Fully nonlinear cosmological perturbations of multi-component fluid and field systems
我们提出了完全非线性和精确的宇宙学扰动方程中的流体和最小耦合标量场的多个组件的存在。我们忽略张量型扰动。在不考虑时间规范条件的情况下，给出了具有一般曲率和宇宙学常数的Friedmann背景下的方程。对于每个流体组分，我们忽略各向异性应力。然而，多分量性质在集体流体量中引入了各向异性应力。证明了零剪切规范和均匀膨胀规范条件下多重流体的牛顿极限，给出了零剪切规范中广义相对论压力存在时的牛顿流体动力学方程，给出了非相对论压力流体在CDM随动规范中的完全非线性方程和三阶微扰方程.
2015-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Perturbations Revisited
本文研究了动力学暗能量存在时宇宙学扰动的演化，并重新讨论了暗能量扰动问题。对于一般参数化的物态方程（EoS），如w_D（z）= w_0+w_1 \frac{z}{1+z}，（对于单个流体或单个标量场）当EoS越过宇宙学常数边界w_D=-1时，暗能量扰动发散。本文提出了一种处理穿越$w_D=-1$曲面过程中的暗能量扰动的方法，即在满足w_D=-1的超曲面上引入3-度规及其外曲率连续的匹配条件。这些匹配条件在文献中被广泛用于研究早期宇宙物理学的各种模型中的微扰，如暴胀、前大爆炸和Ekpyrotic场景以及弹跳宇宙学。在所有这些情况下，EoS都经历了突然的变化。通过对匹配条件的详细分析，证明了δ D和θ D在匹配超曲面上是连续的。这证明了[1-4]在确定宇宙学参数的数值计算和数据拟合中所使用的方法是正确的。我们讨论了我们的分析是适用的条件。
2010-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Active galaxies can make axionic dark energy
活动星系核喷流携带螺旋形磁场，如果暗物质是轴子的，那么它会影响暗物质。这项初步研究表明，在强螺旋磁场的存在下，轴子凝聚体的性质可能会改变，成为暗能量。这样的暗能量可能会影响星系形成和星系动力学，因此在考虑轴子暗物质时不应忽视这种可能性。
2016-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-Gaussian isocurvature perturbations in dark radiation
我们研究了暗辐射中等曲率扰动的非高斯性质，其中包括活跃的中微子和额外的轻物种，如果存在的话。我们首先推导出的原始扰动的曲率和暗辐射等曲率扰动的混合物的双谱的表达式。我们还讨论了在我们的模型中产生的CMB双谱，并预测CMB约束的非线性参数的基础上的Fisher矩阵分析。提出了一些具体的粒子物理模型，其中可能产生额外轻物质的大等曲率扰动和/或中微子密度等曲率扰动及其非高斯性。因此，在暗辐射等曲率扰动的非高斯检测将给我们一个机会，以确定额外的轻物种和轻子不对称性的起源。
2012-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Isocurvature Perturbations and Non-Gaussianity of Gravitationally Produced Nonthermal Dark Matter
引力粒子的产生自然发生在从暴胀阶段到非暴胀阶段的过渡期间。如果粒子是稳定的并且相互作用非常弱，那么它们就是天然的非热暗物质候选者。我们发现，这种非热暗物质粒子可以产生足够大的局部非高斯性，可以通过正在进行的和不久的将来的实验观察到，而不会与现有的等曲率边界相冲突。特别令人感兴趣的是，这些粒子可以通过局部非高斯性来观察，即使它们只占总暗物质含量的很小一部分。
2013-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations in a generalised axion-like dark energy model
本文分析了广义类轴子暗能量场的宇宙学演化及其扰动，采用多流体和非绝热流体方法求解自辐射主导期以来的扰动，并探讨了模型中受观测青睐的参数。
2025-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The growth index of matter perturbations using the clustering of dark energy
我们提出了一个新的统一框架，它提供了一个一致的和相当完整的帐户的增长指数的物质扰动的制度，其中暗能量是允许有集群。特别是，我们发现的增长指数不仅是宇宙学参数的影响，而是取决于所考虑的暗能量（均匀或集群）的选择。使用{ \em Planck}先验并在理论预期和增长数据之间执行标准的$χ^2$ -最小化，我们统计量化了增长指数代表观察结果的能力。最后，基于增长指数分析，我们发现增长数据有利于集群的暗能量的情况。
2015-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations in the interacting dark sector: Mapping fields and fluids
没有唯一的方法来描述暗能量-暗物质的相互作用，因为我们对暗区的性质和动力学知之甚少。因此，在许多唯象暗物质流体相互作用模型的文献中，相互作用强度$Q_ν$在暗扇区是手工引入的。要求暗区的相互作用强度$Q_ν$必须有场论描述，得到了一种唯一的相互作用强度形式.我们证明了$f(R,χ)$模型的场和流体之间的等价性，其中$f$是$R$和代表暗物质的经典标量场$χ$的任意光滑函数。在一阶微扰，我们表明，一对一的映射之间的\emph{classical}场论描述和现象学流体描述的相互作用的暗能量和暗物质存在\emph{only}这种独特的相互作用形式。然后，我们将文献中考虑的相互作用暗能量模型分为两类的场论描述的基础上。我们介绍了一个新的自治系统和它的稳定性分析一般的相互作用暗扇区。我们发现，暗能量占主导地位的时代发生在一个特定的标量场潜力和一系列的耦合强度比非相互作用系统。
2020-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Perturbation and Stability of Ricci Dark Energy
为了解释宇宙加速膨胀而提出的里奇暗能量（RDE）需要它的参数$α< 1$，该参数的值将决定RDE的行为。本文研究了宇宙中有无物质时RDE的标量微扰，发现在这两种情况下，当$α> 1/3$满足时，微扰都是稳定的，从而从理论上给出了$α$的一个下界.
2009-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Computing model independent perturbations in dark energy and modified gravity
我们提出了一种计算暗能量和修正引力模型无关扰动的方法。这是从拉格朗日摄动，通过显示如何场的内容，对称性和物理原理往往是足够的成分关闭一套扰动流体方程。流体方程关闭一次“状态方程的扰动”被确定：这些是线性组合的流体和度量扰动，构建规范不变熵和各向异性应力扰动的广泛类的理论。我们的主要结果是证明状态方程的扰动在以前的文件，所需的计算工具的发展。
2014-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General formulation of cosmological perturbations in scalar-tensor dark energy coupled to dark matter
对于耦合到冷暗物质（CDM）的标量场$ϕ$，我们提供了一个研究各向同性宇宙学背景和微扰动力学的一般框架。暗能量部分由Horndeski拉格朗日函数描述，引力波的速度与光速相等，而CDM被处理为一种完美的流体，其特征在于数密度$n_c$和四速度$u_c^μ$。对于一个非常一般的相互作用拉格朗日$f(n_c, ϕ, X, Z)$，其中$f$依赖于$n_c$，$ϕ$，$X=-\partial^μ ϕ\partial_μ ϕ/2$，和$Z=u_c^μ \partial_μ ϕ$，我们推导出完整的线性微扰运动方程，而不固定任何规范条件。为了实现用于成功结构形成的消失的CDM声速，相互作用函数需要具有$f=-f_1(ϕ, X, Z)n_c+f_2(ϕ, X, Z)$的形式。采用准静态近似的模式内的声音视界深处，我们得到的有效引力耦合的CDM和重子密度扰动以及引力和弱透镜势的解析公式。我们应用我们的一般公式，几个相互作用的理论，并表明，在许多情况下，CDM的引力耦合周围的准deSitter背景可以小于牛顿常数$G$由于在$f_2$的$Z$依赖引起的动量转移。
2020-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evolution of sub-horizon cold dark matter perturbations
我们研究了宇宙中暗能量占主导地位的时代中视界下冷暗物质微扰的演化。通过将Meszaros方程推广到对任意状态方程参数都有效，我们导出了$w$ -Meszaros方程。它的解决定了忽略暗能量扰动的冷暗物质扰动的演化。我们的分析结果提供了一个定性的理解这种演变。
2010-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Parameterizing dark sector perturbations via equations of state
微扰的演化是暗区宇宙学现象学的关键部分。我们主张用熵扰动和各向异性应力的状态方程来参数化这些扰动。对于小的扰动，这些状态方程在密度、速度和度量扰动方面将是线性的，并且原则上这些可以与基础模型的场内容相关，从而允许与观测对抗。我们说明了我们的观点，通过构建规范不变的熵扰动的理论，其中暗扇区拉格朗日是一个标量场的一般功能，其第一和第二衍生物，和度量和其第一衍生物，${\cal L}={\cal L}(ϕ,\partial_μϕ,\partial_μ\partial_νϕ,g_{μν},\partial_αg_{μν})$。作为一个例子，我们展示了如何将这种方法的情况下，动力学重力编织模型。
2014-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Healthy imperfect dark matter from effective theory of mimetic cosmological perturbations
我们研究了最近提出的标量场物质模型的稳定性，称为模拟暗物质或不完美的暗物质。已知具有高阶导数项的模拟物质在标量扰动下会发生梯度不稳定性。为了寻求不完美暗物质的无不稳定性扩展，我们发展了一个有效的宇宙学扰动理论，该理论受标量场动力学项的约束。这是通过使用统一的框架一般标量张量理论的基础上ADM形式主义。我们证明，它确实是可以构建一个不完美的暗物质，这是免费的鬼和梯度不稳定性的模型。作为一个边注，我们还表明，模仿$F({\cal R})$理论是困扰与Ostrogradsky不稳定性。
2017-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting dark sector from the trace-free Einstein equations: cosmological perturbations with no instability
在无痕迹的爱因斯坦引力中，物质的应力-能量张量不一定是守恒的，因此该理论为相互作用的暗能量模型提供了一个自然的框架，其中暗能量具有恒定的状态方程$w=-1$。我们推导了这类相互作用的暗能量模型中线性宇宙学扰动的运动方程，着重于标量部分。然后，我们考虑一个特定的模型，其中的能量动量转移潜力是成比例的冷暗物质的能量密度，这种转移潜力的影响，诱导一个有效的状态方程$w_{\rm eff}\neq0$冷暗物质。我们详细分析了超哈勃尺度上辐射支配期间扰动的演化，发现影响大类相互作用暗能量模型的众所周知的大尺度不稳定性在这个模型中不存在。为了避免梯度不稳定性，能量必须从暗物质流向暗能量。最后，我们证明了具有$w=-1$的相互作用暗能量模型等价于一类广义暗物质模型。
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of perturbations in distinct classes of canonical scalar field models of dark energy
暗能量必须聚集才能符合等效原理。背景演化可以有效地用标量场或正压流体模拟，流体模型可以用来模拟暗能量的标量场模型中的扰动，尽管该模型在大尺度下会失效。本文研究正则标量场模型中暗能量扰动的演化：解冻模型和冻结模型的分类。暗能量状态方程在这两类模型中的演化是不同的。在冻结模型中，状态方程在早期偏离宇宙学常数。对于解冻模型，暗能量状态方程在早期保持在宇宙学常数附近，只有在晚期才开始偏离宇宙学常数。由于暗能量状态方程在不同时期的演化不同，因此暗能量状态方程在不同时期的演化不同。这些类，暗能量扰动也演变不同。在冻结模型中，由于物态方程在早期偏离宇宙学常数，物质扰动的演化与宇宙学常数模型中的物质扰动有显著差异，而在解冻模型中，物质扰动与宇宙学常数的差异仅出现在晚期。这种差异提供了一个额外的句柄来区分这些模型类别，这种差异应该在ISW效应中表现出来。
2010-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear spherical perturbations in Quintessence Models of Dark Energy
观测证实了宇宙的加速膨胀。加速膨胀可以通过调用宇宙学常数或暗能量的动力学模型来建模。这些模型之间的一个关键区别是暗能量的状态方程参数$w$不同于动态暗能量（DDE）模型中的$-1$。此外，对于一般的DDE模型，状态方程参数不是常数。这种差异可以通过测量距离使用比例因子随时间的变化来探测。宇宙学常数和DDE模型之间的另一个显著区别是后者必须成团。线性微扰分析表明，在小的长度尺度上，暗能量的精粹模型中的微扰不会增长到具有显著的幅度。本文研究了暗物质中的经典暗能量对非线性扰动的响应。我们使用一个完全相对论模型的球对称扰动。在这项研究中，我们专注于解冻模型。我们发现，在暗物质的非线性扰动的响应，暗能量扰动增长速度比预期的线性微扰理论。我们发现，暗能量扰动仍然是局部的，并没有扩散到更大的尺度。暗能量扰动演化的主要驱动力是局部哈勃流和标量场梯度的抑制。我们还发现，状态方程参数$w$的变化响应于扰动的暗物质，使它也成为一个功能的位置。$w$在空间的变化与物质的密度差有关。$w$的变化和暗能量的扰动在响应大尺度物质扰动时更为明显，而对物质扰动幅度的依赖性要弱得多。
2018-06-12 astro-ph.CO gr-qc
A comparison of perturbations in fluid and scalar field models of dark energy
我们比较了暗能量流体模型和标量场中的扰动。与$Λ$ CDM模型相比，流体模型和一般的经典暗能量模型都抑制了大尺度物质的功率谱，为了检验流体描述暗能量在模拟标量场中的有效性，我们考虑了一种势，它给出了与具有常数状态方程的流体相同的背景演化.我们表明，子哈勃尺度，流体模型有效地模拟了一个标量场模型。在更大的尺度上，暗能量扰动可能起着重要的作用，流体类比打破了，物质密度对比的演化取决于单个标量场模型。
2009-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in the models of dark energy and modified gravity
在各种暗能量模型和修正的引力模型中，物质密度微扰的准静态解已经被大量的文献研究。然而，这些模型中的振荡解到目前为止还没有得到足够的研究。在本文中，振荡的解决方案，这有可能揭示宇宙的后期加速膨胀的模型之间的差异，也提到通过使用适当的近似。
2014-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of dark sectors' mutual interaction on the growth of structures
我们提出了一个一般的形式主义来研究暗能量扰动和暗扇区之间的相互作用时，暗物质扰动的增长。我们发现，结构的增长的动力学稳定性取决于暗扇区之间的耦合类型。通过采取适当的耦合保证结构的稳定增长，我们观察到暗扇区相互作用对暗物质微扰增长函数的影响超过了暗能量微扰的影响。由于相互作用的影响，生长指数可以在观测灵敏度范围内与没有相互作用的值不同，这为通过对大型结构生长的未来观测来揭示暗扇区之间的相互作用提供了可能性。
2009-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sub-horizon evolution of cold dark matter perturbations through dark matter-dark energy equivalence epoch
考虑了一个由标准冷暗物质和一个具有常状态方程w和常有效声速的暗能量组成的晚期宇宙模型。忽略暗能量分量的涨落，我们得到了一个描述在暗物质-暗能量相等的时期中，视界下冷暗物质扰动演化的方程。我们探讨了它的解析解，并计算了一个精确的w依赖的修正的暗物质增长函数，对数增长函数和增长指数参数通过所考虑的历元。我们测试我们的解析近似的数值解，发现在感兴趣的时代，k =0的差异小于1%。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Revealing the non-adiabatic nature of dark energy perturbations from galaxy clustering data
我们研究结构的形成，使用相对论性宇宙学线性微扰理论中存在的内在和相对（相对于物质）的非绝热暗能量扰动。对于不同的暗能量模型，我们评估了非绝热性对物质生长的影响，促进了与生长速率数据的比较。研究的暗能量模型导致$f σ_{8}(z)$观测演化中暗能量扰动的（非）绝热性质的特殊特征。我们发现，非绝热DE模型变得接近退化相对于$Λ$ CDM模型在一阶线性扰动。这将避免使用当前可用的数据来识别暗能量的非绝热性质。因此，这些证据表明，新的探测器是必要的，以揭示非绝热功能的暗能量部门。
2017-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of cosmological perturbations in Bose-Einstein condensate dark matter
本文在后牛顿宇宙学框架下研究了全球宇宙学演化和玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型中密度衬度的演化。在玻色-爱因斯坦模型中，暗物质可以被描述为非相对论性的牛顿引力凝聚体，其密度和压力由正压状态方程关联。对于具有四次非线性的凝聚体，状态方程是指数为$n=1$的多方方程。得到了描述玻色-爱因斯坦凝聚体微扰演化的基本方程，并用解析和数值方法研究了它的解。与标准宇宙学框架下的无压暗物质模型相比，全球宇宙学演化以及凝聚态暗物质扰动的演化表现出显著的差异。因此，凝聚态暗物质的存在可能极大地改变了早期宇宙的宇宙演化，以及大尺度结构的形成过程。
2011-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analytic Study of Cosmological Perturbations in a Unified Model of Dark Matter and Dark Energy with a Sharp Transition
我们研究了在晚期宇宙中具有急剧跃迁的统一暗物质和暗能量模型中的宇宙学扰动。暗扇区由暗流体描述，该暗流体从早期阶段在红移$z > z_C$（当其表现为冷暗物质（CDM）时）演化到晚期时间暗能量（DE）阶段（$z < z_C$）（当状态方程参数为$w = -1 + ε$时），其中恒定的$ε$必须在$0 < ε< 2/3$范围内。我们发现，在暗能量阶段的波动遭受指数不稳定性，模式函数的增长作为一个功能的共形动量$k$和共形时间$η$。为了使这种指数不稳定性不会导致能量密度功率谱在我们有很好的观测结果的尺度上发生扭曲，两个阶段之间的跃迁的红移$z_C$被限制为如此接近于零，以至于模型无法解释超新星数据。
2018-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(T) gravity mimicking dynamical dark energy. Background and perturbation analysis
我们研究了背景和微扰水平下的f（T）宇宙学，并给出了在任意给定的动力学暗能量情形下重建等效单参数f（T）模型族的一般形式.尽管完全不可区分的背景行为，扰动打破了这种简并性，所有这些模型的增长历史彼此不同。作为应用，我们重建了quintessence的f（T）等价，并证明了在小尺度下物质过密度演化的偏差很强，在大尺度下很弱，而在大红移下可以忽略不计。
2010-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-linear spherical collapse in tachyon models, and a comparison of collapse in tachyon and quintessence models of dark energy
我们研究了暗物质和暗能量在球形坍缩中的微扰演化。我们使用Rajvanshi和Bagla（2018）中概述的方法研究了暗能量的超光速粒子模型。我们使用当前观测所允许的模型。我们发现，与观测所允许的Quintessence模型一样，暗能量扰动不会以显著的方式影响暗物质扰动的演化。在这种模型中，暗能量的扰动仍然很小。为了比较不同类型的暗能量模型，我们利用势的重构，研究了两种模型中相同膨胀历史下的暗物质和暗能量扰动。我们发现，暗物质的扰动并不带有相同膨胀历史的暗能量模型类的印记：这是重要的，因为我们可以用任何方便的模型来研究暗物质的聚集。我们发现，暗能量扰动的演化带有一类模型的印记，因为这些扰动在快子模型和精粹模型中以不同的方式增长。然而，当（1+w）<<1时，它们之间的差异会减小，因此在我们的宇宙中，利用微扰特征区分模型的前景是有限的。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Semi-dynamical perturbations of unified dark energy
一大类修正的引力和暗能量模型的线性宇宙学扰动可以统一在宇宙加速的有效场论中，包括霍恩代斯基标量张量理论和更高的理论。这种形式主义所固有的完全可用的模型空间不能仅受准静态小尺度制度中的测量的约束。为了便于分析的修改从和谐模型超出这个限制，我们引入了半动力学的治疗外推的扰动的演变在枢轴尺度的选择。在小尺度下，对于Horndeski理论，由此产生的修改恢复了准静态近似，但在哈勃尺度附近对其进行了修正。对于超越Horndeski引力的模型，我们发现，即使在小尺度极限下，空间度规势的速度场和时间导数一般也不能忽略。我们测试的半动力近似对线性扰动的范围内的暗能量和修改后的重力模型，发现两者之间的良好协议。
2015-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-adiabatic perturbations in decaying vacuum cosmology
我们研究了一个空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学，其中一个衰减的真空项导致物质在后期产生。假设衰变与哈勃速率成正比，暗物质和暗能量的背景能量密度之比随宇宙尺度因子的变化为$a^{-3/2}$。本征非绝热的双组分扰动动力学的这个模型被减少到一个单一的二阶方程。真空项的扰动被证明是可以忽略不计的规模，是相关的结构形成。在更大的尺度上，暗能量扰动的贡献稍高，但始终小于暗物质扰动。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Evolution of perturbations in the model of Tsallis holographic dark energy
本文针对 Tsallis 全息暗能量模型，引入未来事件视界微扰分析度规与密度演化，证明在现实参数及暗能量–物质相互作用下微扰会消失或渐近冻结。
2024-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Probing Confining Dark Sectors with Cosmological Perturbations
University of Notre Dame（圣母大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
研究强一级相变产生的复合暗物质，分析其产生的曲率扰动对宇宙微波背景和物质功率谱的影响，并利用观测限制相变参数。
2026-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Effective field theory for perturbations in dark energy and modified gravity
当最近的观测证据和GR+FRW+CDM模型相结合时，我们得到的结果是宇宙正在加速，其中加速是由于一些尚未理解的“暗扇区”。为了试图提供对暗区的“理解”，已经建立了相当数量的理论模型：暗能量和修正的引力理论。修正后的引力和暗能量模型的扩散已经揭示了构建一种“通用”方法来参数化暗区的必要性。我们将讨论处理这个问题的新方法。对于给定的场内容，我们将线性化扰动的有效作用量写在引力场方程上;至关重要的是，我们的形式不需要拉格朗日量来进行计算和提取观测预测。我们的方法受到粒子物理学的启发，其中对标准模型的最一般的修改是针对与某些假设对称性（我们认为是背景空间截面的各向同性）兼容的给定场内容而写的。
2012-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic perturbations, baryon asymmetry and dark matter from the minimal supersymmetric standard model
最小超对称标准模型中的标量场在暴胀期间可能具有大的场值。由于近似的整体对称性，在暴胀过程中，它们的位相方向近似为无质量，并产生量子涨落，这可能是宇宙微扰的起源。如果扰动是通过Q球的形成产生的，重子不对称性和暗物质可以持续产生。重子和暗物质的等曲率扰动产生了显著的影响，但它们被预测为几乎相互补偿。轻子不对称性比重子不对称性大得多。该场景预测了$f_{\rm NL} = 5/3$的局部非高斯性。讨论了超对称粒子质量谱的意义。
2019-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on non-adiabatic dark energy perturbations
暗能量的确切性质目前尚不清楚，当暗能量被假定不是宇宙学常数时，它的宇宙学扰动通常被建模为绝热的。在这里，我们探讨的可能性，暗能量可能有一个非绝热的组成部分，我们研究它将如何影响几个关键的宇宙学观测。我们给出了物质密度扰动的增长率和增长指数的解析解，并将其与流体方程的数值解和Boltzmann代码CLASS中的实现进行比较，发现它们的一致性远低于1%。我们还进行了Monte Carlo分析，以获得约束的非绝热组件的参数，使用最新的宇宙学数据，包括温度和极化谱的宇宙微波背景观测普朗克，的重子声学振荡，万神殿Ia型超新星编译和最后，测量红移空间畸变（RSD）的增长率的物质扰动。我们发现在$1σ$内非绝热压力扰动的振幅与零一致。最后，我们还提出了一个新的，公开的，基于“黄金2018”增长率数据汇编的MontePython的RSD可能性。
2020-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Baryon Asymmetry, Dark Matter, and Density Perturbation from PBH
研究了一个由原初黑洞蒸发同时产生重子不对称性、暗物质和宇宙密度扰动的方案的一致性。该方案可以解释宇宙中的暗物质与重子密度的一致性，并且不存在等曲率微扰问题。我们表明，这种情况下预测的质量PBH，右手中微子和暗物质，哈勃尺度在通货膨胀，非高斯性和运行的光谱指数。我们还讨论了通过探测PBH中的高频引力波来检验该方案的可行性。
2014-01-16 astro-ph.CO hep-ph
Perturbations In Some Dark Energy Models
暗能量是能够产生有效负压并使星系和星系团以加速的方式远离彼此的候选者。宇宙的结构是从一些初始的原始波动演变而来的，并取决于宇宙不同组成部分的背景动力学，如暗物质，暗能量等。这篇论文的动机是研究一些暗能量模型如何在宇宙结构的形成中表现出来。
2021-10-06 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy and dark matter perturbations in singular universes
讨论了在有限时间内存在未来奇点的宇宙学模型中暗物质和暗能量密度扰动的演化。到目前为止，宇宙演化的几何测试并没有区分奇异宇宙和$Λ$ CDM方案。我们使用规范不变形式求解微扰方程。分析表明，在黑暗的部门内的奇异宇宙学的扰动演化的详细重建，表现出重要的差异之间的奇异宇宙模型和$Λ$ CDM宇宙学。这是令人鼓舞的进一步检查，并提供了希望，区分这些模型与未来的星系弱透镜实验，如暗能量调查（DES）和欧几里得或CMB的观察，如棱镜和核心。
2014-12-02 astro-ph.CO
Evolution of cosmological perturbations in the models with interacting dynamical dark energy
在动力学暗能量与暗物质非引力相互作用的模型中，考虑了宇宙学扰动的演化。暗能量状态方程参数（EoS）随时间变化，并由其绝热声速参数化。这种相互作用的暗能量模型比具有恒定EoS的模型具有优势，因为它避免了暗能量在暗扇区中某些类型的相互作用的辐射主导时期的非绝热不稳定性。导出了暗能量微扰方程解的稳定性条件。分析了暗能量的精粹和幻影类型的暗分量之间的附加相互作用强度对它们中密度和速度扰动演化的影响。
2020-11-05 astro-ph.CO
Effective action approach to cosmological perturbations in dark energy and modified gravity
根据即将到来的观测，模拟暗能量和修正引力模型的扰动已成为一个重要的研究课题。我们发展了一种有效的作用量来构造扰动广义引力场方程中的扰动暗能量动量张量的分量，对于线性化的扰动，δ G_{μν} = 8πGδ T_{μν} + δ U_{μν}.我们的方法不需要知识的拉格朗日密度的黑暗部门提供，只有其字段内容。该方法是基于这样一个事实，即它是唯一需要指定的扰动拉格朗日二次和耦合的空间截面的全局统计各向同性的假设，以表明该模型可以完全指定在有限数量的背景相关函数。我们提出了我们的形式主义在一个坐标独立的方式，并提供了显式公式的扰动守恒方程和组件的δ U_{μν}两个显式的一般例子：（i）暗扇区不包含额外的字段，L = L（g_{μν}）和（ii）暗扇区包含一个标量场和它的一阶导数L = L（g_{μν}，\nabla_μ）。我们讨论了如何可以应用到修改后的重力模型的度量，曲率张量，高导数的标量场和矢量场的衍生物。
2012-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations during the Bose-Einstein condensation of dark matter
本文分析了在暗物质的玻色-爱因斯坦凝聚过程中标量和张量扰动的演化以及与宇宙物理描述相关的量，如标量扰动的密度对比和引力波能量密度。详细分析了这些参量在暗物质玻色-爱因斯坦相变过程中的行为。为了研究具有和不具有宇宙学常数的宇宙中标量和张量扰动的宇宙动力学和演化，我们使用了解析和数值方法。玻色-爱因斯坦相变改变了起源于宇宙学的引力波的演化，以及大尺度结构的形成过程。
2013-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Background evolution and growth of structures in interacting dark energy through dynamical system analysis
我们应用动力系统分析的形式主义，以统一的方式研究背景和微扰水平上相互作用的暗能量的演化。由于所得到的动力学系统包含与物质过密度相关的额外扰动变量，背景分析的临界点分裂，对应于不同的物质扰动行为，因此对应于稳定性。从综合分析中，我们找到了描述非加速物质主导时代的临界点，这些临界点具有正确的物质结构增长，并且它们是鞍形的事实提供了从这个阶段的自然出口。此外，我们发现稳定的吸引子在后期对应于一个暗能量占主导地位的加速解决方案与恒定的物质扰动，所需的观测。因此，相互作用宇宙学可以正确地描述物质和暗能量时代，无论是在背景和微扰水平，这揭示了相互作用的能力。
2022-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Dark Energy Isocurvature Perturbation
通过天文观测确定暗能量的状态方程对于理解暗能量的本质至关重要。在对数据进行似然分析时，特别是对宇宙微波背景和大尺度结构数据进行似然分析时，必须考虑到暗能量扰动，以保证理论的一致性和数值的准确性。通常，在全局拟合分析中假设暗能量扰动是绝热的。本文从解析的角度研究了暗能量等曲率微扰，并讨论了它对宇宙微波背景辐射和大尺度结构的影响。在一般初始条件下，利用现有的天文观测数据，采用马尔可夫链蒙特卡罗方法，对暗能量扰动的宇宙学参数进行了全局分析。结果表明，暗能量等曲率扰动的约束很弱，纯绝热初始条件与数据一致。
2011-07-20 astro-ph.CO
Probing the imprints of generalized interacting dark energy on the growth of perturbations
我们广泛研究宇宙学模型的演变和独特的签名，其中暗能量直接与暗物质相互作用。我们首先讨论了这些耦合模型对宇宙微波背景温度谱的影响，其中讨论了多极峰分离和积分Sachs-Wolfe效应。我们还解决了增长的物质扰动，并解开相互作用的暗能量模型使用的膨胀历史与增长的历史。我们发现，暗物质和暗能量之间的非正式耦合诱导的中间尺度和时间依赖的阻尼振荡功能的物质增长率函数，这种耦合的一个独特的特点。除了非正式的耦合，我们还考虑共形耦合模型，连同模型，同时利用这两个耦合。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Perturbation initial conditions for a couple of dark energy scalar field potentials
给出了暗能量研究中常用的两种标量场势的微扰初始条件：一种是幂律势，另一种是指数势。在$w =$常数流体（辐射流体为$w = 1/3$）、最小耦合标量场和次主导零压流体（冷暗物质和重子尘埃）的存在下给出了解.我们考虑两个规范条件，$w$ -流体共动规范和冷暗物质共动规范，在后者的规范的解决方案是由规范变换，这种方法可以应用到任何其他规范条件下导出的解决方案。
2018-09-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with Ricci dark energy
我们假设宇宙学暗区由无压物质和全息暗能量组成，其截止长度与里奇尺度成正比。单独的能量-动量守恒的组件的要求示出建立的物质分数和（必然依赖于时间）的状态方程参数的暗能量之间的关系。聚焦于暗能量分量的固有绝热压力扰动，物质扰动被发现是宇宙介质的总能量密度扰动和分量的相对（非绝热）扰动的线性组合。由此产生的背景动力学与Ia型超新星、重子声波振荡和老天体的不同年龄的观测结果是一致的。微扰动力学，另一方面，是困扰不稳定性，排除任何幻影型状态方程。唯一稳定的配置是挑选出一个固定的关系，目前的物质分数$Ω_{m0}$和当前值$ω_{0}$的状态方程参数的暗能量。然而，这种避免不稳定性的配置只是勉强符合上述参数的观测优选的背景值。
2013-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbations of ultralight vector field dark matter
我们研究了基于超轻相干矢量场的暗物质模型中的宇宙学扰动动力学。非常为标量场暗物质，我们发现两个不同的制度的演变：模式与$k^2\ll {\cal H}ma$，我们有一个粒子一样的行为与冷暗物质，而模式与$k^2\gg {\cal H}ma$，我们得到一个波一样的行为，其中声速是非零的顺序$c_s^2\simeq k^2/m^2a^2$。这意味着，在这些模型中，结构形成也可以在小尺度上被抑制。然而，与标量情况不同，背景演化包含非零齐次向量场的事实意味着，一般来说，三种扰动（标量，向量和张量）的演化不再能在线性水平上解耦。更具体地说，在粒子区域，三种类型的扰动实际上是解耦的，而在波动区域，三个矢量场扰动在度规中产生一个标量张量扰动和两个矢量张量扰动。同样在波动状态下，我们发现在扰动的能量-动量张量中存在非零的各向异性应力，引起$(Φ-Ψ)/Φ\sim c_s^2$级的引力滑移。此外，在此区域中，标量-张量模式的张量与标量之比的振幅也是$h/Φ\sim c_s^2$。这意味着小尺度密度扰动必然与该模型中重力波的存在有关。我们比较了它们的频谱与现在和未来的重力波探测器的灵敏度。
2016-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar perturbation of the viscosity dark fluid cosmological model
用一个通用的状态方程来模拟统一的暗物质和暗能量（暗流体），并证明了该模型等价于具有含时体粘滞系数的单一流体。本文研究了这种粘性暗流体模型的标量扰动。对于特定的参数选择，我们发现在未来宇宙中可以精确地得到微扰量。数值求解了扰动演化方程，并与$Λ$ CDM模型的结果进行了比较.尽管在宇宙晚期存在显著的数值差异，但该模型的引力势和密度微扰与标准模型具有相似的行为。
2010-01-31 astro-ph.CO
The effects of dark energy on the matter-gravity coupling
ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）
本文研究了暗能量如何通过有效物质-引力耦合影响宇宙扰动的演化，发现对于标量扰动，暗能量欠密度区域可使引力耦合局部为负，并探讨了暗能量对结构抑制和引力波辐射特性的影响。
2026-05-18 astro-ph.CO gr-qc
Non-adiabatic perturbations in Ricci dark energy model
我们发现，在超视界和亚视界尺度上，Ricci暗能量与物质之间的非绝热扰动都可以增长，而亚视界尺度上的非绝热扰动会导致该暗能量模型的不稳定性.除了Ricci暗能量的参数α等于1/2以外，在物质时代末期，当暗能量的状态方程参数开始向-1方向下降时，都出现了亚视界尺度上的快速增长的非绝热模。在α = 1/2的情况下，当暗能量和物质的扰动初始为绝热时，快速增长的非绝热模消失。然而，早期暗能量与物质扰动之间的绝热性意味着物质与辐射之间的非绝热性，这会影响通常的萨克斯-沃尔夫效应。在物质支配过程中，由于Ricci暗能量的数量并不小，暗能量的密度扰动会大大改变积分的Sachs-Wolfe（ISW）效应，导致CMB功率谱的形状不正确.如果考虑到重子与光子耦合对暗能量微扰的影响，里奇暗能量的不稳定性将难以得到缓解。
2011-10-17 astro-ph.CO
Erratum: Nonlinear spherical perturbations in quintessence models of dark energy
本文报道了我们对暗能量精粹模型中非线性球微扰的研究结果。在一些后续研究的过程中，我们发现用于数值计算的代码中的比例因子本应设置为1，但却设置为一个较大的值。因此，扰动的尺度比预期的要大得多，而且对于更大的尺度，暗物质扰动的幅度比实际的要高得多。我们在本勘误表中提供了更正的结果。我们发现对于暗物质的扰动没有变化。暗能量的扰动幅度比论文中提出的要小得多。这同样适用于状态方程参数的空间变化。
2020-03-11 astro-ph.CO
f(R) as a dark energy fluid
我们研究了$f\left(\mathcal{R}\right)$中的宇宙学扰动演化方程，并得出结论，这种改进的引力模型可以表示为背景和线性微扰阶的暗能量流体。通过消除这些理论中已知的额外标量自由度，我们能够用熵扰动和各向异性应力的状态方程来描述标量扇区中扰动的演化，这些状态方程是用暗能量流体和物质中的密度和速度扰动或度量扰动来写的。我们也在更简单的矢量和张量扇区中做同样的事情。为了说明这个公式的简单性，我们在少数情况下数值演化扰动。
2015-08-19 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic Dark Matter from Curvature Perturbations
本文研究暴胀或相变产生的曲率扰动如何通过打破Weyl平坦性使共形耦合费米子产生暗物质，并给出仅依赖暴胀末功率谱的丰度公式，指出在$M \gtrsim 10^{6}$ GeV时可解释临界暗物质丰度。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Linear and non-linear perturbations in dark energy models
在这项工作中，我们讨论了观测方面的三个随时间变化的参数化的暗能量状态方程$w(z)$。为了确定与这些模型相关的动力学，我们计算了它们在标量场表示中的背景演化和扰动。在进行了完整的处理线性扰动，我们还表明，所选的$w(z)$参数化的物质功率谱的非线性贡献几乎是相同的所有尺度，从标准的$Λ$ CDM模型的预测没有显着差异。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Fingerprinting Dark Energy III: distinctive marks of viscosity
表征暗能量是宇宙学的主要目标之一，特别是现在许多新的实验正在计划中，目的是达到对宇宙学参数的高灵敏度。众所周知，如果我们离开简单的宇宙学常数模型，那么我们需要考虑暗能量流体中的扰动。这意味着暗能量有两个额外的自由度：声速$\cs$和各向异性应力$σ$。如果暗能量在感兴趣的尺度上是不均匀的，那么引力势就会被修改，暗物质扰动的演化也会直接受到影响。本文在暗能量扰动中加入了各向异性分量。在\cite{Sapone:2009mb}中引入的思想之后，我们解析地求解了暗扇区中的扰动方程，找到了简单而精确的近似解。我们还发现，密度扰动的演变是由一个有效的声速取决于声速和各向异性应力参数。然后，我们使用这些解决方案，看看在暗能量扰动的影响，对物质的功率谱和综合萨克斯-沃尔夫效应的宇宙微波背景。
2012-03-09 astro-ph.CO gr-qc
