Possible dark energy imprints in gravitational wave spectrum of mixed neutron-dark-energy stars
本文研究了含有不同比例的普通物质和暗能量的中子星的振荡谱。在我们考虑的模型中,平衡配置的数值构造和结果表明,混合神经元暗能量星的属性可以显着不同时,在恒星的暗能量的量是不同的。在Cowling近似下研究了混合神经元-暗能量星的振荡。结果发现,基模和高泛音的频率受暗能量含量的强烈影响。这可以在未来用来探测中子星中暗能量的存在,并限制暗能量模型。
2011-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of Scalar Dark Energy on Cosmic Microwave Background Polarization
研究了标量暗能量与光子耦合对宇宙微波背景(CMB)极化的影响。随时间演化的场值以及标量的扰动一般会引起$B$模偏振。未来的CMB数据将发现,由于场值的原因,温度-偏振相关性中的宇宙宇称违反,或者微扰引起的$B$模式偏振,与引力透镜或原始引力波产生的偏振几乎无法区分。
2014-03-17 astro-ph.CO
Inflationary Imprints on Dark Matter
我们发现,暗物质丰度和膨胀尺度$H$可能是密切相关的。标准模型的扩展与希格斯介导的耦合到新的物理通常包含额外的标量从真空中取代在膨胀。如果它们与标准模型的耦合很弱,它们就不会热化,并且很容易构成太多的暗物质,让人想起模量问题。作为一个例子,我们考虑标准模型扩展的$Z_2$对称单线$s$耦合到标准模型希格斯$Φ$通过$λΦ^†Φs^2$。对于$λ\lesssim 10^{-7}$来说,暗物质遗迹密度是非热产生的。我们表明,暗物质产量关键取决于暴胀规模。对于$H\sim 10^{10}$ GeV,我们发现,单重态自耦合和质量应该位于制度$λ_{\rm s}\gtrsim 10^{-9}$和$m_{\rm s}\lesssim 50$ GeV,以避免暗物质生产过剩。
2015-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Deciphering the Archaeological Record: Cosmological Imprints of Non-Minimal Dark Sectors
许多超越标准模型的物理学提议产生了一个包含许多自由度的暗区。在这项工作中,我们探讨的宇宙学意义的非平凡的动力学可能会出现在这样的黑暗部门,专注于衰变过程中发生的完全黑暗的成分。首先,我们证明,这种衰变可以留下戏剧性的印记,所产生的暗物质相空间分布。特别是,这种分布不需要是热的,它甚至可以是多模态的,表现出作为动量函数的峰和谷的非平凡模式。然后,我们继续展示这些功能可以诱导修改的物质功率谱。最后,我们评估在何种程度上可以接近考古的“逆”问题的破译的基本黑暗部门的属性从物质的功率谱。事实上,本文的主要结果之一是一个非常简单的解析表达式,允许重建的暗物质相空间分布的许多重要特征直接从物质的功率谱。因此,我们的研究结果提供了一个有趣的工具箱的方法来学习,并可能限制,在早期宇宙的非最小暗区的功能和他们的动态。
2020-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy imprints on the kinematic Sunyaev-Zel'dovich signal
我们研究了暗能量对动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)角功率谱的影响,发现kSZ信号对暗能量参数敏感.例如,在$w=-1$附近将常数$w$改变20%,会导致kSZ光谱上的$\gtrsim10\%$变化;将由$w_a$参数化的暗能量动力学改变$\pm0.5$,预计kSZ光谱上会有30%的变化。我们讨论了观测方面,并开发了一个拟合公式的kSZ功率谱。最后,我们讨论了如何精确建模的后再电离信号将有助于约束斑片状再电离信号,这是至关重要的测量再电离的持续时间。
2014-07-08 astro-ph.CO
Probing the imprint of interacting dark energy on very large scales
观测到的星系功率谱获得了光锥效应的相对论修正,这些修正在非常大的尺度上增长。未来在光学、红外和无线电波段的星系巡天将探测越来越大的波长模式,并达到更高的红移。为了在大尺度上利用新的数据,准确的分析需要包括相对论效应。对于原始非高斯性和将暗能量模型的测试扩展到视界尺度的情况尤其如此。在这里,我们调查后者,专注于模型的暗能量相互作用的非引力与暗物质。暗区中的相互作用也会导致功率谱的大规模偏差。如果忽略相对论效应,相互作用暗能量的印记将被错误地识别,从而导致在非常大的尺度上对相互作用暗能量的约束的偏差。
2015-03-07 astro-ph.CO
Dark influences: imprints of dark satellites on dwarf galaxies
在当前的$Λ$ CDM宇宙学模型的背景下,小的暗物质晕是丰富的,矮星系的卫星预计将主要是黑暗的。由于低质量星系具有较小的重子分数,与这些卫星的相互作用可能会留下特别引人注目的印记。我们揭示了这些暗卫星中最大的影响盘状矮星系和可能的动力学和形态的转变,从这些相互作用的结果。我们使用一套精心设置的,受控的孤立矮星系模拟。主矮星系在暗物质晕中只有一个恒星盘,而次矮星系则完全没有重子。我们改变盘质量,晕浓度,初始盘厚度和卫星轨道倾角。盘状矮星系被加热和破坏,由于轻微的合并事件,更极端的卫星盘质量比高,形态和运动学显着改变。此外,对于不太集中的晕,轻微的合并可以完全摧毁盘,留下一个低光度的类球状星系。我们的结论是,矮星系是非常容易受到干扰的暗星系,即使是一个轻微的合并事件可以显着破坏和改变的结构和运动学的矮星系。这一过程可能被看作是矮球状星系形成的一个新通道。
2014-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The imprint of the interaction between dark sectors in large scale cosmic microwave background anisotropies
暗能量与暗物质的相互作用是解决宇宙符合问题的一个有希望的模型。我们研究了这种相互作用在大尺度宇宙微波背景(CMB)温度各向异性下的特征。通过对暗能量和暗物质相互作用时的微扰方程的详细分析,我们发现大尺度CMB,特别是后期的积分Sachs-Wolfe效应,是测量暗扇区间耦合的有效工具。我们还讨论了通过互相关CMB图与示踪剂的大尺度结构的耦合检测的可能性。最后,我们使用CMB功率谱数据与其他观测数据一起进行全局拟合来约束耦合。我们发现在$1σ$范围内,暗扇区之间的约束耦合可以解决符合问题。
2009-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wave-Optics Imprints of Dark Matter Subhalos on Strongly Lensed Gravitational Waves
GRAPPA Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学 GRAPPA 研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo(东京大学 Kavli 宇宙物理与数学研究所(WPI))
通过引力波强透镜效应探测暗物质次亚结构,利用LISA频段内的频率依赖性放大效应,揭示亚星系尺度暗物质结构。
2026-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Singlet Extended Mirror Standard Model World as Dark Matter and Gravitational Waves Imprints of a High Scale Mirror Phase Transitions
Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);Khazar University(哈扎尔大学)
研究镜像标准模型扩展世界,发现强一级电弱相变可产生可探测引力波,且镜像粒子可能构成全部暗物质。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tracing Inflationary Imprints Through the Dark Ages: Implications for Early Stars and Galaxies Formation
Hassan II University(哈桑二世大学);Virtual Institute of Astroparticle Physics(天体粒子物理虚拟研究所);Southern Federal University(南联邦大学);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究医科大学MEPhI)
研究通过分析通胀特征对早期宇宙结构形成的影响,揭示了暗物质晕和早期星系形成的物理机制,并探讨了原始黑洞作为星系种子的潜在作用。
2026-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of non-standard Dark Energy and Dark Matter Models on the 21cm Intensity Map Power Spectrum
研究了非标准暗能量(DE)和暗物质(DM)模型对高红移中性氢(HI)气体21 cm强度谱图功率谱的影响。为此,我们使用晕目录从N体模拟的动态DE模型和DM的情况下,统计上无法区分的标准冷暗物质模型与宇宙学常数(LCDM),使用目前可用的宇宙学观测。我们限制我们的分析晕目录在红移z = 1和2.3,这是共同的所有模拟。对于每个目录,我们使用一个简单的处方相关联的HI气体质量N体晕的HI分布模型。我们发现,DE模型留下一个独特的签名在HI光谱在很宽的范围内的尺度,这与晕质量函数和非线性制度的聚类发病的差异。在非标准DM模型的情况下,HI谱相对于LCDM模型的显着差异只产生于低质量晕的抑制丰度。这些宇宙学模型相关的特征也出现在21厘米光谱中。特别是,我们发现,未来的SKA测量可以区分DE和DM模型的印记在高统计显著性。
2017-06-28 astro-ph.CO
Lux ex tenebris: The imprint of annihilating dark matter on the intergalactic medium during Cosmic Dawn
即将使用下一代射电望远镜(如HERA和SKA)对高度红移的21厘米线进行的测量将为探测再电离时代(EoR)、宇宙黎明和黑暗时代期间的暗物质(DM)物理提供有趣的机会。HERA已经在建设中,迫切需要彻底了解DM物理学在这些时代对星系际介质(IGM)的影响。我们提出的第一个结果的流体动力学模拟套件与$2 \times 512^3$粒子在一个$(100 \ h^{-1} \ \text{Mpc})^3$盒DM湮灭和重子冷却物理。我们专注于红移$z \sim 11$,就在我们的模拟再电离开始之前,并讨论了DM湮灭的IGM和结构形成的印记。我们发现,而结构的形成是不受热WIMP比$m_χ\gtrsim 100 \ \text{MeV}$重,加热从$\mathcal{O}$(GeV)DM粒子可能会留下一个显着的印记IGM改变21厘米的信号。低密度区域中的冷气体特别容易受到DM加热的影响。然而,我们注意到,延迟的能量沉积目前没有在我们的模拟中考虑。
2020-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Imprints of light dark matter on the evolution of cosmic neutrinos
本文研究轻暗物质与中微子在MeV以下温度相互作用产生的宇宙学印记,通过模型无关方法计算其演化,发现暗物质可显著影响中微子热演化,造成接近实验限的负N_eff贡献及CνB光谱畸变。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of the galactic acceleration scale on globular cluster systems: Galaxies in the Fornax Cluster
本文通过分析天炉座星系团中星系的球状星团分布,证实a0半径与球状星团系统断裂半径的一致性适用于所有质量的早型星系及其红蓝子族群,为银河系加速尺度提供新证据。
2023-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cannibalism's lingering imprint on the matter power spectrum
早期的宇宙可能包含内部热化的暗区,这些暗区与标准模型脱钩。在这种情况下,由暗区中最轻的粒子组成的残余黑暗热浴,可以在大爆炸核合成之前引起早期物质统治的时代,这对最小的暗物质结构具有潜在的可观察影响。这种最轻的暗粒子可以很容易地和一般地具有改变数量的自相互作用,从而产生“食人”行为。我们认为宇宙学最初次占主导地位的食人族物种来暂时驱动宇宙的膨胀,我们提供了一个简单的地图之间的粒子性质的食人族物种和增强的暗物质扰动增长在这样的宇宙学的关键特征。我们进一步证明,食人族的自我相互作用可以确定小规模的截止在物质功率谱,即使食人族的自我相互作用冻结之前食人族的统治。
2022-10-13 astro-ph.CO hep-ph
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
The Sterile-Active Neutrino Flavor Model: the Imprint of Dark Matter on the Electron Neutrino Spectra
无菌中微子与暗物质粒子在暗扇区中的接触相互作用被认为是同时解决中微子实验中的暗物质问题和异常现象的一个好方法。在这个非标准粒子物理模型中,惰性中微子和活性中微子通过真空振荡和物质(或米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦)振荡来改变它们的轨道,其中后者的味振荡机制强烈依赖于太阳核心中暗物质的浓度。我们发现,太阳内部大量的暗物质改变了${\rm ^8B}$和$\rm hep$电子中微子光谱的形状,但对其他中微子光谱的影响并不明显(即,$\rm pp$、$\rm pep$、$\rm ^7Be$和$\rm ^{15}O$、$\rm ^{13}N$和$\rm ^{17}F$)。暗物质粒子与中微子相互作用的强度取决于一个有效耦合常数$G_χ$,它类似于隐藏扇区的费米常数。利用最新的$\rm ^8B$太阳中微子通量,我们发现$G_χ$必须小于$\rm 0.5\times 10^9$ $G_{\rm F}$才能使这个粒子物理模型与数据相符合。
2018-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Fractional Dark Matter decay: cosmological imprints and observational constraints
如果一小部分暗物质以$f_{\rm dcdm}$的衰变率(或倒数寿命)衰变成不可见的无质量粒子(所谓的“暗辐射”),这种衰变将在宇宙学观测值上留下独特的印记。在充分考虑玻尔兹曼体系的基础上,我们计算了衰变对宇宙微波背景辐射、红移畸变和动力学Sunyaev-Zel'dovich效应的影响,并在评价引力势演化的基础上给出了详细的物理解释。通过使用当前的宇宙学数据,结合普朗克2015年,重子声振荡和红移失真测量,可以改善约束,我们更新的$1σ$的衰变DM的分数从$f_{\rm dcdm}\lesssim5.26\%$到$f_{\rm dcdm}\lesssim2.73\%$的短寿命DM(假设$Γ_{\rm dcdm}/H_0\gtrsim10^4$)。然而,对于长寿命DM,没有从RSD数据($f_{\rm dcdm}\lesssim0.94\%$)改进约束(即,$Γ_{\rm dcdm}/H_0\lesssim10^4$)。我们还发现分数DM衰变只能轻微地降低$H_0$和$σ_8$的张力,这与以前的工作是一致的。此外,我们的计算表明,在未来的kSZ效应将提供一个进一步的约束力衰减DM。
2019-12-30 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of primordial non-Gaussianity on dark matter halo profiles
利用Dalal { \it et al.}最近提出的半解析模型,研究了原始非高斯性对暗物质晕密度分布的影响.其将初始线性密度场的峰值与暗物质晕的最终密度分布相关联。具有原始非高斯性的模型通常会产生与高斯模型不同的初始密度场。我们利用偏移集理论的路径积分公式计算了非高斯密度场对峰形的修正,导出了非高斯密度场峰的统计特性。在晕轮廓的半解析模型的背景下,目前允许的原始非高斯性值将增加内部暗物质轮廓的形状,但只有在亚百分比水平,除了在最里面的区域。
2013-09-16 astro-ph.CO
Finding Dwarf Galaxies From Their Tidal Imprints
我们描述了正在进行的工作,一种新的方法,允许一个确定的质量和相对位置(在galactocentric半径和方位角)的星系同伴纯粹从分析观察到的气体盘的扰动。在这里,我们证明了这种方法的有效性,我们称之为潮汐分析,通过将其应用到本地螺旋与已知的光学同伴,即M51和NGC 1512。这些星系的范围从质量很低的伴星($\sim$是主星系质量的百分之一)到质量相当大的伴星($\sim$是主星系质量的三分之一)。这种方法对天体物理学的许多领域都有广泛的影响--间接探测暗物质(或暗物质主导的矮星系),以及利用它来破译卫星对星系盘的动力学影响。在这里,我们提供了一个证明的原则的方法,通过应用它来推断和定量表征光学可见的银河同伴的本地螺旋,从分析观察到的扰动外气体盘。
2011-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of decaying dark matter on cosmic voids
标准宇宙学模型假设超过85%的物质是无碰撞和无压力的暗物质。不稳定衰变的暗物质在文献中被提出作为标准冷暗物质模型的扩展。在本文中,我们研究了当暗物质衰变并且产生的粒子相对于暗物质移动时的情况。一个协变的流体动力学模型,其中的衰变是由两个黑暗的尘埃流体成分之间的能量-动量的转移来模拟。我们参数化的衰变率$Γ$和注入速度$v_i$所产生的暗物质粒子的模型。我们应用这个框架来研究低重子物质含量的宇宙空洞的演化。因此,与重子丰富的环境不同,空洞提供了一个测量暗物质信号的机会,这些信号较少受到复杂重子过程的污染。我们发现,S型空洞的增长被修改的暗物质衰变,导致在今天的印记。这篇论文作为一个概念证明,宇宙空洞可以用来研究暗物质物理。我们认为,未来的宇宙学观测空洞应集中在迹象报告的功能,以确认或排除衰变的暗物质的情况。缺乏报道的特征可能会限制暗物质在$Γ> H_0^{-1}$和$v_i<10$ km/s方面的衰变。
2022-01-14 astro-ph.CO
The imprint of cosmic reionisation on the luminosity function of galaxies
早期宇宙中氢的(再)电离对第一个星系的形成有着深远的影响:通过提高气体的温度和压力,它阻止了气体冷却成小晕,从而影响了今天小星系的丰度。使用Galform半解析模型的星系形成,我们表明,两个关键方面的再电离过程-当再电离发生和特征尺度低于它抑制星系形成-是印在矮星系的光度函数。我们专注于像银河系和大麦哲伦星系的卫星的光度函数,这是更容易测量比作为一个整体的矮人口的光度函数。我们的研究结果表明,再电离的这两个特性的细节确定的形状的光度分布的卫星以一种独特的方式,在很大程度上是独立的星系形成模型的其他细节。我们的模型一般预测双峰分布的卫星作为光度的函数:人口的微弱卫星和人口的明亮卫星分离的“山谷”伪造的再电离。我们发现,这种双峰分布是目前在银河系和M31的组合卫星光度函数的统计意义。我们对LMC质量矮星周围的预期卫星数量进行预测,在未来的观测计划中,双峰也可能是可测量的。我们的首选模型预测的$26 \pm 10$(68%的置信度)卫星比LMC质量系统中的${\rm M}_V=0$亮。
2018-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of Dark Energy on Cosmic Structure Formation: III. Sparsity of Dark Matter Halo Profiles
我们使用暗能量宇宙模拟系列(DEUSS)中的一组高分辨率大体积宇宙学N体模拟研究了暗能量对暗物质晕密度分布的影响。我们首先集中在分析的拟合优度的Navarro-Frenk-White(NFW)的配置文件,我们发现,以不同的晕质量和红移。我们还发现,与NFW不匹配的光环比例随着宇宙学的变化而变化,从而表明具有扰动密度分布的光环的质量聚集体携带着暗能量的特征信号。为了独立于任何参数配置文件访问此信息,我们引入了一个新的可观测量:晕稀疏度$s_Δ$。这被定义为质量比$M_{200}/M_Δ$,即半径为$r_{200}$的球体内的质量与半径为$r_Δ$的球体内的质量之比,分别包围200和$Δ$乘以平均物质密度。我们发现,平均稀疏度几乎是独立的总晕质量,而它的值可以推断,以优于百分之几的比例的集成晕质量函数在超密度$Δ$和200分别。这提供了一个一致性关系,可以验证观测测量的晕稀疏。最重要的是,稀疏性随底层暗能量模型而显着变化,从而提供了另一种宇宙学探测。
2013-11-17 astro-ph.CO
Dynamics of tachyon dark energy on large scales and its imprint on observed galaxy power spectrum
本文研究了考虑全相对论微扰方程的非正则快子场暗能量模型的大尺度物质功率谱和观测星系功率谱。我们形成了一组包含背景量和线性扰动量的耦合自治方程,并在适当的初始条件下数值求解。我们考虑不同的标量场势进行研究。研究了不同相关量对协调性$Λ$ CDM模型的偏离。我们的研究表明,与$Λ$ CDM模型相比,非正则快子暗能量模型产生了增强的引力势、随动密度衬度以及物质扰动的线性增长因子.同时还观察到,与$Λ$ CDM模型以及先前研究的正则标量场模型相比,快子暗能量模型在大尺度上存在功率抑制.
2021-06-11 astro-ph.CO
Imprints of dynamical dark energy on weak-lensing measurements
我们表明,简单的模型标量场暗能量离开一个通用的增强弱透镜功率谱相比,LCDM预测。特别是,我们计算的收敛(或宇宙剪切)功率谱的线性尺度增强的标量场暗能量的两个最佳拟合模型,即,Ratra-Peebles和SUGRA型的精髓。我们的计算是基于线性微扰理论,使用规范不变变量仔细定义的绝热初始条件。我们发现,几何效应增强了透镜功率谱在很宽的尺度范围内,而集群的暗能量引起的大尺度上的额外的权力。这些模型的暗能量功率谱也明确获得。在度标度上,对于红移~1的源,总增强可能高达30-40%。我们认为,使用下一代大型望远镜探测这种增强是有现实前景的。
2010-11-03 astro-ph.CO
Diffuse bubble-like radio-halo emission in MRC 0116+111: Imprint of AGN feedback in a distant cluster of galaxies
我们报道了在一个红移z = 0.131的遥远星系团的中心发现了一个发光的,尺寸约为240千秒差距的迷你射电晕。我们的光学和多波长GMRT和VLA观测揭示了一个非常不寻常的结构,显示了一个双泡状的漫射射电晕围绕着一个明亮的椭圆星系团,非常相似的大尺度射电结构的M87,在室女星系团的主导星系。它提供了一个很好的机会,了解这种无线电喷流膨胀等离子体泡在热集群大气中的能量和动力学演化。
2009-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Perturbation in an interacting dark universe
本文研究暗能量与暗物质相互作用模型,通过数值求解扰动方程,发现高耦合强度会在早期宇宙对暗能量密度涨落产生显著影响。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Clustering dark energy imprints on cosmological observables of the gravitational field
本文使用N体代码“$k$-evolution”研究聚集暗能量对ISW-RS效应、弱引力透镜等引力场宇宙学观测量的影响,发现ISW-RS信号是约束暗能量聚集特性最具前景的探针。
2023-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Dark acoustic oscillations: Imprints on the matter power spectrum and the halo mass function
许多非最小暗物质场景会导致物质功率谱中的振荡特征,这些特征是由暗区内部或与标准模型中的粒子的相互作用引起的。因此,观测这种暗声波振荡将是理解暗物质的重要一步。我们研究了在非线性结构形成过程中振荡特征发生了什么。我们表明,在功率谱的水平,振荡平滑的非线性模式耦合,逐渐消失,向较低的红移。然而,在晕质量函数中,相同的振荡直到现在仍然可见。因此,暗声振荡可以在观测中检测到,无论是基于晕质量函数或高红移功率谱。我们研究了这种振荡对不同观测量的影响,即星系团质量函数、恒星-晕质量关系和Lyman- $α$通量功率谱。我们发现,在所有这些可观测量中,暗声振荡仍然可见,但它们非常广泛且振幅较低,因此将它们作为数据中的独特特征进行检测具有挑战性。
2021-09-08 astro-ph.CO
Imprints of dark matter on the structural properties of minimally deformed compact stars
本文基于 Einasto 密度分布、Adler-Finch-Skea 度规与最小几何形变方法,构建含暗物质源的各向异性致密星解析模型,并验证其可用于现实暗物质恒星构型。
2024-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of swampland-inspired coupled early dark energy
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学科学学院);School of Physics Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific(亚太理论物理中心);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
基于沼泽地距离猜想,利用条件归一化流网络对高维参数空间采样,联合分析多项数据,研究暗物质与早期暗能量分数耦合的宇宙学含义,发现 EDE 势构造会改变对晚期暗能量的宇宙学约束。
2026-07-08 astro-ph.CO
The imprint of dark subhaloes on the circumgalactic medium
宇宙学的标准模型,LCDM模型,有力地预言了像银河系这样的星系周围存在大量的暗物质“亚晕”。人们提出了各种各样的观测方法来寻找这种次晕在可观测物质中引起的引力效应。这些方法中的大多数都适用于物质的恒星或冷气体相。在这里,我们提出了一种新的方法,这是寻找扰动,这种黑暗的subhaloes源在温暖/热的环星系介质(CGM)周围的正常星系。结合分析理论,精心控制的高分辨率理想化模拟和完整的宇宙学流体动力学模拟(ARTEMIS模拟),我们计算出预期的信号以及它如何依赖于重要的物理参数(晕下质量,CGM温度和相对速度)。我们发现,黑暗的subhaloes提高本地CGM的温度和密度,因此,也压力。对于压力和密度,波动的幅度可以从百分之几十(对于M_sub=10^10 Msun的次晕)到百分之几(对于M_sub=10^8 Msun的次晕)不等,尽管这在很大程度上取决于CGM温度。亚晕还引起速度场的波动,幅度从几公里/秒到25公里/秒不等。我们建议,X射线,Sunyaev-Zel'dovich效应,无线电色散措施,和类星体吸收线观测可以用来测量这些波动和地方的丰度和分布的暗subhaloes的约束,从而把约束的性质的暗物质。
2020-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chaotic Imprints in Gravitational Waves from Extreme-Mass-Ratio-Inspirals Embedded in Dark Matter Halo
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Shanghai University(上海大学);Sogang University(西江大学)
研究极质量比 inspirals 在暗物质晕中混沌动态对引力波信号的影响,通过数值模拟和频谱分析揭示混沌特征,并探讨其在LISA等观测站中的可探测性。
2026-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of screened dark energy on nonlocal quantum correlations
Nordic Institute for Theoretical Physics (NORDITA)(北欧理论物理研究所);University of Trento(特伦托大学);Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN(特伦托基础物理与应用研究所-INFN)
本文通过分析绕地自旋粒子对的CHSH不等式违反,研究屏蔽暗能量对非局域量子关联的影响,发现屏蔽效应抑制违反程度,为测试屏蔽暗能量提供原理验证。
2025-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chaotic imprints of dark matter in extreme mass-ratio inspirals
Başkent University(巴什肯特大学);National University of Sciences and Technology(国立科学与技术大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Universidad Católica del Norte(北部天主教大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
研究暗物质环境对极端质量比 inspirals 中混沌动力学的影响,揭示其对引力波信号的塑造作用。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of inflationary gravitational waves and WIMP dark matter in pulsar timing array data
本研究探讨在“无奇迹WIMP”暗物质情景下,利用暴胀蓝移引力波解释脉冲星计时阵列信号,通过晚期熵稀释解决暗物质过度产生与宇宙学观测冲突,并拟合NANOGrav数据。
2024-02-05 astro-ph.CO hep-ph
Sensitivity toward dark matter annihilation imprints on 21-cm signal with SKA-Low: A convolutional neural network approach
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences (HIAS-UCAS)(中国科学院大学杭州高等研究院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP)(亚太理论物理中心);Gifu Shotoku Gakuen University(岐阜女子大学);Institute for Advanced Research, and Kobayashi Maskawa Institute, Nagoya University(名古屋大学先进研究院及小林–益川研究所)
本研究利用卷积神经网络分析暗物质湮灭对21厘米信号的影响,探讨SKA-Low在不同暗物质模型下的检测能力。
2026-01-27 astro-ph.CO
Imprints of tidal interactions on the stellar distribution of satellite galaxies: implications for dark matter deficient galaxies
Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院天体物理研究所);Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Zhejiang University(浙江大学宇宙学与计算天体物理中心);Department of Astronomy, Yale University(耶鲁大学天文学系)
研究通过N体模拟探讨了潮汐作用如何影响卫星星系的断层半径形成与演化,发现断层半径随时间变化并具有特征性演化行为,为约束卫星星系的潮汐相互作用历史提供了预测方法。
2026-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of primordial magnetic fields on intrinsic alignments of galaxies
本研究聚焦原初磁场引发的星系内禀对齐现象,分析其诱导的剪切E、B模功率谱,发现磁场张量模占主导且B模可约束原初磁场振幅,未来巡天探测下限可达纳高斯量级,为原初磁场探测提供新途径。
2023-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of the Early Universe on Axion Dark Matter Substructure
尽管实验取得了相当大的进展,但类轴子粒子(ALP)参数空间的大部分仍然难以在陆地实验中探测。然而,在某些情况下,ALP暗物质(DM)分布的小尺度结构被强烈增强,为天体物理测试提供了机会。这种增强可以由核合成前的早期物质支配(EMD)时期产生。这种宇宙学出现在许多紫外线完成,并产生正确的遗迹丰度弱耦合$f_a\sim 10^{16}$ GeV,ALP质量范围$10^{-13}$ eV $<m_a < 1$ eV,没有微调的初始失准角。这个范围包括$10^{-9}-10^{-8}$ eV附近的QCD轴子。EMD促进ALP小尺度结构的生长,导致形成密集的ALP微簇。我们研究了初始ALP振荡,再加热温度和有效压力之间的相互作用,提供分析估计的微集群的丰度和属性。EMD宇宙学中的ALP微团比$Λ$ CDM中的更密集、更丰富。虽然增强的子结构一般减少了直接检测实验的前景,我们表明,脉冲星定时和透镜观测可以发现这些小晕在大范围的ALP质量和再加热温度。
2020-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Statistical imprints of wave-like dark matter on multiply-imaged galaxies in strong cluster lenses from JWST
Harvard University(哈佛大学);University of Chicago(芝加哥大学)
利用残差功率谱P_δ(k)统计探测波状暗物质(ψDM)引起的亚星系密度波动,通过模拟JWST观测区分ψDM与冷暗物质(CDM)子结构。
2026-05-28 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Imprints of Axion Clouds on Black-Hole Orbital Dynamics
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学);Technical University of Denmark(丹麦技术大学)
本研究探讨原初黑洞周围轴子云的引力响应,通过一阶微扰理论和类时测地线数值积分,建立轴子波函数微观结构与轨道粒子宏观动力学的对应关系,为探测混合轴子-原初黑洞暗物质提供新框架。
2026-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Imprint of Intergalactic Dark Structures in the Gravitational Lens SDP.81
我们提出了一个分析的ALMA长基线科学验证数据的引力透镜系统SDP.81。我们适合的位置最明亮的团块在红移z=3.042和一个可能的活动星系核组件的透镜星系在红移z=0.2999在波段7连续图像使用正则透镜模型,一个奇异的等温椭球加上外部剪切。然后,我们在源平面上测量一些孔径中的通量比,其中透镜图像被逆映射。我们发现,第七波段连续像的孔径通量比受到了10%~ 20%的扰动,其显著性在2 ~ 3 σ水平。此外,我们还利用CO(8-7)线测量了焦散线附近多重透镜像的天体测量位移。利用最适合于波段7连续谱图像的透镜模型,我们通过对反转的四重透镜图像进行线性组合来重建CO(8-7)线的源图像。在CO(8-7)线的第50通道(静止帧速度28.6 km/s)处,我们在源图像中发现了0.01 arcsec量级的天体测量位移的印记。基于半解析计算,我们发现观测到的异常流量比和天体测量位移可以用视线内的星系际暗结构来解释。一个平均表面质量密度为10^8太阳质量h^-1 arcsec^-2量级的补偿均匀球团可以同时解释观测到的异常和天体测量位移。
2016-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dynamical Dark Energy Imprints in the Lyman-Alpha Forest
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Università degli Studi di Milano-Bicocca(米兰比可卡大学);University of Chicago(芝加哥大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Princeton University(普林斯顿大学)
本研究通过宇宙流体动力学模拟,探讨了动态暗能量对里曼-阿尔法森林特性的影响,并发现其在功率谱中引入了红移和尺度依赖的特征。
2026-01-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Environmental imprint on galaxy chemical enrichment
本文介绍了近几年来有关本星系团中低质量恒星形成星系金属富集的研究结果。讨论了环境对这些星系化学演化的影响。我们使用了SDSSIII-DR 8的光谱数据,并推导出了气相O/H和N/O丰度。然后,我们研究了质量金属丰度关系(MZR)的这个样本的星系团星系,我们发现了定义良好的序列。一个平坦的斜率,这些序列已被观察到的星系位于核心的两个更大的集群的样本,这表明集群环境的影响取决于星系质量和主机集群质量。基于这些结果,我们探讨集群特定的影响(如冲压压力剥离,压力限制等),预测流体动力学模型,能够产生所观察到的质量依赖性增强的金属丰度。
2012-11-07 astro-ph.CO
VINTERGATAN-GM: The cosmological imprints of early mergers on Milky-Way-mass galaxies
我们提出了一套新的宇宙学放大流体动力学($\approx 20\, \mathrm{pc}$空间分辨率)模拟银河质量星系研究如何变化的质量比盖亚香肠土卫二(GSE)的祖先影响的$z=0$化学动力学晕星。使用遗传修饰的方法,我们创建五个宇宙学历史的银河系质量暗物质晕($M_{200} \approx 10^{12} \, M_\mathrm{\odot}$),逐步增加恒星质量比的$z\approx2$合并从1:25到1:2,同时固定星系的最终动力学,恒星质量和大尺度环境。我们发现,在$z=0$的这种变化在早期的历史,随着越来越多的合并,导致越来越紧凑和膨胀为主的星系显着不同的形态。尽管这种结构的多样性,所有的星系都表现出径向偏置人口的内晕恒星像银河的GSE,令人惊讶的是,有一个类似的大小,年龄,$\rm [Fe/H]$和$\rm [α/Fe]$分布是否$z\approx2$合并是更小或更大。这是因为一个较小的异地人口在$z\approx2$是由一个较大的人口形成的合并驱动的星爆,其贡献的GES可以随时间动态增长,与两个人口强烈重叠的$\rm [Fe/H]-\rm [α/Fe]$平面。我们的研究表明,多个高红移的历史可以导致类似的$z=0$化学动力学特征的晕,强调需要额外的限制来区分它们,并考虑到祖细胞的全光谱时,解释$z=0$数据重建我们的银河系的过去的重要性。
2023-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of gravitational lensing in the Planck CMB data at the location of WISExSCOS galaxies
我们发现弱引力透镜的宇宙微波背景(CMB)的位置的WISExSCOS(WXS)星系使用公开可用的普朗克透镜会聚图。通过叠加红移范围$0.1\le z \le 0.345$内1240万个星系的透镜会聚图,我们发现星系的平均质量为M $_{200_{\rm crit}}$ = 6.25 $\pm$ 0.6 $\times 10^{12}\ M_{\odot}$ .在$17σ$的显著性下拒绝无透镜效应的零假设。我们将星系样本分成三个红移切片,每个切片包含410万个$\sim$天体,并在每个切片中获得4.18 $\pm$ 0.8,6.93 $\pm$ 0.9和18.84 $\pm$ 1.2 $\times\ 10^{12}\ \mbox{M}_{\odot}$的透镜质量。我们的研究结果表明,星系样本质量的红移演化,但这种明显的增加可能是由于在高红移的本征光源的优先选择。在质量为MPDMATHABMN = $2 \times 10^{14}\ \mbox{M}_{\odot}$的星系团附近去掉星系后,叠加样品的质量减少了28%.我们预测,即将到来的CMB调查可以实现5%的星系质量的限制超过1240万个星系的M $_{200_{\rm crit}}$ = $1 \times 10^{12}\ M_{\odot}$在$z=1$。
2018-07-16 astro-ph.CO
Imprints of an extended Chevallier-Polarski-Linder parametrization on the large scale of our universe
在目前的工作中,我们进行了系统的分析,一个新的暗能量参数化和它的各种修正在第一和更高的订单周围的存在时期$z=0$,其中一阶校正这个暗能量参数化恢复已知的Chevallier-Polarski-Linder模型。我们已经考虑了三阶修正的参数化和调查的背景和扰动的水平上的模型。模型的约束条件是使用最新的天文数据集,这些数据集来自一系列潜在的天文数据,如宇宙微波背景观测、重子声学振荡测量、最近的Ia型超新星Pantheon样本和哈勃参数测量。从分析中,我们发现,所有的参数化有利于暗能量状态方程的本质特征,其中幻影交叉是勉强允许的(在68\% CL内)。最后,我们使用\texttt{MCEvidence}进行贝叶斯分析,以量化与标准$Λ$ CDM宇宙学相比的参数化的统计偏差。贝叶斯分析报告说,$Λ$ CDM是所有DE参数化的青睐。
2020-03-17 astro-ph.CO gr-qc
The ACS LCID project. IX. Imprints of the early Universe in the radial variation of the star formation history of dwarf galaxies
基于哈勃空间望远镜从孤立矮星系的局部宇宙学项目的观测,我们提出了恒星形成的历史,作为银河系中心半径的函数,四个孤立的本群矮星系:两个dSph星系,鲸鱼座和杜鹃座,和两个过渡星系(dTrs),LGS-3和凤凰。dSphs和dTrs的最古老的恒星星族,在不确定性范围内,在所有的银河系中心半径上都是同时代的($\sim 13 Gyr$)。我们发现,有没有显着的差异,在四个星系的基本属性(如标准化的恒星形成率或年龄金属丰度关系)的外部区域(半径大于四个指数标度长度),在大半径,这些星系完全由老($\geq 10.5 Gyr$)贫金属恒星。内部区域恒星形成的持续时间因星系而异,而dTrs中心恒星形成的扩展产生了dSph和dTr星系类型之间的二分法。的dTr星系表现出突出的径向恒星星族梯度:这些星系的中心主机年轻($\leq 1 Gyr$)人口,而最后形成事件的年龄随着半径的增加顺利增加。这与两个dSph星系形成对比。杜鹃也有类似的变化,但要温和一些,但鲸鱼没有年龄变化。对于具有显著恒星星族梯度的三个星系,指数尺度长度随时间减小。这些结果与矮星系演化的由外而内的情况一致,即当星系外围的气体耗尽时,恒星形成向中心发生淬火。
2013-09-24 astro-ph.CO
Cosmological Imprints of Frozen-In Light Sterile Neutrinos
我们研究了通过冻结机制产生的无菌中微子暗物质的可观测宇宙学方面。该研究是在一个框架中进行的,该框架承认许多宇宙学上有趣的变化:通过来自更高维度算子的湮灭过程产生的高温产物或来自标量衰变的低温产物,其中衰变的标量与热浴处于或不处于平衡,在超对称或非超对称设置中,从而使我们能够提取通用属性并突出特定变化所特有的特征。我们发现,虽然这样的不育中微子一般是兼容的所有宇宙学约束,有趣的情况下,可能会出现暗物质是冷,暖,或热,有非平凡的动量分布,或提供贡献的相对论自由度的有效数量Neff大到足以探测大爆炸核合成未来的测量。
2017-06-13 astro-ph.CO hep-ph
Wave-optics imprints of dark matter subhalos on strongly lensed gravitational waves. II. Saddle images and detectability
GRAPPA Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学 GRAPPA 研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo(东京大学宇宙物理与数学研究所(WPI))
本文扩展了强引力透镜引力波中暗物质子晕的波动光学干涉印记计算至鞍点像,并评估了LISA对其联合信号的可探测性,发现子晕在两种像奇偶性中均引起百分比级的振幅和相位调制,在62%的模拟实现中可实现5σ以上联合探测。
2026-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
From Non-Thermal to Thermal: Cosmological Imprints of Self-Interacting Secluded Dark Matter
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata(印度科学教育研究所加尔各答分校);Saha Institute of Nuclear Physics (SINP)(萨哈核物理研究所)
本文研究自相互作用隐匿暗物质的热平衡过程,发现其质量下限可较非热场景弱约40%,并给出不同再加热温度下的热暗物质质量下限。
2026-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clustering of quintessence on horizon scales and its imprint on HI intensity mapping
Quintessence只能在地平线范围内聚集。对观测到的物质分布有什么影响?为了回答这个问题,我们需要一种超越标准牛顿计算的相对论方法,并适当地处理大尺度问题。这种方法最近被开发用于暗能量是真空能量的情况,它根本不会聚集。我们将这种相对论分析扩展到处理动态暗能量。使用三个quintessence势作为例子,我们计算的角功率谱的情况下,HI强度图调查。与在z = 0处具有相同小尺度功率的一致性模型相比,quintessence在高红移处将角功率提高了约15%,而两个模型中的功率在低红移处收敛。差异主要是由于背景演变,主要是由今天的功率谱的归一化驱动。暗能量扰动在最大尺度上的贡献很小,在较小尺度上的贡献可以忽略不计。具有讽刺意味的是,暗能量扰动消除了大规模功率的虚假提升,如果我们强加(非物理的)假设,即暗能量是平滑的。
2014-05-05 astro-ph.CO