所有尺度上都可以用牛顿扰动的FLRW度规非常准确地描述。(This断言与我们通常遇到$δρ/ρ> 10^{30}$的事实完全一致。)如果宇宙是由牛顿扰动FLRW度规精确描述的,那么不均匀性对宇宙动力学的反作用是可以忽略的。如果不是,那么它就是另一个模型的负担,来解释我们宇宙的观测属性。我们用具体的例子强调,仅仅通过证明某些空间平均量的行为与加速度FLRW模型中的行为相同,来试图证明一个模型是{ \it不足以}的。一个代表“比例因子”的量可能会“加速”,而这种加速没有任何物理上可观察到的后果。它也{ \it not}足以计算二阶应力能量张量,并表明它具有类似于适当大小的宇宙学常数的形式。二阶应力能张量是规范相关的,如果它很大,高阶微扰的贡献不能忽略。本文试图澄清微扰理论中的二阶应力能张量与"短波近似“中的"有效应力能张量”之间的明显混淆。''
2005-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Acceleration of the Universe
最能拟合当前观测数据的宇宙学模型具有两个独立的宇宙加速时期。在宇宙的早期阶段,这种加速被称为宇宙膨胀,被认为可以解释宇宙的整体性质和结构的起源。对宇宙目前状态的观测强烈表明,它的密度目前由暗能量主导,其性质相当于或类似于宇宙学常数。在这些课堂讲稿中,我将对这两个主题做一个介绍性的说明,包括这两个纪元可能共享相同的物理描述的可能性,并给出当前状态的概述。
2000-09-29 astro-ph
Cosmological constant and late transient acceleration of the universe in the Horava-Witten Heterotic M-Theory on S^{1}/Z_{2}
在11维Horava-Witten杂种M-理论的框架下研究了Orbifold膜。发现大额外维机制可以很容易地将有效宇宙学常数降低到目前的观测值。这个常数对宇宙演化的支配只是暂时的。由于体块和膜的相互作用,宇宙在未来将再次处于减速膨胀阶段,从而解决了与遥远的未来德西特宇宙有关的所有问题。
2008-04-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Electromagnetic Radiation From The Accelerating Universe
宇宙的加速膨胀已被几个研究小组所论证。如果宇宙在加速,并且宇宙或宇宙的某个部分有电荷,那么宇宙的加速可能会产生电磁辐射,因为加速的电荷会产生电磁辐射。这封信做了一个思想实验,询问来自加速宇宙的辐射的可能特性。在这封信中计算了宇宙加速度的功率或能量流的速率。由宇宙加速发射的电磁辐射的功率值计算为P = 5.99 x 10 - 82焦耳/秒或5.99 x 10 - 82瓦特。这个功率值仅假设电子的电荷为电荷值;更大的电荷将产生更大的能量流率。这封信揭示了一个带电的加速宇宙的特征。
2003-06-27 astro-ph
Acceleration of the Universe in Type-0 Non-Critical Strings: a Review
我在与G。迪亚曼蒂斯湾Georgalas,E.帕潘托诺普洛斯和我。爸爸由于时空超对称性的缺乏,快子背景的不稳定性在这个框架中被视为确保宇宙流的必要成分。该模型涉及D3膜世界,其初始量子涨落导致非临界性。我认为,这个模型是兼容的,目前的天体物理观测指向宇宙的加速。对于模型的正确"现象学“,特别是减速参数的一阶值,一个关键的作用是通过0型弦的五种形式的通量的相对大小与五个额外维度的体积大小的比较来发挥的,横向于通量场的方向。
2002-04-14 astro-ph gr-qc hep-th
Type Ia supernovae and the acceleration of the universe: results from the ESSENCE Supernova Survey
ESSENCE项目是一个为期六年的超新星搜索,使用CTIO 4米望远镜进行。我们还用许多世界上最大的地面望远镜获得了光谱,并用哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜观察了我们的一些SNe。我们实现了在红移范围0.2至0.8内发现200多个Ia型超新星的目标。利用这些数据,我们确定宇宙状态方程参数为+/-10%。这些数据与一个几何平坦的宇宙相一致,其暗能量相当于爱因斯坦的宇宙学常数。
2008-09-15 astro-ph
Missing Mass and the Acceleration of the Universe. Is Quintessence the only Explanation?
对微波背景辐射中温度波动的详细观测表明,我们生活在一个开放的宇宙中。从这些波动的大小可以得出结论,宇宙的几何形状非常接近欧几里德。在弗里德曼模型中,这意味着质量密度在平坦宇宙所需的临界密度的10%以内。观察到的质量只能占该质量密度的30%。最近,一项杰出的观测表明,宇宙正在加速。这促使一些天文学家将缺失的70%解释为某种奇特的暗能量,称为精粹。在这篇文章中,我们提出了另一种解释,这些宇宙学问题的弗里德曼热力学。这个模型有能力对宇宙的几何形状、质量缺失问题和宇宙的加速度做出明确的预测,与最近的观测结果一致。对于未来的观察,我们还预测了这个模型将从哪里开始不同于精髓模型。(This论文获得了2002年重力研究基金会年度论文比赛的荣誉奖--埃德)
2002-11-05 astro-ph
Galaxy formation and cosmic-ray acceleration in a magnetized universe
我们研究了牛顿宇宙学的线性磁流体动力学行为与粘性磁化流体的有限电导率和推广的金斯不稳定性标准。场的存在有利于流体的各向异性塌缩,这又导致进一步的磁放大和在垂直于环境磁场的平面中的增强的电流片形成。当电流超过一定的阈值时,产生的静电湍流可以显著地放大介质的电阻率(异常电阻率)。这可能会引发强烈的电场,并随后在原星系结构形成期间加速超高能宇宙射线(UHECR)。
2005-06-29 astro-ph
Testing for a Super-Acceleration Phase of the Universe
我们提出了一种方法来探测暗能量的唯象性质,它不对暗能量的能量密度的演化作任何假设。我们用宇宙的超加速阶段的测试来验证这种方法,即,暗能量密度随着宇宙膨胀而增长的阶段。我们展示了如何通过结合SNIa(SNAP样)和CMB(普朗克)数据检测到这样的相位,而不对暗能量状态方程的演化或物质密度参数的值做任何假设。
2005-06-06 astro-ph hep-ph
Thermodynamical properties of dark energy with the equation of state $% ω=ω_{0}+ω_{1}z$
暗能量的物理性质通常用状态方程$ω=ω_{0}+ω_{1}z$来研究。最近的观测表明,我们的宇宙是在加速的,视视界和事件视界随红移$z$而变化。将黑洞的温度和熵的定义应用于宇宙的两个视界,考察了分别被视视界和事件视界包围的宇宙的热力学性质。我们证明了在任意红移下,热力学第一和第二热力学定律在视视界内都是满足的,而在某些红移下,它们在事件视界内被破坏。因此,宇宙的视视界可能是宇宙的热力学平衡边界,就像黑洞的事件视界一样。
2007-10-30 astro-ph
Direct Determinations of the Redshift Behavior of the Pressure, Energy Density, and Equation of State of the Dark Energy and the Acceleration of the Universe
当前宇宙学研究的目标之一是确定宇宙的膨胀和加速率作为红移的函数,并确定可以解释这些观测的暗能量的性质。在这里,膨胀率和加速率是直接从数据中确定的,而不需要引力理论的规范,也不需要采用暗能量的形式或红移演化的先验参数化。我们使用Riess et al.(2004)最新的SN标准烛光距离,并辅以Daly和Djorgovski(2003,2004)描述的射电星系标准标尺尺寸数据。我们发现,宇宙从加速到减速的红移约为0.4。标准的“和谐模型”提供了一个相当好的拟合作为红移函数的无量纲膨胀率,虽然它拟合作为红移函数的无量纲加速率不太好。然后,将膨胀率和加速率与引力理论相结合,以确定作为红移函数的暗能量的压力、能量密度和状态方程。采用广义相对论作为正确的引力理论,确定了暗能量的压强、能量密度和状态方程的红移趋势,红移约为1,并发现与协调模型基本一致。
2004-05-04 astro-ph
A Model-Independent Determination of the Expansion and Acceleration Rates of the Universe as a Function of Redshift and Constraints on Dark Energy
确定宇宙的膨胀和加速历史是宇宙学的基本目标之一。对这些速率作为红移函数的详细测量可以为暗能量的性质和演化提供新的物理见解,暗能量显然主导着当今宇宙的全球动力学。我们在这里提出的无量纲坐标距离y(z)到20个射电星系达到z约1.8,红移范围目前还没有覆盖超新星标准烛光观测。我们开发了一种简单的数值方法,从数据中直接确定膨胀率和加速率E(z)和q(z),该方法不对基本的宇宙学模型或状态方程参数w做任何假设。这种微分方法与传统的宇宙学检验相反,传统的宇宙学检验是将特定的模型方程积分,然后与观测结果进行比较。新的模型独立方法应用于当前可用的超新星数据和此处提供的射电星系数据。我们推导出宇宙膨胀率作为红移的函数E(z),并首次获得了宇宙加速率作为红移的函数q(z)的直接估计,这种估计与关于暗能量及其红移演化的假设无关。目前的观测表明,宇宙在红移大于0.3时从加速转变为减速,最佳拟合估计值约为0.45;这种跃迁红移和我们对E(z)的测定与当前流行的Friedmann-Lemaitre宇宙学(Ω = 0.3,λ = 0.7)基本一致,即使在导出E(z)和q(z)的拟合时没有做出模型假设。
2003-07-11 astro-ph
What Do We Really Know About Cosmic Acceleration?
基本上,我们对宇宙加速历史的所有认识--包括加速本身--都是基于广义相对论的正确性。在不依赖于这个假设的情况下,我们使用SNeIa来分析膨胀历史,并发现(i)非常强有力的(5 sigma)加速期的证据,(ii)强有力的证据表明加速度不是恒定的,(iii)早期的证据减速和(iv)只有弱证据表明宇宙自z~0.3以来没有减速。
2005-12-23 astro-ph
The Accelerated Acceleration of the Universe
我们提出了一个简单的机制,它可以模拟暗能量与状态方程w < -1从超新星的数据推导。我们想象宇宙在一个精髓场的控制下加速运动,这个场沿着一个非常平缓的倾斜势向上运动。结果,在较低的红移下,势能和加速度增加。用具有常数w的暗能量模型来拟合这种行为需要w<-1。事实上,我们发现改善SNe拟合的参数选择在低红移处模拟w = -1.4。事实上,运行势为通用的精华模型提供了对SN数据的最佳拟合。然而,与具有幻影的模型不同,我们的模型没有负能量或负范数状态。未来对低红移0.1 < z 1的超新星的搜索< 0.5 and at high redshifts z>可能是我们提议的一个有用的探索。
2005-07-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Acceleration of CR at Large Scale Shocks and Their Cosmological Role for Structure Formation in the Universe
我们调查的动力学重要性的一个新认识的可能来源的结构形成过程中产生的显着的反馈,即宇宙射线(CR)的压力。我们提出的证据表明,在星系团(GC)的热气中存在大量的冲击。我们首次采用显式数值处理CR加速和运输结构形成的水力模拟。根据我们的研究结果,CR提供了GC内总压力的一个重要部分,高达十分之几。即使在高红移(z=2)下也是如此,这意味着这种非热分量可能会影响结构形成的演化。
2000-05-23 astro-ph
Accelerating universe from gravitational leakage into extra dimensions: confrontation with SNeIa
越来越多的观测证据表明,我们的宇宙正在加速膨胀。一种暗能量成分通常被认为是加速的最可行的机制。然而,在采用这种未经测试的实体之前,最好探索由粒子物理学激发的替代可能性。在这项工作中,我们将注意力集中在一种加速机制上:一种由引力泄漏到额外维度而产生的机制。我们用Tessel等人(2003)编制的高$z$ Ia型超新星和Allen等人(2002,2003)发表的星系团中X射线气体质量分数的最新测量结果来面对这种情况。两个数据库的组合在99%置信水平下给出了$Ω_m=0.29^{+0.04}_{-0.02}$、$Ω_{rc}=0.21^{+0.08}_{-0.08}$和$Ω_k=-0.36^{+0.31}_{-0.35}$,表明是一个封闭的宇宙。然后,我们约束模型使用的转向红移,$z_{q=0}$,宇宙从减速到加速切换的测试。我们表明,为了解释加速发生早于$z_{q=0} = 0.6$的框架内的引力泄漏到额外的维度,低物质密度,$Ω_m < 0.27$,或封闭的宇宙是必要的。
2004-11-01 astro-ph
On the Planetary acceleration and the Rotation of the Earth
我们已经开发了一个地球自转模型,它给出了一个很好的地球天文参数(数据)。这些数据可以与使用天基望远镜获得的数据进行比较。宇宙的膨胀对行星的旋转有影响,特别是地球。宇宙的膨胀导致了所有行星都表现出的加速。
2007-08-06 astro-ph
Radio Galaxies and the Acceleration of the Universe Beyond a Redshift of One
射电星系提供了一种方法来确定坐标距离,光度距离,无量纲光度距离,或角大小距离的红移为2的来源。本文给出并讨论了55颗超新星和20个射电星系的无旋坐标距离。射电星系的结果与使用超新星获得的结果一致,表明这两种方法都不受未知系统误差的困扰。加速参数q(z)和膨胀率H(z)或无量纲膨胀率E(z)可以直接从数据中确定,而不必对"暗能量“的性质或演化做出假设。膨胀率E(z)可以由无量纲坐标距离的一阶导数确定,并且加速度参数可以由无量纲坐标距离的一阶导数和二阶导数的组合确定。与模型无关的E(z)的确定将允许确定“暗能量”的属性和红移演化,而与模型无关的q(z)的确定将允许宇宙从加速转变时的红移直接确定到减速。E(z)和q(z)的确定也可以阐明在无量纲坐标距离的确定中可能的系统误差。
2002-12-04 astro-ph
Structured FRW universe leads to acceleration: a non-perturbative approach
我们提出了一个模型宇宙中的物质占主导地位的阶段所描述的FRW背景与本地的不均匀性,像我们的本地补丁,生长出的原始波动。我们的子视界局部补丁组成的不同结构近似为一个不均匀的宇宙流体所描述的LTB度量嵌入在背景FRW宇宙,其中观察者可以位于任何地方。在精确的广义相对论公式中,在边界处没有薄壳的唯一可能的匹配的结条件,到目前为止在文献中被忽略,以这样一种方式约束模型,即光度距离-红移关系模仿具有暗能量的FRW宇宙。因此,SNIa的变暗在这样的{ \it结构} FRW宇宙中被解释。我们还计算了广义相对论反作用项的精确值,并指出它是如何影响全局哈勃参数和宇宙流体的有效密度的。通过使用均匀宇宙中结构的广义相对论动力学的精确公式,强调了宇宙学扰动的反作用导致宇宙学距离明显变暗的观点。
2006-05-09 astro-ph hep-th
Can superhorizon cosmological perturbations explain the acceleration of the universe?
我们研究了Barausse等人(astro-ph/0501152)和Kolb等人(hep-th/0503117)最近提出的宇宙加速可以用暴胀产生的超视界波动来解释的建议。我们表明,没有加速度可以产生这种机制。我们首先展示如何应用Raychaudhuri方程的非均匀宇宙学的结果在几个“不去”定理加速膨胀。接下来,我们推导出一个具体的情况下,初始扰动的精确解,其中应用Kolb等人。表达式导致加速,而精确解显示,没有加速度。我们发现,这种差异可以追溯到更高阶的条款,在Kolb等人。分析。我们继续分析广义相对论的初始值公式,认为因果关系严重限制了可以从超视界扰动中获得的可观测效应。通过在初始切片上构造一个黎曼正规坐标系,我们证明了在这个坐标系中不存在红外发散项。因此,先前发现的任何分歧都可以通过局部重新缩放坐标来消除,并且是不可观察的。我们使用通常的坐标对单场暴胀情况下的减速参数的方差进行了显式分析,并表明Barausse等人和Kolb等人发现的红外发散项与他们分析中未考虑的几个附加项相抵消。最后,我们认为,引入等曲率扰动不会改变我们的结论,宇宙的加速膨胀不能解释超视界模式。
2005-03-27 astro-ph hep-th