Scalar-Fluid interacting dark energy: cosmological dynamics beyond the exponential potential
我们推广了C。G. Boehmer等人，Phys.Rev.D91，123002（2015），通过考虑指数型之外的标量场势。临界点的性质和稳定性的检查使用线性分析，计算方法和先进的数学技术，如中心流形理论相结合。我们表明，指数势得到的有趣的结果一般也可以恢复更复杂的标量场潜力。特别是，采用幂律和双曲势为例，我们发现晚时间加速吸引子，从暗物质到暗能量统治的过渡具有特定的显着特征，加速标度解决方案能够解决宇宙符合问题。
2017-01-03 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Equations for Interacting Energies
本文研究了暗能量与宇宙流体其它组分的耦合。首先，它将被证明的应用程序的一般宇宙学方程，推导出的作者在以前的工作中，已知的数据的Abell集群A586使用的Layzer-Irvine理论给出了类似的结果相比，其他作者的工作。上述方法存在一些问题：近似理论（Layzer-Irvine理论）的应用，它只有一个实验数据，最后，考虑到物理推理，它给出的结果有点难以承认。为了避免上述问题，一种研究暗能量与其他宇宙成分耦合的方法已经被展示出来。所得结果具有合理的物理行为。他们还修复了产品$w_ΛΩ_Λ$所需的功能，以验证宇宙行为的主要已知属性。最后，这些结果允许对一组不同的宇宙学性质作出预测。
2010-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Interacting Cosmological Fluids and the Coincidence Problem
我们研究了宇宙的演化，包括两个相互作用的流体，通过一个项成比例的产品，其密度相互作用。在两种物质流体的情况下，它示出的密度比趋于一个常数后，初始冷却期。然后，我们得到一个完整的解决方案的宇宙学常数（w = -1）的情况。最后，我们研究了一般情况下，其中的暗能量状态方程是p = w*rho，其中w是一个常数，并表明，周期解可以出现，如果w <-1。我们进一步证明了暗物质与暗能量密度的比值被限制在一个有界的区间内，并且在宇宙历史中的无限多个时刻，这个比值可以是O（1），从而解决了符合问题。
2010-11-18 astro-ph.CO gr-qc
R\' enyi Holographic Dark Energy in Higher Dimension Cosmology
Rényi全息暗能量（RHDE）对应是在高维宇宙学即Kaluza-Klein（KK）宇宙学中讨论的。相互作用和非相互作用的宇宙学场景被认为在这里。研究发现，非相互作用模型自然会导致宇宙的晚期加速，而不像4 $D$中的标准全息暗能量模型，它需要相互作用来适应宇宙的晚期加速。相互作用模型产生了一个加速宇宙在晚些时候，虽然未能达到估计的减速参数的现值。不同的宇宙学相关参数的演变进行了估计。在这里，我们认为两个诊断测试，即状态发现和$Om$诊断研究的非相互作用模型，这是更有利于在最近的宇宙学观测。讨论了宇宙学模型的经典稳定性
2021-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological evolution of interacting dark energy with a CPL equation of state
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso（天主教瓦帕莱索大学）；Universidad Técnica Federico Santa María（费德里科·圣玛丽亚技术大学）
本文研究了CPL参数化下的相互作用暗能量模型，通过解析解揭示暗物质演化结构，并利用贝叶斯分析显示Q=βHρ_de模型在AIC下表现更优，但BIC仍支持ΛCDM。
2026-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting the Cosmological Constraints on the Interacting Dark Energy Models
在这项工作中，我们考虑相互作用的暗能量模型的宇宙学约束。我们推广了Guo { \it et al.}以前考虑的模型，Costa和Alcaniz，并试图讨论两种一般类型的模型：I型模型的特点是$ρ_{_X}/ρ_m=f(a)$和$f(a)$可以是任何函数的比例因子$a$，而II型模型的特点是$ρ_m=ρ_{m0}\,a^{-3+ε(a)}$和$ε(a)$可以是任何函数的$a$。利用最新的观测数据，得到了幂律、类CPL、对数$f(a)$和$ε(a)$的I型和II型模型的宇宙学约束.
2010-07-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermionic and scalar fields as sources of interacting dark matter-dark energy
从一个与标量场具有非最小耦合的变分作用量出发，通过经典标量相互作用和费米子相互作用，可以得到宇宙学场方程。施加FLRW度规的方程直接导致一个宇宙学模型由两个相互作用的流体，标量场流体被解释为暗能量和费米场流体被解释为暗物质。几种情况下进行了分析和数值研究。非最小耦合的一个重要特性是，它允许跨越从本质到幻影行为的障碍。解对模型参数之一的不敏感性使它能够找到一个几乎是宇宙学常数类型宇宙的解析解。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Dilution of zero point energies in the cosmological expansion
充满宇宙的所有量子场的真空涨落被认为会留下巨大的能量和压力贡献，这与观测结果不符。最近有人提出，当适当考虑量子场论的有效性质时，真空涨落表现为相对论气体，而不是宇宙学常数。因此，零点能量被宇宙膨胀极大地稀释，但对辐射能量有额外的贡献。正在进行的和未来的宇宙学观测可以提供仔细研究这种情况的机会。这种对辐射能量的额外贡献的存在可以通过使用原始核合成边界或在宇宙背景辐射各向异性上测量来测试。
2010-05-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On a class of scaling FRW cosmological models
本文研究了由两种理想流体$ρ_1$和$ρ_2$组成的Friedmann-Robertson-Walker宇宙模型，正压压力密度为$p_1/ ρ_1=ω_1=const$和$p_2/ ρ_2=ω_2=const$，其中一种能量密度为$ρ_1=C_1 a^α+ C_2 a^β$，$C_1$，$C_2$，$α$和$β$取常值.我们使用守恒方程求解场方程，而不需要借助耦合相互作用项$Q$将其分解为两个相互作用的部分。然而，与所发现的解决方案可能是相关的相互作用项PDMATHAMV，然后在文献中研究的一些宇宙相互作用模型对应于我们的宇宙模型的特定情况。特别是那些具有恒定耦合参数$\tildeα$、$\tildeβ$和由$Q=\tildeα H ρ_{_{DM}}$、$Q=\tildeα H ρ_{_{DE}}$、$Q=\tildeα H (ρ_{_{DM}}+ ρ_{_{DE}})$和$Q=\tildeα H ρ_{_{DM}}+\tildeβ H ρ_{_{DE}}$给出的相互作用项的模型，其中$ρ_{_{DM}}$和$ρ_{_{DE}}$分别是暗物质和暗能量的能量密度。所研究的一组解决方案包含一类宇宙模型，在早期和晚期呈现出标度行为。另一方面，本文考虑的双流体宇宙学模型也允许三流体解释，这也是讨论。在这种重新解释中，对于平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学，暗…
2010-02-18 astro-ph.CO gr-qc
Exacerbating the cosmological constant problem with interacting dark energy
未来的宇宙学调查将探索宇宙的膨胀历史，并限制暗能量的唯象模型。这种模型没有解决真空能量的微调问题，即宇宙学常数问题（c.c.p.），但也会让情况变得更糟我们表明，这是“相互作用的暗能量”模型的情况下，暗物质状态的质量取决于暗能量部门。如果在自然界中实现，这些模型对c.c.p.的建议解决方案具有深远的影响，需要真空的数量超过真空能量密度的微调。我们表明，目前估计的弦论，$N_{\rm vac} \sim {\cal O}(10^{272,000})$，通量真空的数量太小，实现某些简单的模型相互作用的暗能量\emph{and}解决人类学的宇宙学常数问题。这些模型承认独特的观测特征，可以作为未来伽马射线观测站的目标，因此有可能在观测上排除在真空数量有限的理论中宇宙学常数问题的人择解。
2016-11-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The model-independent degeneracy-breaking point in cosmological models with interacting Dark Energy and Dark Matter
本文研究了具有暗能量（DE）和暗物质（DM）相互作用的宇宙学模型。对于宇宙演化方程中的相互作用项$Q$，当$Q_{1}$（$Q$的一部分）为零时，存在一个与模型无关的简并破缺（D-B）点，在该点上，常数DE状态方程（EoS）之间没有简并，可以探测相互作用.
2019-08-17 astro-ph.CO
Constraining interacting dark energy models with latest cosmological observations
$H_0$的局部测量与基于普朗克数据的$Λ$ CDM模型的预测存在矛盾。这种张力可能意味着暗能量在晚期宇宙中得到了加强。我们利用CMB、BAO、LSS、SNe、$H(z)$和$H_0$的最新宇宙学观测结果来约束几个相互作用的暗能量模型。我们的研究结果没有显示出暗能量和暗物质之间相互作用的显著迹象。$H_0$张力可适度缓解，但不能完全释放。
2016-08-16 astro-ph.CO
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
Cosmological constraints on parametrized interacting dark energy
我们重新考虑宇宙暗区中存在相互作用的宇宙动力学。通过无压冷暗物质（CDM）和暗能量（DE）能量密度之比的实函数$r$，引入了一类相互作用模型.的子类模型的比例$r$只取决于比例因子被证明是等同于统一的模型的黑暗部门，即模型的CDM和DE组件可以结合起来，以形成一个统一的暗流体。对于特定的选择的功能$f\left(r\right)$，我们恢复几个模型已经在文献中研究。我们分析了各种特殊情况下，这种类型的相互作用模型使用适当修改版本的类代码结合MontePython，以约束的参数空间的数据从超新星类型SNe Ia（JLA），哈勃常数$H_{0}$，宇宙计时器（CC），重子声振荡（BAO）和数据从普朗克卫星（普朗克TT）。我们的分析表明，即使来自晚期宇宙（$H_{0}$，SNe Ia和CC）的数据表明在暗扇区中存在相互作用，与早期宇宙（BAO和普朗克TT）相关的数据基本上限制了这种相互作用，特别是在背景动力学受到强烈影响的情况下。
2019-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark energy in curved FLRW spacetime from Weyl Integrable Spacetime
在这篇文章中，我们证明了对爱因斯坦-希尔伯特作用量的一个简单修改可以解释宇宙流体之间相互作用的可能性。这是在非平坦的弗里德曼-莱姆纳特雷-罗伯逊-沃克几何的宇宙背景下考虑外尔可积时空而实现的。我们表明，广泛已知的现象学相互作用的宇宙学场景可以自然地出现在这种情况下。然后，我们进行了动力学系统分析的基本宇宙学的情况下，探索了许多可能性提取的引力理论。
2022-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark energy: clarifying the cosmological implications and viability conditions
本文研究两类线性耦合的相互作用暗能量模型，通过能量密度正定性与早期稳定性条件排除iDMDE方向，指出可行模型需处于iDEDM且ω<-1，并比较二者的大撕裂命运。
2024-01-20 astro-ph.CO gr-qc
A Fully Self-Consistent Cosmological Simulation Pipeline for Interacting Dark Energy Models
我们首次设计了一个完全自洽的模拟管道来研究暗物质和暗能量之间的相互作用。我们进行收敛性测试，并表明我们的代码是准确的不同尺度。利用普朗克、Ia型超新星、重子声学振荡（BAO）和哈勃常数观测所约束的参数，进行了宇宙学N体模拟。我们计算了四种不同的相互作用暗能量模型的物质功率谱和晕质量函数。除了暗物质密度分布外，我们还展示了暗能量的不均匀密度分布。有了这个新的模拟管道，我们可以进一步完善和约束相互作用的暗能量模型。
2018-11-05 astro-ph.CO
Interacting $k$-essence field with non-pressureless Dark Matter: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology（浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所）
本文研究了暗能量与暗物质相互作用模型，通过k-本质标量场与反平方势，探讨宇宙演化及观测约束，模型能复现主要宇宙时期并竞争于ΛCDM模型。
2026-04-12 astro-ph.CO gr-qc
A new mechanism for dark matter generation from an interacting cosmological constant
我们提出了另一种暗物质产生的方案，从一个不断演变的宇宙学常数与宇宙的某些中间阶段的主导背景相互作用，并松弛到目前观测到的小值。这样，我们就可以看到，宇宙学常数与辐射或物质的相互作用可能产生宇宙中具有不同质量谱的暗物质密度，它们在宇宙微波背景辐射（CMBR）上具有特征性的弧形冻结特征。这种方法也为长期存在的宇宙学常数问题提供了一种可能的解决方案。
2012-12-28 astro-ph.CO
Interacting model of new agegraphic dark energy: Cosmological evolution and statefinder diagnostic
状态探测器诊断是区分不同暗能量模型的有效方法。本文利用状态探测器参数对$\{r, s\}$研究了暗能量与物质组分相互作用的新年龄学暗能量模型，并研究了它的宇宙学演化.我们绘制了新的年龄暗能量模型的轨迹在不同的相互作用的情况下，在statefinder平面。因此，相互作用对宇宙演化的影响在状态发现图中显示出来。
2010-02-13 astro-ph.CO
Forecast Analysis on Interacting Dark Energy Models from Future Generation PICO and DESI Missions
预计下一代CMB卫星任务将以前所未有的精度对广泛的宇宙学参数提供强有力的约束。但是如果我们不把暗能量归因于一个宇宙学常数，这些对参数的限制就会减弱。涉及暗能量和暗物质相互作用的宇宙学模型可以在当前时代产生可比的能量密度，从而缓解所谓的宇宙符合问题。在本文中，我们进行了预测分析，以测试未来一代高灵敏度的宇宙微波背景（CMB）和重子声学振荡（BAO）实验的能力，约束的唯象相互作用暗能量模型。我们认为宇宙方差有限的未来CMB偏振实验PICO以及从DESI实验的BAO信息约束相互作用的暗扇区的参数。基于宇宙学扰动的稳定性，我们考虑了两种可能的相互作用方案。研究了耦合常数和暗能量状态方程参数对CMB温度功率谱、物质功率谱和$fσ_8$的影响。我们已经使用了模拟温度和极化数据从PICO的多极范围内（$\ell = 2 - 4000$），正如预期的那样，我们确实看到PICO单独产生更好的约束比普朗克的$Λ$ CDM参数。随着PICO和DESI任务的集成，我们观察到对几个宇宙学参数的约束有了显著的改善，特别是暗能量的状态方程参数。然而，我们注意到，需要额外的数据来约束一个小的正耦合常数。
2022-12-05 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
The Interacting and Non-constant Cosmological Constant
我们提出了一个具有固定状态方程的时变宇宙学常数，在宇宙漫长的历史中，它主要通过与背景的相互作用而演化。然而，这种相互作用在非常早期和晚期的宇宙中并不存在，并且在这些时期产生加速度，当它变得非常接近常数时。我们发现，在初始暴胀阶段之后，我们称之为λ参数的宇宙学常数从一个大的常数值滚降到另一个非常小的常数值，并以驱动加速的暗能量的形式进一步支配了当前的时代。
2009-08-17 astro-ph.CO
Astronomical bounds on a cosmological model allowing a general interaction in the dark sector
本文讨论了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker模型中，无压尘埃和暗能量这两种正压暗流体之间的非引力相互作用。结果表明，对于与暗分量及其一阶导数的能量密度呈线性关系的相互作用，净能量密度由一个常系数二阶微分方程控制。以广义相互作用为特例，描述了三种类型暗能量状态方程的宇宙动力学，即相互作用精粹、相互作用真空能量密度和相互作用幻影.该模型已被限制使用标准的宇宙学探测器，超新星Ia型数据从联合光变曲线分析和观测哈勃参数数据。两个几何测试，宇宙学的研究和$Om$诊断已被调用，以确定本模型的行为相对于$Λ$ -冷暗物质模型。我们进一步讨论了相互作用的情况下，考虑到热力学的考虑。
2018-04-27 astro-ph.CO gr-qc
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
Bulk viscous cosmological model with interacting dark fluids
本工作的目的是研究一个空间平坦宇宙的宇宙学模型，该宇宙由一个暗能量场和一个包含重子和暗物质的物质场组成。假设组分之间存在相互作用，并通过引入非平衡压力来考虑不可逆过程。在一阶热力学理论的框架内，非平衡压力被认为与哈勃参数成比例。暗能量场和物质场通过它们的正压指数耦合，正压指数被认为是它们的能量密度之比的函数。该模型的自由参数调整从哈勃参数数据的最佳拟合。粘性模型与非粘性模型进行了比较。结果表明，当存在不可逆过程时，暗能量和物质密度参数相等，减速-加速跃迁发生在较早的时间。此外，密度和减速参数以及距离模量具有正确的行为，这是对宇宙现状的可行方案的预期。
2011-09-23 astro-ph.CO gr-qc
An Interacting Scenario for Dark Energy in Bianchi Type-I Universe
在各向异性Bianchi I型时空范围内研究了暗能量（DE）与暗物质（DM）的相互作用.首先，我们推导出一般形式的暗能量状态方程参数（EoS）在非相互作用和相互作用的情况下，然后我们检查它的未来，通过应用双曲标度因子。结果表明，在非相互作用情况下，随着各向异性参数$K$的变化，暗能量EoS参数在幻影区和精粹区变化，而在相互作用情况下，EoS参数在精粹区变化.然而，在这两种情况下，暗能量EoS参数$ω^{de}$，最终（i. e在$z=-1$）趋向于宇宙学常数（$ω^{de}=-1$）。利用哈勃参数的最新观测数据，确定了各向异性参数$K$的宇宙学边界。
2014-05-22 astro-ph.CO gr-qc
2021-$H_0$ Odyssey: Closed, Phantom and Interacting Dark Energy Cosmologies
最新的宇宙学数据分析表明，\textit{(a)}一个封闭的宇宙是首选的普朗克数据在超过$99\%$ CL，和\textit{(b)}相互作用的情况下提供了一个非常令人信服的解决方案，哈勃常数张力。鉴于这两个最近的吸引力的情况下，我们认为在这里的相互作用的暗物质-暗能量模型与非零空间曲率组件和自由变化的暗能量状态方程的精华和幻影制度。当只考虑宇宙微波背景数据时，一个幻影和封闭的宇宙可以完美地缓解哈勃张力，而不需要暗区之间的耦合。考虑到其他可能的宇宙学观测结果，这个非常有吸引力的方案作为当前宇宙学紧张局势的整体解决方案的可行性受到了损害，要么破坏了它对$H_0$问题的有效性，如超新星Ia数据的情况，要么在空间曲率的首选值上引入了强烈的分歧，如重子声学振荡的情况。
2021-10-11 astro-ph.CO gr-qc
Perturbation level interacting dark energy model and its consequence on late-time cosmological parameters
本文研究了在暗扇区中具有纯动量转移的相互作用暗能量模型对调和低红移观测与宇宙微波背景（CMB）结果之间矛盾的能力。这类具有纯动量交换的相互作用模型在微扰水平上对标准模型进行了修正。我们通过与观测数据的比较，包括综合的萨克斯-沃尔夫-星系互相关，星系功率谱，$f σ_8$，和CMB数据。结果表明，该模型可以减轻所观察到的局部和全球测量之间的紧张关系的$σ_8$。结果表明，$σ_8$对相互作用模型的最佳拟合值为$0.700$，低于$Λ$ CDM模型的最佳拟合值，且与低红移观测值一致.此外，我们进行预测分析，以找到相互作用的模型从未来的实验参数的约束。
2020-02-10 astro-ph.CO
Constraining Self-Interacting Dark Matter with Dwarf Spheroidal Galaxies and High-resolution Cosmological $N$-body Simulations
利用高分辨率的宇宙学$N$-体模拟研究了冷暗物质和自相互作用暗物质模型下的暗物质晕密度结构。我们量化subhalo的中心密度在150 pc从每个subhalo的中心在经典的矮球状和ultrafeak矮规模的银河系大小的晕。通过与观测结果的比较，我们发现$σ/m<3\ \rm{cm^{2}g^{-1}}$的自相互作用散射截面是有利的。由于宿主潮汐和自相互作用的共同作用，具有小近心的暗晕中心密度在冷模型和自相互作用模型之间存在明显差异，表明具有小近心的Milky Way卫星是未来大型光谱测量进一步约束暗物质性质的理想场所。
2021-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Holographic Ricci dark energy: Interacting model and cosmological constraints
我们扩展了全息Ricci暗能量模型，使之包括了暗能量和暗物质之间的直接的、非引力的相互作用。我们考虑了模型中相互作用项$Q$的三种唯象形式，即$Q$与哈勃膨胀率和暗区能量密度（分别取$ρ_{\rm de}$、$ρ_{\rm m}$和$ρ_{\rm de}+ρ_{\rm m}$）成正比。我们得到了三个相互作用的模型的统一解析解。此外，我们还利用最新的观测数据，包括557个Union2 Ia型超新星数据、7年WMAP的宇宙微波背景各向异性数据和SDSS的重子声学振荡数据，对模型进行了约束。结果表明，在全息Ricci暗能量的相互作用模型中，$Ω_{\rm m0}$的值将得到更合理的值，观测结果表明暗能量与暗物质之间存在较强的耦合.
2012-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on cosmological viscosity and self interacting dark matter from gravitational wave observations
研究表明，引力波在理想流体中传播时不会发生色散或耗散。然而，如果介质具有非零剪切粘度$η$，则引力波将以与$G \,η$成比例的速率耗散。通过计算GW150914引力波在耗散流体中传播距离为$410\, $ Mpc的耗散，并与理论预测进行比较，我们约束了具有非零剪切粘性的暗物质和暗能量模型.这提供了一个原理证明的事实，即未来的观测引力波在LIGO有可能更好地约束暗物质和暗能量的粘度。
2017-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Dynamics in Interacting Scalar-Torsion f(T,$ϕ$) Gravity: Investigating Energy and Momentum Couplings
本文研究了均匀标量场非最小耦合扭转引力且与冷暗物质存在能量动量交换的宇宙学动力学，发现场主导的标度吸引子不具加速膨胀性，但找到了类quintessence和de Sitter两个可加速膨胀的吸引子解。
2025-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting realization of cosmological singularities with variable vacuum energy
我们研究了空间平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克时空的相互作用暗物质-可变真空能量模型，重点关注宇宙学奇异性（例如\emph{big rip, big brake, big freeze}和\emph{ big separation}）以及晚期突然事件（\emph{infinite $γ$- singularity}和\emph{new w-singularity}）的出现。我们引入了一个唯象的相互作用，它具有非线性的依赖于总的能量密度的暗部门及其衍生物，精确地解决了源方程的模型，并找到了能量密度的比例因子的函数，以及在附近的奇异性的近似比例因子的时间依赖性。我们描述了这些奇点的主要特征，通过探索使它们成为可能的相互作用的类型以及它们附近的暗成分的行为。我们应用几何Tipler和Królak方法来确定奇点周围的类时测地线曲线的命运。我们还通过分析一些几何不变量如平方Riemann标量和Ricci标量中的主导项来探讨它们的强度。
2015-06-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Systems Perspective of Cosmological Finite-time Singularities in $f(R)$ Gravity and Interacting Multifluid Cosmology
在这项工作中，我们将研究未来宇宙学有限时间奇点的发生在动力系统相应的两个宇宙学理论，即真空$f(R)$引力和三流体的。真空$f(R)$引力就是一个例子，我们将选择这些变量来量化相空间动力学，它们不一定在宇宙学奇点附近爆炸。在适当地选择变量之后，我们将研究相应的动力系统在某些类型的宇宙学有限时间奇点附近的行为，对于某些极限情况，我们可以给出动力变量的解析解。从数学和物理的角度来看，最有趣的情况是大撕裂的情况，特别是在非常强的奇点的极限情况下。物理上吸引人的结果是，由此产生的非自治动力系统被吸引到一个加速吸引子的解决方案，与状态方程参数$w_{eff}=-1$。我们的分析结果表明，真空$f(R)$引力理论中的一个极强的大撕裂奇性总是与加速解有关，或趋向于加速.相反的说法可能不是真的。我们要研究的第二种宇宙学是多流体宇宙学，它由三种流体组成：相互作用的暗物质和暗能量流体，以及重子流体。通过适当地选择变量，我们将证明动力系统可以成为一个自治的多项式动力系统，在这种情况下，通过使用主导平衡分析，我们将调查在这个系统中的有限时间奇点的发生。
2018-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological consequences and statefinder diagnosis of a non-interacting generalized Chaplygin gas in $f(R,T)$ gravity
在本文中，我们调查的宇宙学后果的情况下，最近报道的加速膨胀的宇宙，其中广义Chaubergin气体（GCG）以及重子物质是负责这一观察到的现象。在本模型中，我们采用各向同性和均匀FLRW时空的引力$f(R,T)$理论的框架。在$f(R,T)$引力中，能量-动量张量守恒（EMT）导致了一个约束方程，它迫使我们使用$f(R,T)=g(R)+h(T)$类型的某些特定形式。在这项工作中，我们选择$g(R)=R$。我们考虑三个类的Chaubergin气体模型，其中包括三种不同形式的$f(R,T)$功能，这些模型采用标准的Chaubergin气体（SCG），模型使用GCG在高压制度，最后，第三种情况下是专门调查高密度制度中存在的GCG。
2016-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological phase transitions, gravitational waves and self-interacting dark matter in the singlet extension of MSSM
在单重态超场扩展的最小超对称标准模型（MSSM）中，当单重态扇区与MSSM扇区之间的耦合很小时，单重态扇区可以是具有超对称性的准暗扇区（SUSY）.我们研究了这一方案下的宇宙学现象，得到了以下结果：（i）在通过自相互作用单暗物质（SIDM）求解小宇宙尺度反常的参数空间中，一级相变（FOPT）很容易发生，但需要MeV以下的较轻暗物质;（ii）FOPT和SIDM给出的参数空间可以通过LISA、天琴和太极等近期工程的相变引力波（GW）探测部分覆盖。因此，最近发展的GW天文学可能是一个新的探测这样的超对称性的情况。
2022-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Fluid and scalar field representations in the Brans-Dicke theory: cosmological scenarios
本文在Einstein和Jordan框架下研究Brans-Dicke标量-张量宇宙学模型，通过流体力学和自相互作用标量场表示得到相同背景解，揭示了减速到加速的转变并分析了现实构型。
2025-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on $Λ(t)$-cosmology with power law interacting dark sectors
受宇宙学常数和符合问题的启发，我们考虑了一个宇宙学模型，其中宇宙学常数$Λ_0$被一个允许随时间变化的宇宙学项$Λ(t)$所取代.更具体地说，我们认为，这个暗能量项与暗物质通过现象学衰变定律$\dotρ_Λ=-Qρ_Λ^{n}$相互作用。我们已经使用各种观测数据（SNeIa，GRB，CMB，BAO，OHD）对范围$n\in[0,10]$的模型进行了约束，强调了$n=3/2$的情况。这是唯一一个暗能量密度和物质能量密度之比$ρ_Λ/ρ_{m}$的后期值是恒定的情况，这可以为符合问题提供一个有趣的解释。我们得到了强限制的模型参数，但排除该区域的重合或宇宙学常数的问题显着改善。
2012-05-31 astro-ph.CO
Cosmological dynamics and observational constraints of an interacting early scalar field coupled to radiation
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso（智利天主教瓦帕拉索大学）
本文研究了相互作用早期标量场与辐射耦合的宇宙学模型，通过观测数据约束其参数，发现相互作用参数接近零，但能部分缓解哈勃张力。
2025-12-31 astro-ph.CO
General form of the renormalized, perturbed energy density via interacting quantum fields in cosmological spacetimes
早期宇宙中量子物质场的协变描述支持了物种起源的模型，例如重子生成和暗物质的产生。在几乎所有的情况下，相关的宇宙学观测量都是通过粒子物理学算符形式中的标准不可约表示在一般近似下计算的，其中忽略了与非稳态时空中重整化应力-能量张量相关的复杂性。早期宇宙的模型还包括一个密集的量子场环境，在那里远离平衡的相互作用表现出对主导项进行实质性修正的可观测量的表达式。在弯曲时空中的代数量子场论的框架内，可以对这些宇宙学观测值进行另一种处理，其中量子物质的场论模型与广义相对论的经典效应是相容的。在这里，我们迈出了计算这样一个可观察的第一步。我们采用的代数形式主义，同时考虑远离平衡的相互作用在一个经典的，但非稳态的时空的影响下，在稠密的环境中，推导出一个表达式的扰动能量密度的一个组成部分的重整化应力-能量张量与常见的建议在早期宇宙中的量子物质生产。
2019-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A fake Interacting Dark Energy detection?
暗物质和暗能量部分之间的相互作用模型已经被提出来缓解长期存在的哈勃常数紧张局势。在本文中，我们分析是否这些相互作用的模型得到的约束和潜在的暗示保持不变时，使用模拟普朗克数据。有趣的是，我们的模拟表明，单独处理当前的宇宙微波背景辐射普朗克测量时，可能会出现对暗物质和暗能量流体之间非零相互作用的危险假检测。同样的假设是测试对未来的CMB观测，发现只有宇宙方差有限的偏振实验，如PICO或PRISM，可以打破现有的参数简并，并提供可靠的宇宙学约束。本文强调的极端重要性，面对的结果所产生的数据分析与模拟时提取的宇宙学限制在异国情调的宇宙学场景。
2020-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Confronting interacting dark radiation scenarios with cosmological data
本文系统研究五种相互作用暗辐射对宇宙学观测的影响，通过修改玻尔兹曼层级方程进行描述，并利用Planck 2018和BAO数据进行MCMC分析，发现对DR耦合无显著限制但略偏好类流体极限。
2023-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Quantifying the impacts of future gravitational-wave data on constraining interacting dark energy
在这项工作中，我们调查的影响，未来的引力波（GW）标准警报观测的爱因斯坦望远镜（ET）约束相互作用的暗能量（IDE）模型。我们根据对ET的10年观测，模拟了$0\lesssim z \lesssim 5$红移范围内的1000 GW事件。我们结合模拟的GW数据与当前主流的宇宙学电磁观测，包括宇宙微波背景各向异性，重子声学振荡，和Ia型超新星约束IDE模型。我们认为典型的IDE模型的背景下，扰动的宇宙。为了避免IDE模型的大尺度不稳定性问题，我们采用扩展的参数化后Friedmann方法来计算宇宙学扰动.我们发现，增加GW标准警报数据可以显着提高大多数宇宙学参数的约束精度（例如，$H_{0}$、$w$和$Ω_{\rm m}$）。对于耦合参数$β$，在宇宙学拟合中加入GW数据也可以略微改善约束误差。
2020-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Observational constraints and predictions of the interacting dark sector with field-fluid mapping
我们考虑一个描述暗能量-暗物质相互作用的相互作用场论模型。只有对于特定的相互作用项，这种相互作用场论描述才具有等效的相互作用流体描述。对于逆幂律势和线性相互作用函数，我们证明了场-流体映射的相互作用暗扇区模型与\textit{four cosmological data sets} -哈勃参数测量（Hz）、重子声振荡数据（BAO）、Ia型超新星数据（SN）和高红移HII星系测量（HIIG）是一致的.更具体地说，这些数据集更喜欢在暗区的相互作用强度的负值，并导致一致的最佳拟合值的哈勃常数和其他宇宙学参数。在建立了这种相互作用的场论模型与宇宙学观测是一致的，我们获得了量化工具，以区分相互作用和非相互作用的暗扇区的情况。我们着重讨论了与结构形成、弱引力透镜和积分Sachs-Wolfe效应有关的标量度规扰动量随红移的变化。我们发现，在演变的差异变得显着的$z < 20$，所有的长度尺度，和差异峰值在较小的红移值$z < 5$。然后，我们讨论了我们的结果对即将到来的任务的影响。
2021-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on multi-interacting dark matter
$Λ$ CDM内部日益显著的紧张局势，加上在实验室实验中缺乏对暗物质（DM）的检测，提高了人们对非最小暗扇区的兴趣，这在理论上是有充分动机的，并激发了DM的新搜索策略。在这里，我们认为，第一次，DM具有同时与光子，重子和暗辐射（DR）的相互作用的可能性。我们已经开发了一个新的和有效的版本的玻尔兹曼代码类，允许一个DM物种有多个相互作用的渠道。在这个框架下，我们重新评估现有的宇宙学界限的各种相互作用系数在多相互作用DM的情况。我们发现这些不同的相互作用之间没有明显的简并，并表明它们的宇宙学效应在很大程度上是加性的。我们进一步研究了这些模型缓解宇宙学张力的可能性，发现DM-光子和DM-DR相互作用的组合可以同时降低$S_8$张力（从$2.3σ$到$1.2σ$）和$H_0$张力（从$4.3σ$到$3.1σ$）.公开发布我们的代码将为研究各种丰富的黑暗部门铺平道路。
2021-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on interacting dark energy models from Planck 2015 and redshift-space distortion data
我们研究了暗物质和暗能量之间的唯象相互作用，并利用最新的宇宙学数据，包括普朗克2015年的宇宙微波背景辐射各向异性、Ia型超新星、重子声学振荡、哈勃常数和红移空间畸变，对这些模型进行了约束。我们发现，在暗扇区的相互作用参数作为一个能量转移从暗物质到暗能量强烈抑制了整个更新的宇宙学数据。另一方面，暗扇区之间的相互作用与能量流从暗能量到暗物质被证明与现有的宇宙学观测更好地符合。需要暗扇区之间的这种耦合来缓解重合问题。
2017-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Crossing the cosmological constant barrier with kinetically interacting double quintessence
我们研究了在一个两场的暗能量模型中，涉及到各个场之间的动力学相互作用的跨越宇宙学常数（$Ł$）障碍的可解释性。这样的动力学相互作用可能起源于四维有效双场版本的狄拉克-玻恩-因菲尔德作用量，它描述了更高维时空中D3-膜的运动。我们表明，这种相互作用项确实可以使暗能量状态方程参数$\wx$越过$Ł$势垒（即，$\wx = -1$），保持哈密顿量良好的行为（从下面有界），以及满足宇宙学密度扰动的稳定性条件，即，声速平方的正性对应于绝热和熵模式。该模型与最新的超新星联盟数据和WMAP的结果吻合得很好。$\wx$的最佳拟合曲线在$\sim 0.215 - 0.245$范围内的红移$z$处与-1相交，而从减速到加速的过渡发生在$z \sim 0.56 - 0.6$范围内。利用最佳拟合模型参数重建的标量势随时间平滑变化，而暗能量密度在早期几乎跟随物质密度，在最近的过去成为主导，此后缓慢增加，在有限的未来不会产生奇点。
2009-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
A Study of Finite-time Singularities of Loop Quantum Cosmology Interacting Multifluids
在这项工作中，我们研究的发生有限时间宇宙学奇点的宇宙学系统由三种流体。特别地，该系统包含两种暗流体，即相互作用的暗能量和暗物质的暗流体，以及不相互作用的重子流体。在研究中，我们采用相空间方法，通过构造宇宙动力系统，使其成为一个自治的多项式动力系统，为了实现这一点，我们适当地选择了动力系统的变量。通过采用严格的数学框架，占主导地位的平衡分析，我们证明了存在的动力系统的非奇异解，这对应于一组一般的初始条件，这证明了没有大撕裂或III型有限时间奇点发生在这个LQC多流体动力系统。因此，这项工作的新特点是，我们能够做到这一点，而不是采用数值方法使用分析技术。此外，我们进行不动点分析的宇宙动力系统，我们检查的行为的总有效状态方程参数，在不动点，作为系统的自由参数的函数。最后，我们研究了暗能量状态方程的唯象意义，我们假设它支配着暗能量流体。
2018-06-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Global behavior of cosmological dynamics with interacting Veneziano ghost
本文利用线性化和零倾方法研究了Veneziano鬼暗能量分量加速的宇宙的局部和全局动力学行为。将能量密度推广为与定义在FRW宇宙的俘获视界而不是哈勃视界上的霍金温度成正比。我们还预言了宇宙的命运，并给出了宇宙动力系统的分岔现象。在参数空间的某些区域，宇宙目前似乎是由暗能量所支配的。
2012-04-18 astro-ph.CO hep-th
Self-interacting neutrinos in cosmological perturbation theory -- integrating the collision kernel
Aarhus University（奥胡斯大学）
通过将碰撞项投影到动量平均的多极矩上，并利用角导数方法导出精确解析表达式，实现了对自相互作用中微子Boltzmann层次中碰撞核的精确计算。
2026-06-02 astro-ph.CO
Cosmological singularities in interacting dark energy models with an $ω(q)$ parametrization
未来的奇点中产生的一个家庭的模型为扩大宇宙，其特征在于共享一个方便的参数化的能量预算方面的减速参数，进行了分类。在许多宇宙学场景中，特别是在存在粘性或非引力相互作用的情况下，已知未来奇点会出现，最后一种已知能够抑制或只是在某些情况下改变宇宙学奇点的类型。在这里，一个家庭的模型与参数化的能量预算的减速参数进行了研究，在高斯过程中使用重建的数据从$40$ -值$H(z)$数据集。最后，从这些平滑的$H(z)$数据中构建了暗能量和暗物质之间可能的非引力相互作用的形式。利用相空间分析，它表明，一个非相互作用的模型与暗能量$ω_\mathrm{de} = ω_{0} + ω_{1}q$（$q$是减速参数）可能会演变后，从一个物质主导的不稳定状态，到德西特宇宙（解决方案实际上是一个稳定的节点）。此外，对于具有相互作用项$Q = 3 H b ρ_\mathrm{dm}$（$b$为参数，$H$为哈勃常数）的模型，得到了三个稳定的临界点，这可能具有重要的天体物理意义.此外，本文的一部分是专门的一般性讨论的有限时间的未来奇点从直接数值积分的场方程，因为它们出现在许多宇宙学的情况下，并可能是有用的未来扩展研究的模型在这里介绍。新模型的数值解，产生有限时间未来的I型或III型奇点，或$ω$ -奇点，提供广义相对论描述的背景动力学。
2018-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
