Evolution of linear wave dark matter perturbations in the radiation-dominant era
分析了辐射占优时代粒子质量为$\sim 10^{-22}$ eV的波暗物质或$ψ$暗物质（$ψ$ DM）的线性扰动，得到了光子-物质相等时的物质功率谱.我们确定了四个阶段的$ψ$ DM扰动的演变，其中的动力学可以是非常不同的冷暗物质（CDM）的同行。虽然在质量振荡后的后期阶段，长波$ψ$ DM扰动几乎与CDM扰动相同，但仍存在一些细微的差异，更不用说在整个演化历史中与CDM没有相似之处的中短波了。这种不相似性是由于量子力学效应导致严重的模式抑制。我们还讨论了具有余弦势的轴子模型。轴子模型的功率谱通常与$ψ$ DM的功率谱几乎相同，但在极端情况下，当初始轴子角接近场势顶部时，该轴子模型预测在波数范围内的功率过剩和比$ψ$ DM更高的谱截止，就好像$ψ$ DM具有更高的粒子质量。
2017-07-12 astro-ph.CO
Effects of a Geometrically Realized Early Dark Energy Era on the Spectrum of Primordial Gravitational Waves
在这项工作中，我们调查的几何产生的早期暗能量时代的原始引力波的能谱的影响。早期的暗能量时代，我们选择它有一个恒定的状态方程参数$w$，是协同产生的适当的$f(R)$重力的存在下的物质和辐射完美的流体。正如我们所证明的，预测信号的$f(R)$原始引力波的能谱放大，可以检测到，对于各种再加热温度，特别是对于大的再加热温度。信号幅度取决于早期暗能量时代的持续时间和状态参数的暗能量方程的值，后者对放大的影响更为关键。具体地，当状态方程参数接近de Sitter值$w=-1$时，发生放大。关于早期的暗能量时代的持续时间，我们发现，最大的放大发生在早期的暗能量时代开始在温度$T=0.85\,$ eV，直到$T=7.8\,$ eV。此外，我们研究了一个类似的情况下，发生放大，早期的暗能量时代开始在$T=0.29\,$电子伏特，并持续到温度增加$ΔT\sim 1.7\,$电子伏特。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Searching for dark energy in the matter-dominated era
大多数探测动态暗能量特征的努力都集中在后期，$z \lesssim 2$，在那里暗能量成分开始主导宇宙能量密度。然而，许多涉及动态暗能量的理论模型都表现出“冻结”状态方程，其中$w \to -1$在较晚的时间，在较早的时间过渡到“跟踪”行为（$w \gg -1$在足够高的红移）。在本文中，我们研究是否大尺度结构调查后再电离物质占主导地位的制度，$2 \lesssim z \lesssim 6$，这种行为是敏感的基础上，暗能量分量应保持检测（尽管强烈次显性）在这个红移范围内给予足够精确的观测。使用Horndeski（广义标量张量）理论的参数空间研究的启发唯象模型，我们展示了现有的CMB和大尺度结构测量如何约束物质主导时代的暗能量状态方程，并研究如何即将到来的星系调查和21厘米强度映射仪器可以提高在这个制度的约束。我们还发现，现有的CMB和LSS约束与DESI的组合已经接近于使用BAO/星系功率谱测量对$H_0$提供最好的约束，并且LSST星系样本的光谱跟踪（例如，沿着MegaMapper或SpecTel的路线）或阶段2/PUMA样强度测绘勘测，两者都在$z \gtrsim 2$，将提供更好的约束类的暗能量模型在这里考虑比一个可比的宇宙方差有限星系调查$z \lesssim 1.5$。
2020-07-06 astro-ph.CO
Cosmological Perturbations of Extreme Axion in the Radiation Era
研究了轴子模型在极端初始条件下的亚视界扰动，其中初始轴子角开始于势能极大值附近。这项工作的重点是一些新的功能，发现在极端轴子模型，但没有在自由粒子模型。一个特别新颖的新特征是在某些波数范围内相对于CDM模型的光谱过剩，在那里过剩可能是如此之大，以至于超过$z=10$的高红移宇宙的景观可以显着改变。对于粒子质量$10^{-22}$ eV的轴子，这个波数范围对应于几倍于$10^9-10^{10} M_\odot$的第一个星系。我们证明了亚视界扰动是精确描述的马修方程和参数不稳定性，这解释了这一新的功能。实际上，轴子模型并不是一个特殊的模型，在许多标量场模型中的微扰都具有类似的性质。
2017-05-07 astro-ph.CO
InterACTing dark radiation models after ACT
University of Utah（犹他大学）
ACT DR6数据显著限制了通过相互作用暗辐射缓解哈勃张力的模型。
2025-12-22 astro-ph.CO
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射，随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unification of a Bounce with a Viable Dark Energy Era in Gauss-Bonnet Gravity
在这项工作中，我们将证明，这是可能的，在一个统一的方式来描述一个原始的反弹与暗能量时代，在高斯-邦纳修改重力的背景下。特别是，早期反弹具有原始标量曲率扰动的近尺度不变功率谱，而暗能量时代是可行的，这意味着它模仿了$Λ$ -冷暗物质模型，并且与普朗克2018年宇宙学参数数据兼容。此外，我们的分析表明，暗能量时代是免费的暗能量振荡，这发生在$f(R)$重力的背景下。我们通过研究高斯-邦纳模型的$f(R)$扩展进一步解决了后一个问题，我们表明，$f(R)$引力部分的行动实际上产生了暗能量振荡的红移$z\sim 4$。
2020-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting a pre-inflationary radiation era and its effect on the CMB power spectrum
考虑到暴胀子在辐射时代早期也可能处于热平衡，我们重新审视了暴胀之前是辐射时代的情况。因此，我们不仅考虑到暴胀前时代的暴胀子模式功能的影响，但也冻结的热分布的暴胀子量子。我们首先详细讨论了与暴胀前辐射主导时代有关的问题，然后得到了这种情况下的标量功率谱。我们发现，功率谱是免费的红外发散。然后，我们使用的WMAP和普朗克数据来确定的约束的暴胀子共动的“温度”和持续时间的通货膨胀。我们发现，最佳的拟合值的持续时间的通货膨胀是小于1电子折叠比所需的解决宇宙学问题，而只有一个上限的暴胀温度可以得到。
2015-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Graceful exit from inflation to radiation era with rapidly decreasing agegraphic potentials
我们提出了一类模型的原始通货膨胀和后期的德西特阶段是由简单的唯象agegraphic潜力。在这种情况下，一个可能的新的情况下，顺利退出通货膨胀的辐射时代，讨论了诉诸kination（僵硬）时代，但没有效率低下的辐射生产机制，这些模型。这是通过考虑膨胀后不久$V(t)$的快速下降表达式来完成的。我们表明，我们的模型的参数可以重现标量光谱参数$n_s$预测的普朗克数据，特别是凹势模型。最后，根据最近的BICEP 2数据，我们所有的模型都允许大量的原始引力波。
2014-10-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How an era of kination impacts substructure and the dark matter annihilation rate
该研究分析kination时期暗物质密度扰动增长对小尺度功率谱、微晕丰度及湮灭率的增强作用，结合伽马射线观测给出热暗物质情形下的功率谱截断尺度与最大动能退耦温度约束。
2023-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Out of the darkness: probing the inflationary era with dark photon dark matter
本研究提出结合 TASEH haloscope、下一代 light-shining-through-a-wall 实验与宇宙学数据，重建暗光子性质并首次直接探测暴胀时期。
2025-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unifying Inflation with Early and Late-time Dark Energy in $F(R)$ Gravity
在这项工作中，我们将提出$F(R)$引力模型，以统一的方式实现了暴胀时代，以及暴胀后的早期暗能量时代，以及晚期暗能量时代。为了实现统一的宇宙学纪元，我们将采用两种方法：首先指定一个可以描述三个不同加速纪元的哈勃速率，然后利用众所周知的$F(R)$引力重建技术，找到一个可以产生实现宇宙学的$F(R)$引力的微分方程。在我们的第二种方法中，我们将以定性的方式，几个$F(R)$引力统一的暴胀时代的早期和晚期的暗能量时代，我们讨论了几个定性的问题，实现后暴胀早期暗能量时代的条款。我们量化我们的分析，通过数值求解弗里德曼方程，使用红移作为主要变量，并表示所有的物理量的函数的statefinder $y_\mathrm{H}(z)$，这取决于红移和哈勃率$H(z)$。对于数值研究的模型，我们给出了一些状态发现量的行为，如减速参数，我们计算的暗能量密度参数和暗能量状态方程参数目前的时间。在证明了暗能量时代是可行的之后，我们研究了早期暗能量项何时不影响晚期时代，这限制了模型的自由参数。
2020-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Recombination era magnetic fields from axion dark matter
我们介绍了一种新的机制，产生磁场在复合时代。这种类哈里森机制利用了重子中的涡旋，这种涡旋是通过引力相互作用通过轴子的玻色-爱因斯坦凝聚体产生的。产生的磁场在银河系尺度$\sim 10\,{\rm kpc}$上，并且具有今天的$B\sim10^{-23}\,{\rm G}$量级。该场具有比依赖于二阶微扰理论的其他机制所产生的场更大的幅度，并且足以为电池机制提供种子。
2015-12-21 astro-ph.CO hep-ph
The Cherenkov radiation in the galaxy halo of dark matter
考虑了由Navarro-Frenk-White和Burkett剖面描述的暗物质星系晕中光折射的影响。计算了具有这些剖面的引力场折射率的切伦科夫辐射功率。结果表明，在X射线范围内，相应的辐射温度具有微开的量级。指出它的探测可能是选择星系中较好的暗物质密度分布的依据。
2013-02-15 astro-ph.CO
DESI and other dark energy experiments in the era of neutrino mass measurements
我们提出了Fisher矩阵预测未来的宇宙学参数的测量，包括中微子质量，暗能量，曲率，修改重力，暴胀扰动谱，非高斯性，和暗辐射。我们专注于DESI和一般的红移调查（BOSS，HETDEX，eBOSS，Euclid和WFIRST），但也包括CMB（普朗克）和弱引力透镜（DES和LSST）的约束。我们的目标是为具体的实验提供一套一致的预测，否则这些预测会分散在许多论文和提案中。我们在大多数预测中将中微子质量作为一个自由参数，因为它不可避免地是相关的- DESI和其他实验可以测量中微子质量的总和为~0.02 eV或更好，而最小可能的总和为~0.06 eV。我们注意到，在中微子质量不确定性存在的情况下，仅使用星系团的BAO作为暗能量探测器大大降低-使用宽带星系功率是至关重要的，特别是将其推到尽可能小的尺度，并且通过将透镜测量约束与红移测量约束相结合来实现大的增益。我们并不试图特别创新，例如，在仔细处理潜在的系统误差时，这些预测旨在作为与更详细分析进行比较的直接基线。
2014-05-15 astro-ph.CO
Singular $F(R)$ Cosmology Unifying Early and Late-time Acceleration with Matter and Radiation Domination Era
我们提出了几种宇宙学模型，它们统一了早期加速时代和晚期加速时代以及辐射时代和物质支配时代，并在$F(R)$引力理论框架下实现了这些宇宙学模型。特别是，第一个模型统一了晚期和早期加速与物质支配时代，第二个模型统一了我们宇宙的所有演化时代。这两种模式在早期和晚期的描述是相同的，只有中间阶段的演变有一些差异。每个宇宙学模型包含两个IV型奇点，一个发生在暴胀时代的末期，另一个发生在物质支配时代的末期。早期的宇宙学模型与$R^2$暴胀模型大致相同，因此它们描述了一个慢卷暴胀时代，当慢卷参数变为一阶时，这个时代就结束了。暴胀时代之后是辐射时代，之后是物质支配时代，一直持续到第二个IV型奇点，然后是后期加速时代。该模型产生的原始曲率扰动和标量张量比，这是兼容的最新的观测数据的近尺度不变的功率谱，它似乎是至关重要的影响，减速加速度过渡的存在下，第二IV型奇点发生在物质支配时代结束。我们进行了哈勃视界演化的分析，此外，我们调查的$F(R)$引力可以成功地实现每一个宇宙学时代。
2016-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Radiation in extended cosmological scenarios
最近的宇宙学数据提供了一个“黑暗”的相对论背景在高统计意义的证据。然而，根据相对论自由度Neff的数量进行参数化，目前的数据似乎表明比基于三个活跃中微子的标准场景中预期的值更高。这种暗辐射成分的特征不仅在于其丰度，而且还在于其聚集特性，如其有效声速和粘度参数。因此，利用当前和未来的宇宙微波背景辐射数据，研究暗辐射性质与暗能量状态方程或标量谱指数的运行等关键宇宙学参数之间的相关性是至关重要的。我们发现，暗辐射的粘度参数不同于他们的标准值可能会被误解为一个不断发展的暗能量组件或作为一个运行的光谱指数的功率谱的原始波动。
2012-06-01 astro-ph.CO
Testing the effects from dark radiation
在这封信中，暗辐射（DR）的影响进行了测试。在理论上，应用相空间分析方法检验了模型与宇宙历史的一致性，得到了肯定的结果。在观测上，通过使用观测数据（超新星遗产调查），$SNLS$（威尔金森微波各向异性探测器9年结果），$PLANCK$（普朗克首次数据发布），$BAO$（重子声学振荡），$H(z)$（哈勃参数数据）和$BBN$（大爆炸核合成）），发现暗辐射具有消除平坦$ΛCDM$模型中$SNLS$数据与其它数据之间的张力的效果。暗辐射的影响也使得$N_{eff}$的最佳拟合值略大于3.04。
2013-06-27 astro-ph.CO
Imprints of an early matter-dominated era arising from dark matter dilution mechanism on cosmic string dynamics and gravitational wave signatures
本研究在最小左右对称模型框架下，探究由暗物质稀释机制引发的早期物质主导时代对宇宙弦动力学及随机引力波的影响，发现其会在引力波谱高频区产生特征抑制，为未来地面干涉仪实验提供可检验信号。
2025-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Estimating the uncorrelated dark energy evolution in the Planck era
状态方程$w(z)$是暗能量最重要的参数。我们重建这个状态方程的演化模型独立的方式使用最新的宇宙微波背景（CMB）数据从普朗克和其他观测，如Ia型超新星（SNe Ia），重子声学振荡测量（SDSS，6dF，BOSS，和WiggleZ），和哈勃参数值$H(z)$。结果表明，在$2σ$置信水平下，物态方程与宇宙学常数是一致的，而不倾向于动力学暗能量。Planck CMB数据得到的暗能量约束的不相关状态方程比WMAP 9年CMB数据得到的约束严格得多。
2013-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A dynamical dark energy solution to Hubble-Lemaître tension in the light of the multimessenger era
我们表明，引力波测量提高了测量$H_0$与黑暗的警笛的机会，在2 $σ$，解决\hubble张力所需的精度。我们的结果有两个主要原因：（1）GWTC-1和GWTC-2对GW LIGO-Virgo瞬变星表的升级提高了它们的灵敏度，只有10%的污染分数，（2）新的暗警报应该有助于限制我们的动态EoS。与此同时，灵敏度升级和新的暗能量模型将有助于准确推断\hubble常数$H_0$，与$+14.0$ / $-7.0$的LIGO暗警报相比，$H_0$的$\pm 0.077$误差更好，这将进一步巩固暗警报在后期暗能量中的作用，以用于未来的精确宇宙学。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Hubble Induced Mass in Radiation Dominated Universe
在超引力框架下，重新考虑了通过普朗克抑制耦合与可见扇区相互作用的标量场的有效质量。我们关注的是通货膨胀后的辐射主导（RD）时代。在这一时期，有效质量由相互作用项的热平均给出。为了使我们的分析清楚，我们依赖于Kadanoff-Baym方程来计算热平均值。我们发现，在RD时代，标量场获得$H$量级的有效质量。
2012-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Gaugessence: a dark energy model with early time radiation-like equation of state
在这项工作中，我们研究了一个新的非阿贝尔规范场的精粹模型，最低限度地耦合到爱因斯坦引力。这种规范理论最近被引入并作为一种暴胀模型进行研究，称为规范暴胀。然而，在这里，我们感兴趣的是在物质和辐射存在的情况下，该模型的晚期宇宙学，以解释目前的时间加速宇宙。在辐射和物质时代，规范场跟踪辐射，基本上就像一个黑暗的辐射扇区。当我们接近较低的红移时，暗分量以暗能量源的形式出现，最终成为宇宙能量预算的主导部分。由于我们的模型的跟踪功能，不同的初始值的解决方案被吸引到一个共同的轨迹。早期暗辐射的存在是我们的模型的一个强有力的预测，它有助于相对论性物种的有效数量，$N_{\rm eff}$，并有自己有趣的观测功能。
2018-08-31 astro-ph.CO
Transient Early Dark Energy-Like Dynamics as a Mechanism for Enhanced Early Structure Formation in the JWST Era
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Leinweber Institute for Theoretical Physics, Randall Laboratory of Physics, University of Michigan（密歇根大学兰德尔物理学院莱因韦伯理论物理研究所）；Department of Physics & Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文学系）
针对JWST发现的高红移大质量星系，研究提出亚主导暗物质组分的瞬态类早期暗能量动力学机制，可增强早期暗物质晕形成，降低恒星形成效率以匹配观测结果。
2026-08-21 astro-ph.CO
One-loop correction to primordial tensor modes during radiation era
Universität Leipzig（莱比锡大学）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Università di Pavia（帕维亚大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；Università di Trento（特伦托大学）
研究辐射时期原始张量模的一阶修正，通过热等离子体建模计算其功率谱修正，探讨其潜在影响。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A New Era in the Quest for Dark Matter
在暗物质界，人们越来越感到“危机”，因为尽管人们付出了巨大的努力来寻找这些粒子，但却缺乏最受欢迎的候选者的证据，如弱相互作用的大质量粒子、轴子和不育中微子。在这里，我们讨论了我们从过去的实验中了解到的关于暗物质的性质，以及对未来十年计划中的暗物质搜索的影响。我们认为，多样化的实验努力，结合天文调查和引力波观测，是我们最好的希望取得进展的暗物质的问题。
2018-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
PBH mass growth through radial accretion during the radiation dominated era
本文用状态方程$p=ρ/3$数值求解耦合到超相对论理想气体的爱因斯坦方程组，模拟了辐射在原初黑洞（PBH）上的径向吸积。我们通过对大爆炸后$t\sim10^{-4}s$到$t\sim 10^2s$之间轻子时代吸积辐射能量密度的积分来计算黑洞的最终质量。我们的研究结果表明，初始质量介于$10^{-4}$和$1M_{\odot}$之间的小PBH可能会增长到数百个太阳质量，因此可以是SMBH种子。另一方面，在$t\sim 1s$处形成的PBH的初始质量在900和$\sim 980M_{\odot}$之间，到$t\sim 100s$时，显示出$10^4$至$10^6M_{\odot}$的质量，其是种子或已经形成的SMBH的质量。事实上，我们只考虑径向流意味着我们的结果工作以及限制情况下，预计在更一般的情况下，吸积率可能会发生显着变化。尽管如此，我们表明，它是可能的SMBH可以PBH的增长，由于吸积的辐射。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc
Strongly-interacting massive particle and dark photon in the era of intensity frontier
强相互作用大质量粒子（SIMP）是暗物质（DM）的一个有趣的候选者，因为它的自相互作用截面可以自然地强到足以解决小尺度结构形成的天体物理问题。通过假设一个非线性凝聚，提出了一个简单的模型，其中复合SIMP来自“强相互作用”U（1）$_{\rm d}$规范理论.在原始模型中，DM遗迹丰度由$3\to2$湮灭过程通过Wess-Zumino-Witten项确定。在这封信中，我们讨论了DM遗迹丰度也是通过超荷规范玻色子和暗U（1）$_{\rm d}$规范玻色子（暗光子）之间的动力学混合的半湮灭过程自然确定的。在不久的将来，可以通过LDMX式的丢失动量实验发现暗光子。
2020-06-04 astro-ph.CO hep-ph
Magnetic fields from inflation: the transition to the radiation era
我们计算了暴胀过程中产生的大尺度磁场对标量度规扰动的贡献。我们发现，除了通常的被动和补偿模式，磁场也有助于从通货膨胀的恒定模式。这与不存在这种模式的磁场的因果（暴胀后）产生不同，并且它可能导致显著的非高斯CMB各向异性。
2012-07-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino Portal to FIMP Dark Matter with an Early Matter Era
我们研究了弱相互作用大质量粒子（FIMP）候选暗物质通过中微子入口的冻结产生。我们考虑一个隐藏的部门组成的费米子和一个复杂的标量，与最轻的一个被视为FIMP候选人。我们实施的I型跷跷板机制产生的质量的标准模型（SM）中微子和考虑三个重中微子，负责调解之间的相互作用的隐藏和SM部门。我们假设在暴胀和大爆炸核合成之间的一段时间内发生了早期物质主导时代（EMDE），使宇宙膨胀得比标准辐射主导时代更快。在这种情况下，隐藏和SM扇区很容易解耦，并且从遗迹密度约束需要FIMPs和SM粒子之间的更大耦合。在这种情况下，我们讨论了整个修改后的宇宙历史的暗物质的动力学，评估模型的相关约束，并讨论了EMDE的持续时间的暗物质生产的后果。最后，我们表明，如果重中微子是不是热浴的一部分，这种情况下成为可测试的，通过间接检测搜索。
2020-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Cherenkov Gravitational Radiation During the Radiation Era
切伦科夫辐射可能发生在源的移动速度超过它产生的波。在辐射支配的宇宙中，我们最近用状态方程$w = 1/3$证明了Barnesian标量度量扰动对线性化Weyl张量的贡献，使其波前以声速$\sqrt{w}=1/\sqrt{3}$传播。在这项工作中，我们明确地计算的形状的Barkencherenkov锥和楔形分别产生的超音速质点（近似原始黑洞）和直Nambu-Goto线（近似宇宙弦）垂直于其长度移动。当黑洞或宇宙弦以超相对论速度运动时，我们还计算了切伦科夫激波作用于一对实验粒子上的标量度规感生潮汐力的突增.这些力可以拉伸或压缩，这取决于质量相对于冲击波阵面法线的方向。
2021-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
About matter and dark-energy domination eras in R^n gravity or lack thereof
我们提供了进一步的数值证据，表明f（R）度规引力中的R^n模型是否会在宇宙中产生一个晚期加速或一个物质支配时代（通常是短暂的），而不是两者兼而有之。我们的结果证实了Amendola等人的发现。（2007），但使用了不同的方法，避免了映射到引力的标量张量理论，因此，免除了我们对框架（爱因斯坦与约旦）的任何讨论或辩论，这是这个主题的地方病。这类模型在文献中被广泛用作暗能量的替代方案，但应该考虑排除与观测不一致。最后，我们讨论了Faraoni（2011）分析中的一个警告，该分析通过使用变色龙机制来进一步约束这些模型。
2012-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Decaying Massive Particle in Matter and Radiation Dominated Eras
根据宇宙学的标准模型，早期宇宙在其历史的几个时代中一直由辐射或非相对论性物质主导。然而，许多涉及粒子过程的宇宙学计算通常使用闵可夫斯基结果来完成，尽管为了更精确的处理，需要弯曲时空中的量子场论。本文旨在填补这一空白，提出衰变率的物质和辐射占主导地位的宇宙在这个更精确的治疗。本文研究了共形耦合的大质量标量场衰变为无质量标量粒子的过程的平均衰变率。它被发现，弯曲时空的存在下修改闵可夫斯基的结果大大早期的时间，但渐近只有一个添加剂项成正比的质量和相互作用时间的倒数。因此，对于大的时间尺度，校正是小的，但是在$m\sim t$量级的时间尺度上，相对校正项可能是重要的。
2018-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum collapse as source of the seeds of cosmic structure during the radiation era
宇宙结构的种子从一个完美的各向同性和均匀的宇宙中出现，并没有被标准版本的暴胀模型清楚地解释，因为所涉及的动力学在任何时候都保持均匀性和各向同性。D。Sudarsky和合作者在以前的论文。在所有这些工作中，暴胀子模的波函数的坍缩被限制在暴胀期间发生。在本文中，我们分析了坍缩发生在辐射时代的可能性。在暴胀子场变量必须受坍缩影响而动量变量可以或不可以受坍缩影响的条件下，可以构造一个可行的模型。另一个需要满足的条件是崩溃时间必须独立于$k$。然而，当与最近的观测数据比较时，模型的预测无法与标准通货膨胀情景提供的预测区分开来。其主要原因是由于辐射时代获得的原始功率谱与最新CMB观测结果一致的标量波动幅度相匹配。后一种约束限制了坍缩的可能次数，并确保暴胀子场对能量动量张量的贡献与辐射场的贡献相比可以忽略不计。
2014-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Black holes from a Higgs-like field in the radiation era
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；Rikkyo University（立教大学）
该研究采用数值相对论方法，探究辐射时代类希格斯场涨落穿越势垒形成黑洞的演化，发现其存在两阶段演化及亚、超临界两种分支，最终形成由辐射吸积决定增长的原初黑洞。
2026-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Enhancement of Gravitational Waves Induced by Scalar Perturbations due to a Sudden Transition from an Early Matter Era to the Radiation Era
本研究聚焦宇宙再加热时期的二阶诱导引力波，发现早期物质 Era 向辐射 Era 快速跃迁后，因视界内标量模式快速振荡会产生引力波增强，该机制效率高于已知的早期物质 Era 内增强机制，且在特定再加热温度范围内诱导引力波可被未来观测探测。
2023-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fingerprints of freeze-in dark matter in an early matter-dominated era
我们研究了一个交替的宇宙历史与早期物质占主导地位的时代冻结在生产的暗物质的影响。这种早期的物质支配是由一个亚稳定的物质场消散成辐射所触发的。通常，耗散率具有非平凡的温度和标度因子依赖性。与辐射主导的宇宙中通过冻结机制产生暗物质的通常情况相比，在这种情况下，可见光和暗区之间的耦合可以容纳更大的数量级。最后，作为一个证明的原则，我们考虑一个特定的模型，其中的暗物质是由一个亚GeV的暗光子具有动力学混合的标准模型光子。我们指出，该模型的参数空间可以探测的实验中存在的早期物质占主导地位的时代。
2022-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
The Darkness of Spin-0 Dark Radiation
我们表明，散射的一般自旋0部门的暗辐射的预复合热等离子体的结果在不可检测的小光谱失真的宇宙微波背景。
2014-12-01 astro-ph.CO hep-ph
Unifying of Inflation with Early and Late Dark Energy Epochs in Axion $F(R)$ Gravity
我们提供了一个理论模型的$F(R)$引力，它是可能的，以统一的方式描述通货膨胀，早期和晚期的暗能量时代，在存在的光轴子粒子，它扮演的角色的暗物质组成的宇宙。特别是，早期的现象学是由$R^2$项占主导地位，而其他条款$f(R)$的存在，确保早期和晚期的暗能量时代的发生。暴胀现象与普朗克2018年的暴胀数据是相容的，而晚期暗能量时代与普朗克2018年对宇宙学参数的约束是相容的。此外，该模型表现出一个早期的暗能量时代，大约在$z\sim 2.5$，其次是减速时代，这开始于大约$z\sim 1.5$，这反过来又是一个后期的暗能量时代的红移$z\sim 0.5$，这持续了大约50亿年到现在的时间。我们的模型的一个显著特点是，暗能量时代是免费的暗能量振荡，至少在红移间隔$z=[0,10]$。此外，我们还讨论了与$z\sim 2.34$观测数据有关的几个特征，文献中存在红移复杂的观测数据。此外，在文章的最后给出了用Python 3编写的暗能量现象学的数字代码。最后，该模型还有另一个有趣的特性，即在红移间隔$z\sim [2,2.6]$中哈勃速率值的突然跳跃，其值突然增加，然后减少，直到$z\sim 0$。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unification of Constant-roll Inflation and Dark Energy with Logarithmic $R^2$-corrected and Exponential $F(R)$ Gravity
在本文中，我们研究如何在一个统一的方式描述恒滚暴胀时代与暗能量时代，使用$F(R)$引力的理论框架。为此，我们介绍了一些类适当选择的$F(R)$重力模型，我们详细研究如何统一的早期和晚期的加速时代可以实现。我们详细研究了暴胀时代，正如我们所证明的那样，有可能实现一个可行的暴胀时代，其中原始曲率扰动的谱指数和标量张量比可以与最新的观测数据相兼容。此外，还对一类模型的优美退出问题进行了讨论。最后，我们讨论了暗能量振荡问题，并研究了我们介绍的一类模型中的哪一个模型可以产生最小振幅的振荡。
2017-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Origin of Delta N_eff as a Result of an Interaction between Dark Radiation and Dark Matter
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）、阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）和最近南极望远镜（SPT）的结果表明，除了粒子物理学标准模型预测的众所周知的三种中微子之外，还可能存在额外的辐射成分。在这篇文章中，我们探讨了视在的额外暗辐射与冷暗物质（CDM）物理直接相关的可能性。特别是，我们考虑一个通用的情况下，暗辐射，作为相互作用的结果，直接产生的一部分暗物质密度有效地衰减成暗辐射。在早期，当暗物质密度可以忽略不计时，作为一个明显的结果，暗辐射的密度也非常小。当宇宙接近物质辐射相等时，暗物质密度开始占主导地位，从而增加了暗辐射的含量，改变了宇宙的膨胀率。由于这种暗辐射含量的增加在大爆炸核合成（BBN）之后自然发生，它可以放松可能的张力，与CMB相比，从轻元素丰度测量的辐射自由度值较低。我们用WMAP+ACT和WMAP+SPT数据数值模拟了这种情况，并推导出了暗物质衰变为暗辐射的允许分数的上限。
2012-09-28 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Production during the Thermalization Era
我们重新审视非热暗物质（DM）的生产过程中的热化和再加热时代后的通货膨胀。暴胀子的衰变产生高能粒子，这些粒子被热化以完成宇宙的再加热。在热化完成之前，DM可以由高能粒子和/或环境等离子体之间的碰撞产生。我们计算的DM丰度的情况下，从这些过程中产生的DM生产的横截面是成比例的$n$次幂的质心能量。我们发现，高能粒子之间的碰撞几乎总是占主导地位的$n \gtrsim 4$，而它是次主导的$n \lesssim 2$。当$n \lesssim 3$和再加热温度等于或大于DM质量时，来自环境等离子体的生产占主导地位。高能粒子与周围等离子体碰撞产生的产物对$n \lesssim 2$很重要，并且再加热温度远低于DM质量。
2021-01-18 astro-ph.CO hep-ph
Statistical studies of optically dark gamma-ray bursts in the Swift era
利用文献和在线数据库中收集的数据，以统计的方式比较了2008年之前Swift卫星发现的光学暗伽玛暴（定义为光学-X射线谱指数β OX<0.5）和正常伽玛暴的性质。我们的样本包括200个长爆发，19个短爆发，和10个测量的高红移（z>=4）。暗爆发的比例约为10- 20%，并且在长爆发、短爆发和高Z子样本之间是相似的。长爆发的结果与雨燕前的样本和其他作者对较小雨燕样本的研究一致。首次指出暗短伽玛暴的存在。与正常暴相比，暗暴的X射线氢柱密度明显更大。这支持了尘埃消光是暗伽马射线暴的主要原因的假设。其他的可能性，如非常高的红移和非标准的发射机制，虽然没有完全排除，但可能性较小。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dark radiation from a unified dark fluid model
我们提出了一个统一的暗流体模型来描述$ΔN_\mathrm{eff}$在暗辐射中可能的演化行为。这个模型可以被看作是一个相互作用的模型，在暗扇区中，暗物质与暗辐射相互作用。我们证明了$ΔN_\mathrm{eff}$的演化可以很好地解释，而没有一些缺点，如$ΔN_\mathrm{eff}$的爆破和非零的相互作用在后期的时间。
2014-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Entropy and its conservation in expanding Universe
本研究探讨广义相对论中近期提出的守恒荷在膨胀宇宙不同阶段的性质，证明其在各时期对应不同形式的熵且自身守恒，经数值分析定性验证，为守恒荷对应熵的诠释提供更多证据。
2023-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质，即，暗辐射在本文中，我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的，则引力波的高频模被抑制。此外，由于暗辐射引起的各向异性应力的影响，引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究，我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Is Dark Energy Dynamical in the DESI Era? A Critical Review
Babeș-Bolyai University（巴贝什-博约伊大学）；Khazar University（哈萨尔大学）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）
本文通过分析DESI DR2数据，探讨动态暗能量的可能性，评估$ω_0ω_a$CDM模型及其扩展在偏离标准ΛCDM模型中的统计偏好。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial Black Hole mass growth from neutrinos during the radiation era
TU Dresden, Institute of Nuclear and Particle Physics (IKTP)（德累斯顿工业大学核与粒子物理研究所）；Deutsches Zentrum für Astrophysik (DZA)（德国天体物理中心）
研究原初黑洞质量演化，通过半经典方法和研究早期等离子体动力学，重新审视其对辐射的热吸收，发现中等及超大质量原初黑洞质量显著增长，修正了此前看法，对暗物质原初黑洞观测有重要意义。
2026-09-28 astro-ph.CO hep-th
Towards a smooth unification from an ekpyrotic bounce to the dark energy era
在一个无鬼的$f(R,\mathcal{G})$模型的背景下，我们提出了一个非奇异的宇宙学场景中，宇宙最初通过一个ekpyrotic阶段具有反弹的行为，并在反弹后，它顺利过渡到一个物质或辐射一样的减速时代，这是进一步顺利地连接到暗能量时代在目前的时代。我们考虑高斯-博内（GB）耦合函数，使其与事件GW 170817兼容。通过适当的重构技术，我们得到了非平凡的标量场势和GB耦合函数。这样的标量势和GB耦合函数的源从ekpyrotic反弹到暗能量时代与中间减速时代的平滑统一的场景。Ekpyrotic收缩相的出现证明了背景演化中各向异性问题（也称为BKL不稳定性）的解决。哈勃半径在反弹附近表现出不对称的行为，特别是，哈勃半径的演化导致了远早于深亚哈勃区域中的反弹的原始微扰模式的产生时代。相应地，我们执行标量和张量扰动的演变在本上下文中，作为一个结果，标量功率谱在大尺度模式被发现是有问题的。因此，提出了一个扩展的情况下，我们认为一个pre-ekpyrotic阶段的状态方程参数小于1，并重新检查的标量和张量功率谱，在大尺度上，跨越哈勃半径在pre-ekpyrotic阶段。在这方面，GB耦合函数显示出相当大的影响，在减少张量标量比的情况下相比，GB耦合是不存在的。此外，暗能量时代与Planck+SNe+BAO数据一致。
2022-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Deformed Matter Bounce with Dark Energy Epoch
我们扩展了圈量子宇宙学物质反弹的情况下，以包括一个暗能量时代，突然结束在一个RIP奇点的比例因子和哈勃率分歧。在“变形物质反弹情景”中，宇宙从最初的非因果物质主导时代开始收缩，直到达到最小半径。在此之后，它以减速的方式膨胀，直到在后期，它以加速的方式膨胀，因此该模型被描述为物质主导时代之后的暗能量时代。取决于模型自由参数的选择，暗能量时代是继物质支配时代之后的典型时代，最终它越过幻影分界线，成为幻影。在暗能量时代结束时，存在一个Rip奇点，其中标度因子和哈勃速率发散，但物理系统无法达到奇点，因为有效能量密度和压力变得复杂。这表明两件事，首先，普通的循环量子宇宙学物质反弹演化停止，从而结束了普通物质反弹场景的无限重复。其次，压力和密度都变得复杂的事实可能表明，在圈量子宇宙学的理论背景下对宇宙演化的描述，不再描述系统的物理学，并且可能需要一个更基本的量子引力理论。我们描述了模型的定性特征，我们还研究了如何通过粘性流体和标量场在LQC的背景下实现这种宇宙学。
2016-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic history of viable exponential gravity: Equation of state oscillations and growth index from inflation to dark energy era
研究了$F(R)$引力的一个普遍特征：在物质主导的时代，有效暗能量的大频率振荡可能影响哈勃参数高阶导数的行为，并有可能在高红移处产生奇异的非物理解.这种行为是明确分析现实的$F(R)$模型，特别是指数重力和功率形式的模型。为了稳定这样的振荡，我们考虑通过一个修正项，不破坏的可行性属性的模型的额外修改。详细分析了宇宙未来的演化和物质密度微扰增长指数的演化历史。此外，我们探讨了指数引力在暴胀情景中的两个应用。我们展示了如何有可能获得不同数量的$e$ -折叠在早期的时间加速通过不同的选择的模型参数中存在的超相对论物质，这不稳定的通货膨胀，并最终导致退出通货膨胀阶段。我们在两个可行的指数引力模型中进行了暴胀的数值分析。证明了在暴胀结束时，宇宙的有效能量密度和曲率减小，从而实现了暴胀与$Λ$ CDM类暗能量主导时代的统一描述.
2012-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Linear scale bounds on dark matter--dark radiation interactions and connection with the small scale crisis of cold dark matter
现代宇宙学中的一个悬而未决的问题是冷暗物质范式的小尺度危机。越来越多的注意力最近致力于自相互作用的暗物质模型作为一个可能的答案。然而，解决所谓的“失踪卫星”问题还需要存在额外的相对论性粒子（称为暗辐射），与早期宇宙中的暗物质散射。在这里，我们调查的影响，不同的理论模型设计的暗物质暗辐射相互作用的大尺度宇宙学观测。我们使用宇宙微波背景数据，把约束的暗辐射成分和它的耦合到暗物质。我们发现，数据所允许的耦合值意味着一个截止尺度的晕质量函数与银河系中的卫星观测相匹配。
2017-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Entering the Era of Measuring Sub-Galactic Dark Matter Structure: Accurate Transfer Functions for Axino, Gravitino & Sterile Neutrino Thermal Warm Dark Matter
本文针对轴子微子、引力微子与惰性中微子等热温暗物质模型，首次计算自旋3/2粒子的转移函数，并修正了自旋1/2粒子的转移函数拟合，为当前及未来小尺度结构约束提供更精确的理论预测。
2023-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter-Radiation Scattering Enhances CMB Phase Shift through Dark Matter-loading
本研究探究暗物质与非光子辐射的散射作用，发现其可进一步放大CMB声波振荡的相移，通过耦合谐振子模型解析机制，并结合观测数据验证了相移增强与相互作用暗物质丰度的线性关联，为暗物质-辐射相互作用模型提供新的观测特征。
2025-02-11 astro-ph.CO hep-ph
