Brief Note: Analytical Fit to the Luminosity Distance for Flat Cosmologies with a Cosmological Constant
给出了无压物质、宇宙学常数和零空间曲率的宇宙学模型中光度和角直径距离的拟合公式。对于任何红移，当0.2<Ω_0<1时，该公式的相对误差小于0.4%，而对于任何参数的选择，该公式的整体相对误差小于4%。
1999-04-13 astro-ph
The integrated Sachs-Wolfe effect in cosmologies with coupled dark matter and dark energy
本文的主要工作是推导暗物质和暗能量流体耦合宇宙学中的积分萨克斯-沃尔夫效应。这些耦合以三种方式影响iSW效应：哈勃函数假设了不同的标度，结构增长率显示了不同的时间演化，此外，由于物质密度ρ的标度ρ ~ a^{-3}与标度因子a的违背，将密度扰动与引力势波动联系起来的泊松方程发生了变化。作为例子，我推导了一个模型，其中暗物质衰变为暗能量的iSW-光谱，调查的影响，暗物质衰变率和暗能量状态方程的iSW-信号，并讨论了类似的引力透镜。通常，iSW测量在确定状态参数的暗能量方程和耦合常数时应达到类似的精度。
2008-03-14 astro-ph
Viable Palatini-f(R) cosmologies with generalized dark matter
我们研究了由暗物质主导的宇宙中大尺度结构的形成，并在Palatini形式主义中被f（R）引力驱动加速膨胀。如果暗物质是冷的，几乎所有这些模型都被排除在外，因为它们无法重现观测到的物质功率谱。我们指出，如果假设暗物质是完美的，在所有尺度上是无压的放松，非平凡的替代宇宙学常数成为可行的这一类修改后的引力模型。
2008-02-19 astro-ph
Strong lensing by cluster-sized haloes in dark-energy cosmologies
我们研究了数值模拟的星系团在不同的暗能量宇宙学中产生强引力透镜事件的效率，并与“标准”的$Λ$ CDM和OCDM模型进行了比较。我们的主要结果是：（1）具有大长宽比的引力弧的预期丰度取决于晕形成时期的暗能量状态方程;（2）如先前的研究所发现的，星系团的强透镜截面对合并等动力学过程非常敏感，但其影响对不同的宇宙学是不同的，在晕不太集中的模型中更强。正如预期的那样，透镜光学深度的最大差异发生在中等和高红移。
2004-05-04 astro-ph
Numerical study of halo concentrations in dark-energy cosmologies
我们分别用常数和时变状态方程研究了不同暗能量宇宙学中暗物质晕的浓度参数、质量依赖性和红移演化，并与“标准”Lambda CDM和OCDM模型进行了比较.我们发现，以前提出的算法预测晕浓度可以很好地适应暗能量模型。当以分析预期值为中心时，晕圈浓度呈对数正态分布，标准偏差约为0.2。平均晕浓度对质量和红移的依赖性允许一个简单的拟合形式（1+z）c= c 0（M/M0）^a，a~-0.1。通过线性增长因子D_+（z_{coll}）发现团簇浓度在团簇形成红移z_{coll}处依赖于暗能量状态方程。作为对暗能量宇宙学的一种简单修正，我们提出了用线性增长因子的比值c 0-> c 0 D+（z_{coll}）/ D_{+,Lambda-CDM}（z_{coll}）从Lambda-CDM换算c 0。
2003-09-29 astro-ph
Halo Mass Functions in Early Dark Energy Cosmologies
我们研究了在坍缩时的线性密度对比度，$δ_c$在动态暗能量宇宙学的大尺度结构，包括早期的暗能量模型。与以前的结果相反，我们发现，只要暗能量是均匀的小尺度上，$δ_c$是不敏感的暗能量属性的参数值拟合当前的数据，包括早期的暗能量的情况下。这是重要的，因为使用正确的$δ_c$是至关重要的准确的压力-Schechter预测的晕质量函数。以前的结果发现，早期暗能量的扩展Press-Schechter方法（Sheth-Tormen）明显失败。我们的计算表明，正确的$δ_c$，这种方法的准确性恢复。我们讨论了这一结果的晕质量函数的意义，并研究了什么暗能量物理将需要引起显着的变化，在$δ_c$，观测签名，这将离开。
2008-11-26 astro-ph
Quintom cosmologies admitting either tracking or phantom attractors
在本文中，我们研究了一类由quintom暗能量和暗物质驱动的宇宙学的演化。五分暗能量是一种精髓和幻影的混合体，它涉及到两个真实的标量场的参与，扮演着这两种类型的暗能量的角色。在这个框架中，我们研究从动力系统的角度来看，这些领域之间耦合的可能性，通过考虑一个有趣的功能依赖类似，但不完全相同的其他研究之前的指数潜力。我们考虑的模型代表了具有指数势的五分模型的典型行为的一个反例，因为它允许跟踪吸引子（$w=0$）或幻影吸引子（$w<-1$）。
2006-02-27 astro-ph
Favored Variants of Cold Dark Matter Cosmologies
我们讨论的变体冷暗物质（CDM）占主导地位的宇宙学模型，给出了良好的协议与一系列的观察。我们考虑的模型与热暗物质，倾斜，$Ω< 1$，或宇宙学常数。我们还讨论了其他参数，如哈勃参数和重子分数的结果的敏感性。我们结合COBE数据、星系团丰度、$z\sim3$上阻尼$α$系统的丰度、小角度宇宙微波背景各向异性和小尺度非线性功率谱得到了约束条件。我们提出了非线性功率谱从一套新的N体模拟的“最好的”模型从每个类别。
1996-12-16 astro-ph
Cosmologies with dynamical and coupled Dark Energy vs. CMB data
我们比较了一个大的宇宙学与WMAP数据，MCMC算法的基础上进行拟合。除了LCDM模型，我们采取动态DE模型，其中DE和DM是解耦或耦合，无论是在恒定耦合的情况下，当耦合随适当的法律变化的情况下。然而，DE是由通过SUGRA势自相互作用的标量场产生的。我们发现最佳的拟合模型是SUGRA动力学DE模型，几乎与自相互作用势中的指数α无关。然而，这项工作的主要目标是耦合DE模型，我们发现的DE-DM耦合强度的限制。在变量耦合的情况下，我们还发现，更大的值的哈勃常数是首选的。
2006-12-22 astro-ph
Observing the clustering properties of galaxy clusters in dynamical dark-energy cosmologies
我们研究的星系团的聚类特性，预计将观察到的各种即将到来的调查都在X射线和亚毫米制度的热Sunyaev-Zel'dovich效应。假设了几种不同的背景宇宙学模型，包括协调$Λ$ CDM和各种宇宙学与暗能量的动力学演化。特别注意的是与一个显着的贡献，暗能量在早期的模型，影响结构形成的过程。过去的光锥和选择的影响，在集群目录中仔细模拟的真实的集群质量和观测量之间的比例关系，并适当地考虑到不同的仪器的选择功能。结果表明，早期的暗能量模型预计将产生显着较低的值的有效偏置和空间和角相关振幅相对于标准的$Λ$ CDM模型。在这项工作中研究的集群目录中，事实证明，那些基于\emph{eRosita}，\emph{Planck}和南极望远镜的观测是最有希望区分各种暗能量模型。
2009-04-16 astro-ph
Constraining the CDM spectrum normalization in flat dark energy cosmologies
利用最近对中位红移为$z\sim 1.2$的XMM-{ \it Newton}软（0.5-2 keV）X射线源的聚类结果，研究了8个$h^{-1}$ Mpc尺度上均方根质量涨落与$Ω_{\rm m}$的关系.该关系可以以$σ_{8}=0.34 (\pm 0.01) Ω_{\rm m}^{-γ}$的形式表示，其中$γ\equiv γ(Ω_{\rm m},w)$对所有$w<-1/3$模型都有效。结合X射线聚类和SNIa数据，我们发现最能再现观测数据的模型是具有$Ω_{\rm m}\simeq 0.26$、$w\simeq -0.90$和$σ_{8}\simeq 0.73$的模型，这与最近3年Wilkinson微波各向异性探测的结果非常一致。
2006-08-28 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
Halo Concentrations and Weak-Lensing Number Counts in Dark Energy Cosmologies
本文研究了状态方程为p=w ρ，常数w >= -1的暗能量组分对冷暗物质（CDM）晕形成的影响。我们发现两个主要的影响：首先，随着w的增加，晕形成得更早，其次，为了保持与大尺度宇宙微波背景（CMB）各向异性的相容性，暗物质功率谱的幅度减小。这些影响相互抵消。使用配方来自数值模拟，我们表明，晕预计将高达50%以上的集中在CDM模型的精髓相比，λ-CDM模型，最大的增加达到w ~-0.6。当w较大时，功率谱的幅值迅速减小，使期望的晕浓度下降。通过弱引力透镜进行的晕探测对晕的浓度具有很高的灵敏度。我们发现，弱透镜晕计数与孔径质量技术可以增加约2倍，作为w从-1增加到-0.6，提供了一种新的方法来约束的性质的暗能量。
2002-06-28 astro-ph
Non-linear perturbations in scalar-tensor cosmologies
“五度”标量场的局域涨落在引力成团和宇宙结构形成过程中能起动力学作用吗？我们在引力的标量-张量理论的一般框架中讨论这个问题。非线性能量密度扰动，无论是在标量场和物质成分，和线性度规扰动占扰动爱因斯坦方程。我们推导了标量张量宇宙学中有关成团方程的牛顿极限。然后，我们专门研究暗能量的“扩展五真”模型的非线性扰动;在这样一个模型中，一个非最小耦合的标量场被认为是驱动宇宙膨胀的当前加速阶段的原因。暗能量和暗物质之间的相互作用表现在控制宇宙结构增长的方程中。
2003-11-27 astro-ph
Reinterpreting quintessential dark energy through averaged inhomogeneous cosmologies
区域平均相对论宇宙学最近被认为是宇宙明显晚期加速的可能解释。这一贡献报告的平均场描述的反作用在一个最小的耦合区域均匀标量场演变的潜力，然后给出一个物理起源的各种现象学标量场一般称为精髓领域。作为一个例子，然后将对应关系应用于缩放解决方案。
2006-09-19 astro-ph gr-qc
Dark matter to dark energy transition in k-essence cosmologies
我们实现了从暗物质到暗能量在k-本质宇宙学的一个非常大的一组动力学函数$F$的过渡，在某种程度上替代最近的建议，使用广义Chaubergin气体和瞬态模型。这里我们要求压强在压强为零的某个动能值附近允许幂律展开。此外，对于合适的模型参数值，暗物质的声速将较低。我们首先用相当一般的术语来介绍讨论，然后考虑两个例子来说明。
2004-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
Hydrodynamical N-body simulations of coupled dark energy cosmologies
如果宇宙在当前时期的加速膨胀是由暗能量标量场驱动的，那么在暗能量和冷的暗物质（CDM）流体之间很可能存在非平凡的耦合。这样的相互作用在宇宙结构的增长中产生了新的特征，比如CDM粒子之间的额外的长程吸引力，或者暗物质粒子质量随时间的变化。我们已经在N体代码GADGET-2中实现了这些效应，并呈现了一系列高分辨率N体模拟的结果，其中暗能量分量直接与冷暗物质相互作用。作为新物理学的结果，CDM和重子分布在线性和非线性结构形成区域中的演化是不同的。在大尺度上，这两个分量之间已经形成了线性偏差，非线性演化进一步增强了这种偏差。我们还发现，与以前的工作相比，CDM晕的密度分布是不太集中的耦合暗能量宇宙学相比，LCDM，这一功能并不依赖于初始条件设置，但一个特定的后果，额外的物理耦合。此外，在耦合模型中的晕重子分数显着降低低于通用重子分数。这些特征缓解了观测与小尺度LCDM模型之间的紧张关系。我们的方法非常适合于探索耦合暗能量模型在完全非线性制度，这可以提供强大的约束，这种情况下可行的参数空间的预测。
2010-02-05 astro-ph
Early Dark Energy Cosmologies
我们提出了一个新的参数化的暗能量密度。它特别适合于描述早期暗能量不可忽略的贡献，并且只包含三个参数，这些参数都是有物理意义的：今天的部分暗能量密度，今天的状态方程和早期的部分暗能量密度。由于直接用Omega_d（a）代替物态方程，我们可以给出哈勃参数、当前共形视界和最终散射视界、最终散射声视界、声学尺度以及光度距离的解析表达式。对于今天的状态方程w_0 <-1，我们的模型越过了宇宙学常数的边界。我们利用宇宙微波背景、大尺度结构和Ia超新星数据对模型参数进行了数值研究。在95%的置信度下，我们发现早期的部分暗能量密度Omega_early < 0.06。当包括最新的Boomerang数据时，该界限大大收紧至Omega_early < 0.04。我们发现，Riess et.和Astier et.当与CMB和LSS数据结合时，W_0 <-1是适度的，但与宇宙学常数很好地相容。
2006-06-30 astro-ph
The Cluster Abundance in Flat and Open Cosmologies
我们使用星系团的X射线温度分布函数来约束密度不均匀性的功率谱的振幅在相应的星系团尺度上。我们对临界密度宇宙、包含宇宙学常数的低密度宇宙和真正开放的宇宙进行了分析。结果表明，具有相同温度但不同形成时间的团簇具有不同的维里质量。我们使用两种完全不同的方法对集群合并进行建模，并表明每种方法的最终结果极其相似。我们仔细考虑所涉及的不确定性，进行蒙特卡罗分析，以确定累积误差。对于临界密度，我们的结果与以前的论文一致，但我们认为结果带有更大的不确定性。对于低密度的宇宙，无论是平坦的还是开放的，所需的功率谱的幅度随着密度的降低而增加。如果所有的暗物质都被认为是冷的，那么星系团丰度约束仍然与星系相关数据和{ \it COBE}测量微波背景各向异性的任何合理的密度兼容。
1996-04-11 astro-ph
Tidal tails in CDM cosmologies
我们研究了潮汐尾的形成对合并盘星系的结构特性的动机是目前的冷暗物质（CDM）宇宙学理论。在最近的一项研究中，Dubinski，Mihos和Hernquist（1996年）表明，巨大和扩展的黑暗晕可以强烈抑制显著潮汐尾的形成。对于CDM宇宙学中预期的大晕盘质量比，他们的模型序列未能产生像在许多著名的相互作用星系对中观察到的强尾。为了检验这种效应是否会限制CDM宇宙学的可行性，我们构建了盘星系的N体模型，其结构性质类似于Mo，Mao和White（1998）的分析工作。通过一系列自洽的星系-星系合并的无碰撞模拟，我们证明了即使是非常大质量的暗晕盘也没有问题产生长的潮汐尾，只要晕的自旋参数足够大。我们表明，晕盘质量比是一个很差的指标，产生尾巴的能力。相反，盘和晕的相对大小，或者在盘的半质量半径处的圆周速度与局部逃逸速度的比率是更有用的标准。这个结果在所有的CDM宇宙学中都成立。因此，潮汐尾的长度不太可能对这种模型提供有用的约束。
1998-07-30 astro-ph
Confronting cold dark matter cosmologies with strong clustering of Lyman break galaxies at $z\sim3$
我们利用一系列在$(100\himpc)^3$共动盒中使用$N=256^3$粒子的N体模拟，对Steidel等人（1997）最近发现的$z \sim 3$上的莱曼破裂星系浓度的统计意义进行了详细的分析。虽然观测到的数密度的莱曼break星系在$z\sim3$意味着它们对应于系统的暗物质晕的$\simlt 10^{12}M_\odot$，这样的对象的平均聚类是不够强大的，不足以调和的浓度，如果它是相当普遍的，我们预测一个类似的浓度约每（$6\sim 10$）场在三个代表性的冷暗物质模型。考虑到目前在$z\sim3$上观测到的这种聚集频率的不确定性，排除这些模型还为时过早，但是未来在十几个领域的光谱调查肯定会挑战所有现有的宇宙学模型，这些模型都是后验地适合于$z=0$宇宙的。
1998-01-14 astro-ph
COLD + HOT AND COLD DARK MATTER COSMOLOGIES: ANALYSIS OF NUMERICAL SIMULATIONS
我们提出了一系列的冷暗物质（CDM）和冷+热暗物质（CHDM）宇宙学的四个模拟。我们讨论了实空间和红移空间中的功率谱和相关函数，并与CfA 2和IRAS的红移数据、星系的成对速度以及CHDM模拟中热粒子和冷粒子的分布进行了比较。我们证实，CHDM与冷/热/重子密度比$Ω_c/Ω_ν/Ω_b= 0.6/0.3/0.1$是一个很好的适合各种各样的当前时代的数据，比CDM。特别是，与合理的假设有关的星系和偏置的识别，我们发现，功率谱同意相当不错，无论是在非线性和线性制度的CfA 2和IRAS功率谱。新的CHDM模型（例如，用$Ω_ν=0.2$或两个大质量中微子）预测在高红移时星系的形成率要大得多，这可能需要解释一些观测数据。与此同时，$z=0$的变体之间的差异相当小。本文中提出的结果是有趣的两个目的：（i）在$z=0$与其他类别的模型（如CDM和$Λ$ CDM）进行比较。(ii)作为比较CHDM模型不同变体的参考点。
1995-02-12 astro-ph
Chaplygin DGP cosmologies
提出了一类新的膜世界模型，它显示了后期的幻影加速度，而不依赖于幻影流体。在这种情况下，膨胀是由暗物质和一些能够跨越幻影鸿沟的有效暗能量共同推动的。与以前的建议，这种性质的，在这些模型中的有效幻影行为仍然有效，在所有的红移的一些选择的自由参数的模型。这个结构是基于广义的Chaubergin气体，宇宙学历史在早期的标准CDM行为和后期的de Sitter行为之间插值，所以未来不会达到奇点。
2007-06-26 astro-ph
Dark Matter Halo Profiles in Scale-Free Cosmologies
我们探索的中心对数斜率的暗物质晕密度剖面$α$的线性物质功率谱$P(k)$的光谱指数$n$的依赖关系，使用宇宙学$N$体模拟的无标度模型（即$P(k) \propto k^n$）。对于我们的每一个模拟，我们确定样本的动态平衡以及解决晕，我们分析他们的质量档案。通过参数化的质量配置文件使用"广义“纳瓦罗，弗伦克和白色的配置文件，其中的中心对数斜率$α$允许变化，同时保持$r^{-3}$渐近形式在大半径，我们获得首选的中心斜率晕在我们的每个模型。在$α$和$n$之间存在强相关性，使得当$n$变得更陡时，$α$变得更浅。然而，如果我们用$r_{-2}$（密度曲线的对数斜率为-2的半径）对质量曲线进行归一化，我们发现这些差异不再存在。我们的结论是，没有证据表明收敛到一个独特的中央渐近斜率，至少在规模，我们可以解决。
2008-01-11 astro-ph
Big Bang Nucleosynthesis Constraints on Brane Cosmologies
我们研究了大爆炸核合成对II型Randall-Sundrum膜宇宙学的约束，其中既有暗辐射分量，又有依赖于5维普朗克质量M_5的二次项。利用对氘和氦-4丰度的限制，我们计算了M_5暗辐射平面上的允许区域，导出了无暗辐射时M_5上BBN的精确束缚：M_5 > 13 TeV。
2002-08-30 astro-ph hep-th
Renormalization group running cosmologies - from a scale setting to holographic dark energy
在弯曲的时空背景下，量子场论中自然会出现一个依赖于尺度的宇宙学常数$Λ$和牛顿常数G，从而导致运行宇宙学的重整化群。在这些宇宙学模型中讨论了尺度设置过程，并强调了尺度的解释。这种设置引入了暗能量，而没有调用类似于精粹的场，并且可以应用于各种问题。与尺度相关的$Λ$和G也被自然地纳入广义全息暗能量模型，并应用于宇宙学的不同方面。
2007-07-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Relaxation dark energy in non-critical string cosmologies and astrophysical data
在这次演讲中，我们简要回顾了非临界（耗散）弦宇宙学的基本特征，并将其中一些模型与超新星数据进行了比较。我们特别注意的离壳层和非临界弦宇宙的动力学演化方程的贡献，以及玻尔兹曼方程的物种丰度。后者可能对修改物理上吸引人的粒子物理模型（如超对称性）的天体物理约束产生重要影响。数据拟合表明，非临界弦宇宙学可能是LambdaCDM模型的可行替代方案。
2006-11-26 astro-ph hep-ph hep-th
Gravitational lensing statistical properties in general FRW cosmologies with dark energy component(s): analytic results
各种天文观测一直在为宇宙中存在具有负压的暗能量成分提供强有力的证据。现在有必要在引力透镜统计和其他宇宙学测试中考虑暗能量成分。利用同动距离，我们导出了具有暗能量分量的一般FRW宇宙学模型中奇异等温球集合引起的多重像的光学深度、像分离的期望值和像分离的概率分布的解析而简单的表达式.我们还介绍了这类宇宙学模型的运动学和动力学性质，并计算了经典宇宙学实验中常用的宇宙年龄和距离测度。在某些情况下，我们能够给出比文献中其他地方发现的公式更简单的公式，这可以使暗能量分量的宇宙学测试更方便。
2001-07-13 astro-ph gr-qc
On globally static and stationary cosmologies with or without a cosmological constant and the Dark Energy problem
在经典广义相对论的空间平均非均匀宇宙学框架下，有效爱因斯坦方程控制着宇宙学模型中平均标量变量的区域和全局动力学。一个特殊的解可以用宇宙状态方程来表征。本文指出，在不采用补偿宇宙学常数的情况下，一个全球静态平均的尘埃模型是可能的。本着爱因斯坦最初模型的精神，我们讨论了这种宇宙学的全球性和区域性的后果。然后，我们考虑更广泛的类的全球平稳宇宙学，可以想象在所提出的框架。所有这些模型都是基于平均爱因斯坦方程的精确解，并提供了宇宙学的例子，在一个出的平衡态，我们的特点是信息理论的措施。结果表明，这样的宇宙学保持高幅度的运动学波动，因此往往保持其全球性的属性。对于处于这种状态的$Λ-$驱动的宇宙，尽管是指数膨胀，也是如此。我们概述的关系，暴胀的情况下，并把暗能量问题的角度来看。在这里，有人认为，根据所讨论的宇宙学，通过逆反应效应的暗能量的经典解释是理论上可以想象的，如果物质主导的宇宙出现在一个非微扰状态附近的静态解决方案。我们还讨论了一些警告，提供强有力的反论点的框架中的结构形成的扰动弗里德曼模型。
2005-12-29 astro-ph gr-qc hep-th
Accelerating Cosmologies from S-Branes
我们指出，最近提出的弦/M理论中加速膨胀的平坦四维宇宙模型是作者以S膜的名义发现的依赖于时间的解的一个特例。我们还表明，如果内部空间选择为双曲或平坦空间，则可以从S膜获得类似的加速模型。
2003-06-20 astro-ph gr-qc hep-th
On the spherical collapse model in dark energy cosmologies
研究了暗能量宇宙学中的球形坍缩模型，其中暗能量被模拟为最小耦合的标量场。我们首先遵循标准假设，即暗能量不会在感兴趣的尺度上聚集。详细调查四种不同的流行潜力，我们表明，预测的球形崩溃模型取决于潜在的使用。我们还研究了初始条件的依赖性。其次，我们调查在多远的quintessence场的扰动影响的预测的球形坍缩模型。在这样做时，我们假设场与暗物质一起坍缩。虽然该领域仍然是次主导的维里化的时候，预测是不同的均匀的暗能量组件的情况下。如果场是非最小耦合的，这将特别正确。我们的结论是，为了更好地理解暗能量在高度非线性制度的演变，以使预测使用的模型与暗能量的球形坍缩模型。
2004-04-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Non-linear gravitational clustering in scalar field cosmologies
本文研究了由暗能量主导的宇宙中的非线性引力成团现象，其中暗能量是由一个“精粹”标量场和具有时空变化质量的冷暗物质模拟的。这种类型的模型，其中的可变质量是由依赖于标量场，如弦论或额外的维度建议，已被提出作为一个可行的解决方案的符合问题。本文从广义相对论出发，对暗物质-暗能量系统进行了研究，给出了一个研究标量场宇宙学中结构形成的非线性阶段的一般框架。作为第一个应用程序，温和的非线性演化的暗物质微扰得到一个简单的扩展Zel'dovich近似。我们认为，如果标量场有效势在演化过程中发展出暂时的旋节不稳定性，那么暗能量涨落可能在宇宙结构的形成中起到积极的作用。
2003-08-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmologies with Varying Light-Speed
我们分析了广义相对论的一个概括，它结合了宇宙时间变化的真空中的光速，$c,$和牛顿引力"常数"，$G,$提出的阿尔布雷希特和Maguejo。我们找到精确的解决方案弗里德曼宇宙和确定的变化率的$c$需要解决的平坦度和经典的宇宙学常数问题。潜在的问题，这种方法的解决方案的平坦度和经典的宇宙学常数问题的突出。重新提出了一个更理想的限制，作为一个理论的变化$G$的限制常数$c$和它的关系，与不同的电子电荷和常数$c$的理论进行了讨论。
1998-11-02 astro-ph gr-qc
Unified Dark Matter in Scalar Field Cosmologies
考虑到k-本质模型的一般拉格朗日量，我们通过与流体状态方程参数w_κ相关的变量对它们进行了研究和分类。这允许找到解决方案周围的标量场描述的混合物的暗物质和宇宙学常数，如暗能量，一个例子是纯粹的动力学模型提出的谢勒。在标量场拉格朗日量沿运动方程的解精确恒定的假设下，我们发现了一类k-本质模型，其经典轨迹直接描述了统一的暗物质/暗能量（宇宙学常数）流体.在最简单的情况下，具有正则动力学项的标量场必然导致有效声速c_s=1，从而抑制了物质不均匀性的增长，而更一般的非正则k-本质模型允许当物质占主导地位时c_s << 1的可能性。
2007-10-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on Gauss-Bonnet Gravity in Dark Energy Cosmologies
具有耦合到高斯-博内特拉格朗日的标量场的模型自然地出现在纯高维引力的卡鲁扎-克莱因紧化中。我们研究线性，宇宙学扰动在弱耦合和慢滚的限制，并推导出简单的表达式的主要可观察到的亚视界量：各向异性应力因子，依赖于时间的引力常量，和物质扰动增长因子。利用目前的观测数据，假设暗能量场是慢滚的，我们发现与耦合高斯-邦纳项相关的能量密度的分数不能超过15%。这个界限应该谨慎对待，因为在获得它的数据中有很大的不确定性，即使如此，它也表明用宇宙学观测来约束耦合高斯-邦纳项的未来前景是令人鼓舞的。
2006-12-18 astro-ph gr-qc hep-th
Ghost Cosmology: Exact Solutions, Transitions Between Standard Cosmologies and Ghost Dark Energy/Matter Evolution
最近提出的红外引力修正通过引入鬼标量场的结果在一些有趣的宇宙学和唯象学的影响。在本文中，我们推导出了一些场景的精确宇宙学解，在后期阶段，鬼的行为像暗物质，或暗能量。完整的解决方案提供了有价值的信息的非线性制度超越了渐近一阶分析在文献中提出的。一般的特点是，这些鬼宇宙学引起的辐射占主导地位的阶段（或更一般的幂律膨胀）在早期时代和鬼暗物质之间的平滑过渡。幽灵暗能量主宰了晚期。我们宇宙的当前年龄使我们处于非线性过渡阶段。通过研究时间上的演化，我们发现鬼对普通重子物质和辐射贡献的主导地位可以追溯到最早的时候，以至于Friedmann-Robertson-Walker几何仅由鬼决定了一个很好的近似。我们还发现，在幽灵暗能量场景中，金斯不稳定性发生在晚期，而在幽灵暗物质场景中则不存在。
2004-09-30 astro-ph gr-qc hep-ph
ISW effect in Unified Dark Matter Scalar Field Cosmologies: an analytical approach
本文在基于标量场的统一暗物质模型的框架内对积分萨克斯-沃尔夫效应进行了分析研究，旨在统一描述暗能量和暗物质。计算宇宙微波背景各向异性的温度功率谱，我们能够隔离这些贡献，可能会导致强烈偏离通常的ISW效应发生在$Λ$ CDM宇宙。这有助于突出统一暗物质模型中声速所起的关键作用。我们的处理是完全通用的，因为所有的结果只依赖于暗分量的声速，因此它可以应用于各种统一的模型，包括那些不描述的标量场，但依赖于一个单一的暗流体。
2008-02-13 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on flat cosmologies with tracking Quintessence from Cosmic Microwave Background observations
利用现有的宇宙微波背景（CMB）各向异性数据，我们用跟踪暗能量（或Quintessence）的方法来约束平坦宇宙学中的宇宙学参数。利用COBE/DMR、BOOMERanG、DASI和MAXIMA的组合数据进行最大似然分析，得到了暗能量密度$Ω_{Q}$和状态方程$w_{Q}$、物理重子密度$Ω_{b}h^{2}$、标量扰动谱指数$n_{S}$、张量与标量扰动幅度之比$R$（或张量谱指数$n_{T}$）的估计值.发现暗能量是宇宙学的主要成分$Ω_{Q}=0.71^{+0.05}_{-0.04}$，其状态方程为$w_{Q}=-0.82^{+0.14}_{-0.11}$（68% C.L.）。物理重子密度的最佳拟合值与原始核合成束缚符合得很好。我们没有发现显着的证据偏离标度不变性，虽然一个标量光谱指数略小于单位是边际首选。最后，我们发现宇宙引力波的贡献是可以忽略的。这些结果证实了Quintessence相对于目前CMB数据的普通宇宙学常数来说是稍有优势的。
2002-01-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Conformal Transformations and Accelerated Cosmologies
一个宇宙学理论预言了一个具有恒定暗物质与暗能量比的晚期加速吸引子，可以说是解决了符合问题。这样的宇宙学是在保角变换下的非标准引力理论的背景下自然产生的，因为由此产生的标量场和物质之间的耦合。目前的工作检查四类这些转换的理论，并发现只有一个小的子集-那些与一个单一的标量场-能够解决的巧合问题。
2006-01-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Gauss-Bonnet cosmologies: crossing the phantom divide and the transition from matter dominance to dark energy
状态方程参数$w$小于-1的暗能量宇宙学经常被发现违反零能量条件并表现出不稳定的行为。这个问题的解决方案可能需要存在一个一致的有效理论，该理论只在瞬间违反零能量条件，并且不会发展出任何不稳定性或后期宇宙学的其他病理特征。一个模型，其中包括一个动态标量场$ϕ$耦合到二次黎曼不变量的高斯-邦纳形式是一个可行的建议。这样一个有效的理论被证明承认非奇异的宇宙演化的标量高斯Bonnet耦合范围很广。我们讨论的条件下，我们的模型产生观测支持的标量和张量的波动谱，在宇宙学扰动。该模型能合理解释宇宙从物质主导向暗能量过渡的过程以及宇宙晚期加速现象，为宇宙学修正引力的研究提供了一个有趣的实验平台。
2007-05-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Accelerating Cosmologies from Exponential Potentials
由高维理论的双曲或通量紧致化产生的$V\sim \exp(-2c ϕ/M_p)$形式的指数势，对于获得短周期的加速宇宙膨胀是有意义的。使用类似的潜力，但来自双曲通量紧致化的组合情况下，我们研究了四维平坦（和开放）FLRW宇宙学，并给出解析（和数值）解的尺度因子的指数行为。我们证明了，对于M理论激发的势，如果四维时空的空间曲率为负，宇宙的加速可以是永恒的，而对于空间平坦的宇宙，宇宙的加速只是瞬时的.我们还评论的内部空间的大小及其相关的几何边界上的大规模卡鲁扎-克莱因激发。
2004-08-30 astro-ph gr-qc hep-th
Towards inflation and dark energy cosmologies from modified Gauss-Bonnet theory
我们考虑一个物理上可行的宇宙学模型，除了标准的标量场势外，它的有效作用中还具有场依赖的高斯-博内耦合。在四维有效作用量中这些项的存在引起了一些新的效应，如四维平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙在早期经历了宇宙暴胀，以及在晚期经历了宇宙加速。该模型预测，在通货膨胀期间，密度扰动和引力波的频谱可能会落在实验范围内。此外，该模型提供了一种早期宇宙再加热的机制，类似于在标量场的运动方程中加入摩擦项的模型，可以模拟能量从标量场向物质的传递
2006-05-24 astro-ph gr-qc hep-th
Qualitative Analysis of String Cosmologies
定性分析了由弦有效作用量导出的空间平坦、各向同性和均匀的宇宙学，其中考虑了介子、模、两种形式的势和中心荷亏损的综合效应.后者对定性动态有显著影响。该分析也直接适用于各向异性的Bianchi I型宇宙学。
1999-03-26 astro-ph gr-qc hep-th
Confronting Dark Energy Models with Astrophysical Data: Non-Equilibrium vs. Conventional Cosmologies
我们讨论了宇宙学暗能量模型与高红移超新星数据的拟合。我们考虑一个传统的模型与冷暗物质和宇宙学常数（λ CDM），一个模型调用超视界扰动（SHCDM）和模型的基础上刘维尔弦，其中暗能量是由一个滚动的量子场（Q-宇宙学）。我们表明，一个完整的治疗Q-宇宙学需要仔细讨论非平衡的情况下（离壳效应）。两个主要的高红移超新星数据集提供兼容的LambdaCDM和其他模型的约束。我们恢复了众所周知的结果，LambdaCDM非常适合合并的超新星数据集，超视界模型。我们讨论了模型依赖的壳外修正的Q-宇宙学模型，相关的超新星数据，并表明，该模型同样适合的数据。这种分析可以扩展到宇宙学现象学的其他方面，特别是CMB和重子声学振荡，到目前为止，这些都是用壳层模型来处理的。
2006-10-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Some Observational Consequences of Brane World Cosmologies
宇宙中暗能量的存在是直接或间接地从大量的观测证据中推断出来的。最简单和理论上最吸引人的可能性是真空能量密度（宇宙学常数）。然而，尽管与目前的观测结果一致，这种可能性加剧了众所周知的宇宙学常数问题，需要一个自然的解释，但非零值。在这篇论文中，我们把注意力集中在另一个暗能量候选者上，一个从引力\emph{leakage}到额外维度中产生的暗能量。我们调查的观测约束，从目前的测量角尺寸的高$z$紧凑的无线电源加速模型的基础上，这个大规模的修改重力。在这些模型的背景下，宇宙的预测年龄进行了简要的讨论。我们认为，未来的观测将使这些宇宙学更准确的测试，并可能表明，这种模型构成了一个可行的可能性的暗能量的问题。
2002-05-17 astro-ph gr-qc hep-th
Accelerating Cosmologies with an Anisotropic Equation of State
如果暗能量状态方程是各向异性的，宇宙的膨胀率在后期变得依赖于方向。我们表明，这样的模型不仅是宇宙学上可行的，但他们可以解释一些观测到的异常的CMB，并揭示了一些符合问题。可能的各向异性，然后可以通过研究它的影响，从几个观测推断的光度距离红移关系的约束。作为这种可能性的一个例子，矢量场作用的暗能量。
2008-01-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Backreaction of superhorizon perturbations in scalar field cosmologies
有人认为宇宙的加速可能是由于对弗里德曼-罗伯逊-沃克背景的扰动的反作用。对于一个由冷暗物质主导的宇宙，超视界扰动的反作用不能驱动加速。我们将这一结果推广到冷暗物质和标量场的模型。我们表明，标量场只能通过其势的恒定或接近恒定的标准机制来驱动加速度（即，宇宙学常数）;没有涉及超视界反作用的单独机制。这排除了文献中提出的一些模型。
2008-08-08 astro-ph gr-qc hep-th
Challenges for scaling cosmologies
一个旨在解决巧合问题的宇宙学模型应该表明，从某个时间开始，暗能量和暗物质遵循相同的标度解。同时，该模型应包含一个足够长的物质主导的时代，发生在加速之前，以保证减速时代和结构的形成。因此，一个成功的宇宙学模型需要一系列的历元，即辐射时代，物质主导时代和最终加速标度吸引子与$Ω_ϕ \simeq 0.7$的发生。在暗能量与暗物质之间的耦合$Q$是场$ϕ$的自由函数的情况下，导出了具有标度解的标量场拉格朗日量的一般形式.然后，我们表明，而令人惊讶的是，上述序列的时代不能发生的广义耦合标量场拉格朗日量，包括，据我们所知，在目前的文献中的所有缩放模型的一个巨大的类。
2006-05-19 astro-ph gr-qc hep-ph
