Is the future universe singular: Dark Matter versus modified gravity?
讨论了耦合暗能量（DE）宇宙演化中有限时间未来奇点的发生/消除的基本问题。它表明存在的（不稳定或局部最小值）deSitter空间的解决方案，可以治愈的II型或IV型未来奇异DE耦合DM作为调整的初始条件的结果。在体模DE的情况下，相应的耦合可能有助于解决重合问题，但不能解决大裂口（I型）奇点问题。我们表明，特殊形式或非均匀DE流体的修正引力可以提供通用的方案来治愈耦合（流体或标量）DE演化的I，II，III或IV型未来奇点。
2009-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black Hole Formation with an Interacting Vacuum Energy Density
我们讨论了一个球对称的大质量的恒星的核心，其中的流体成分是相互作用的真空能量密度的引力坍缩。坍缩核中真空度的影响用唯象的β参数来量化，β参数是由量纲参数和重整化群方法预测的.对于这个自由参数的所有合理的值，我们发现真空能量密度增加崩溃的时间，但它不能阻止奇点的形成。然而，奇点的性质取决于β的值。在辐射情况下，当β<1/2时，形成一个捕获面，而当β>1/2时，则形成一个裸奇点。一般来说，临界值为β=1-2/3（1+ω），其中ω参数描述流体组分的状态方程。
2012-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sudden Future Singularity models as an alternative to Dark Energy?
目前的观测证据还不能排除暗能量可能以幽灵能量的形式存在的可能性。一个由幻影组成的宇宙将被推向一个被称为“大撕裂”奇点的极端，在那里宇宙中的所有物质都将被摧毁。在这种可能性的推动下，巴罗探索了其他进化情景，包括他称之为“未来突然奇点”（Sudden Future Singularities，SFS）的现象。在这样一个模型中，在宇宙未来演化的某个时刻，压力可能会突然增大，而能量密度不会受到影响。在这个模型中，宇宙尺度因子的特殊演化导致了压力的奇异行为，这也承认了当前时代的加速。在本文中，我们将介绍我们的一个例子类的SFS模型与现有的宇宙学数据高红移超新星，重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景（CMB）的对抗的结果。然后，我们讨论的可行性模型的问题作为一种替代暗能量。
2011-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole solutions in mimetic Born-Infeld gravity
研究了拟Born-Infeld引力中的真空解、静态解和球对称解。模拟Born-Infeld引力是Eddington-inspired-Born-Infeld（EiBI）模型在模拟方法下的一种重新表述。由于模拟场的存在，该理论包含了不同于爱因斯坦引力的非平凡真空解。我们发现，随着模拟场的存在，史瓦西黑洞内部的类空奇点可以被改变为类光奇点，即使曲率不变量仍然在奇点处发散。此外，在这种情况下，一个类时径向下落的观察者到达奇点的最大真时被发现是无限的。
2017-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting vacuum energy in the dark sector
我们分析了三个宇宙学的情况下，在黑暗的部门，这是特殊情况下的一般表达式的能量通量从真空到物质的相互作用。在第一种情况下，相互作用导致从不稳定的德西特相过渡到辐射主导的宇宙，以这种方式避免了初始奇点。在第二种情况下，相互作用引起了慢滚幂律暴胀。最后，第三种情况是晚期宇宙的和谐模型，真空项衰减为冷的暗物质。我们确定了这些形式的相互作用背后的物理，并表明它们可以被描述为特定类型的修改后的Chaubergin气体。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial dark energy from a condensate of spinors in a 5D vacuum
我们探讨的可能性，宇宙的膨胀可以驱动的旋量是免费的相互作用的5D相对论真空上定义的扩展德西特时空是黎曼平坦的凝聚。额外的坐标被认为是非紧的。在额外坐标上作静态叶理化后，我们得到了描述暴胀宇宙的有效四维de Sitter展开。我们发现这里研究的旋量凝聚体可能是解释早期宇宙中暗能量存在的一个有趣的候选者。我们所讨论的暗能量密度，随着暴胀膨胀的演化，被注入更小的亚视界尺度。
2013-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum fluctuations in an ancestor vacuum: A possible dark energy candidate
我们认为一个开放的宇宙所产生的气泡成核，并研究可能的影响，“祖先真空”（德西特空间中的气泡成核发生）对目前的宇宙。我们计算了最小耦合标量场的能量动量张量的真空期望值，仔细地考虑了由欧几里德规定的祖先真空的影响。在时间演化的研究中，所谓的超曲率模起着重要的作用，它在开放宇宙的空间切片上是不可归一化的，并且在时间上衰减得最慢。指出量子场的真空能量可以看作是暗能量，只要它的质量小于或等于当前的哈勃参数。我们得到了暗能量状态方程w（z）随红移变化的初步结果。
2018-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum vacuum fluctuations and dark energy
结果表明，由量子场真空涨落引起的时空曲率应正比于牛顿常数$G$的平方。这为暗能量密度的近似$G m^6 c^2 h^{-4}$的成功提供了一个可能的解释，其中$m$是基本粒子的典型质量。
2009-12-16 astro-ph.CO gr-qc
Is "Dark Energy" a Quantum Vacuum Energy?
我们回顾的起源，动机，宇宙学和黑洞的影响，我们的建议，“暗能量“是不是一个量子真空能量，而是从一个外尔标度不变的非导数组成部分的引力作用。
2021-12-07 astro-ph.CO gr-qc
Space-time curvature due to quantum vacuum fluctuations: An alternative to dark energy?
指出量子真空涨落可能引起时空的曲率，这种曲率相当于目前认为的暗能量的曲率。我们做了一个简单的计算，结果表明，暗能量密度的值大致等于牛顿常数时间与m^6 c^4 h^-4的乘积，其中m是基本粒子的典型质量。估计值与观测值相符。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Vacuum energy as dark matter
我们考虑膨胀宇宙中大质量量子场的真空能。我们定义了一个守恒的重整化能量动量张量的同动截断正则化。使用德西特时空的精确解，我们表明，在一定范围内的质量和重整化标度有一个贡献的真空能量密度，作为非相对论性物质的规模，这样的贡献成为主导在晚些时候。通过WKB近似，我们发现这些结果可以推广到任意Robertson-Walker几何。我们研究了真空能量密度与当前暗物质丰度极限相适应的参数范围。最后，通过计算Robertson-Walker背景扰动下的真空能量，得到了密度扰动的声速，并表明真空能量密度对比度可以像标准冷暗物质场景那样在亚哈勃尺度上增长.
2014-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Oscillating universe in the DGP braneworld
用一种方法，其中的弗里德曼方程被写在一种形式，使演化的标度因子可以被视为一个粒子的“潜力”，我们分类所有可能的宇宙演化的DGP braneworld方案与暗辐射项保留。通过假设能量分量分别为无压物质、辐射或真空能，我们发现在物质或真空能占主导地位的情况下，标度因子有一个最小值$a_0$。在物质支配的情况下，大爆炸奇点在某些特殊情况下是可以避免的，可能存在振荡宇宙或弹跳宇宙。如果宇宙尺度因子在初始时处于振荡区域，宇宙可能会经历振荡。在多次振荡之后，它可能通过量子隧穿演化到反弹点，然后膨胀。然而，如果宇宙最初从无限尺度收缩，它可以转身，然后永远膨胀。在真空能量占优的情况下，存在一个稳定的爱因斯坦静态，以避免大爆炸奇点。然而，在某些情况下，在物质或真空能量占主导地位的情况下，一种新的奇异性可能会出现在$a_0$作为不连续的标度因子的结果。在辐射主导的情况下，宇宙可能起源于大爆炸奇点，但避免这个奇点的反弹宇宙也是可能的。
2012-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Spherically symmetric vacuum solutions arising from trace dynamics modifications to gravitation
我们推导出爱因斯坦方程的静态球对称真空解的方程，并通过跟踪动力学产生的依赖于框架的有效作用进行了修改。我们给出这些方程的解的解析和数值结果，首先在极坐标系中，然后在各向同性坐标系中。静态情况的一般特征是：（i）没有视界，因为$g_{00}$对于极半径的有限值是非零的，并且只在内部奇点处消失（在各向同性坐标中）;（ii）里奇标量$R$同样消失;（iii）在宇宙学距离处存在物理奇点。大距离奇异性可能是静态限制的一个伪影，因为我们发现在大距离处的行为在使用Mc Vittie Answer的时间依赖性解决方案中被改变。
2015-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy condensate and vacuum energy
许多暗能量的候选模型都是基于经典标量场的存在。在量子场论的框架下，我们简要地讨论了由重粒子在宇宙时间内逐渐衰变产生的光量子标量场凝聚成这样一个场。我们得到的必要条件，在一个膨胀的宇宙中的凝聚生存，并表明，这个过程是直接相关的量子性质的字段，保持凝聚在宇宙学距离的相干性。我们还提出了弯曲时空中QFT中{ \it真空能量}的新解释，这可能解决被认为是真空能量与观测到的暗能量存在巨大偏差的难题。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Dark Energy Emerging from Gravitationally Effective Vacuum Fluctuations
天文观测表明宇宙在加速膨胀，其原因可以用“暗能量”的作用来解释。在这里，我们表明，在离散的膨胀时空中，只有一小部分的真空波动可以成为有效的引力，并作为一个驱动“暗”剂。分析得到的有效真空能量密度与临界宇宙能量密度密切相关，从而有助于解决宇宙学常数问题和符合问题。该模型表明，在当今宇宙中，只有光子和最轻中微子的真空场对有效真空有贡献。这使得人们可以将中微子的质量固定在一个很窄的范围内。该模型还意味着（真实）宇宙必须被视为一个热力学开放系统，它与真空的虚拟储存器交换能量和动量。
2012-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on decaying vacuum dark energy model
将暗能量视为变化真空的衰减真空模型（DV），近年来得到了很好的研究。真空能量随后期哈勃参数$ρ_Λ(t) \propto H(t)$线性衰减，并产生额外的物质成分。我们利用最近的超新星、伽马射线暴、重子声学振荡、宇宙微波背景、哈勃速率和星系团中的x射线等观测数据对DV模型的参数进行了约束。发现DV模型中的物质密度对比度$Ω_m$的最佳拟合值远大于$Λ$ CDM模型中的最佳拟合值。我们给出了$Ω_m-h$平面上的置信度轮廓，直到$3σ$置信水平。此外，还分别给出了$Ω_m$和$h$的归一化似然。%
2011-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of the transition from the false vacuum to the true vacuum state
我们用运行的暗能量来研究宇宙学。从量子力学的第一性原理出发，导出了暗能量相对于红移的参数化。从伪真空态到真真空态跃迁的量子过程中得到了暗能量的能量密度。这是扩展的交互$Λ$ CDM模型的类。我们考虑暗能量参数化$ρ_\text{de}(t)$的能量密度，它遵循用于模拟量子不稳定系统的Breit-Wigner能量分布函数。不稳定态的量子力学衰变过程的性质可以帮助理解所观察到的宇宙的性质的想法是由克劳斯和登特制定的，这个想法被用于我们的考虑。在上述参数化的宇宙学模型中，暗物质和暗能量之间存在能量转移。在这样一个演化的场景中，宇宙从虚假的真空状态开始，走向今天宇宙的真正真空状态。我们发现在从假真空态到真真空态的过渡过程中存在中间态。通过参数$α$测量分析过程的强度。对于小的$α$（$0<α<0.4$）值，这种中间（量子）状态的特征在于暗能量密度的振荡行为，而对于$α> 0.4$，暗能量密度简单地跳下。在这两种情况下（独立于参数$α$）的暗能量密度的今天的值达到的值为$0.7$。我们估计这个模型的宇宙学参数与可见光和暗物质。该模式与天文观测资料符合得很好，与$Λ$ CDM模式几乎没有区别。
2017-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift test of exotic singularity universes
我们讨论了如何动态暗能量宇宙与奇异性可以区分从标准的$Λ$ CDM模型的基础上，他们的红移漂移信号，在加速阶段和深物质时代的测量将提供即将到来的天体物理设施。研究了两类特殊奇异性模型：突发未来奇异性模型和有限尺度因子奇异性模型。在每一类中，我们确定的模型，可以模仿$Λ$ CDM和发挥暗能量的作用，以及模型的红移漂移信号是显着不同的$Λ$ CDM和测试可以区分它们。
2014-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Effects of the quantum vacuum at a cosmic scale and of dark energy
本研究通过半经典爱因斯坦方程分析宇宙球域内的量子真空效应，发现按牛顿常数G展开至二阶时真空项有贡献，提出宇宙膨胀加速或部分源于量子真空涨落。
2024-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Calculating Vacuum Energy as a Possible Explanation of the Dark Energy
我们进行了研究的$λϕ^4$场解的性质。通过构造高斯波包来计算$S$矩阵，我们证明了真空未破态转移到破态的几率约为$10^{-52}$。在真空能量求和中加入这个几率约束条件作为调制因子后，得到真空能量密度约为$10^{-47}GeV^4$，与观测到的暗能量密度值完全一致，这可能是对暗能量的一种可能的解释。我们的结果还表明真空能量密度与宇宙年龄的平方成正比，这符合Dirac大数假设。
2011-06-15 astro-ph.CO hep-th
Comment on "Non-vacuum conformally flat space-times: dark energy"
Ibohal，Ishwarchandra和Singh提出了一类应力张量$T_{ab}$具有负压的爱因斯坦方程的精确的、非真空的、共形平坦的解。我们发现，$T_{ab}$对应于各向异性流体和状态方程参数似乎不是$ω= -1/2$。我们认为作者的常数不能是测试粒子的质量，而是与匀加速观测者的球形分布的Rindler加速度有关。
2012-12-11 astro-ph.CO gr-qc
CMB Temperature and Matter Power Spectrum in a Decay Vacuum Dark Energy Model
本文通过对背景演化和微扰方程的详细分析，重新讨论了衰变真空模型$\barρ_Λ=3σM_p^2H_0 H$。通过与标准宇宙学常数模型和观测数据（WMAP 7和SDSS DR 7）的比较，揭示了暗区有效耦合项对CMB温度和物质功率谱的影响.我们发现，衰变真空模型能像标准宇宙学常数模型一样描述宇宙后期的膨胀率，但不能同时再现观测到的宇宙微波背景和物质功率谱。本文还讨论了它的推广$\barρ_Λ=3M_p^2(ξ_1 H_0 H+ξ_2 H^2)$。对背景演化的详细分析表明，无量纲参数$ξ_{2}$为零可以避免不自然的“微调”，并保持早期暗物质和暗能量的正能量密度。
2011-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式，在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现，目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现，对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Growth rate in inhomogeneous interacting vacuum models
在一个暗物质与真空能量相互作用的分解Chaubergin气体模型中，研究了真空能量扰动对暗物质生长速率演化的影响.我们考虑了两种不同的情况：（i）具有均匀真空的测地线暗物质，和（ii）真空密度微扰的协变自洽。在后一种情况下，我们表明，真空扰动是非常微小的相比，暗物质扰动的亚视界尺度。尽管如此，与测地线模型相比，真空扰动抑制或增强了暗物质的增长率，这取决于Chaubergin气体参数α的值。
2018-11-08 astro-ph.CO
Comment on "A try for dark energy in quantum field theory: The vacuum energy of neutrino field"
本文评论指出，近期提出的用量子场论机制和中微子质量尺度解释暗能量微小值的做法有误，该计算量仅为低尺度下的真空能量阈值修正，无法解释真空能量的大小。
2024-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of the dark matter-vacuum energy interaction
真空能量和暗物质之间的相互作用是一种有趣的可能性，它可能提供一种解决宇宙学常数问题的方法。采用一般的处方之间的动量交换的两个黑暗的组件，我们重建$α(a)$，暗物质和真空能量之间的耦合强度的时间演化，在一个非参数贝叶斯方法使用组合观测数据集从宇宙微波背景，超新星和大尺度结构。真空能量和暗物质之间不断发展的相互作用消除了不同数据集之间的一些紧张关系。然而，在贝叶斯意义上，它并不优于$Λ$ CDM，因为拟合的改善不足以补偿参数空间的体积的增加。
2015-12-22 astro-ph.CO
Matter and Dark Matter from False Vacuum Decay
我们研究了与B-L自发破缺、轻子数和重子数之差有关的快子预热。再加热是通过重马约拉纳中微子的衰变发生的，这些中微子是在预热过程中产生的，也是在B-L破裂的希格斯粒子的衰变中产生的。重子生成是非热力学和热力学稀薄生成的相互作用，伴随着热力学产生的引力子暗物质。该机制同时解释了物质和暗物质的产生，从而将绝对中微子质量标度与引力子质量联系起来。
2010-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The cosmological constant puzzle: Vacuum energies from QCD to dark energy
宇宙的加速膨胀指向一个小的正真空能量密度和负真空压力。爱因斯坦的广义相对论方程中的宇宙学常数是一个强有力的候选者。从天体物理学中提取的真空暗能量密度比从标准模型粒子物理学中的希格斯势中预期的值小10^56倍。然而，暗能量尺度接近轻中微子质量的可能值范围。我们调查这个物理在一个简单的玩具模型中的手征的中微子被视为一个类似伊辛的“自旋”自由度类推。
2012-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Singularity and entropy of the viscosity dark energy model
本文引入体粘滞系数来描述宇宙非理想流体对宇宙演化的影响，建立统一的暗能量和暗物质模型。此外，我们还推导出了体粘滞率形式与哈勃参数之间的一般关系，为粘滞率DE模型的建立提供了一个步骤。特别地，本文对孟晓晖和窦晓在2009年\cite{md}中提出的一个依赖于红移的粘度参数$ζ\proptoλ_{0}+λ_{1}(1+z)^{n}$进行了深入的研究.此外，我们使用最近发布的超新星数据集（宪法数据集）来约束模型参数。为了区分所提出的具体的暗能量模型和著名的$Λ$ CDM模型，本文对该体粘滞模型应用了状态发现诊断方法，作为对我们之前进行的$Om$参数诊断和减速参数分析的补充。DE模型的演化行为和趋势显示在statefinder诊断参数对\{ $r,s$ \}的平面上，其中固定点代表$Λ$ CDM模型。讨论了这种体粘性宇宙学中可能存在的奇异性，得出结论：在适当选择的不同参数区域内，这种具体的粘性DE模型可以具有不同的晚期演化行为，并且可以避免晚期奇异性。我们还计算了体粘滞暗能量框架下的宇宙熵，发现粘滞DE模型中的总熵随标度因子的演化单调增加，这种单调增加的性质可以指示宇宙演化中的时间箭头，尽管时间箭头的量子化版本仍然令人困惑。
2009-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dynamical dark energy models with singularities in the view of the forthcoming results of the growth observations
最近宇宙加速膨胀的起源问题仍悬而未决。更糟糕的是，根据最近的几何和动力学观测数据，不可能将绝大多数动力学暗能量和修正引力模型与$ΛCDM$区分开来。另一方面，在比现在的哈勃尺度小得多的尺度上，对于$ΛCDM$中不同的扰动模式，物质扰动的增长存在差异。鉴于新计划的观测将深入了解暗区的扰动，这个问题值得进一步研究。我们分析了具有奇异性的动力学暗能量模型中暗物质扰动的演化，如突然的未来奇异性和有限标度因子奇异性。我们采用牛顿规范公式推导的微扰方程的增长函数。我们放弃了亚哈勃近似，导致尺度依赖的解决方案的扰动。将生长函数视为尺度依赖的允许区分具有奇异性的动态暗能量模型、动态暗能量模型和$ΛCDM$。约束扰动增长的新数据将能够排除具有突然未来奇异性和有限标度因子奇异性的动力学暗能量模型的当前数据所允许的参数值的整个范围。
2015-11-19 astro-ph.CO
Coupling dark-baryonic matter density profile for vacuum decay scenarios
从真空衰变对暗物质演化的影响出发，推导了真空衰变定律的相互作用模型的宇宙学结果。在这里，重子物质也被认为是与暗物质引力耦合的流体。用宇宙结构增长率的观测数据对该模型进行了详细的分析。由于考虑了原初复合和重子分量上的主要物理过程，理论上的增长率得以遵循。作为一个补充约束，该模型与观测到的CMB-BAO比以及星系团的气体质量分数进行了比较。我们找到了暗物质$Ω_{d0} = 0.269 ^{+0.023}_{-0.023}$和衰变参数$ε= 0.02 ^{+0.04}_{-0.05}$的最佳拟合值。
2017-11-24 astro-ph.CO
Constraining the dark matter-vacuum energy interaction using the EDGES 21-cm absorption signal
最近测量的全球21厘米吸收信号的实验，以检测全球再电离时代的签名（EDGES）合作报告的是在紧张的$Λ$ CDM模型的预测在$3.8\,σ$的显着性水平。在这项工作中，我们报告说，这种紧张局势可以通过引入暗物质和真空能量之间的相互作用释放。我们使用包括EDGES和其他最近的宇宙学观测的组合数据集进行模型参数估计，并发现EDGES测量可以稍微改善对量化相互作用真空的参数的约束，并且组合数据集有利于$Λ$ CDM在68\% CL。这项概念验证研究展示了未来21厘米实验的潜在力量，以约束相互作用的暗能量模型。
2018-10-24 astro-ph.CO
