A k-essence Model Of Inflation, Dark Matter and Dark Energy

利用ESSENCE和Gold超新星数据结合其他宇宙学探测对加速宇宙的约束

Constraints on accelerating universe using ESSENCE and Gold supernovae data combined with other cosmological probes

我们使用最近观察到的数据：192颗ESSENCE Ia型超新星（SNe Ia）、182颗Gold Ia型超新星、3年WMAP、SDSS重子声峰、星团中X射线气体质量分数和观测$H(z)$数据，以约束加速宇宙模型。结合192个ESSENCE数据和观测的$H(z)$数据约束一个参数化的减速参数，得到了跃迁红移和电流减速参数$z_{T}=0.632^{+0.256}_{-0.127}$，$q_{0}=-0.788^{+0.182}_{-0.182}$的最佳拟合值。进一步，利用$Λ$ CDM模型和两个模型无关的暗能量状态方程，我们发现192个ESSENCE数据和其他四个宇宙学观测的组合约束得到的$Ω_{0m}$和$q_{0}$值比182个Gold数据和其他四个观测的组合约束小，但$z_{T}$值比182个Gold数据和其他四个观测的组合约束大.最后，根据赤池信息准则，它表明，最近观察到的数据同样支持三个暗能量模型：$Λ$ CDM，$w_{de}(z)=w_{0}$和$w_{de}(z)=w_{0}+w_{1}\ln(1+z)$。

用当前宇宙学观测探测暴胀和暗能量

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。

暗能量性质的观测约束：来自ESSENCE超新星巡天的第一批宇宙学结果

Observational Constraints on the Nature of the Dark Energy: First Cosmological Results from the ESSENCE Supernova Survey

我们利用ESSENCE超新星巡天中的60颗Ia型超新星（SNe Ia），给出了对暗能量状态方程参数w=P/（rho c^2）的限制。假设宇宙是扁平的，我们推导出了一组关于暗能量性质的约束条件。通过对来自重子声学振荡的（Omega_M，w）进行约束，我们得到静态状态方程参数w=-1.05 ^{+0.13}_{-0.12}（stat; 1 sigma）+-0.11（sys）和Omega_M=0.274^{+0.033}_{-0.020}（stat; 1 sigma），最佳拟合卡方/自由度为0.96。这些结果与超新星遗产调查在测量超新星距离和红移的类似计划中报告的结果一致。我们评估了影响超新星观测的系统误差来源，并提出了探索这些影响的蒙特卡罗模拟。目前，最大的系统，目前有可能影响我们的测量是灭绝的治疗，由于在超新星宿主星系的尘埃。将我们的ESSENCE SNe Ia集合与SuperNova Legacy Survey SNe Ia结合，我们得到了一个联合约束w=-1.07 ^{+0.09}_{-0.09}（stat; 1 sigma）+- 0.12（sys），Omega_M=0.267^{+0.028}_{-0.018}（stat; 1 sigma），最佳拟合chi^2/DoF为0.91。目前的Ia超新星数据与一个宇宙学常数完全一致。

两测度理论的微调自由范式：K-本质、曲率初始奇异性的缺失和优雅退出零宇宙学常数态的暴胀

Fine Tuning Free Paradigm of Two Measures Theory: K-Essence, Absence of Initial Singularity of the Curvature and Inflation with Graceful Exit to Zero Cosmological Constant State

在宇宙学的背景下，详细探讨了双测度场论（TMT）中的引力场部分。该模型具有尺度不变性，但由于TMT动力学的内在特征，该尺度不变性被自发破缺。有效的模型代表了一个明确的例子，有效的k-本质产生的第一原则，没有任何外来的基本行动。根据在参数空间中的区域的选择，TMT表现出不同的宇宙动力学可能的输出：a）缺乏初始奇异性的曲率，而其时间导数是奇异的。这是一种“突然”的奇异性研究巴罗纯运动的理由。b）在随后的演化阶段中的幂律膨胀。取决于参数空间中的区域（但没有微调），暴胀以优雅的退出结束，要么进入具有零宇宙学常数（CC）的状态，要么进入由小CC和具有类五重势的场φ驱动的状态。c）解决旧CC问题的可能性。从高层管理团队的角度来看，为什么传统的场论无法解决旧的CC问题（没有微调）变得很清楚。d）TMT使得能够以两种方式实现小CC而无需微调量纲参数：通过跷跷板型机制或由于TMT与常规场论（即，在作用中仅具有积分sqrt{-g}的测量的理论）之间的对应原理。e）有一个很宽的参数范围，使得在晚期时间宇宙中：状态方程w=p/ρ<-1; w从下面渐近地（随着t \to \infty）接近-1; ρ接近一个常数，它的小不需要对维数参数进行微调。

暗能量与宇宙曲率：Monte-Carlo马尔可夫链方法

Dark energy and cosmic curvature: Monte-Carlo Markov Chain approach

我们利用Monte-Carlo马尔可夫链方法，通过拟合两种流行的暗能量参数化方法，对观测数据进行了暗能量性质和宇宙曲率的研究。新的182颗金超新星Ia数据和ESSENCE数据都对暗能量模型$w_0+w_a z/(1+z)$的DE参数和宇宙曲率给出了很好的约束。宇宙曲率是$|Ω_k|\la 0.03$。对于暗能量模型$w_0+w_a z/(1+z)^2$，ESSENCE数据对宇宙曲率有较好的约束，我们得到了$|Ω_k|\leq 0.02$ .

K-本质热力学

Thermodynamics of k-essence

利用有限温度下的场论形式讨论了暗能量的热力学性质。特别是，我们将我们的形式主义的一个纯粹的动力学类型的k-本质。我们一般地指出，与暗能量有关的熵总是等于或大于零。因此，与通常所说的相反，违反零能量条件（幻影暗能量）并不一定会产生负熵。此外，我们还发现k-本质场的热涨落可以用一个有效自由度为cs ^{-3}的自由玻色子气体来表示。

作为统一的暗物质的质子动力学k-本质

Purely kinetic k-essence as unified dark matter

我们研究k-本质模型中的拉格朗日p是一个函数，只有一个标量场φ的衍生物，并不依赖于明确的φ。对于p的任意函数形式，φ的演化可以用精确的解析解给出。在p的函数形式上的相当一般的条件下，这样的模型可以演化到以密度标度为特征的状态，标度因子为rho = rho_0 + rho_1（a/a_0）^{-3}，但声速c_s^2始终<< 1。这样的模型可以作为暗物质和暗能量的统一模型，同时避免了广义Chaubergin气体模型的问题，这是由于在这些模型中不可忽略的声速。c_s << 1的暗能量分量抑制了大角度尺度上的宇宙微波背景起伏。

膨胀是幻影场的一般特征--而不是大裂缝

Inflation is the generic feature of phantom field-not the big-rip

本文给出了广义k-本质拉格朗日量对应的幻象场的一类解，采用了一种简单的方法，为探索许多这样的解提供了空间。所有具有动力学状态参数的解都渐近地接触魔线w =-1。常数状态方程的解可以表示幻影宇宙学、量子宇宙学或普通的标量场宇宙学，这取决于理论参数的选择。当w近似等于-1时，通过哈勃参数，quintessence和phantom模型是无法区分的。最后，暴胀而不是大撕裂被发现是幻影宇宙学的一般特征。

Ia型超新星和宇宙的加速：来自ESSENCE超新星调查的结果

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。

从quintessence和k-本质场出发的仿射物态方程

Affine equation of state from quintessence and k-essence fields

我们探讨了一个具有适当拉格朗日量的标量场可以用仿射正压状态方程模拟理想流体的可能性。后者可以被认为是一个普通的宇宙学暗成分，演化为一个有效的宇宙学常数加上一个广义的暗物质。因此，它可以被用作暗能量或统一暗物质的简单唯象模型。此外，它可以近似（直到能量密度的一阶）任何正压暗流体与任意状态方程。我们发现，两种类型的拉格朗日的标量场可以重现所需的行为：quintessence类与双曲势，或一个纯粹的动力学k-本质之一。我们讨论的行为，这两类模型的宇宙学背景的角度来看，我们给他们可能的聚类性质的一些提示。

冷和混合暗物质模型的COBE-DMR归一化

COBE-DMR-normalisation for Cold and Mixed Dark Matter Models Inflationary Cosmogony

黄道和银河坐标系下的两年COBE-DMR 53和90 GHz天空图用于确定暴胀、扁平、暗物质主导的宇宙模型的标准化。适当归一化的冷和混合暗物质模型，计算的Ω_重子和h的值的范围内，和几个值的冷热暗物质丰度比，然后在宇宙中的结构的各种措施进行比较。

用Brans-Dicke理论研究暗物质晕和转动曲线

Dark Matter Haloes and Rotation Curves via Brans-Dicke Theory

本文将Brans-Dicke（BD）引力理论作为k-本质的一种可能理论。然后从（已经知道的）Brans-Dicke-Schwarzschild解决方案，它可以代表重力束缚的静态配置的BD标量k-本质，这些配置是否可以重现银河系暗物质晕的观察到的属性的问题已经得到解决。人们已经意识到，BD标量k-本质确实可以聚集成具有平坦旋转曲线的暗物质晕状物体，同时在更大尺度上表现出类似暗能量的负压。

多个动力学k-本质、幻影屏障穿越和稳定性

Multiple kinetic k-essence, phantom barrier crossing and stability

我们调查模型的暗能量与纯动力学的多个k-本质源，允许跨越的幻影分界线，而不违反条件的稳定性。我们知道，如果有一个以上的动力学k场，我们就有可能建立暗能量模型，其状态方程参数$\wx$在最近的红移处穿过-1（幻影势垒），正如超新星Ia和其他观测探测器所指出的那样。然而，这样的模型可能会遭受宇宙学不稳定性，因为当$\wx = -1$势垒被跨越时，暗能量密度扰动的有效传播速度$\cx$可能变成{ \it imaginary}。计算出$\cx$的表达式，我们发现多个动力学k-本质场确实导致$\wx = -1$穿越暗能量模型，满足稳定性判据$\cx^2 \geq 0$以及条件$\cx \leq 1$（自然单位），这意味着暗能量不是超光速的。作为一个具体的例子，我们构建了一个幻影障碍交叉模型，涉及三个k场，其中$\cx$是一个常数，位于0和1之间。该模型与超新星Ia Union的最新数据拟合良好，最佳拟合表明，$\wx$在红移$z \sim 0.2$处穿过-1，而暗能量密度在更高的红移处几乎跟踪物质密度。

动力学K-精华和精髓

Kinetic k-essence and Quintessence

具有非正则动能项的暗能量模型，k-本质，可以具有不同于正则标量场的动力学和声速性质。专注于纯动力学项拉格朗日，这在技术上是自然的，我们调查的状态方程动力学和声速行为的限制，以及在何种程度上，这些模型可以从精髓分离。

作为暗物质-暗能量统一模型的Brans-Dicke理论

Brans-Dicke Theory as a Unified Model for Dark Matter - Dark Energy

Brans-Dicke（BD）引力理论被认为是k-本质与引力耦合的可能理论。然后已经意识到，BD标量场确实扮演了k-本质的角色，但以一种非常独特的方式将其与文献中研究的其他k-本质场区分开来。也就是说，首先在BD标量场主导的时代，当来自这种k-本质的贡献超过来自其他类型物质的贡献时，BD理论预测了一个未知的{ \it零加速}时代的出现，这是一个中间阶段，充当减速物质主导时代和加速阶段之间的"交叉桥梁“。在意识到这一点之后，接下来，对这种k本质对物质主导时代和加速时代的进化行为的影响进行了更深入的研究。研究结果表明，BD标量场在这两个晚期阶段之间插入了{ \it smoothly}，在一定程度上加快了物质主导阶段的膨胀速率，同时在一定程度上减慢了加速阶段的膨胀速率.因此，新发现的BD标量场占主导地位的时代介于这两个之间，宇宙演化的晚期似乎是三个阶段的混合序列。

K-Essence的光环

Haloes of k-Essence

我们研究引力束缚的静态和球对称的k-本质场的配置。特别是，我们调查这些配置是否可以重现暗物质晕的属性。我们考虑的拉格朗日类导致非各向同性流体的正压和多方状态方程。后者包括经常被认为是Chaubergin气体的微观实现，我们发现它可以聚集成具有平坦旋转曲线的暗物质晕状物体，同时在宇宙尺度上表现出暗能量般的负压。我们补充我们的研究与一系列正式的一般性结果的稳定性和非正则标量场理论的初始值制定，我们还讨论了一类新的deSitter解决方案与类空场梯度。

用单一场实现暴胀、暗物质和暗能量的三重统一

Triple unification of inflation, dark matter, and dark energy using a single field

我们构造了一个明确的方案，即在早期宇宙中驱动膨胀的相同物质可以包括在现在的宇宙中的暗物质，使用一个简单的二次势。在膨胀和预热之后，暴胀子/暗物质粒子的密度通过一段时间的热膨胀降低到观察到的水平，该时间段已经在文献中出于其他原因而被引用。在弦景观的背景下，我们可以进一步论证这个场的非零真空能量，从而将暴胀、暗物质和暗能量统一为一个基本场。

标量场宇宙学中的统一暗物质

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。

暗能量和暗物质模型中的低尺度暴胀

Low-scale inflation in a model of dark energy and dark matter

我们提出了一个完整的粒子物理模型，解释了现代宇宙学的三个主要问题：暴胀，暗物质和暗能量，并给出了一个机制，leptogenesis。该模型有一个新的规范群$SU(2)_Z$，它在$Λ\sim 10^{-3}$ eV的尺度上增长得很强。我们专注于模型的通货膨胀方面。暴胀发生在低尺度的科尔曼-温伯格势下，低至$\sim 6\times 10^5\gev$，与观测数据一致。

暗能量、暴胀和宇宙巧合问题

Dark energy, inflation and the cosmic coincidence problem

我们表明，全息暗能量可以解释为什么目前的暗能量密度是如此之小，如果有一个足够的膨胀在早期宇宙的通货膨胀。也有人建议，与e-折叠$N\simeq 65$的数量膨胀可能解决宇宙符合问题在这种情况下。假设今天的暴胀和幂律加速阶段，我们得到近似公式的事件视界大小的宇宙和暗能量密度作为时间的函数。一个简单的数值研究利用公式很好地再现了观察到的暗能量的演变。理论和观测数据之间的这种非平凡匹配支持了暴胀和全息暗能量模型。

暴胀与暗物质的统一模型

Unified Model for Inflation and Dark Matter

我们提出了一个模型，其中包含一个新的复标量场$Ψ$，与一个新的实标量场，$χ$，和一个有效的潜力，其对称性几乎是精确的，明确打破了普朗克尺度效应。我们研究了{ \em暴胀}与宇宙的{ \em暗物质}相联系的可能性。我们发现，指数小显式破碎，该模型占一段时间的膨胀在早期宇宙，并给出了一个暗物质候选粒子。

暴胀和混合暗物质模型

Inflation and Mixed Dark Matter Models

最近的大尺度结构观测，包括COBE，促使许多作者讨论标准冷暗物质模型的修改。其中两个，倾斜的光谱和对COBE的引力波贡献，在通常的假设下，暴胀产生原始扰动，在某种程度上是理论所要求的。第三个，其动机来自于观察的对比，是引入热暗物质的一个成分，给出混合暗物质模型。我们讨论了这些修改的影响。如果混合暗物质被证明是必要的，那么暴胀模型将受到非常强的约束。

Phantom K-本质理论的稳定性

On the Stability of Phantom K-essence Theories

我们表明，幻影暗能量，如果它是由一个K-本质理论描述，有三个基本问题：第一，它的哈密顿量是无界的从下面。第二，经典稳定性排除了状态方程越过“λ势垒”$w_Λ=-1$。最后，状态方程和声速都是无界的--第一个，从下面开始，第二个，从上面开始--如果动力学项不受动力学的限制。

暗旋量暴胀--理论入门与动力学

Dark spinor inflation -- theory primer and dynamics

讨论了单个暗旋量场驱动的暴胀。我们定义了暗旋量场的概念，并导出了这种物质源的宇宙学场方程。确定了暴胀的条件，并给出了一个精确可解的模型。我们求出了该场量子涨落的功率谱，并与标量场暴胀的结果进行了比较。

暴胀、再加热和暗物质

Inflation, Reheating and Dark Matter

在最近的一篇论文中，Liddle和Urena-Lopez提出，要有一个统一的暴胀和暗物质模型，就必须有一个适当的再加热过程，其中部分暴胀子场仍然存在。在本文中，我提出了一个模型，这是可能的。我发现，结合由暴胀子产物产生的等离子体质量的影响，使我们能够停止这一过程。提出了一个数值估算模型。

弦景观中的暴胀、暗物质和暗能量

Inflation, dark matter and dark energy in the string landscape

我们考虑的条件需要统一的描述暗物质，暗能量和通货膨胀的背景下，字符串景观。我们发现暴胀子场的不完全衰变给出了单个场负责这三种现象的可能性。相比之下，将暗物质和暗能量统一到一个单独的场中，与暴胀子分离，似乎相当困难。

Cosmological tachyon condensation

We consider the prospects for dark matter/energy unification in k-essence type theories. General mappings are established between the k-essence scalar field, the hydrodynamic and braneworld descriptions. We develop an extension of the general relativistic dust model that incorporates the effects of both pressure and the associated acoustic horizon. Applying this to a tachyon model, we show that this inhomogeneous "variable Chaplygin gas" does evolve into a mixed system containing cold dark matter like gravitational condensate in significant quantities. Our methods can be applied to any dark en…

修正引力作为暗能量、暴胀和暗物质的现实候选者

Modified gravity as realistic candidate for dark energy, inflation and dark matter

本文综述了几个通过太阳系和宇宙学检验的局部修正引力模型中早期暴胀与晚期加速的统一。同时也证明了对作用量的非定域引力修正并不破坏这种统一的可能性。这种模型中的复合引力子自由度引起了暗物质效应。

两测度场论的k-本质、温伯格宇宙学常数No-Go定理的回避及其它暗能量效应

k-Essence, Avoidance of the Weinberg's Cosmological Constant No-Go Theorem and Other Dark Energy Effects of Two Measures Field Theory

在宇宙学的背景下，详细探讨了双测度场论（TMT）中的引力场部分。有效拉氏量的依赖性仅表现为标度不变性的自发破坏。如果不进行微调，有效的拉格朗日函数p（λ，X）二次依赖于动能X.因此，TMT可以代表一个明确的例子，有效的k-本质所产生的第一原则，没有任何外来项的基本行动，旨在获得这一结果。根据在参数空间中的区域的选择，TMT表现出不同的可能的宇宙动力学输出：a）旧的宇宙学常数（CC）问题的分辨率的可能性。从高层管理团队的角度来看，它变得很清楚，为什么旧的CC问题不能解决（没有微调）在传统的场论（即理论与只有措施的整合\sqrt{-g}的行动）。b）没有任何微调的幂律暴胀可以以围绕具有零CC的状态的阻尼振荡结束。d）有一个很宽的参数范围，使得：在晚期时间宇宙中w=p/ρ<-1，并且从下面渐近地（当t \to \infty）接近-1; ρ接近一个宇宙学常数。CC的小可以在不微调维度参数的情况下实现：通过跷跷板型机制或由于TMT与常规场论之间的对应原理。

连接暗能量和暗物质的暴胀宇宙学

Inflationary Cosmology Connecting Dark Energy and Dark Matter

暗能量的Kination主导的精粹模型具有一个有趣的特征，即与标准宇宙学的预测相比，热冷暗物质的残余丰度可以显著增强。以前的处理，这样的模型不包括一个现实的嵌入通货膨胀的初始条件。我们通过构造一个可行的暴胀模型来弥补这种情况，在这个模型中暴胀子和精粹场是相同的标量自由度。在暴胀之后，通过暴胀子的强推或“踢”来实现Kination支配，并且根据模型参数可以实现足够的再加热。这使我们能够探索模型依赖和模型无关的宇宙学预测这种情况。我们发现，测量的B模式CMB偏振可以排除这类情况下几乎独立的模型。我们还讨论了这类模型的其他实验可访问的签名。

全息暗能量的暴胀

Inflation with Holographic Dark Energy

我们研究全息暗能量对暴胀范式的修正。详细研究了暴胀宇宙中全息暗能量的演化，并对全息暗能量对原初标量功率谱的修正进行了模型无关分析.事实证明，修正一般使光谱更红。为了与实验数据一致，必须对再加热温度有一个上限。我们还讨论了由于不同的红外截止选择的校正。

$ν$ MSM、暴胀和暗物质

The $ν$MSM, Inflation, and Dark Matter

我们展示了如何扩大的$ν$ MSM（标准模型的最小扩展由三个右手中微子），将通货膨胀和提供一个共同的来源，电弱对称性破缺和右手中微子的质量。除了暴胀理论之外，这个理论还可以同时解释宇宙中的暗物质和重子不对称性;它与中微子振荡的实验以及所有天体物理学和宇宙学对无菌中微子作为暗物质候选者的限制是一致的。暴胀子的质量可以比电弱标度小得多。