Shifting the Universe: Early Dark Energy and Standard Rulers
在高红移处的暗能量的存在影响了宇宙声视界和宇宙微波背景的最后散射距离。我们证明，通过在他们的比例简并，早期的暗能量可以隐藏在CMB的温度和偏振光谱，导致一个未被识别的声音视界的转变。如果像在重子声学振荡中那样，把声视界作为标准标尺，那么导出的宇宙学参数就可能有非平凡的偏差。拟合绝对标尺尺度（就像超新星必须拟合绝对烛光星等）消除了偏差，但降低了BAO技术的杠杆作用。
2008-03-19 astro-ph
Early Objects in the Cosmic String Theory with Hot Dark Matter
我们研究了热暗物质的吸积到移动的宇宙弦环，使用适应的Zeldovich近似HDM。我们发现，大量的质量大于$10^{12}M_\odot$的非线性天体，可能是高红移类星体的宿主，是由$z=4$的红移形成的。
1997-01-27 astro-ph
Can the rotation of the dark matter halo of our galaxy be detected through its effect on the cosmic microwave background polarisation?
暗物质晕具有角动量的命题虽然被广泛接受，但这是一个理论预测，迄今为止还没有被观测证实。旋转引力物体产生的引力磁场可能是暗物质晕角动量的唯一直接结果。我们银河系的暗物质晕产生的引力法拉第旋转存在于所有的天文观测中。探测这种效应在全天宇宙微波背景辐射偏振模式上的印记，将直接探测我们银河系暗物质晕的角动量。我们已经计算出了预期的引力法拉第旋转，结果证明这是一个$(v_c/c)^3$效应，$v_c$是我们的光环的旋转速度。预测的引力法拉第效应旋转角小于$1^{''}$，这意味着这种效应虽然存在，但太小而无法检测到。
2005-06-03 astro-ph
Non-linear Structure Formation in Cosmologies with Early Dark Energy
我们认为，百分之几的“早期暗能量“可以检测到的非线性结构的统计。在线性结构形成过程中，暗能量的存在在模型中是很自然的，在这些模型中，目前微小的暗能量密度与宇宙的年龄有关，而不是一个新的基本小参数。球形坍塌模型的推广表明线性坍塌参数delta_c降低。与Lambda CDM相比，角分尺度上弱引力透镜的相应相对增强降低了从给定的透镜振幅推断的σ_8值。在早期暗能量的存在下，结构增长较慢，因此对于给定的σ_8，星系和星系团的数量在中等和高红移下大幅增加。对于现实的模型，通过它们的热Sunyaev-Zel'dovich效应在红移单位和以上可检测到的星系团的数量，例如普朗克卫星，可以比Lambda-CDM大一个数量级。
2005-07-11 astro-ph
Dark matter scaling relations and the assembly epoch of Coma early-type galaxies
轴对称，基于轨道的动力学模型被用来推导出后发座早型星系的暗物质标度关系。从暗星系到亮星系，晕核半径和渐近圆速度增加。与相同亮度的螺旋相比，大多数后发座早期类型-那些具有古老的恒星星族-具有相似的晕核半径，但渐近晕速度大2倍以上。2 reff内的平均暗物质密度随着光度的增加而降低，并且比相同B波段光度的盘星系大6.8倍。在相同的恒星质量下，椭圆星系中的暗物质密度是螺旋星系中的13.5倍。椭圆星系和螺旋星系中重子浓度的不同不能解释椭圆星系中较高的暗物质密度。相反，后发座早型晕的集合红移（1+z）可能是明亮螺旋的两倍。假设局部螺旋星系通常聚集在红移为1的地方，那么大部分明亮的后发座早期型星系晕一定是在z = 2-3附近形成的。对于大约一半的后发星系，集合体的红移与来自恒星星族的约束相匹配。我们发现暗物质密度和估计装配红移我们观察到的后发星系在合理的协议与最近的半解析星系形成模型。
2008-09-23 astro-ph
The effect of early dark matter halos on reionization
暗物质粒子的湮灭释放出能量，电离了宇宙中的一些气体。我们研究了暗物质晕对再电离的影响。我们表明，该效果取决于假设的密度分布，粒子质量，和假设的最小晕质量。对于NFW晕和典型的WIMP，我们发现效果相当小。然而，光暗物质候选人在兆电子伏范围内可以显着地促进再电离，并可以作出重要的贡献，测量的光学深度。这种效应可以用来约束轻暗物质模型。我们还研究了改变晕密度分布对再电离的影响。
2008-11-21 astro-ph
Near-infrared surface photometry of early-type spiral galaxies: II. M/L ratios and dark halos
我们提出的质量分布获得的近红外（NIR）的表面亮度分解和旋转曲线拟合的样本的早期型旋涡星系。鼓包和磁盘的质量与光（M/L）的比率，暗晕参数，和修改后的牛顿动力学（MOND）加速参数。我们发现，平均磁盘近红外M/L是高于隆起，并与恒星星族合成模型的比较意味着早期型螺旋隆起，平均而言，年轻和更丰富的金属比磁盘。近红外磁盘M/L被发现依赖于磁盘光度，与以前报道的椭圆和螺旋的趋势一致，并与冷暗物质模型磁盘的形成。在光学半径范围内，恒星与暗物质的平均比值为2，典型的暗晕质量为10^{11} M_o。最适合整个样品的MOND加速度参数值为1.3 × 10^{-8} cm s^{-2}。
1998-02-20 astro-ph
Dark-Matter Content of Early-Type Galaxies with Planetary Nebulae
我们用行星状星云作为质量探测器研究了邻近早型星系的暗物质性质。我们设计了一个专门的仪器，行星状星云光谱仪（PN.S）在威廉赫歇尔望远镜上运行，目的是以最佳效率测量PN速度。这个定制仪器的主要科学目标是研究12个普通圆形星系的PN运动学。初步结果显示，在普通星系中缺乏暗物质（Romanowsky et al. 2003），现在第一个完整的PN.S数据集证实。另一方面，在较亮的PN.S目标样品中开始观测到具有“规则”暗物质含量的早期型星系，从而证实了全球暗-亮质量维里比（f_DM=M_DM/M_star）与星系光度和质量之间的相关性。
2007-09-11 astro-ph
Mass-to-light ratios in early-type galaxies and the dark matter content
本文讨论了早型星系的质光比（M/L）径向趋势的分布。根据星系的M/L梯度，我们将星系分为三类。两个这样的类的特点是存在或不存在的径向梯度的暗物质（DM）分布。第三类包含可能发生相互作用的物体;它们表现出陡峭的M/L梯度，这可能是对它们的平衡条件的错误假设的结果。最后，DM含量和形态类型之间的可能相关性进行了简要讨论。
2002-11-14 astro-ph
Early structure formation with cold plus hot dark matter --- a success of strings plus inflation model
如果宇宙有两种暗物质成分，一种是冷的、无碰撞的，另一种是热的、小尺度上的自由流，那么暴胀过程中产生的量子涨落可以解释观测到的线性区域中的物质分布。然而，这种热成分的自由流动特性阻止了早期结构的形成，并且由于在高红移下已经观察到了阻尼莱曼- $α$系统等物体，因此有必要在小尺度上产生更多的能量。在这里，我们表明，这种情况可以大大改善模型中宇宙弦形成在年底的通货膨胀，并在其中通货膨胀和字符串参与生成的结构。
1999-06-04 astro-ph
Dark matter in early-type galaxies: dynamical modelling of IC1459, IC3370, NGC3379 and NGC4105
本文分析了四个有效半径从~1到~3的早型星系：IC 1459、IC 3370、NGC 3379和NGC 4105的长缝光谱。我们已经提取了完整的视线速度分布（在NGC 3379的情况下，我们也使用了文献中的数据），我们使用两个积分的方法建模。使用两个积分建模，我们没有发现强有力的证据暗晕，但适合建议，三个积分建模是必要的。我们还发现，在所有四种情况下推断的恒定的质光比是典型的早期型星系。最后，我们还讨论了在IC 1459，NGC 3379和NGC 4105的情况下，可以使用X射线晕获得的质光比的约束条件，并将估计值与动力学模型的预测进行比较。
2005-08-11 astro-ph
Toward a detailed view on the kinematics of intermediate luminosity early-type galaxies no dark matter candidates
在附近的几个中等光度的早型星系中，最近在大半径的观测显示出缺乏暗物质的迹象，这与CDM分级合并模型的预测基本上不一致。在这里，我们讨论了一个试点观测项目的内部运动学和动力学性质的研究，这个显着的星系样本。在高光谱分辨率模式下使用VIMOS-IFU，可以利用更大的视场和望远镜直径来研究高达约1.2有效半径的区域。这将允许揭示任何运动学子结构的存在，这可能会影响质量建模的结论，并明确澄清这一类特殊的早期星系的内部结构。
2003-11-27 astro-ph
The Distribution of Dark Matter in the Halo of the early-type galaxy NGC 4636
利用非参数贝叶斯算法CHASSIS，从174个球状星团的径向速度出发，计算了椭圆星系NGC 4636外围（约7个有效半径）的暗物质的密度结构.我们发现该星系富含暗物质，$R$带的质光比（$M/L$）上升到30左右，接近4 $R_e$ ; $K$带的$M/L$接近3 $R_e$，接近10。结果不依赖于将该方法分别应用于红色和蓝色球状星团。该$M/L$的估计值高于之前根据相同运动学数据进行的分析。我们还发现，暗物质的分布是高度集中的内部晕。
2008-04-01 astro-ph
Dark-Matter Halos of Early-Type Galaxies
星系形成的宇宙学模拟预测了从星系团到星系尺度的暗物质晕质量分布的普遍形式。值得注意的是，很少有有趣的限制存在，但是，DM晕在早期类型的星系。使用钱德拉，我们提出了一个小样本的早期型星系的温度，密度和质量分布，揭示在每种情况下显着DM。当一个组件被包括到占恒星质量和DM晕被允许响应的重子凝聚成恒星，质量配置文件是很好地拟合的通用配置文件，维里质量和浓度与模拟一致。然而，R_e中的质量只有约一半或更少的质量可归因于恒星，这意味着恒星M_*/L_B ~1-5。
2005-10-28 astro-ph
Searching for Dark Matter-Can it be directly detected?
本文综述了超对称暗物质直接探测的理论问题。在简要讨论了允许的SYSY参数空间之后，我们着重讨论了在测量反冲核能量的实验中，传统中性伴子探测率的确定，如相干和自旋诱导率以及该率对地球运动的依赖性（调制效应）。然后，我们研究的新功能出现在定向实验中，检测反冲核在一个给定的方向。接下来，我们估计跃迁到可及激发核能级的分支比。最后，我们评论的事件率导致原子电离和随后的检测出的电子。
2004-01-30 astro-ph
Early Gas Stripping as the Origin of the Darkest Galaxies in the Universe
已知的大多数由暗物质控制的星系（天龙座，小熊座和仙女座九）是银河系和仙女座星系的卫星。它们是一类暗淡星系的成员，没有气体，被称为矮椭球体，并且具有迄今为止最高的暗物质与发光物质的比例。没有一个提出来解开它们起源的模型可以同时解释它们异常的暗物质含量和它们与一个大得多的星系的接近。在这里，我们报告的模拟显示，这些星系的祖先可能是气体占主导地位的矮星系，成为一个更大的星系的卫星早于其他矮球状体。我们发现，大约在100亿年前，潮汐冲击和冲压压力的组合将这些祖先的全部气体成分一扫而空，因为宇宙紫外线背景的加热使气体保持松散的束缚：嵌入相对巨大的黑暗晕中的一个微小的恒星成分存活到今天。所有明亮的星系都应该被一些以暗物质为主的矮椭球卫星星系所包围，这些卫星星系的轨道周期应该是矮椭球星系中最短的，因为它们很早就被吸积了。
2007-02-20 astro-ph
Virgo Early-Type Dwarfs in ALFALFA
早期型矮星系在星系团中占主导地位，但它们的形成和演化历史却知之甚少。阿雷西博遗产快速ALFA（Arecibo Legacy Fast ALFA）调查已经完成了对室女星系团在6 - 16度范围内的观测。检测到不到2%的早期型侏儒种群，这一比例明显低于以前基于更有限样本的论文中报道的比例。相比之下，检测到约30个不规则/BCD侏儒种群。被探测到的早型星系倾向于位于星系团的外部区域，集中在M云的方向。许多显示出正在进行/最近的恒星形成的证据。由于星系团环境的影响，这些星系团可能正在经历形态上的转变。
2007-07-22 astro-ph
The early X-ray afterglows of optically bright and dark Gamma-Ray Bursts
本文系统地研究了Swift观测到的光学亮和暗伽马射线暴（B-GRB和D-GRB）的早期X射线余辉。我们的样本包括25个伽玛暴。其中13个是B-GRB，12个是D-GRB。结果表明，D-GRB和B-GRB的X射线余辉通量（$F_{X}$）、γ射线余辉通量（$S_γ$）和余辉通量比（$R_{γ, X}$）的分布是相似的。这两类伽玛暴的分布差异应该是统计涨落。这些结果表明，这两类伽玛暴的祖先是同一个种群。它们的总能量爆炸是可比的。D-GRB光辐射的抑制应该是环暴的结果，而不是其中心引擎的结果。
2006-04-08 astro-ph
Has DAMA Detected Self-Interacting Dark Matter?
我们考虑一个模型，其中暗物质由一个大的自相互作用的组件（SIDM粒子）和一个小的组件与重子的强相互作用（SIMPs）。我们表明，DAMA年度调制信号可以引起的SIDM粒子与SIMPs捕获在碘核中的DAMA/NaI探测器相互作用。
2005-06-15 astro-ph hep-ph
MeV Dark Matter: Has It Been Detected?
我们讨论的可能性，最近检测到的511千电子伏的伽马射线从银河系的隆起，观察积分，是一个低质量（~MeV）粒子暗物质湮灭的后果。我们讨论的晕轮廓的类型有利于观察以及湮灭截面的大小需要考虑的信号。我们发现，这样的情况是一致的观测到的暗物质遗迹密度和其他天体物理学和粒子物理学的约束。
2003-10-06 astro-ph hep-ph
Can the Existence of Dark Energy Be Directly Detected?
大多数天文学家和物理学家接受了暗能量的现实，也相信它只能通过观察恒星和星系的运动来间接研究。在本文中，我打开了一个实验问题，即是否有可能通过暗能量密度的存在来直接探测暗能量。本文的三分之二概述了天文学和物理学界目前所理解的暗能量密度的主要方面。最后三分之一总结了直接探测暗能量密度或其可能的影响的各种建议。目前我还没有一个富有成效的答案来回答这个问题：暗能量的存在能被直接探测到吗？
2008-10-06 astro-ph hep-ex 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
Early Universe cosmology in the light of the mirror dark matter interpretation of the DAMA/Libra signal
镜像暗物质提供了一个简单的框架来解释DAMA/天秤座年度调制信号与其他直接探测实验的零结果一致。最简单的可能性是普通物质与镜像暗物质通过光子-镜像光子动力学混合（强度为10^（-9））相互作用。我们确认，这种幅度的光子镜光子混合是一致的，从普通的大爆炸核合成的约束，以及更严格的限制，从宇宙微波背景测量和大尺度结构的考虑。
2009-02-13 astro-ph hep-ph
Can proper motions of dark-matter subhalos be detected?
美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜（以前的GLAST）的目标之一是探测星系晕中暗物质湮灭产生的伽马射线。理论论证表明，暗物质可能被束缚成质量小至10^{-4}-10^2地球质量的暗晕。如果是这样的话，就有可能在费米望远镜中探测到作为点源的单个次晕。有人进一步指出，这些点源中的一些可能表现出自行。在这里，我们表明，上限的漫射伽马射线背景约束的subhalos的数量足够接近，表现出自行车是小于一个。
2008-10-20 astro-ph hep-ph
Thermodynamics of the early Universe with mirror dark matter
镜像物质是一种很有希望的自碰撞暗物质候选者。在这里，我们研究的温度低于~100兆电子伏的早期宇宙中存在一个隐藏的镜像部门与完整的宇称对称性和引力相互作用的演化。这个温度范围是有趣的原始核合成分析，因此，我们专注于在这两个部门的自由度的时间演变。数值求解方程组，我们得到了一个有趣的预测，即在大爆炸核合成前后，随着温度的降低，超中微子族的有效数目增加，这有助于解决核合成和宇宙微波背景形成时期计算的超中微子族的数目之间的差异。
2008-09-07 astro-ph hep-ph
Early acceleration and adiabatic matter perturbations in a class of dilatonic dark-energy models
我们估计了最近提出的一类基于（环校正的）引力波弦有效作用量的暗能量模型中物质扰动的增长，其特征在于暗物质和暗能量密度具有相同的有效状态方程标度的全局吸引子时代.与大多数暗能量模型不同的是，我们发现加速相甚至可能在红移高达z~5时开始（从而放松了符合问题），同时仍然产生目前可接受的物质波动水平。我们还表明，这样的早期加速是不冲突的最近发现的超新星SN 1997 ff在z~1.7。sigma_{8}的预测值与观测数据的比较提供了有趣的约束的基本参数的给定模型的介子-暗物质相互作用。
2002-08-02 astro-ph gr-qc hep-ph
Possible Relics from New Physics in the Early Universe: Inflation, the Cosmic Microwave Background, and Particle Dark Matter
本文综述了粒子理论与早期宇宙学之间的两种不同联系：（1）宇宙微波背景（CMB）暴胀检验和（2）粒子暗物质。宇宙扁平和原始密度扰动的尺度不变谱的暴胀预言将用即将到来的宇宙微波背景温度图进行精确的检验。随机引力波背景可以用CMB偏振图来探测。我还讨论了CMB地图的一些其他用途。粒子理论为宇宙中的暗物质提出了两个非常有动机的候选者：轴子和超对称粒子。在这两种情况下，有各种各样的实验正在进行中，以检测这些粒子。我回顾这些暗物质候选人和这些检测技术的属性。这里的大部分内容以前在astro-ph/9712215和hep-ph/9710467中出现过，但这里的文章更新并扩展了很多内容。
1998-09-16 astro-ph hep-ph
Dark Matter from Early Decays
超对称性和其他标准模型之外的物理理论中，两个主要的暗物质候选者是WIMP和弱尺度引力子。如果最轻的稳定粒子是引力子，那么弱相互作用粒子将衰变为引力子，自然寿命为一个月~ M_{pl} ^2/ M_{weak} ^3。我们表明，如果今天的大部分暗物质来自寿命为一年或更短的中性粒子的衰变，那么它可能会导致小尺度子结构的数量减少，浓度较低的晕和最小质量晕中的恒定密度核心。因此，这种有益的效果可以自然地实现，正如Cembranos，Feng，Rajaraman和Takayama在超对称性的情况下所讨论的那样。
2005-09-09 astro-ph hep-ph
SuperWIMP Dark Matter Signals from the Early Universe
冷暗物质可能是由超弱相互作用的大质量粒子（superWIMP）组成的，它们自然地继承了亚稳态WIMP晚期衰变所需的残余密度。动机良好的例子是超引力中的弱标度引力子和来自额外维度的卡鲁扎-克莱因引力子。这些粒子是不可能在所有的暗物质实验中探测到的。然而，我们发现，超级弱相互作用暗物质可以通过早期宇宙的宇宙学特征被发现。特别是，超级弱相互作用暗物质对大爆炸核合成和宇宙微波背景（CMB）具有可观测的影响，并且可以解释观测到的7 Li丰度不足，而不会破坏氘和CMB气压计之间的一致性。我们讨论了未来的探测器的CMB黑体扭曲和对撞机寻找新粒子的影响。在这项研究的过程中，我们还提出了一个独立于模型的分析，从晚衰变粒子的熵产生的光的WMAP数据。
2003-08-11 astro-ph hep-ex hep-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter: The Power Spectrum and Evaporation of Early Structures
我们认为大质量的原始黑洞是暗物质的主要形式的可能性。黑洞的形成产生熵的波动，增加了泊松噪声的物质功率谱。我们利用莱曼α森林观测值来约束物质功率谱中的泊松项，然后我们将黑洞的质量约束为小于10^4太阳质量的几倍。我们还发现，到现在为止，原始黑洞数量少于10^3个的结构已经蒸发了。
2003-02-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Super Heavy Dark Matter Anisotropies from D-particles in the Early Universe
本文讨论了超重暗物质光谱中产生各向异性的一种途径，这种各向异性是由于早期宇宙中D粒子与普通弦物质散射后的反冲作用引起的暴胀时空畸变造成的.我们用世界片刘维尔弦论（微扰）方法计算这种扭曲。由此产生的各向异性被发现是成比例的平均反冲速度和密度的D-粒子。在我们的分析中，我们采用了一个受管制的版本的德西特空间，允许优雅地退出通货膨胀。这保证了时空的渐近平坦性，这是在有效场论范围内，将相关的博戈卢博夫系数解释为粒子数密度所需要的。后者通过标准WKB方法计算。
2003-07-02 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical Relaxation of Dark Energy: A Solution to Early Inflation, Late-time Acceleration and the Cosmological Constant Problem
近年来，对于宇宙膨胀和最近的宇宙加速膨胀都有不同的解释。在这封信中，我们证明了一个具有物理意义的模型是对广义相对论的修正，它把高斯-邦纳项耦合到一个动力学标量场上，正如某些版本的弦论所预言的那样。这种结构提供了一个演化的暗能量模型，它自然地解释了在足够数量的e折叠之后真空能量（重力排斥势）动态弛豫到一个小值（指数接近于零）。该模型还导致了一个小的偏差，从$w=-1$预测的非演变暗能量。
2006-06-02 astro-ph gr-qc hep-ph
