Dynamical Dark Energy and Spontaneously Generated Gravity
研究了具有尺度对称破缺势的标量场诱导引力模型的宇宙演化。在暴胀和再加热之后,辐射到物质的跃迁通过其非最小耦合影响这样的场的动力学。我们说明了如何,在一定条件下的潜力,这样的动态可以导致适量的暗能量解释目前的加速膨胀。
2012-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Planck 2015 constraints on spatially-flat dynamical dark energy models
通过分析普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)各向异性数据和重子声学振荡(BAO)距离测量,确定了空间平坦倾斜动力学暗能量XCDM和$ϕ$ CDM暴胀模型的约束条件. XCDM是一个简单而广泛使用的动力学暗能量的物理不一致的参数化,而$ϕ$ CDM模型是一个物理上一致的模型,其中一个具有逆幂律势能密度的标量场$ϕ$为当前加速的宇宙膨胀提供动力。与标准$Λ$ CDM相比,这两个模型都具有一个附加参数,并且与标准倾斜平坦- $Λ$ CDM模型相比,这两个模型都更好地拟合TT +低P+透镜+ BAO数据,其中$Δχ^2 = -1.26\ (-1.60)$用于XCDM($ϕ$ CDM)模型相对于$Λ$ CDM模型。虽然这比标准$Λ$ CDM提高了1.1 $σ$(1.3 $σ$),因此并不显著,但不能排除动态暗能量模型。此外,这两个动力学暗能量模型都减少了普朗克2015 CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束之间的张力。
2019-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large-scale (in-) stability Analysis of an Exactly Solved Coupled Dark-Energy Model
假设宇宙中的暗流体,即暗物质和暗能量之间存在非引力相互作用,我们研究了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker几何背景下的一个特定的相互作用模型.我们发现,当暗能量采用恒正压状态方程$w_x$时,相互作用模型以解析的方式求解了背景演化。特别是,我们分析了两个独立的相互作用场景,即,当暗能量是流体而不是真空能量时(即,$w_x \neq -1$)以及当它是真空能量本身时(即,$w_x = -1$)。我们发现,与$w_x \neq -1$的相互作用模型产生稳定的扰动在大尺度上的$w_x < -1$与耦合强度$ξ<0$。这两种情况都受到具有不同来源的最新天文数据的限制。分析表明,在68.3%的置信区间内,耦合强度允许有很小的相互作用,$ξ=0$被恢复。分析进一步表明,大的耦合强度对宇宙的大尺度动力学有显著的影响,而根据观测数据,相互作用模型与$Λ$ -宇宙学是非常一致的。此外,我们观察到,对于真空相互作用的情况下,$H_0$上的张力没有释放,而对于与$w_x < -1$的相互作用的暗能量的情况下,$H_0$上的张力似乎被释放部分,因为在$H_0$的高误差条。最后,我们结束了工作的贝叶斯证据表明,$Λ$ CDM宇宙学是有利于两个相互作用的情况。
2018-08-05 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Dark Matter: II. An Explicit Model
在最近的一篇论文(arXiv:1106.4546)中,我们介绍了“动态暗物质”,这是一个新的暗物质物理学框架,并概述了其基本理论原理和现象学可能性。与大多数传统的暗物质问题的方法,假设存在一个或多个稳定的暗物质粒子,我们的动态暗物质框架的特点是,稳定性的要求被取代的宇宙学丰度和寿命之间的微妙的平衡,在一个巨大的合奏个别暗物质组件。因此,这种设置共同产生了随时间变化的宇宙学暗物质丰度,不同的暗物质成分可以在整个当前时期相互作用和衰变。虽然我们以前的文件的目标是介绍这个框架的广泛的理论方面,目前的文件的目的是提供一个明确的动力学暗物质模型,并证明该模型满足所有的对撞机,天体物理和宇宙学的约束。因此,本文的结果构成了我们的整体动态暗物质框架的现象学可行性的“存在证明”,并表明动态暗物质确实是一个可行的替代传统的暗物质物理学的范式。因此,动力学暗物质必须与其他研究暗物质问题的方法一起考虑,特别是在涉及大额外维度或弦论的情况下,其中存在大量在标准模型对称性下是中性的粒子。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Unified Dark Energy and Dark Matter from Dynamical Spacetime Cosmology
研究了基于动力学时空理论的统一暗物质和暗能量模型。通过引入动力学时空矢量场$χ_μ$,得到了能量动量张量$T^{μν}_{(χ)}$的守恒。该作用允许两种不同的电势,而一种代表暗能量。对于常数势,宇宙学解产生一个非奇异的反弹解,迅速接近$Λ$ CDM模型。动力学时间也对应于宇宙时间。该理论符合宇宙后期膨胀的数据。随着维数的增加,膨胀和紧化的机制出现了,某些维度呈指数增长,另一些维度呈指数收缩。通过要求动态时空矢量场是标量的梯度,DST成为一个具有扩散相互作用的理论,它渐近地返回到$Λ$ CDM模型作为一个稳定点。这些公式导致解决我们对宇宙起源的理解的情景。
2021-04-13 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
Testing for dynamical dark energy models with redshift-space distortions
星系功率谱的红移空间畸变可以用来测量物质密度扰动的增长率Δ_m。对于广义相对论中的动力学暗能量模型,我们给出了f(z)sigma_8(z)的一个方便的解析公式,表示为红移z的函数,其中f=d ln delta_m/d ln a(a是宇宙学尺度因子),sigma_8是在8 h^{-1} Mpc尺度下的过密度的均方根振幅。只要暗能量状态方程w不发生显著变化,声速不小于1,我们的公式就可以应用于不完美流体、精粹和k-本质的模型。我们还将观测约束的暗能量模型的常数w和跟踪的精髓,从最近的数据红移空间扭曲。
2013-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can dark matter-dark energy interaction alleviate the Cosmic Coincidence Problem?
在本文中,我们研究了一个模型的相互作用的暗能量-暗物质,这些组件之间的比例是不恒定的,从早到晚的时间在这样一种方式,该模型可以解决或减轻宇宙符合问题(CP)。这种相互作用源自一个假定的$ρ_x \propto ρ_d^α$形式的关系,其中$ρ_x$和$ρ_d$分别是暗能量和暗物质成分的能量密度,$α$是一个自由参数。对于一个暗能量状态方程参数$w=-1$,我们发现,如果$α=0$,标准的$Λ$ CDM模型恢复,符合问题是未解决的。对于$0<α<1$,CP将被减轻,而对于$α\sim 1$,CP将被解决。用$w=-1$和$w \neq -1$分析了暗能量分量。使用Ia型超新星和哈勃参数数据约束,在$w=-1$的情况下,我们发现$α=0.109^{+0.062}_{-0.072}$在68% C. L.,并且CP被减轻。对于$w\neq -1$,在$w$-$α$平面上出现简并.为了打破这种简并,我们加入宇宙微波背景距离先验和重子声学振荡数据的约束,产生$α=-0.075\pm 0.046$在68% C. L。在这种情况下,我们发现即使对于$α$的2个$σ$间隔,CP也没有减轻。此外,根据BIC分析,最后一个模型被丢弃而不是平坦的$Λ$ CDM。
2022-04-09 astro-ph.CO
Randomness in the Dark Sector: Emergent Mass Spectra and Dynamical Dark Matter Ensembles
一般来说,暗区的非极小模型,如动力学暗物质,证明了具有不同质量、宇宙学丰度和与标准模型耦合的单个暗成分的系综的存在。也许这些特征中最关键的是质量谱,因为这对确定宇宙学丰度和相应状态的寿命有很大帮助。对于暗区,可以想象出许多不同的基本理论结构,每一种结构都产生了自己的质量谱和相应的态密度。在本文中,相比之下,我们调查的频谱质量出现统计基本上是随机的过程。我们发现了一个态密度$n(m)$,它作为质量的函数而减小,并且实际上有一个上限$m_{\rm max}$,超过该上限$n(m)=0$。我们还表明,这种“涌现”的状态密度是特别吉祥的动力学暗物质框架的角度来看,导致宇宙学的丰度和衰变宽度是适当的平衡对彼此在整个暗物质合奏。因此,在黑暗部门的随机性与动态暗物质很自然地共存,我们研究的前景观察暗物质间接探测实验中的信号,这种情况下。
2016-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dynamical friction of black holes in ultralight dark matter
在这项工作中,我们推导出简单的封闭形式的表达式的动态摩擦力作用于黑洞移动通过超轻(标量场)暗物质,涵盖非相对论和相对论黑洞的速度。我们的推导是基于黑洞时空中已知的散射振幅,它包括了黑洞自旋的影响,并且可以很容易地推广到矢量光场和张量光场。我们的研究结果涵盖和补充了最近的数值和以前的非相对论处理的动力学摩擦超轻暗物质。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical analysis for a vector-like dark energy
在本文中,我们进行了动力学分析的矢量场作为候选的暗能量,在正压流体的存在。这个矢量是所谓的宇宙三元组的一个组成部分,宇宙三元组是一个阿贝尔场的三个相同的副本,它们相互指向正交的方向。为了推广分析,我们还假设了暗能量和正压流体之间的相互作用,具有唯象耦合。物质和暗能量时代都可以成功地用临界点来描述,这表明动力系统理论是分析这类宇宙学模型渐近态的一个可行工具。
2016-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Dark Energy in Minimally Modified Gravity
最小修正引力是一种像广义相对论那样只有两个张量自由度的模型。使用辅助约束的框架,这些模型可以保持一个动力学的宇宙学背景。因此,约束的形式受到动力学暗能量的要求和避免微扰理论崩溃的限制。然而,研究FLRW背景周围的线性扰动的结果是,相当不敏感的细节的限制,导致修改后的有效引力常量或非零的声速尘埃。
2022-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comment on "Dynamical Dark Energy at Late Time $Λ$CDM"
本评论针对arXiv:2505.18900中关于标准$Λ$CDM模型内暗能量状态方程表观演化的结论,指出其错误源于数学失误。
2025-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The dynamical behavior of the Extended Holographic Dark Energy with Hubble Horizon
以哈勃视界为红外截止点的扩展全息暗能量模型避免了全息暗能量模型的循环推理问题。不幸的是,它被不去定理击中。本文考虑Brans-Dicke标量场的扩展全息暗能量模型,该模型具有一个势$V(ϕ)$.通过引入Brans-Dicke标量场的势函数,以Hubble视界为红外截止点的扩展全息暗能量模型是一个可行的暗能量模型,并且该模型具有暗能量主导的吸引子解.
2010-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Pantheon+ constraints on dark energy and modified gravity: An evidence of dynamical dark energy
我们使用最新的Ia型超新星样本Pantheon+来探索宇宙尺度上的新物理学。具体地说,根据这个新的样本,我们约束相互作用的暗能量和Hu-Sawicki $f(R)$引力模型,并采用模型无关的高斯过程来调查是否有暗能量演化的证据。我们发现,Pantheon+本身只是给出了弱约束。然而,Pantheon+与宇宙微波背景、重子声学振荡和宇宙计时器的数据组合给出了对修正的物质膨胀率$ε=0.048\pm0.026$的强约束,这表明在$1.85\,σ$置信水平下,宇宙暗扇区中的动量可能从暗能量转移到暗物质。在此期间,我们得到了一个非常严格的约束偏离广义相对论$\log_{10} f_{R0}< -6.32$在$2\,σ$的置信水平。有趣的是,当将Pantheon+与宇宙计时器和宇宙微波背景数据相结合时,我们在红移范围$z\in[0.70,1.05]$中发现了一个超过$2\,σ$置信水平的类似于精粹的暗能量信号。这意味着暗能量的本质实际上可能是动态的。
2022-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dynamical friction in dark matter superfluids: The evolution of black hole binaries
本文研究含中心大质量黑洞暗物质尖峰的超流体核心中,圆轨道天体所受动力学摩擦及其导致的双星引力波相位偏移,发现该效应低于 LISA 探测阈值,可用于区分超流体与无碰撞暗物质模型。
2024-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Clustering of Galaxies with Dynamical Dark Energy
本文研究了星系团在动力学暗能量作用下的热力学。通过考虑$Λ$的变化对星系相互作用系统的影响,计算了膨胀宇宙中星系相互作用系统的位形积分。利用这种位形积分,得到了引力配分函数。我们得到了正则系综中依赖于时间的热力学量,研究了热力学第二定律。我们还计算了巨正则系综中的分布函数。研究了含时(动力学)暗能量星系团簇参数随时间的演化。我们的结论是,热力学第二定律是有效的星系团和动力学暗能量的整个系统。我们计算了关联函数,并表明我们的模型是非常接近Peebles的幂律,在协议的N体模拟。据观察,热力学量依赖于修改后的集群参数,该系统的星系。
2017-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of dark energy on P-V criticality of charged AdS black holes
在这封信中,我们研究了暗能量对带电AdS黑洞的$P-V$临界性的影响,考虑的情况下,RN-AdS黑洞包围的精华。将宇宙学常数视为热力学压力,在扩展相空间中研究其热力学性质。结果表明,本质暗能量不影响小/大黑洞相变的存在。对于$ω_q=-2/3$情形,我们导出了临界物理量的解析表达式;对于$ω_q\neq-2/3$情形,我们求助于数值方法。结果表明,在临界点附近,经典暗能量影响临界物理量。还计算了临界指数。它们与之前对任意其他AdS黑洞获得的结果完全相同,这意味着本质暗能量不会改变临界指数。
2014-06-30 astro-ph.CO gr-qc
No evidence for dynamical dark energy in two models
为了研究暗能量是否随时间演化,我们提出了两个零检验,并利用宇宙微波背景辐射、重子声波振荡、Ia型超新星、普朗克2015透镜和宇宙计时器的数据组合来约束它们。我们发现,对于这两个模型,在$1.2σ$置信水平下没有动力学暗能量的证据。有趣的是,这两个模型都可以稍微缓解(i)当前的哈勃常数($H_0$)在普朗克合作的全球拟合推导和Riess { \it et al.}的局部观测之间的紧张关系; (ii)普朗克-2015数据和几个低红移大尺度结构探测器之间的均方根密度涨落($σ_8$)张力。
2017-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An Attractive Proposal for Resolving the Hubble Tension: Dynamical Attractors that Unify Early and Late Dark Energy
针对早期暗能量需精细调节初始条件的问题,本文提出以动力学鞍点和晚期吸引子统一早期与晚期暗能量的单标量框架,并通过基准模型揭示其与宇宙学数据的冲突及建模启示。
2024-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
BDM Dark Matter: CDM with a core profile and a free streaming scale
提出了一种新的暗物质模型BDM,它是热暗物质HDM和冷暗物质CDM的混合体,其中BDM粒子在能量标度E_c以上表现为HDM,在能量标度E_c以下表现为CDM.结构形成的演化与CDM模型相似,但BDM预言了一个非零的自由流lfs尺度和一个星系内核半径rcore,这两个量都由一个单一的参数E_c确定,它对应于次级基本粒子模型的相变能量尺度。当能量高于E_c或比例因子a小于a_c,且a<a_c< a_{eq}时,粒子无质量,并以辐射形式红移。然而,一旦能量变为E \leq E_c或a>a_c,那么BDM粒子通过非微扰机制获得大质量,就像重子一样,并且随着粒子具有消失的速度而发生rho红移。典型的能量为E_c=O(10-100)eV,给出l_fs \propto E_c^{-4/3} \lesssim Mpc和m_fs \propto E_c^{-4} \lesssim 10^9 M \odot。l_fs \neq 0,r_core \neq 0有助于解决CDM的一些缺点,如CDM晕中过多的亚结构以及对矮球状和LSB星系旋转曲线的数值拟合。最后,我们的BDM模型和相变尺度E_c可以从粒子物理学中导出。
2009-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Coupled tachyonic dark energy: a dynamical analysis
本文对与暗物质耦合的快子暗能量进行了动力学分析。考虑了正压流体(物质和辐射)存在下的快子场$ϕ$,并研究了演化方程引起的自治系统。通过临界点描述了一个通用的潜在$V(ϕ)$的三个宇宙时代(辐射,物质和暗能量)。
2015-06-23 astro-ph.CO hep-th
Exploration of interacting dynamical dark energy model with interaction term including the equation-of-state parameter: alleviation of the $H_{0}$ tension
我们研究了相互作用项$Q$包含状态方程参数$w$的相互作用动力学暗能量模型.利用宇宙微波背景、重子声学振荡和Ia型超新星的数据组合,对相互作用动力学暗能量模型进行全局拟合,发现在$Q$函数中加入一个$w$变化因子,可以改变耦合常数$β$与其他参数之间的关联,从而对$β$的拟合结果产生巨大影响.在该模型中,$H_{0}$在$3.54 σ$水平的拟合值低于$H_{0}$的直接测量值。相对于$Q$不包含$w$的相互作用动力学暗能量模型,包含常数$w$的$Q$模型更受当前主流观测的青睐.为了获得更高的$H_{0}$拟合值,缩小不同观测值之间的$H_{0}$差异,在相互作用动力学暗能量宇宙学中考虑了相对论性粒子有效数、中微子总质量和大质量无菌中微子等附加参数.我们发现,在这些模型中,$H_{0}$张力可以进一步降低,但仍处于约$3 σ$水平。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessence Dark Matter
针对观测提示的动力学暗物质及其与动力学暗能量共存信号,本文提出精质暗物质模型解释暗物质的宇宙时间演化,并指出指数精质可能是其起源。
2025-05-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
Dynamical friction from self-interacting dark matter
本文通过理想化N体模拟研究自相互作用暗物质对旋近黑洞动力学摩擦的影响,发现自相互作用通常会增强摩擦力,但在低于声速时可能减弱,并指出Chandrasekhar公式可能低估减速效应。
2024-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenological Constraints on Axion Models of Dynamical Dark Matter
在最近的两篇论文(arXiv:1106.4546,arXiv:1107.0721)中,我们介绍了“动态暗物质“(DDM),这是暗物质物理学的一个新框架,在这个框架中,稳定性的要求被一个微妙的平衡所取代,这个平衡是在单个暗物质成分的巨大集合中,在这些成分的集体行为上,它超越了通常与传统暗物质候选者相关的行为。我们还提出了一个明确的模型,涉及在大额外的时空维度的轴子,并证明了该模型具有所有必要的功能,构成一个可行的实现一般DDM框架。在本文中,我们完成了我们的研究进行了一般性的分析,所有的唯象约束,这是相关的体轴子DDM模型。虽然本文中的分析主要是针对我们特定的DDM模型,我们的许多研究结果具有重要意义的散装轴子理论一般。我们的分析也可以作为一个原型的理论,其中存在大量的相互作用和衰变粒子的现象学研究。
2012-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Future Constraints on Dynamical Dark-Energy using Gravitational-Wave Standard Sirens
LIGO和Virgo合作对引力波(GW)的探测提供了一个全新的可能测试范围,并打开了一个新的窗口,可以揭示暗能量和暗物质的本质。在目前的工作中,我们调查如何未来的引力波数据可以帮助约束不同的动力学暗能量模型。特别地,我们使用第三代引力波探测器--爱因斯坦望远镜对一类著名的和最常用的动力学暗能量模型进行了宇宙学预测。我们考虑了1000个模拟的GW事件,以约束动力学暗能量模型的参数空间。我们的分析表明,包括从爱因斯坦望远镜的GW数据,显着提高了动态暗能量模型的参数空间相比,从标准的宇宙学探测,即宇宙微波观测,重子声学振荡距离测量,Supernove Ia型,和哈勃参数测量提取的约束。
2019-07-27 astro-ph.CO gr-qc
Unified Dark Energy and Dark Matter from Dynamical Space Time
提出了一种基于动力学时空理论的暗物质和暗能量的统一。通过引入动态时空矢量场$χ_μ$作为Lagrange乘子,实现了能量动量张量$T^{μν}_{(χ)}$的守恒。该拉格朗日公式推广了“来自不同于quintessence的标量场的统一暗能量和暗物质”[Phys.RevD 81,043520(2010)],其没有考虑拉格朗日公式。这种推广允许以前发现的解决方案,但除此之外,也非奇异弹跳解决方案,迅速接近$Λ$ CDM模型。动力学时间矢量场与$Λ$ CDM解的宇宙时间完全一致,并且在弹跳非奇异解的弹跳附近区域相对于宇宙时间有轻微的偏移(进展较慢)。此外,我们还引入了一些指数势,它们可以进入$T^{μν}_{(χ)}$应力能量张量或直接耦合到测度$\sqrt{-g}$,给出了DE和DM之间可能的相互作用,可以解释重合问题.
2018-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Dark degeneracy I: Dynamical or interacting dark energy?
我们重新审视黑暗的简并性,产生于爱因斯坦方程的几何关系的总宇宙底层,但不解决其单独的组件分开。我们建立了暗区流体描述中暗简并的显式条件。在背景水平上,这种简并可以用统一的暗扇区状态方程(EoS)来正式理解,该状态方程既取决于暗能量(DE)的动力学性质,也取决于它与无压暗物质的相互作用。对于线性扰动,退化出现指定DE压力扰动(或声速,等效)和DE各向异性应力。专门的非相互作用的动态DE和相互作用的真空DE模型之间的退化,我们进行了一系列的动态DE参数化的参数估计分析,其中为了说明,我们明确地打破了退化的线性水平,通过采用一个腔的声速为这两种情况。我们使用宇宙学背景数据单独进行分析,并结合普朗克测量的宇宙微波背景辐射。我们发现,虽然动态DE和相互作用的方法之间的整体现象是相似的,有一些有趣的差异。特别是,在$Ω_{m0}$和$σ_8$上的约束强度存在模糊性,这对于相互作用的真空DE来说是相当弱的,这表明暗简并可以改变从不同数据集推断的宇宙学参数中的张力的重要性。
2020-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on interacting dynamical dark energy and a new test for $Λ$CDM
我们考虑一个通用的描述相互作用的动态暗能量,其特征在于状态方程与时间相关的系数$w(t)$,并可能与辐射和物质相互作用。在不涉及任何特定的宇宙学模型的情况下,我们发现了一个$w(t)$必须满足的微分方程,该方程涉及描述暗能量与其他宇宙学流体之间相互作用的函数$Q(t)$。我们发现的关系代表了相互作用的动态暗能量的各种模型的约束。此外,还提出了一种基于运动学变量和密度参数的可观测量,为$Λ$ CDM提供了一种新的检验方法。
2019-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Tsallis holographic dark energy model with event horizon cutoff in modified gravity
本文在Nojiri-Odintsov引力系中用$f(R)=R+λR^2-σμ/{R}$研究了Tsallis全息暗能量模型。对于IR截止,取事件视界。研究了在不同初始条件和参数值下这类宇宙的宇宙学演化。哈勃参数$H$对未来时间的依赖性存在振荡。结果表明,对于$μ\neq 0$的奇性外观是典型的,这些奇性的时间可以是相对较小的宇宙学观点。奇异性与$f(R)$在$R$上的二阶导数的零点有关。值得注意的是,这些模型能描述Ia超新星天体物理观测数据和哈勃参数对红移$z$的依赖性,至少不差于经典的$Λ$ CDM模型。
2022-08-29 astro-ph.CO gr-qc
New parameterization for unified dark matter and dark energy
本文基于正压状态方程参数$w$的多项式展开,研究了统一的暗物质和暗能量的一种新的唯象参数化。我们的参数化提供了良好的行为的演化$w$的小和大的红移,以及在遥远的未来。我们的参数化描述的暗流体的行为大红移像一个暗物质。因此,我们可以用单一的暗流体来参数化暗能量和暗物质,就像查伯金气体一样。在这个参数化中,我们考虑2个模式:一个DE正压参数固定为$-1$,第二个,其中选择$w \neq -1$以匹配最佳拟合数据。我们在膨胀和微扰水平上研究了这些模型的主要宇宙学性质。基于马尔可夫链蒙特卡罗方法与现有的宇宙观测数据集,我们约束这些模型,以确定宇宙学参数的水平上的背景和集群的物质。我们认为DM和DE之间的相互作用,直接影响到物质的演化和集群。我们的模型似乎是完全一致的$Λ$ CDM模型,同时提供统一的DE和DM。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining a dark matter and dark energy interaction scenario with a dynamical equation of state
在这项工作中,我们使用了最新的宇宙计时器数据,以及最新估计的本地哈勃参数值,$H_0$在2.4%的精度以及标准的暗能量探测,如超新星Ia型,重子声学振荡距离测量,和宇宙微波背景测量(PlanckTT $+$ lowP)来约束暗能量模型,其中允许暗能量与暗物质相互作用。利用了由无量纲参数“$β$”参数化的一般暗能量状态方程。从我们的分析,我们发现,相互作用是兼容的1 $σ$置信限内为零。我们还表明,相同的演化历史可以复制由暗物质的小压力。
2017-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on massive sterile plus active neutrino species in non minimal cosmologies
宇宙学测量受到活动和无活动大质量中微子的能量密度的影响。我们在这里扩展到非最小宇宙学的当前宇宙学数据的最近分析。几种可能的情况下进行检查:一个恒定的w \neq -1暗能量状态方程,一个非平坦的宇宙,一个随时间变化的暗能量组件和耦合的暗物质暗能量宇宙或修改的重力的情况。当只考虑宇宙学数据时,在95%CL下允许有~0.5 eV无菌物质的(3+2)大质量中微子模型。该方案已被证明可以使反应器、LSND和MiniBooNE阳性信号与来自其他搜索的空结果相一致。大爆炸核合成边界可能会损害(3+2)模型的可行性,如果两个不育物种是完全热化状态去耦。
2011-12-20 astro-ph.CO hep-ph
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
Modified holographic Ricci interacting dark energy models: dynamical system analysis and bayesian comparison
对修正全息Ricci暗能量模型中的相互作用情景进行动力系统分析和贝叶斯比较,发现相对ΛCDM模型,所有情景均缺乏观测支持。
2023-11-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic structure sizes in generic dark energy models
一个球形宇宙结构的最大允许尺寸作为其质量的函数由最大回转半径$R_{\rm TA,max}$决定,$R_{\rm TA,max}$是从其中心到径向测试粒子的距离,在该距离处,由于球形质量引起的对径向测试粒子的吸引力与由于环境暗能量引起的排斥力平衡。在这项工作中,我们扩展了现有的结果在几个方向。(a)我们首先表明,对于$w\neq -1$,$R_{\rm TA, max}$的表达式发现较早的宇宙学扰动理论,可以推导出使用静态几何以及。(b)在一般的暗能量模型与任意时间相关的状态参数$w(t)$,考虑到不均匀性的影响,以及暗能量,其中它表明,数据约束$w(t={\rm today})>-2.3$,和(c)在精粹和广义Chaubergin气体模型,这两个都被证明预测结构尺寸与观察一致。
2017-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter-Induced Multi-Phase Dynamical Symmetry Breaking
我们考虑了经典尺度不变的Higgs-Escherton动力学对称性破缺模型,扩展了一个额外的标量场,发挥了暗物质的作用。希格斯玻色子是在不同对称性破缺相之间的临界边界附近的光,在那里超越通常的吉尔德纳-温伯格近似的量子校正变得相关。这意味着暗物质和希格斯现象学之间有更紧密的联系。该模型只有三个自由参数,但它允许观测到的暗物质遗迹丰度,同时尊重所有的约束。由希格斯玻色子介导的直接探测截面仅由暗物质质量决定,并可在未来的实验中进行测试。
2022-04-04 astro-ph.CO hep-ph
On the evidence of dynamical dark energy
该研究评估了DESI BAO数据推断动力学暗能量证据的模型依赖性,发现其对SSLCPL模型中w₀约束影响小,且该模型与ΛCDM模型张力低于CPL模型。
2024-11-25 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Heating from Dark Compact Objects and Axion Minihalos: Implications for the 21-cm Signal
研究通过21厘米信号探测暗致密天体和轴子微晕的动态摩擦加热效应,发现其对暗物质的贡献及对轴子类粒子的灵敏度提升。
2025-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Dark Energy Implies a Coupled Dark Sector: Insights from DESI DR2 via a Data-Driven Approach
本研究采用数据驱动的无模型方法,结合DESI DR2等多组宇宙学数据,通过高斯过程回归证实动态暗能量的2σ迹象,并发现低红移下暗能量与暗物质存在相互作用的2σ信号,表明动态暗能量若被证实则需引入耦合暗域作为ΛCDM的扩展。
2025-08-02 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Dark energy homogeneity in general relativity: Are we applying it correctly?
到目前为止,似乎还没有一个一致的(或充分的)均匀暗能量(DE)的定义。本文旨在定义一个有效的,充分的齐性条件DE。首先证明了只要$w_x \neq -1$,DE必有扰动.然后,它认为,独立于$w_x$,一个正确的定义齐次DE是一个密度微扰消失的共动规范:因此,在DE静止框架。使用唯象DE,这种方法的后果,然后在观察到的星系功率谱的研究-与功率谱被归一化在小尺度上,在目前的时代z = 0。结果发现,对于高放大率的偏差,相对论修正的星系功率谱能够区分的一致性模型从一个均匀的DE和集群DE -超地平线尺度。
2016-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Constructing Viable Interacting Dark Matter and Dark Energy Models: A Dynamical Systems Approach
本文用动力系统分析研究两类相互作用暗物质-暗能量模型在k=-1 FLRW时空中的晚期演化,发现存在可实现加速膨胀的稳定不动点,并揭示暗物质有效状态方程因相互作用而偏离尘埃演化。
2024-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Tightening the reins on non-minimal dark sector physics: Interacting Dark Energy with dynamical and non-dynamical equation of state
本研究通过引入非动力学与动力学形式的暗能量状态方程拓展相互作用暗能量模型,结合多组宇宙学观测数据分析,大幅收窄模型参数空间,发现仅靠该框架难以完全消解哈勃常数张力。
2024-09-12 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Dark Matter and the Positron Excess in Light of AMS
AMS-02实验最近公布的数据证实,宇宙射线正电子分数随着能量的增加而增加,最高可达约350 GeV。在过去的十年里,试图用暗物质衰变来解释这种正电子过剩的尝试变得越来越复杂,并导致了一些关于衰变中的暗物质粒子的普遍预期:例如,这种粒子不能经历简单的两体衰变到轻子,它们必须具有相当重的TeV尺度质量。在本文中,相比之下,我们表明,动力学暗物质(DDM)不仅可以匹配现有的AMS-02数据的正电子过剩,但也完成了这一壮举显着较轻的暗物质成分经历简单的两体衰变到轻子。此外,我们还证明了这一点可以在不与费米和普朗克对衰变暗物质的许多其他竞争约束相冲突的情况下实现。最后,我们证明了动力学暗物质框架做出了一个相当稳健的预测,即正电子分数应该趋于平稳,然后大致保持恒定,达到约1 TeV,而不会经历任何急剧的下降。事实上,如果我们用衰变的暗物质来解释正电子过剩,我们发现能量小于1 TeV的正电子部分中存在一个平台,可以被视为动力学暗物质的“确凿证据”。
2013-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Dark Energy Properties Hidden in the Dark Matter Halos and Voids
在本文中,我们分析了基于GR的N体模拟的晕和空洞的性质进行了红移z= 0.0和z= 0.8之间的差异动力学暗能量模型(即PL和CPL)相对于LCDM。分析晕表明,PL和CPL这两个模型的行为都类似于LCDM,尽管晕的速度色散对动力学暗能量模型更敏感。此外,开发了一个空洞探测器,从模拟数据中提取空洞的属性。空隙的进一步统计模型证实,PL模型产生更大的空隙。总之,我们的新模拟表明,在区分暗能量模型方面,空洞属性优于晕属性。因此,研究结果表明,在未来的研究中,更多地利用空洞的性质来区分动力学暗能量模型。
2020-11-08 astro-ph.CO
Dynamical dark energy can explain the anomalous matter density fluctuation at $z\sim4$
最近,在标准宇宙学模型下,普朗克-2018观测与$z\sim4$的宇宙微波背景透镜和星系成团的联合观测之间出现了一种新的增长张力,超过了$1\,σ$的置信水平。我们证明,动态暗能量可以很好地解决这种紧张局势的$1\,σ$的置信水平。这意味着在高红移处的大尺度结构的新测量可能提供暗能量随时间演化的证据。
2022-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dark energy and dark matter unification from dynamical space time: observational constraints and cosmological implications
研究了最近提出的统一暗能量和暗物质的动力学时空宇宙学。这种情况下的一般行动包括一个拉格朗日乘子,这是耦合到能量动量张量和一个标量场,这是不同的精髓。首先,对于各种类型的潜力,我们实现了临界点分析,我们找到的解决方案,导致宇宙加速,并在一定条件下稳定的后期吸引子。然后DSC宇宙学面临着来自低红移探测器的最新宇宙学数据,即哈勃参数和标准烛光(Pantheon SnIa,准恒星物体)的测量。执行一个整体的可能性分析,并使用适当的信息标准,我们发现,探索DSC模型是非常好的协议与数据。我们还发现其中一个DSC模型与$Λ$宇宙学有很小但非零的偏差,但置信度接近于$\sim 1.5σ$。
2019-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Coupled quintessence and the impossibility of an interaction: a dynamical analysis study
我们根据线性动力学系统理论分析了耦合的本质,有两种不同的相互作用:i)与暗能量的能量密度成正比,ii)与暗物质和暗能量的能量密度之和成正比。这里提出的结果扩大了以前的分析在文献中,其中的相互作用一直只成正比的能量密度的暗物质。在第一种情况下,有可能得到众所周知的宇宙纪元序列。对于第二种相互作用,只有辐射和暗能量时代可以用不动点来描述。因此,从动力系统理论的观点来看,与暗物质和暗能量的能量密度之和成比例的相互作用并不能描述我们所生活的宇宙。
2017-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Dark sectors with dynamical coupling
耦合暗物质-暗能量的情况下,通过一个无量纲参数$ξ$,它控制的强度,它们的相互作用建模。虽然这种耦合通常被假设为常数,但没有基本的物理定律或对称性禁止依赖于时间的$ξ$参数。因此,两个暗区之间最普遍和完整的相互作用场景应该允许这种可能性,本研究的主要目的是通过最新和最准确的早期和晚期宇宙观测来约束两种可能的和动机良好的耦合宇宙学。我们发现,宇宙微波背景辐射的数据本身更倾向于$ξ(z) >0$,因此更少量的暗物质,减轻了一些关键的和众所周知的宇宙学数据的紧张局势。一个客观的评估贝叶斯证据的耦合模型在这里探索显示没有特别的偏好存在一个动态的暗部耦合。
2019-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical dark energy after Planck CMB final release and $H_0$ tension
在这篇文章中,我们使用来自2018年普朗克遗产和2015年普朗克数据发布的宇宙微波背景测量,重子声学振荡测量和由SH0ES(超新星,$H_0$,用于暗能量状态方程)合作分析哈勃太空望远镜数据获得的$H_0$的本地测量,比较了各种众所周知的动态暗能量模型。我们讨论了$H_0$张力的缓解,这是在一个幽灵般的暗能量状态方程的价格。我们进行贝叶斯证据分析,以量化的拟合的改善,发现在这项工作中考虑的所有暗能量模型是首选对$Λ$ CDM的情况。最后,在所分析的所有可能性中,CPL模型是同时拟合数据和求解$H_0$张力的最佳模型。然而,不幸的是,这个动力学暗能量的解决方案是不支持的重子声学振荡(BAO)的数据,和张力恢复时,包括所有模型的BAO数据。
2021-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Lines and Boxes: Unmasking Dynamical Dark Matter through Correlations in the MeV Gamma-Ray Spectrum
在间接探测实验中识别暗物质的特征通常对于涉及非最小暗扇区(如动态暗物质(DDM))的场景比涉及单个暗粒子的场景更具挑战性。这个额外的困难是因为总的暗物质丰度在不同质量的不同组成粒子的集合中的分配往往会“涂抹”光子和其他宇宙射线粒子的注入光谱,这些粒子是通过暗物质湮灭或衰变产生的。因此,暗区在这些宇宙射线通量谱上的印记通常采取连续特征的形式,而不是尖锐的峰或线。然而,在本文中,我们确定了一个明确的签名,非最小的黑暗部门,如DDM,可以克服这些问题,并有可能被观察到在兆电子伏范围内的伽马射线望远镜。我们讨论了这种签名可能出现的具体情况,并证明了这种签名可以被利用,以显着提高我们的能力,以解决独特的光谱特征的DDM和其他非最小的黑暗部门在未来的伽马射线设施。
2017-04-09 astro-ph.CO hep-ph