Dynamical Chameleon Neutron Stars: stability, radial oscillations and scalar radiation in spherical symmetry
标量-张量理论的现象学在大尺度（例如宇宙学）上与广义相对论有很大的不同，它们通常不能通过局部的实验检验（例如在太阳系中），除非它们提出了一个合适的“屏蔽机制”。变色龙屏蔽就是一个例子，它可以在高密度环境中恢复局部广义相对论行为，至少在弱场和准静态结构中是这样。在这里，我们测试的有效性变色龙筛选强场和高度相对论/动力学条件下，进行完全非线性模拟的中子星受到初始扰动，导致他们振荡，甚至崩溃的黑洞。我们证实，屏蔽变色龙星是稳定的足够小的径向振荡，但后者的频谱显示偏离广义相对论的预测。我们还计算了坍缩过程中产生的标量通量的黑洞，并评论其可探测性与未来的引力波干涉仪。
2021-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Derivative Chameleons
我们考虑广义变色龙模型，其中物质和引力几何之间的共形耦合不仅是变色龙场的函数，而且是其衍生物通过高阶坐标不变量。具体地说，我们考虑第一个这样的非平凡共形因子A（λ，X），其中X是λ的正则动力学项。相关的现象学的研究，我们表明，这样的理论有一个新的通用质量改变机制，可能有助于在密集的环境中产生足够大的变色龙质量。最一般的有效电位推导出这样的衍生变色龙设置和明确的例子。有趣的是，这向我们指出了一个纯粹的衍生变色龙的存在，它受到了π的移位对称性的保护。我们还讨论了潜在的幽灵般的不稳定性与质量提升机制，并找到另一个，质量降低和不稳定性，分支的解决方案。这表明，除非进行微调，否则稳定的导数模型实际上是典型的反变色龙，在稠密环境中抑制了场的质量。此外，我们调查修改薄壳制度，并证明了一个不去定理变色龙效应在非共形几何的非正式类型。
2012-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
How to Avoid a Swift Kick in the Chameleons
最近有人认为，变色龙与物质场的共形耦合为早期宇宙宇宙学带来了一个问题。在早期宇宙中，当标准模型的自由度变得非相对论性时，变色龙被吸引到“冲浪”解，因此它以太大的速度到达潜在的最小值。这导致了变色龙质量的快速变化和高能模式的激发，对大爆炸核合成的经典处理产生了怀疑。在这里，我们提出了DBI变色龙，一个一致的高能量的变色龙理论，动态地使其弱耦合到早期宇宙的物质，从而消除了不利影响的“踢”的修改。这是在没有对变色龙和物质场之间的耦合进行任何微调的情况下完成的，并保留了它在太阳系中的屏蔽能力。我们证明了这一点明确的分析和数值结果相结合。
2016-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Low-Energy Potential for Slow Dirac Fermions in Einstein-Cartan Gravity with Torsion and Chameleon
在Einstein-Cartan引力场中，我们导出了质量为m的慢狄拉克费米子与引力场、变色龙场和挠率场耦合的最一般的有效低能势，其量级为O（1/m）.所得结果可用于地面实验室引力、变色龙和扭转相互作用的实验分析。我们讨论了使用由设备旋转引起的旋转坐标系来测量由最小扭转-费米子耦合引起的扭转矢量和张量分量（Ivanov和Wellenzohn，Phys.Rev.D92，065006（2015））。使用由Obukhov、Silenko和Teryaev（Phys. Rev. D84，024025（2011））提出的弯曲时空在旋转坐标系中的度规张量的最一般形式，我们通过包含变色龙场来扩展这个度规，并计算维尔拜因场的集合，根据该集合，狄拉克费米子通过最小的挠率-费米子耦合与挠率矢量和张量分量耦合。对于这样一组vierbein场，我们讨论了慢狄拉克费米子的有效低能势的一部分，耦合到引力场，变色龙场和扭转场，在大费米子质量展开中达到O（1）阶。
2015-11-24 gr-qc hep-ph
Tests of gravitational scalar polarization and constraints of chameleon $f(R)$ gravity from comprehensive analysis of binary pulsars
变色龙$f(R)$引力理论等价于一类具有变色龙屏蔽机制的标量-张量引力理论，使得该理论能够满足引力的局部检验。在变色龙$f(R)$框架下，研究了变色龙机制对双星轨道演化的影响，详细计算了双星轨道的后开普勒（PK）效应（近星点推进、Einstein延迟、Shapiro延迟、轨道周期衰减和偏心率衰减）.广义相对论（GR）和变色龙$f(R)$之间PK效应的差异通过星的紧致度和理论参数的组合来优雅地量化。我们使用质量半径关系来打破这两个参数之间的简并性，从而使我们能够约束理论。模拟了中子星（NS）-白矮星（WD）双星的轨道周期和偏心率随时间的演化，结果表明，由于变色龙$f(R)$中偶极辐射的发射，中子星-白矮星双星的轨道演化比GR中的轨道演化快.我们使用从三个NS-WD二元混合物的PK参数的可观测值，通过执行蒙特卡罗模拟对变色龙$f(R)$和可能偏离GR施加约束。我们发现PSR J1738 $+$ 0333是这些系统中变色龙$f(R)$最具约束性的测试。我们的研究结果表明，没有确凿的证据存在的螺旋度-0或螺旋度-1的极化状态诱导偶极辐射，排除显着的强场偏差，并确认GR仍然是有效的强场非对称系统。
2022-07-03 gr-qc
Cosmology of Chameleons with Power-Law Couplings
在变色龙场论中，一个标量场可以与具有引力强度的物质耦合，并且由于自相互作用和与物质的耦合的结合，仍然可以避开局部引力约束。最初，这些理论是在与物质的恒定耦合下提出的，然而，变色龙机制也扩展到耦合变得依赖于场的情况。研究了具有幂律耦合和幂律势的变色龙模型的宇宙学。结果发现，这些广义变色龙，当可行的，有一个非常接近LCDM的背景扩展，但在某些特殊情况下，可以提高增长的线性微扰在低红移。对于模型，我们认为它被发现，这个区域的参数空间被排除了当地的重力约束。仅对暗物质施加耦合，避免了局部约束，并且可以在线性物质扰动上具有可观测的签名。
2011-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
No-Go Theorems for Generalized Chameleon Field Theories
变色龙，或其概括，是一个光标量耦合到物质的引力强度，但其表现形式取决于周围的物质密度。一个关键特征是，在高密度环境中抑制其影响的屏蔽机制由局部标量场值决定。在非常一般的条件下，我们证明了两个定理限制其宇宙学的影响：i）这样的标量的康普顿波长可以在目前的宇宙密度最多Mpc，这限制了它的影响，以非线性尺度; ii）的共形因子有关爱因斯坦和约旦框架的比例因子基本上是恒定的最后哈勃时间，这排除了自加速的可能性。这些结果意味着变色龙般的标量场对线性尺度的增长历史的影响可以忽略不计;引用变色龙般的标量来解释宇宙加速的理论依赖于一种形式的暗能量，而不是真正的修正引力效应。我们的分析适用于一个广泛的类变色龙，变色龙和变色龙理论。
2012-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutron Stars in Screened Modified Gravity: Chameleon vs Dilaton
我们认为标量场轮廓周围的相对论紧凑的对象，如中子星的范围内修改的重力模型与屏蔽机制的变色龙和Damour-Polyakov类型。我们主要集中在逆幂律变色龙和环境依赖的变色龙作为这两种机制的例子。我们讨论了修改后的Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程，然后实现了一种松弛算法来数值求解标量轮廓。我们发现，变色龙和变色龙的行为以类似的方式，有一个大的退化之间的修改后的重力参数和中子星状态方程。这是由各种模型参数的质量-半径关系的修改例示的。
2017-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Non-Relativistic Approximation of the Dirac Equation for Slow Fermions in Static Metric Spacetimes
我们分析了狄拉克方程的非相对论近似的慢费米子运动的时空与静态度规，造成的弱引力场的地球和变色龙场，并推导出最普遍的有效引力势，诱导的静态度规的时空。利用标准的Foldy-Wouthuysen（SFW）变换导出了Dirac方程的非相对论性Hamilton算符。我们讨论了变色龙场作为挠率场的源以及挠率场与物质的相互作用。
2014-06-10 gr-qc hep-ph nucl-ex
Chameleons with Field Dependent Couplings
某些标量-张量理论表现出所谓的变色龙机制，即标量场的观测特征被自相互作用和与周围物质的相互作用所隐藏。并非所有的标量张量理论都表现出这样的变色龙机制，这种机制最初是在具有逆幂失控势和与物质的场无关耦合的模型中发现的。本文研究了具有场依赖耦合和幂律势的标量场场论。我们证明了该理论确实是一个变色龙场论。我们发现薄壳解决方案的球体和Eöt-Wash实验，第五力搜索和卡西米尔力实验的后果进行调查。要求标量场逃避引力测试，我们发现，耦合是敏感的质量尺度，这是今天的哈勃尺度的顺序。
2010-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Chameleon Field be identified with Quintessence ?
在Einstein-Cartan引力理论的变色龙场，改变其质量依赖于其环境的密度，我们分析了宇宙演化的Friedmann-Einstein方程的膨胀参数$a$只依赖于时间。我们分析的问题，识别的变色龙领域的精髓，即一个典型的标量场负责暗能量动力学和加速宇宙膨胀。我们表明，由于宇宙学常数，有关的遗迹暗能量密度，是由扭转（天体物理学。J.829，47（2016）），变色龙场原则上可能具有某些本质的性质，例如对暗能量动力学和宇宙膨胀的加速甚至对后期加速的影响，但它不能完全与本质等同。
2020-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting Chameleon Dark Energy via Electrostatic Analogy
宇宙后期的加速膨胀可能是由小尺度上的标量场造成的，就像变色龙或变色龙场景一样。我们提出了这样的标量场和静电薄壳配置之间的类比，它允许一般扩展机构的场分布的计算。有趣的是，磁场显示出一种“避雷针”效应，即在尖形或细长形物体的两端附近增强。从这个对应关系，我们表明，非球形测试机构沉浸在背景场将经历一个净扭矩所造成的标量场。这种效应在引力的情况下没有对应物，可以在未来的实验中进行测试。
2012-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chameleon stars
我们考虑一个引力球对称位形，它由一个非极小耦合的标量场和以理想流体形式存在的普通物质组成。对于这个系统，我们发现静态的，定期的，渐近平坦的相对论和非相对论的情况下的解决方案。结果表明，非最小相互作用的存在下，导致实质性的变化，在径向物质分布的恒星和恒星的总质量。一个简单的稳定性测试表明，对于本文中使用的参数的选择，解决方案是不稳定的。
2011-08-22 astro-ph.SR gr-qc
Quantum effects and stability of chameleon cosmology
解释宇宙加速膨胀的一种可能性可能与宇宙学演化标量的存在有关，其质量取决于局部物质密度（变色龙宇宙学）。我们指出，在这种标量张量理论中，物质的量子效应产生了与变色龙标量场相关的共形反常。这种共形反常给变色龙场的运动方程增加了高阶导数项。结果，出现不稳定的主要可能性。这些不稳定性在小曲率下似乎无关紧要，但在引力场较强的区域可能变得危险。
2003-11-10 astro-ph gr-qc hep-th
Spin Precession of Slow Neutrons in Einstein-Cartan Gravity with Torsion, Chameleon and Magnetic Field
本文分析了在有挠率、变色龙和磁场的爱因斯坦-嘉当引力中慢中子的自旋进动。为了推导中子自旋的海森堡运动方程，我们使用Ivanov和Wellenzohn（Phys. Rev. D92，125004（2015））推导的慢中子的有效低能势，耦合到1/m阶的引力场、变色龙场和扭转场，其中m是中子质量。除了这种低能相互作用，我们还开启了慢中子与磁场的相互作用。证明了在旋转坐标系中运动的费米子（中子）的Dirac Hamilton算符，在引力场、变色龙场和挠率场的线性阶近似下，包含了由挠率标量和张量自由度引起的挠率-费米子（中子）相互作用的反厄米算符.这种反厄米算子违反CP和T不变性。我们可以假设，在旋转的宇宙和星系中，所得到的反厄米挠率-费米子相互作用可能是i）宇宙中CP和T不变性的破坏和ii）重子不对称性的起源。
2016-02-28 gr-qc hep-ph nucl-th
Chameleon f(R) gravity in the virialized cluster
当前来自大尺度结构的对f（R）重力的约束处于渗透到一个区域的边缘，在该区域中，修改后的力变得非线性地被抑制。为了在这些尺度上对观测值进行一致的处理，我们研究了变色龙和线性化Hu-Sawicki f（R）引力暗物质N体模拟中产生的簇数量。我们发现，标准Navarro-Frenk-White晕密度分布和径向幂律的赝相空间密度提供了同样好的拟合f（R）集群，因为他们在牛顿的情况下。我们给出定性的论据，为什么这应该是这样的。对于实际应用，我们推导出解析关系，例如，的f（R）的标量场，引力势，和速度色散内看到的维里化集群。这些函数基于适合模拟的三个自由度，即，特征密度、尺度和速度弥散。我们进一步分析了这些拟合参数的预测从引力坍缩和Jeans方程，这被发现是同意很好的模拟。我们的分析结果可以用来一致地约束变色龙f（R）引力与未来的观测维里化集群规模，而无需运行大量的模拟。
2013-10-28 astro-ph.CO gr-qc
$F(R)$ gravity in the early Universe: Electroweak phase transition and chameleon mechanism
人们普遍认为，筛选机制是修正引力理论的一个基本特征。虽然在过去的十年中，这种机制已经被彻底研究，但他们的分析是基于物质场的经典配置。在本文中，我们证明了一个新的配方的变色龙机制在$F(R)$引力理论，揭示量子场理论的变色龙机制，以及相关的标量物理，诱导的物质部门。基于超越粒子物理学标准模型的尺度不变扩展方案，我们揭示了宇宙历史中变色龙机制的潜在缺失，在该方案中，一个现实的电弱相变，可能产生今天宇宙的适当数量的重子不对称性，同时打破了早期宇宙的尺度不变性.值得注意的是，物质扇区对能量-动量张量迹的贡献与经典理想流体近似下的计算结果在同一数量级上，尽管该理论涉及非平凡的电弱-相变环境。我们还简要地讨论了由电弱相变引起的标量场的振荡和非张量引力波的间接产生。
2019-10-02 gr-qc hep-ph hep-th
Massive graviton dark matter with environment dependent mass: A natural explanation of the dark matter-baryon ratio
我们提出了一个方案，可以自然地解释观察到的暗物质重子比的背景下，变色龙场的双度规理论。我们引入两个额外的引力自由度，大质量引力子和变色龙场，分别对应于暗物质和暗能量。变色龙场被假设为与暗物质非最小耦合，即，大质量引力子，通过引力子质量项。我们发现，由于变色龙场的能量转移，暗物质-重子比动态地调整到观测值。结果表明，该模型可以解释观测到的暗物质-重子比，而与它们的初始丰度无关。
2017-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of $Λ$CDM Universe from Noether symmetries in Chameleon gravity
该研究利用Noether对称性约束Chameleon引力的未知函数，获得四组闭式解及守恒定律，进而构造新解析解，在晚期宇宙中无需无压力流体即可重现$\Lambda$CDM模型。
2023-06-21 gr-qc hep-th
How chameleons core dwarfs with cusps
标量场的存在，非最小和普遍的耦合到物质可以增强宇宙尺度上的引力，同时恢复太阳附近的广义相对论。在中间状态，运动学推断的质量经历了额外的径向依赖性相对于基本的物质分布，这是由于随着距离银河系中心的距离增加而增加的引力。同样的效应也会影响到晕内的运动学，并导致尖点物质分布呈现出核状。专门的变色龙模型作为一个工作的例子，我们证明了这种效果的跟踪标量场从外围的银河系晕到其内部，同时拟合观测到的速度分散的化学动力学歧视红巨星人口的天炉座和玉夫座矮球体。而在标准重力下，这些观察表明，矮星的物质分布是核心的，我们发现，在变色龙场的存在下，尖形Navarro-Frenk-White轮廓的假设变得与数据完全兼容。重要的是，变色龙模型还预测了两个恒星子组件之间存在的斜率，在牛顿引力中，这将被解释为矮中心的物质耗尽。因此，观察到这种明显的病态情况，可以作为变色龙场或类似的重力修正的存在的确凿证据，而与重子反馈效应无关。一般来说，测量银河系矮星的动态质量分布提供了比从太阳系屏蔽尺度推断的更强的约束，因为它们位于距离晕中心更远的地方。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Chameleon Field in a Spherical Shell System
研究了第五种力屏蔽机制对高度非均匀密度剖面中变色龙场的有效性。为了简单起见，我们考虑一个静态和球对称系统，它是由同心无限薄壳。我们计算的第五力的轮廓，通过使用一个相对较大的康普顿波长的变色龙场的数值方法。一个近似的解决方案也来自小康普顿波长限制。我们的研究结果表明，如果满足相应的平滑密度分布的薄壳条件，第五个力是安全的屏蔽系统外，无论系统内的壳的配置。与系统外的屏蔽相反，我们发现第五种力可以与系统内的牛顿引力相媲美。如果系统是高度不均匀的，变色龙场不能跟踪随密度变化的势能最小值，并且重复被踢，爬上和滚下的潜力，即使变色龙场的有效质量在系统中足够大的平均。当我们考虑非均匀物体时，我们不应该对具有平均密度分布的第五力场的良好性感到自满。
2018-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Effect of the Chameleon Scalar Field on Brane Cosmological Evolution
本文研究了一个膜世界模型，其中体块中的引力场同时用度规张量和最小耦合标量场描述。这个标量场被认为是一个具有适当势函数的变色龙。标量场与物质相互作用，并且在两个分量之间存在能量转移。我们找到了一个晚期的渐近解，表现出晚期的加速膨胀。我们还表明，宇宙最近越过幻影屏障没有求助于任何外来物质。我们提供了一些热力学参数，限制了能量转移的方向和额外的维度的动力学。
2017-10-22 gr-qc
Exact Solution for Chameleon Field, Self-Coupled Through the Ratra-Peebles Potential with n = 1 and Confined Between Two Parallel Plates
本文用Ratra-Peebles自相互作用势和$n = 1$，在变色龙场理论中，计算了两个平行平板间的变色龙场分布，平板内充有空气，压力为$P = 10^{-4}\,{\rm mbar}$，室温，间距为$L$。我们给出了精确的解析解的雅可比椭圆函数，取决于周围物质的质量密度。所得到的解析解可用于qBounce实验，测量超冷中子的量子引力态之间的跃迁频率，也可用于计算CANNEX实验中的变色龙场诱导的Casimir力。我们表明，变色龙-物质相互作用与耦合常数$β\le 10^4$可以探测qBounce实验与灵敏度$ΔE \le 10^{-18}\,{\rm eV}$。在$L = 30.1\,{\rm μm}$中，我们重现了Jenke { \it et al.}获得的结果$β< 5.8\times 10^8$。物理修订版信函{ \bf 112}，151105（2014））。在其中一个板附近，我们的解与Brax和Pengel（Phys. Rev. Lett. { \bf 107}，111301（2011））（还参见Ivanov { \it et al.} Phys. Rev. D { \bf 87}，105013（2013））在环境物质的密度为零的板上方。
2016-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solar System tests and chameleon effect in f (R) gravity
使用一种新的和自洽的方法，避免了爱因斯坦框架中的标量张量识别，我们重新分析的可行性的f（R）引力的背景下，太阳能系统的测试。为了做到这一点，我们从一个简单但完全相对论的微分方程组出发，这个方程组描述了静态球对称时空中的紧致物体，然后我们对非相对论物体（如太阳）进行适当的线性化。然后，我们清楚地表明，在什么条件下，新兴的变色龙机制可以导致一个后牛顿参数γ与观测界兼容。为了说明这种方法，我们使用了几个特定的f（R）模型来解释宇宙当前的加速度，我们展示了它们中的哪些能够满足这些界限。
2020-02-27 gr-qc
Notes on the Chameleon Brans-Dicke Gravity
本文考虑一个广义Brans-Dicke模型，其中标量场具有势函数，并且允许与物质扇区非极小耦合。这种反常的引力耦合原则上可以避免模型通过局部引力实验。于是人们通常假设标量场具有变色龙行为，因为它获得了依赖于密度的有效质量。虽然它可以在宇宙学（低密度环境）尺度下采取小的有效质量，但它在太阳系（大密度环境）中具有足够重的质量，然后隐藏重力测试。我们将论证，这种变色龙行为不能普遍实现，并且在很大程度上取决于归因于势和耦合函数的形式。
2014-02-19 gr-qc
Chameleon Gravity, Electrostatics, and Kinematics in the Outer Galaxy
光标量场被认为出现在高能物理学的理论中（如弦论），并在暗能量、暗物质或中微子物理学中找到现象学的动机。然而，光标量场与普通（或暗）物质的耦合受到实验室、太阳系和天体物理学第五力测试的强烈约束。在稠密环境中，避免这些限制的一种方法是通过变色龙机制，即场的质量随着环境密度急剧增加。因此，变色龙力只来源于致密物体表面附近的薄壳，这大大降低了它的大小。本文认为薄壳条件等价于静电学中的“导电”边界条件。作为一个应用，我们使用镜像法的模拟来计算物体围绕球形引力源的反作用力（或自作用力）。使用这种方法，我们可以明确地计算在星系晕的外围违反等效原理（假设NFW暗物质配置文件）：中等质量的卫星可以比它们的大/小同行慢10%接近薄壳。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Light scalars in light of UV/IR mixing: classicalization via synergy between Vainshtein and chameleon screenings
Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822（里昂第一大学，法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所，IP2I里昂，UMR 5822）
本文研究光标量场理论中的经典化机制，通过k-essence模型展示Vainshtein屏蔽与变色龙屏蔽的协同作用，解决层级问题并实现紫外/红外混合。
2026-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Solutions of Chameleon Scalar Field Model
本文研究变色龙标量场模型在物质主导和晚期加速阶段的宇宙学解，通过分析不同状态方程参数下的场方程并绘制密度参数演化，发现当动能远小于势能时其行为与ΛCDM模型一致，表明该模型具有现象学可行性。
2023-10-29 gr-qc
Cosmological Variation of Proton-to-Electron Mass Ratio in a Chameleon-Brans-Dicke Theory
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院高等科学学院）
该研究探讨了基本常数同时变化对宇宙加速的影响，通过对比实验室限制和理论推导，揭示了宇宙加速可能源于基本耦合常数的演化。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Stellar Structure and Tests of Modified Gravity
试图通过修正引力来解释宇宙加速的理论通常会引入一种需要在小尺度上筛选的长程标量力。一种常见的屏蔽机制是变色龙，其中标量力在具有足够深的引力势的环境中被屏蔽，但在具有浅引力势的区域中不受阻碍。这导致总的重力G随环境而变化。我们表明，这种变化可以发生在恒星本身，显着影响其演变和结构，提供了主机星系是未屏蔽。这种效应在红巨星中最为明显，红巨星的体积小百分之几十，因此温度高出几百K，这取决于基础标量张量理论的参数。在合适的环境中（附近的矮星系与星系团或星系团无关）仔细测量这些恒星，将提供对变色龙机制的限制，比目前的大尺度结构限制好四个数量级，比目前的太阳系测试好两个数量级。
2010-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing Theories of Gravity with Phase Space-Inferred Potentials of Galaxy Clusters
改进的引力理论为我们提供了一个独特的机会来产生创新的引力测试。在变色龙f（R）引力中，引力势与广义相对论（GR）的弱场极限存在质量依赖关系。我们开发了一个探针的重力比较高质量的集群，变色龙效应弱，低质量的集群，在那里的效果可以很强。我们利用半径/速度相空间中的逃逸速度边缘来推断0.3-1维里半径尺度上的引力势分布。我们发现，逃逸边缘的低质量集群相比，GR，其中的差异的大小取决于背景场值|fR0|的增强。我们使用N体模拟和模拟光锥星系数据验证我们的探测器。对于一个DESI（暗能量Spectroscopic Instrument）亮星系样本，包括观测系统学、投影效应和宇宙方差，我们的检验可以区分GR和Chameleon f（R）引力模型，|fR0| = 4 e-6（2 e-6）at > 5σ（> 2σ），比目前的星系团尺度约束好一个数量级以上。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical System Analysis Of Chameleon Mechanism in Brans-Dicke Scalar-Tensor Model
本文通过动力学系统分析Brans-Dicke标量-张量模型中的变色龙屏蔽机制，依据临界参数划分稳定区间，并揭示标量场主导及势、动能项对宇宙稳定与加速的作用。
2024-08-05 gr-qc hep-th
Chameleon Mechanism in Inhomogeneous Astrophysical Objects
宇宙加速膨胀的观测证据一直是发展各种修正引力理论的动机。其中一个使用了所谓的“屏蔽机制”，它成功地再现了在大尺度上观察到的引力行为，并与太阳系中的广义相对论测试一致。在这项工作中，我们调查的一个例子的标量张量理论与屏蔽机制，即轮廓的变色龙场周围的非均匀天体物理对象。根据[Khoury and Weltman（2004）]，可以定义两种适用于薄壳和厚壳状态的方法，这两种方法允许求解变色龙运动方程。对于足够大的物体，可以假设标量场从物体的薄壳而不是整个物体传播，这简化了问题。另一方面，这种解决方案在小对象中不实用。我们发现，在非均匀的对象，这是不是微不足道的，至少有一个因素，这原来是密度，可以改变接近这个问题的方式。
2019-09-06 astro-ph.SR gr-qc
f(R) Gravity and Chameleon Theories
我们分析了f（R）修改爱因斯坦的引力作为暗能量模型，在光与变色龙理论的联系。f（R）理论以标量-张量理论的形式表述，暗示了标量场与物质的强耦合的存在。这将违反所有关于牛顿定律偏差的引力实验测试。幸运的是，物质依赖质量和薄壳效应的存在允许人们减轻这些限制。薄壳条件也意味着对f（R）理论的宇宙学动力学有很强的限制。因此，我们发现暗能量的状态方程在最近的过去被限制为非常接近-1。我们还研究了f（R）理论在Eot-wash实验中的潜在影响。我们表明，测试机构的薄壳的要求是不够的，以保证从牛顿定律的偏差为零的结果。只要暗能量占宇宙总能量密度的相当大的一部分，我们推导出的约束也禁止任何可测量的暗能量状态方程偏离-1。总之，我们发现，宇宙学和实验室的测试表明，f（R）模型几乎符合一个Lambda-CDM模型在本底水平。
2008-07-01 astro-ph gr-qc hep-th
Astrophysical black holes in screened modified gravity
变色龙引力、环境依赖引力和环境依赖引力是三种修正引力模型，其中附加标量自由度的影响在稠密环境中被屏蔽。它们在实验室、宇宙学和天体物理学背景下被广泛研究。在本文中，我们提出了一个初步的调查，是否可以提供额外的限制，通过研究这些标量场周围的黑洞。通过研究静态球对称黑洞的性质，我们发现，非均匀物质分布的存在会导致变色龙和暗子引力的非常数标量分布，但不一定是暗子引力。一个数量级的估计表明，这些配置文件对下落的测试粒子的影响将是次领先相比，引力波，因此观测上具有挑战性的检测。
2014-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Static structure of chameleon dark Matter as an explanation of dwarf spheroidal galactic core
提出了一种新的机制来解释最近观测到的富含暗物质的矮球状星系的核心暗物质密度分布。在我们的方案中，暗物质粒子的质量逐渐减少的功能，由于其与变色龙标量的中心的距离。当距离银心较近时，吸引标量第五力的强度远大于引力，并被暗物质云的费米压所平衡，从而得到暗物质晕的平衡静态位形。与孤立子星或费米子Q星的情况一样，暗物质晕的稳定性是在标量达到一个静态轮廓并在远离星系中心的地方达到一个渐近值时得到的。对于简单标量-暗物质相互作用势和二次标量自相互作用势，我们证明了暗物质的行为与冷暗物质（CDM）完全相同，但在距离星系中心几个$\rm{kpc}$处，它变得更轻，费米压力不再可以忽略.利用高斯-费米近似，数值求解了标量场、费米子质量和暗物质能量密度随距离的径向静态分布。我们发现，对于由超轻标量介导的第五种力，有可能获得朝向星系中心的平坦的暗物质密度分布。在我们的方案中，第五种力在距离银河系中心$ r \geq 1\, \rm{kpc}$处可以忽略，暗物质可以简单地被视为超过这个距离的重非相对论粒子，从而在大尺度上再现了CDM的成功。
2017-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic stars in f(R) and scalar-tensor theories
我们研究相对论恒星的标量张量引力理论的背景下，试图解释观测到的宇宙加速度，并通过变色龙机制满足当地的重力约束。更具体地说，我们考虑两种类型的模型：标量张量理论与逆幂律势和f（R）理论。使用松弛算法，我们构造数值静态相对论恒星，无论是恒定的能量密度配置和多方状态方程。我们可以在恒星表面达到$Φ\sim 0.3$的引力势，即使在f（R）理论中有一个“不受保护的”曲率奇点。然而，只有当压强不超过能量密度的三分之一时，我们才能找到静态的结构，除非可能在恒星的有限区域（否则，人们预计快子不稳定性会发展）。这个约束是满足现实状态方程的中子星。
2010-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting chameleon gravity - thin-shells and no-shells with appropriate boundary conditions
我们推导出一个变色龙标量场$ϕ$的解析解，耦合到一个非相对论性的物质在弱引力背景下的球对称体，特别注意到一个字段质量$m_A$内的身体。通过取极限$m_A*r_c \to \infty$来恢复标准薄壳场轮廓，其中$r_c$是物体的半径。我们表明存在的“无壳”的解决方案，该领域几乎是冻结在整个内部的机构，这并不一定对应于“零壳”的限制薄壳解决方案。在无壳情况下，在条件$m_A*r_c \gg 1$下，$ϕ$与物质的有效耦合具有与薄壳情况相同的渐近形式。我们研究的实验界限来自违反等效原理，以及太阳系统测试的一些模型，包括$f(R)$重力，并发现该领域是在薄壳或无壳政权在这样的约束下，取决于标量场势的形状。我们还表明，与当地的重力约束的一致性，在身体的中心的字段需要非常接近的值$ϕ_A$在由物质耦合引起的有效电位的极值。
2008-08-17 astro-ph gr-qc
Equivalence Principle Implications of Modified Gravity Models
试图通过修正广义相对论来解释观测到的宇宙加速的理论都引入了一个新的标量自由度，它在大尺度上是活跃的，但在小尺度上被筛选以匹配实验。我们表明，如果这样的筛选发生通过变色龙机制，如在f（R），它是可能的顺序一违反等效原理，尽管没有明确的违反微观行动。也就是说，像星系或其组成部分这样的扩展物体并不都以相同的速度下降。变色龙机制可以屏蔽大物体的标量电荷，但不能屏蔽小物体的标量电荷（大/小由引力势定义，并由标量耦合控制）。这导致惯性质量与引力质量之比的一阶波动。在约当标架中，不再是所有物体都在测地线上运动。相反，如果标量屏蔽是通过强耦合发生的，比如在DGP膜世界模型中，等价原理的违背发生在一个更低的水平上。我们提出了几个观察测试的变色龙机制：1。小星系应该比大星系下降得更快，即使动力学摩擦可以忽略不计; 2.由小星系定义的空洞将比标准预期更大; 3.小星系中的恒星和弥散气体应该有不同的速度，即使在相同的轨道上; 4.透镜效应和动力学质量的估计对大星系应该是一致的，但对小星系则不一致。我们将讨论其中一些测试中可能存在的陷阱。最干净的是第三个，从HI旋转速度估计的质量可能超过恒星的30%或更多。为了避免对所有物体进行地毯式筛查，最有希望的地方是在空隙中。
2009-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic scalar fields and the quasi-static approximation in theories of modified gravity
相对论性标量场在修正的引力理论中是普遍存在的。一个重要的工具，在了解他们的影响结构的形成，特别是在N体模拟的背景下，是准静态近似中的标量场的扰动的时间演化被丢弃。通过研究线性扰动的标量场宇宙学和量化取准静态极限所产生的误差，我们证明了这种近似必须谨慎使用。我们专注于f（R）和变色龙模型，并将准静态近似的准确性与背景的快/慢滚行为及其与ΛCDM的接近程度联系起来。研究了从超视界到亚视界的大范围尺度，我们发现，即使在（超）视界尺度上，缓慢滚动（类Λ CDM）背景通常也会导致良好的准静态行为。我们还讨论了如何近似可能会影响研究的非线性增长的结构在数值N体模拟。
2013-10-11 astro-ph.CO gr-qc
Unifying gravitational waves and dark energy
我们提出了一个统一的处理度量和标量扰动在不同的能量制度的标量张量引力理论。为此，我们引入了两个连接的破坏性模式：一个是由于非平凡的真空期望值的收购领域和其他由于背景和扰动之间的区别，生活在它的顶部。我们表明，几何光学近似通常用于执行这种分离是不自洽的高-由于规范变换的频率扰动混合了不同的张量和标量扇区阶数。我们推导出运动方程的扰动和描述的行为的解决方案，在低和高的频率限制。最后，我们通过描述这种现象的背景下，两个筛选机制，变色龙和duplex，并表明，标量波在每个频率范围内的筛选，因此无法检测到。
2021-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical Tests of Modified Gravity: Constraints from Distance Indicators in the Nearby Universe
我们使用附近宇宙的距离测量来进行新的引力测试，比变色龙理论的其他天体物理测试高出两个数量级。附近的三个距离指示器--造父变星、红巨星分支（TRGB）的尖端恒星和水脉泽--在强度大不相同的引力场中运行。这使得标量-张量引力理论的检验成为可能，因为它们在不同程度上被屏蔽了。从造父变星和TRGB恒星推断的距离改变（在相反的方向）在一个范围内的变色龙引力理论参数远低于宇宙学探测器的灵敏度。利用已发表的数据，我们比较了造父变星和TRGB的距离在10兆秒差距内的未屏蔽的矮星系的样本。作为对照样本，我们使用了一组可比较的筛选星系。我们没有发现这些理论中预期的统一力增强的证据。使用两个参数的模型（耦合强度和背景场值）的描述，我们得到的约束变色龙和变色龙屏蔽方案。特别是，我们表明，f（R）模型的背景场值fR 0以上5e-7被排除在95%的置信水平。我们还比较TRGB和脉泽距离星系NGC 4258作为第二个测试更大的字段值。虽然在我们的研究中有几个近似值和警告，但我们的分析证明了引力测试在局部宇宙中的力量。我们讨论了未来的观察额外的，改进的测试的前景。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
The Imprint of Relativistic Particles on the Anisotropies of the Stochastic Gravitational-Wave Background
随机引力波背景（SGWB）是引力波（GW）干涉测量的关键观测点。它的发现将为早期宇宙学、致密天体的天体物理学以及宇宙的粒子物理学内容打开一扇新的窗口。在这封信中，我们表明，除了它们对宇宙微波背景（CMB）和大尺度结构（LSS）的影响外，早期宇宙中的相对论粒子在SGWB的各向异性上留下了清晰的印记。特别是，我们表明，在解耦相对论粒子的数量的变化的SGWB的角功率谱的移动，因为这两个萨克斯-沃尔夫（SW）和集成萨克斯-沃尔夫（ISW）条款的影响。作为非常大的角度的影响，这些导致新的可测试的预测未来GW干涉仪。
2020-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Formation, Gravitational Clustering and Interactions of Non-relativistic Solitons in an Expanding Universe
研究了膨胀宇宙中自相互作用非相对论性标量场中孤子的形成、引力成团和相互作用。大量孤子的快速形成是由场的吸引自相互作用驱动的，而孤子的缓慢聚集是由引力驱动的。在引力的驱使下，我们看到了孤子“气体”中丰富的动力学过程，包括合并、散射和孤子双星的形成。数值模拟的补充分析计算和估计（i）相关的不稳定性长度和时间尺度，（ii）个人孤子的配置文件和他们的稳定性，（iii）产生的孤子的数密度，和（iv）两个点的关联函数的孤子位置作为证据的引力集群。
2019-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Relativistic Generalizations of Modified Newtonian Dynamics with Gravitational Waves
在广义相对论的弱场极限下，引力波服从线性方程，以光速传播。广义相对论的这些性质得到了超高能宇宙射线的观测以及LIGO最近对引力波的探测的支持。我们认为，现有的两个相对论广义的修正牛顿动力学，即广义爱因斯坦-以太理论和BIMOND，显示致命的不一致，这些意见。
2017-06-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational waves from first-order phase transitions: Ultra-supercooled transitions and the fate of relativistic shocks
我们研究了在极强的一阶相变中引力波的产生，其中潜热密度支配等离子体能量密度$α\gtrsim 1$。在这样的转变中，气泡发展出极薄的相对论性流体结构，导致碰撞后产生强烈的冲击波。我们首先提出了一个战略，以了解GW生产在这样一个系统中分离的问题，传播部分和碰撞部分。集中在前者，我们接下来发展一个有效的理论的相对论流体壳的传播。利用这个有效的理论，我们最后计算的相对论流体配置的预期持续时间，并讨论其对GW生产的影响。
2019-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The relativistic dipole and gravitational redshift on LSS
在微扰理论中，我们计算了星系关联函数在1圈处的偶极，其中包含了所有相关的相对论贡献。这提供了一个描述和理解什么是偶极子真正的措施，特别是在大尺度结构的引力红移效应。为了发展这种微扰方法，我们已经计算了第一次在微扰理论，包括相应的非线性星系偏置模型的第三阶相关的相对论修正。这种微扰方法同意在很宽的尺度范围内具有良好的精度与以前的数值计算结果的基础上测地线光跟踪N体模拟。先前的引力红移探测可能忽略了几个相对论效应，这些效应与10 Mpc/h尺度的引力红移幅度相当，并且使测量的引力红移解释复杂化。
2019-05-03 astro-ph.CO gr-qc
Non-relativistic Hybrid Geometry with Gravitational Gauge-Fixing Term
我们搜索一个引力系统，它允许一个非相对论性的混合几何插值的薛定谔和Lifshitz时空作为一个解决方案，作为以前的工作采用流方程的延续。作为这样一个候选人的Einstein-Maxwell-Higgs系统自然会出现，我们验证了这个系统确实支持的混合几何的帮助下的规范固定项的非同构。因此，这个引力系统可以解释为一般非相对论系统在边界处的全息对偶。
2019-11-10 gr-qc hep-th
Gravitational radiation from compact binary systems in screened modified gravity
屏蔽修正引力（SMG）是一种具有屏蔽机制的标量张量理论，可以抑制稠密区域的第五种力，使理论逃避太阳系和实验室测试。本文研究了SMG中的屏蔽机制对引力辐射阻尼效应的影响，详细计算了张量和标量引力辐射的能量损失率，并导出了它们对双星轨道周期变化的贡献。我们发现标量辐射依赖于屏蔽参数和标量波的传播速度，而标量偶极辐射主导着双星系统的轨道衰变。对于强自引力体，标量扇形的所有效应都被屏蔽机制所抑制。通过与PSRJ1738 +0333的观测结果的比较，我们对SMG中的屏蔽机制提出了严格的限制。作为这些结果的应用，我们专注于三个具体的SMG模型（变色龙，变色龙，和变色龙），并推导出模型参数的约束条件，分别。
2017-05-21 astro-ph.CO gr-qc
Lorentz-covariant perturbation theory for relativistic gravitational bremsstrahlung
我们建立了洛伦兹协变经典微扰理论来处理引力散射下的相对论韧致辐射。我们的方法是一个版本的快速运动近似方案，主要的新颖性是使用的动量空间表示。利用它，我们计算在一个封闭的形式的标量，电磁和引力辐射的频谱。我们的结果与Thorne和Kovacs的结果一致。我们还解释了为什么等效引力子方法不能产生正确的结果的光谱角分布下的引力散射，相反的情况下，量子电动力学的Weizsäcker-Williams近似。
2010-12-14 gr-qc hep-th
Gravitational Waves in Relativistic Theory of Gravitation
结果表明，在有质量引力子的相对论引力理论框架下，由于存在因果关系，引力波不具有负能流。
2009-01-28 gr-qc
Exact relativistic Newtonian representation of gravitational static spacetime geometries
从广义标量相对论引力作用量出发，构造了一个对应于引力静态球对称时空几何的自洽相对论牛顿模拟，给出了与母度规完全相同的测地运动方程.因此，导出的速度相关的相对论标量势，这是一个相对论推广的牛顿引力势，准确地再现了相对论引力的特点，对应于任何静态球对称时空几何的整体，包括所有的实验测试的引力效应在弱场到目前为止。这种相对论性的类势在研究天体物理现象，特别是强引力场中的天体物理现象方面是十分有用的。
2017-01-20 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic perturbation theory for black-hole boson clouds
本研究提出旋转黑洞标量云的相对论微扰理论，通过引入相对论内积与模式正交关系、推导类量子含时微扰形式计算自引力频移，取代非相对论近似且与数值相对论吻合，可应用于引力波天文学。
2024-01-03 gr-qc hep-th
Acoustic Rabi oscillations between gravitational quantum states and impact on symmetron dark energy
宇宙学的标准模型对宇宙的演化提供了一个强有力的描述。然而，从理论的角度来看，真空能量的小幅度是令人不安的。一个吸引人的解决方案是引入额外的标量场。然而，到目前为止，这些都没有被实验检测到，这表明某种筛选机制可能在起作用。虽然已经为一种筛选候选者-变色龙场-建立了参数空间中的广泛排除区域，但也提出了另一种基于自发对称性破缺的自然筛选机制，其形式为变色龙11。这样的场会改变地球引力势中超冷中子的量子态的能量。在这里，我们展示了一种基于拉比共振方法的光谱方法，该方法以E=2 x 10^（-15）eV的分辨率探测这些量子态。这使我们能够排除介子作为大体积三维参数空间的暗能量的起源。
2019-02-23 gr-qc hep-ph nucl-ex
