Dark Energy and Dark Matter in $f(R)$ Gravity and an Alternative Chameleon Mechanism
当$f"(R)$ = 0时,度规$f(R)$引力理论的行为就像带有宇宙学常数的GR,而在其他地方则像标量张量理论。我调查的过渡从$f"(R) \neq 0$ $f"(R) = 0$,并表明,这一理论可能提供一种方法来解释暗能量和/或暗物质,而不必利用变色龙机制,以符合太阳系的测试。
2013-09-13 astro-ph.CO gr-qc
The peculiarities of the inverse square law of Newtonian gravity in standard Big Bang Cosmology are discussed. It is shown that the incorporation of an additive term to Newtonian gravitation, as the inverse Yukawa-like field, allows remove the incompatibility between the flatness of the Universe and the density of matter in the Friedmann equation, provides a new approach for dark energy, and enable theoretical deduce the Hubble-Lemaitre's law. The source of this inverse Yukawa-like field is the ordinary baryonic matter and represents the large-scale contribution of gravity in accordance with t…
2021-12-26 gr-qc
Test of conformal theory of gravity as an alternative paradigm to dark matter hypothesis from gravitational lensing studies
本文重新推导共形引力中的引力偏折角,并通过富星系团 Abell 370 和 Abell 2390 的透镜观测检验外尔理论,发现其在不引入暗物质时无法解释观测,从而质疑其作为暗物质替代方案的有效性。
2023-06-02 gr-qc
Interior Solutions for Non-singular Gravity and the Dark Star alternative to Black Holes
在非奇异重力场条件下,建立了描述流体静力平衡的一般方程。一种新型的天体物理结构,超致密天体(SDO)或“暗星”,被证明存在于中子星场强之外。这些结构对于引力坍缩来说本质上是稳定的,代表了广义相对论黑洞的非奇异替代方案。
1994-05-27 astro-ph gr-qc
Alternatives to dark matter: Modified gravity as an alternative to dark matter
暗物质范式的首要替代品是修正引力。在介绍了星系的相关现象学之后,我回顾了MOND范式,这是任何理论都必须再现的观测结果的有效总结。一个简单的非线性修正引力理论在非相对论水平上对MOND是公平的,但不能以独特的方式提升到相对论水平。我详细介绍了协变张量矢量理论(TeVeS),它不仅恢复了MOND,而且还可以详细处理引力透镜和宇宙学。MOND和TeVeS在星系团的水平上的问题给予关注。我还总结了TeVeS宇宙学的现状。
2010-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravitational Theory as an Alternative to Dark Energy and Dark Matter
讨论了解释宇宙加速膨胀的问题以及与暗物质和暗能量有关的观测和理论困难。考虑了爱因斯坦引力不能正确描述宇宙大尺度结构的可能性,并提出了另一种引力理论作为解决问题的可能方案。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational vacuum polarization as an alternative to dark matter
假设量子真空可以被研究为由两个贡献组成,分别具有正能量和负能量,它们相互作用,但相互作用很小,并且可以相互位移。提出了暗物质可能是星系或星系团的引力场引起的量子真空能量相对于正常暗能量的增加。一个简单的模型能够重现天文观测。
2008-02-04 astro-ph gr-qc
Torsion, an alternative to dark matter?
我们用哈勃图来对抗爱因斯坦-嘉当的理论。对标题中问题的肯定回答与今天的超新星数据是一致的。
2013-09-19 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
Problems with Modified Theories of Gravity, as Alternatives to Dark Energy
本文是对“超越爱因斯坦:二十世纪几何学、引力和宇宙学的历史观点”会议的贡献,我们给出了一份关于用修正的广义相对论来解释宇宙晚期加速膨胀的尝试的关键状态报告。我们对标准宇宙学模型的替代方案的简要回顾主要针对那些没有阅读过关于这个问题的大量近期文献的读者。
2008-09-30 astro-ph gr-qc
A Model of f(R) Gravity as an Alternative for Dark Matter in Spiral Galaxies
本文研究了度量f(R)引力理论中球对称空间的相容解。在这里,我们逆得到一个通用的行动从度量的解决方案,描述在螺旋星系没有暗物质的旋转曲线平坦。然后我们证明了所得到的解符合Tully-Fisher关系和修正的牛顿动力学,这两个关系是证明螺旋星系自转曲线平坦的两个强约束。
2010-10-09 astro-ph.GA gr-qc
Dark energy and possible alternatives
本文简要回顾了研究宇宙晚期加速的各种方法。在暗能量的标量场模型的情况下,标度解的宇宙学相关性被强调。强调了各种标量场模型的基本特征。讨论了暗能量的各种替代方案,包括爱因斯坦-希尔伯特作用量的弦曲率修正,高维效应,非局部修正引力和$f(R)$引力理论。综述了宇宙学常数消失的$f(R)$模型的最新研究进展。
2009-01-07 gr-qc hep-ph hep-th
The missing matter problem: from the dark matter search to alternative hypotheses
暗物质是天体物理学和粒子物理学中最重要的未解决问题之一。我们回顾了暗物质的理论和实验研究现状,并讨论了各种假说。
2011-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Alternatives to Dark Matter and Dark Energy
我们回顾了标准牛顿-爱因斯坦引力理论的基础,并确定它可能出错的地方。特别讨论了广义协方差原理、等效原理与爱因斯坦方程在逻辑上的相互独立性,以及如何约束作为引力源的物质能量动量张量。我们确定的先验假设的有效性的标准引力在所有的距离尺度的根本原因的暗物质和暗能量的问题,并讨论目前在引力理论中的自由如何使我们能够构建候选替代标准理论中的暗物质和暗能量的问题,然后可以解决。我们确定了这些替代方法的三个通用方面:这是一个普遍的加速度标度,它决定了牛顿的发光预期何时无法拟合数据,对局部星系运动有一个全球宇宙学效应,它可以取代星系的暗物质,为了解决宇宙学常数问题,没有必要抑制宇宙学常数本身,而只是它被吸引的量。
2005-08-01 astro-ph gr-qc
Dark companion of baryonic matter in spliral galaxies
旋涡星系的自转曲线平坦或几乎平坦,可用对数引力势来解释。GR的场方程允许具有这种行为的时空度规。这种情况既可以解释为另一种引力理论,也可以等效地解释为暗物质范式。在后一种解释中,人们被引导为重子物质分配一个暗伴星,其大小和分布由重子的质量决定。该形式主义也开辟了一种方法来支持米尔格罗姆的想法,即测试对象在引力场中的加速度不仅仅是牛顿引力$g_N$,而是$(g_N/a_0)$的相关函数,$a_0$ MOND的万有加速度。关键词:暗物质;替代GR;旋涡星系;自转曲线
2009-03-26 gr-qc
An alternative approach to the galactic dark matter problem
我们讨论的方案中,银河系的暗物质在螺旋星系描述的一个长距离的相干场,解决在一个固定的配置,可能占的银河系旋转曲线的功能。最简单的可能性是考虑标量场,所以我们特别讨论了两种机制,这两种机制可以解释标量场在没有与普通物质直接耦合的情况下在非平凡配置中的沉降:拓扑缺陷和自发标量化。
2001-02-23 astro-ph gr-qc
Inhomogeneities in dusty universe - a possible alternative to dark energy?
最近,关于不均匀性在解释观测到的宇宙晚期加速中的作用的争论重新开始。我们已经研究了这个问题的帮助下,众所周知的球对称,但不均匀的勒梅特-托尔曼-邦迪(LTB)模型推广到更高的维度分析。据观察,在由Kolb等人所作的索赔的不均匀性以及额外的维度的存在下,不能扭转的减速参数的签名,如果物质场服从的能量条件。著名的Raychaudhuri方程也指向相同的结果。然而,在没有明确求解场方程的情况下,可以证明,尽管总减速度在任何地方都是正的,但如果角标度因子减速足够快,即使在纯尘埃宇宙中,也不排除有径向加速度的可能性,反之亦然。此外,我们发现额外维度的引入并不能逆转这种情况。相反,它实际上有助于减速过程。
2011-01-28 gr-qc
Can Massive Gravitons be an Alternative to Dark Energy?
在这项工作中,我们探讨了M. 1998年的维瑟。在他的方法中,维瑟打算通过在爱因斯坦场方程中增加一个双度规张量来考虑引力子的质量。我们的研究表明,一个一致的宇宙学模型来自维瑟的方法。最有趣的特征是加速膨胀阶段自然地从宇宙学模型中出现,并且我们不需要假设任何类型的暗能量来解释遥远的Ia型超新星(SNIa)的当前观测数据。
2010-08-24 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on alternative models to dark energy
最近对Ia型超新星的观测有力地支持了宇宙现在正在加速,而在最近的过去减速。这可能是标准的弗里德曼方程崩溃的证据。我们考虑一个一般的修正的Friedmann方程。详细分析了三种不同的模型。目前的超新星数据和威尔金森微波各向异性探测数据被用来约束这些模型。从减速阶段到加速阶段的过渡的详细分析也被执行。
2005-07-13 astro-ph gr-qc
f(T) modified teleparallel gravity models as an alternative for holographic and new agegraphic dark energy models
在目前的工作中,我们重建不同的f(T)-引力模型对应的原始和熵校正版本的全息和新的年龄暗能量模型。我们还得到了相应的f(T)-引力模型的状态方程参数。我们认为全息和新年龄图f(T)-引力模型表现为幻影或精华模型。而在熵修正模型中,状态方程参数可以证明从精粹态到幻影态的转变,如最近的观测所示。
2011-08-18 gr-qc hep-th
Any successful alternative gravity theory that obviates the need for dark matter must fit our cosmological observations. Measurements of microwave background polarization trace the large-scale baryon velocity field at recombination and show very strong, $O(1)$, baryon acoustic oscillations. Measurements of the large-scale structure of galaxies at low redshift show much weaker features in the spectrum. If the alternative gravity theory's dynamical equations for the growth rate of structure are linear, then the density field growth can be described by a Green's function: $δ(\vec x,t) = δ(\vec x,…
2020-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Recently, Barrow holographic dark energy (BHDE), based on Barrow entropy, has been proposed to describe the late acceleration of the universe. Contrary to the earlier analysis of this model in the literature, we consider the BHDE with the Granda-Oliveros length as IR cut-off, as a dynamical vacuum, having a constant equation of state $ω_Λ=-1.$ We have analytically solved for the Hubble parameter and studied the evolution of cosmological parameters. The model is compared with the observational data on Hubble parameter (OHD36) and Supernovae type Ia (SN Ia), the pantheon data. In the absence of …
2023-02-03 gr-qc
Dark companion of baryonic matter
无论何时何地,人们谈论暗物质时,只要有发光物质和动力学问题需要解决,人们就会这么做。我们把这种观察提升到公理的地位,并假设每一个发光的物质都有一个黑暗的同伴,而且这种同伴是有秩序的。为了以形式和定量的方式来追求这一命题,我们考虑了旋涡星系的反常自转曲线。从现有的观测结果,我们推断的引力势占主导地位的外部部分的星系,因此,构建的tt-分量的度规嵌入时空。接下来,我们检查一个完美的流体候选人作为黑暗的同伴,并解决相关的GR方程。我们能够确定伴随着点重子质量的暗流体的强度和分布。最后,我们认为,整个范式也可以解释的替代理论。关键词:暗物质;替代GR;旋涡星系;自转曲线
2008-10-13 gr-qc
Variable time flow as an alternative to dark energy
时间是一个参数,在我们对自然规律的最基本建模中发挥着核心作用。相对论表明,不同时钟测量的时间的比较取决于它们的相对运动和它们所处的引力场的强度。在标准宇宙学中,时间参数是由基本时钟测量的,即相对于膨胀空间静止的时钟。我们假设这个真时间在宇宙的整个历史中以恒定的速率流动。我们提出了另一种假设,即宇宙时间流动的速率取决于宇宙的整体几何曲率。使用一个简单的单参数模型之间的关系,适当的时间和曲率,我们建立了一个宇宙学模型,适合Ia型超新星的数据(最好的宇宙学标准蜡烛),而不需要暗能量,也可能是外来的暗物质。
2016-12-02 astro-ph.CO gr-qc
In the frameworks of the effective field theory of metric supplemented by some distinct dynamical coordinates parametrized, in turn, by a scalar quartet -- the so-called quartet-metric gravity -- the extension of tensor gravity through a massive scalar graviton in addition to the massless tensor one is consistently exposed. The field equations for the two realizations of such an extension originating from the classically equivalent prototype theories - General Relativity (GR) and its Weyl transverse (WTDiff) alternative - are derived and argued to be, generally, non-equivalent, with the pure-g…
2019-12-24 gr-qc hep-ph
Modified Gauss-Bonnet theory as gravitational alternative for dark energy
我们提出了一种修正的引力,即在爱因斯坦作用量中加入任意的高斯-邦纳(GB)项函数作为引力暗能量。结果表明,这种理论可以通过太阳系的检验。结果表明,修正的GB引力可以描述宇宙学晚期最有趣的特征:从减速到加速的转变,穿越幻影分界线,当前加速与有效(宇宙学常数,精髓或幻影)状态方程的宇宙。
2005-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Dark Energy Cosmology with the Alternative Cosmic Microwave Background Data
最近,在Liu和Li(L&L)的一系列工作中,他们声称在原始原始WMAP时序数据(TOD)中,航天器姿态和辐射计输出时间戳之间存在$-25.6\,$ ms的时序偏差。L&L重新处理了WMAP的数据,而上述的时间延迟已经被纠正,他们获得了一个替代的CMB地图,其中四极下降到接近零。在目前的工作中,我们试图看到的含义,暗能量宇宙学,如果L&L是正确的。虽然L&L声称WMAP管道中有一个错误,导致显着不同的宇宙学参数,一个有趣的问题自然出现,即,如何鲁棒性是目前的暗能量宇宙学相对于系统误差和错误?因此,在这项工作中,我们采用替代的CMB数据的L&L作为一个稻草人研究的稳健性的暗能量预测。
2011-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting Dark Energy and Its Implications for Unified Dark Sector
本文研究了包含随时间变化的Λ、GCG和K-essence的相互作用暗能量场景,推导了非正则标量场与GCG相互作用的一般条件,发现观测约束支持一个统一标量场在平衡机制下分别表现出quintessence和phantom行为。
2024-10-16 gr-qc
On the Ricci dark energy model
我们研究了Ricci暗能量模型(RDE),它是作为全息暗能量模型的替代而引入的。我们指出,加速阶段的RDE是一个恒定的暗能量模型。这意味着RDE可能不是解释当前加速宇宙的新模型。
2008-12-22 gr-qc
Structure formation as an alternative to dark energy and modified gravity
观测结果与具有普通物质和引力的均匀和各向同性宇宙不一致。宇宙在晚期远非精确的均匀性和各向同性,在得出需要新物理学的结论之前,必须量化非线性结构的影响。我们解释了结构的形成如何导致加速膨胀,并讨论了一个半现实的模型,其中膨胀率的变化的时间尺度出现从物理结构的形成。
2008-11-14 astro-ph gr-qc
An alternative to dark matter: do braneworld effects hold the key?
提出了一种没有暗物质的解释天体物理观测的替代方法。在膜世界方案中,我们的宇宙被可视化为嵌入在更高维时空中的四维超曲面,膜上的有效爱因斯坦方程包含额外的项。我们表明,通常由粒子暗物质解释的天体物理观测,可以通过这些额外的条款解释在这个修改后的引力理论,而不需要暗物质。作为具体的例子,我们模型的星系团的X射线轮廓和星系旋转曲线与观测相一致。此外,我们调查是否引力透镜可以区分这两种可能性。偏转角的值之间的显着差异,这可以在未来的观测进行测试。
2005-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Interacting Dark Matter as an Alternative to Dark Energy
我们在相互作用暗物质(IDM)的框架内研究宇宙的全球动力学。考虑到暗物质服从碰撞玻尔兹曼方程,我们可以得到全局密度演化的解析解,它可以容纳加速膨胀,等价于{ \em quintessence}或标准$Λ$模型.这是可能的,如果有一个DM粒子的创建和湮灭过程与前一个过程占主导地位,创建一个有效的源项与负压之间的不平衡。比较预测的哈勃膨胀的IDM模型之一(最简单的)与观测数据,我们发现,有效的湮灭项是相当小的,所建议的各种实验。
2009-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Could Dark Matter Interactions be an Alternative to Dark Energy ?
我们在相互作用暗物质(IDM)的框架内研究宇宙的全球动力学。假设暗物质服从碰撞玻尔兹曼方程,我们可以得到全局密度演化的解析解,它可以容纳加速膨胀,等价于{ \em quintessence}或标准$Λ$模型,当前时间位于拐点之后。这是可能的,如果有一个DM粒子的创建和湮灭过程与前一个过程占主导地位,创建一个有效的源项与负压之间的不平衡。比较预测的哈勃膨胀的IDM模型之一(最简单的)与观测数据,我们发现,有效的湮灭项是相当小的,所建议的各种其他最近的实验。
2009-08-05 astro-ph gr-qc hep-ph
A number of theories of gravity have been proposed as proxies for dark matter in the regime of galaxies and cosmology. The recent observations of gravitational waves (GW170817) from the merger of two neutron stars, followed by an electromagnetic counterpart (GW170817a) have placed stringent constraints on the difference of the speed of gravity to the speed of light, severely restricting the phenomenological viability of such theories. We revisit the impact of these observations on the Tensor-Vector-Scalar (TeVeS) paradigm of relativistic Modified Newtonian Dynamics (MOND) and demonstrate the e…
2019-05-23 astro-ph.CO gr-qc
Backreaction as an alternative to dark energy and modified gravity
在宇宙晚期,具有普通物质和引力的均匀和各向同性宇宙学模型的预测偏离了两倍。一种可能的解释是由于非线性结构的形成,均匀性和各向同性的已知破坏。我们回顾了不均匀性如何影响平均膨胀率,并可能导致加速,并考虑一个半现实的模型,其中观察到的时间尺度为100亿年出现的结构形成。我们还讨论了平均膨胀率与观测量之间的关系。
2010-12-03 astro-ph.CO gr-qc
Dilaton-induced variations in Planck constant and speed of light: An alternative to Dark Energy
本文提出膨胀子动力学可在弯曲时空中诱导普朗克常数和光速变化,从而为晚期宇宙加速提供无需暗能量的替代解释。
2025-02-26 gr-qc hep-th math-ph
Constraints on a new alternative model to dark energy
最近的Ia型超新星数据表明,宇宙现在正在加速,而在最近的过去减速。这可能为标准弗里德曼方程需要修正提供了证据。本文利用高$z$超新星搜寻小组和超新星宇宙学计划公布的超新星观测数据,在修正的Friedmann方程的基础上,详细分析了一个新的模型。新模型解释了最近的加速和过去的减速。此外,新模型还给出了未来的减速宇宙。
2004-11-17 astro-ph gr-qc
New Physics at Low Accelerations (MOND): an Alternative to Dark Matter
我描述了MOND范式,它假定在一定的加速度尺度下偏离标准物理学。从星系动力学中推导出的这种加速度被神秘地发现与由当今膨胀率和“暗能量”密度定义的宇宙加速度尺度一致。我特别强调现象学和批判性的比较与竞争的范式基础上的经典动力学加上冷暗物质。我还简要地描述了非相对论和相对论MOND理论。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-Abelian condensates as alternative for dark energy
本文综述了大尺度经典非阿贝尔杨-米尔斯(YM)凝聚宇宙学模型的基本特征。存在唯一的SU(2)YM组态(可推广到更大的规范群),它与三维空间的均匀性和各向同性相容,由单个标量场参数化。在过去,爱因斯坦-杨-米尔斯(EYM)宇宙学的各个方面都是在早期宇宙的背景下讨论的。由于共形不变性,可解的EYM FRW模型在经典和量子水平上都存在。为了发展暗能量的YM模型,必须找到共形对称破缺的机制。我们讨论了Born-Infeld的推广和一些唯象模型的量子校正探讨瞬态DE和幻影制度的可能性。
2008-12-31 astro-ph.CO gr-qc
LTB universes as alternatives to dark energy: does positive averaged acceleration imply positive cosmic acceleration?
我们表明,通过空间平均在LTB模型中获得的正平均加速度可能需要在超出中央观察者的事件视界的区域上进行积分。我们提供了一个正平均加速度的LTB模型的例子,其中光度距离不包含关于整个空间平均区域的信息,使得平均加速度不可观测。由于宇宙加速度是通过将观测到的光度距离拟合到FRW模型中获得的,因此我们得出结论,一般来说,LTB模型中的正平均加速度并不意味着正的FRW宇宙加速度。
2007-01-27 astro-ph gr-qc
Dark matter and alternative recipes for the missing mass
在标准的宇宙学场景中,宇宙被模糊的成分(暗物质和暗能量)填充,占其能量预算的95%。特别是,宇宙中几乎所有的物质含量都是由暗物质提供的,暗物质主导着质量预算,并驱动着星系和星系团的动力学。不幸的是,暗物质和暗能量还没有被探测到,也没有直接或间接的观测可以证明它们的存在和数量。出于这个原因,一些作者建议修改爱因斯坦相对论或改变牛顿动力学定律(分别在相对论和经典框架内)可以取代这些未观察到的成分。我们将开始讨论暗物质在早型星系中的作用,主要是在它们的中心区域,研究它的含量如何作为每个星系的质量和大小的函数而变化,并对恒星的初始质量函数进行了一些考虑。在本文的第二部分,我们描述了,作为例子,一些方法来克服暗物质假设,通过拟合的观测修正动力学来自广义相对论扩展理论和修正牛顿动力学(MOND)。
2012-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Classifying and avoiding singularities in the alternative gravity dark energy models
在Jordan框架和Einstein框架下,对不同引力暗能量模型中出现的未来有限时间奇点进行了分类和研究.结果表明,这种奇异性可能会发生,即使在平坦的时空的有效势的特定选择。避免有限时间奇异性的条件,提出和讨论。利用保角变换将问题归结为研究标量场在有效势上的演化。详细分析了几种可行的重力修正模型,并考虑了通过引入高阶曲率修正来消除奇异性的方法。这些结果可能与相对论性恒星形成中有限时间奇异性也表现出来的修正引力的解有关。
2009-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Axisymmmetric empty space: light propagation, orbits and dark matter
本研究提出了一个轴对称的解决方案的爱因斯坦方程的空的空间。通过确定其彼得罗夫分类和Killing向量来研究几何。光的传播,轨道运动和渐近和牛顿极限也进行了研究。此外,宇宙学应用的几何作为一个替代模型的暴胀宇宙和作为一个替代品的暗物质和精髓也概述。
2014-09-18 gr-qc
Coincidences of Dark Energy with Dark Matter -- Clues for a Simple Alternative?
在标准粒子物理学中,需要一种罕见的尺度重合来解释为什么宇宙学暗能量(DE)的负压力$Λ$与明亮星系中暗物质(DM)随机运动的正压力$P_0$重合。最近Zlosnik等人(2007)提出通过从具有四速度矢量场$U^μ$的介质流动中添加非线性压力来修改爱因斯坦曲率。我们建议检查一个光滑的扩展GR与一个简单的动力学拉格朗日的$U^μ$可以构建,以及是否压力可以弯曲时空足以取代的作用,一个$w=-1$ DE,$w=0$冷DM和重中微子在解释异常加速在所有尺度。作为一个具体的概念证明,我们发现一个矢量为$Λ$模型(${\mathbf VΛ}$ -模型)及其变体。基本上{ \it没有自由参数},这些似乎与太阳系,矮螺旋星系和子弹星系团的引力势,早期宇宙膨胀,结构形成和BBN,以及后期加速DM:DE为1:3的比例大致一致。
2007-10-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Energy and Some Alternatives: a Brief Overview
在过去十年中获得的高质量宇宙学数据向我们提出了一个相当荒谬的宇宙组成,这构成了理论物理学有史以来面临的最大挑战之一:所谓的暗能量。通过将我们的注意力集中在暗能量场景的具体例子,我们讨论了三个不同的候选人,这个黑暗的组成部分,即,一个衰减的真空能量或随时间变化的宇宙学常数[ $Λ(t)$ ],滚动均匀的quintessence字段($Φ$),和修改重力由于额外的空间维度。正如所讨论的,所有这些候选者[连同真空能量或宇宙学常数($Λ$)]似乎都能在某种程度上解释目前的观测结果,这阻碍了对暗能量的实际性质的任何明确结论。
2006-08-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Unifying static analysis of gravitational structures with a scale-dependent scalar field gravity as an alternative to dark matter
目的。我们研究了作为暗物质替代物的标量张量引力中标量场的引力效应。受变色龙、对称子和f(R)-引力模型的启发,我们研究了一种唯象场景,其中标量场具有质量(即相互作用长度)和与所考虑的天体物理系统的局部性质成比例的普通物质的耦合常数。方法.我们利用修正的引力势分析了这种情况的可行性,并将其分别应用于星系团和椭圆/螺旋星系中的星系动力学和热气/恒星动力学。这是评估这种新方法在“替代重力”模型中的可行性的第一步。结果有以下主要結果: 1.椭圆星系的速度色散可以用所建议的标量场非常好地拟合,其模型意义类似于经典的Navarro-Frenk-White暗晕轮廓; 2.摘要对恒星动力学和椭圆星系气体平衡的分析表明,标量场可以与普通物质以不同的耦合强度(不同的耦合常数)耦合,从而产生和/或依赖于物质组分的不同聚集态;椭圆星系和螺旋星系,以及星系团,在理论参数之间显示出明显的相关性,这暗示了我们的结果在所有尺度上的普遍有效性,以及我们所考虑的所有类型引力系统的理论可能统一的一条途径。所有这些结果都表明,所提出的标量场方案可以作为暗物质的替代方案。
2013-11-11 astro-ph.CO gr-qc
Chameleon Gravity as an Alternative to Dark Matter
本文提出变色龙引力可作为暗物质替代方案,通过星系晕区域标量场动力学解释平坦旋转曲线,并分析第五力、光线偏折和雷达回波延迟效应,结果与ΛCDM模型及观测一致。
2025-07-18 gr-qc
Testing Alternative Theories of Dark Matter with the CMB
我们提出了一种方法来研究和限制修改的重力理论的暗物质使用CMB温度各向异性和偏振。我们假设这里所考虑的理论已经通过了大尺度结构的物质功率谱检验。满足这一要求,我们表明,修改后的重力理论可以指定的参数化的时间演化的暗物质密度对比度,这是完全由暗物质应力历史控制。我们计算如何与一个给定的参数化的应力历史影响的CMB观测值,和所涉及的物理效应的定性讨论补充数值例子。研究发现,在一般情况下,替代引力理论可以有效地约束的CMB温度和偏振谱。然而,也存在一些特殊的情况,即使使用CMB和物质功率谱观测,修正引力也不能从CDM模型中区分出来,它们也不能有效地受到扰动宇宙学中其他观测量的限制。我们的结果表明,如何应力特性的暗物质,这决定了密度扰动和引力势的演变,可以有效地调查使用一般的守恒方程,而不假设任何特定的理论引力理论在一个广泛的类。
2008-05-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum gravitational effects usually are assumed to be important on small scale (Planck scale), but actually these effects are also very significant on large (cosmological) scales. It is recognized that in curved spacetime, the existence of a minimal measurable momentum is inevitable. In this paper, we study thermodynamic properties of the late time universe in the presence of a minimal measurable momentum cutoff that encodes infra-red modification of the underlying field theory. In this regard, we consider a non-relativistic regime and show that the existence of a minimal measurable momentum…
2022-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Introduction to Modified Gravity and Gravitational Alternative for Dark Energy
我们回顾了各种被认为是暗能量的引力替代的修正引力。具体地说,我们考虑的版本$f(R)$,$f(G)$或$f(R,G)$重力,模型与非线性引力耦合或字符串启发模型与高斯-邦尼-狄龙耦合在宇宙晚期,它们导致宇宙加速。结果表明,这些理论中的一些可能通过太阳系的测试。同时,它们具有丰富的宇宙学结构:由于引力项随标量曲率的减小而增加,它们可以自然地描述有效(宇宙学常数、精华或幻影)的晚期时代,并可能从减速向加速过渡.提出了将符合问题解释为宇宙膨胀现象的可能性。后期(幻影或精华)宇宙充满了黑暗的流体与非均匀状态方程(其中非均匀条款起源于修改后的重力)也被描述。
2006-03-31 astro-ph gr-qc hep-th
Modified Newtonian Dynamics as an Alternative to Dark Matter
修正牛顿动力学(Modified Newtonian Dynamics,MOND)是米尔格罗姆提出的一种基于经验的牛顿引力或惯性修正,作为宇宙暗物质的替代。其基本思想是,当加速度低于a0 ~ 10^{-8} cm/s^2 ~ cH 0/6时,有效引力接近sqrt{gN*a0},其中gN是通常的牛顿加速度。这个简单的算法得到了旋涡星系平坦的自转曲线和M ~ V ^[4]形式的质量-自转速度关系,它构成了观测到的光度-自转速度关系--塔利-费希尔定律的基础。我们回顾了MOND在从矮球状星系到超星系团尺度上的现象学成功,并证明了暗物质的证据同样可以很好地解释为MOND的证据。我们讨论了可能的物理基础的加速度为基础的修改牛顿动力学以及扩展的MOND宇宙学和结构形成。
2002-04-30 astro-ph gr-qc hep-ph
An Alternative f (R, T) Gravity Theory and the Dark Energy Problem
最近,Harko等人提出了一种广义引力理论,其中拉格朗日密度是Ricci标量R和应力-能量张量T的迹的任意函数,称为F(R,T)引力。在推导场方程时,他们没有考虑应力-能量张量守恒。在本文中,我们证明了,尽管场方程的形式保持类似,但如果考虑应力-能量张量守恒,则任意函数f(R,T)的一部分可以确定。对于均匀各向同性宇宙模型,求解了场方程,并讨论了相应的宇宙学问题。最后,我们研究了这种修正引力理论中的能量条件,包括一般情况和理想流体状态方程为常数的特殊情况。
2013-07-31 gr-qc physics.gen-ph
Alternative Dark Energy Models: An Overview
最近的大量观测数据强烈地表明,我们生活在一个平坦的、加速的宇宙中,它由$\sim$ 1/3的物质(重子+暗)和$\sim$ 2/3的具有大负压的奇异成分组成,通常被称为{ \bf暗能量}或{ \bf Quintessence}。实验的基本内容包括:Ia超新星的观测、CMB各向异性、大尺度结构、星系团的X射线数据、球状星团和年老高红移星系(OHRG)的年龄估算。这样的结果似乎提供了连接暴胀平坦预测($Ω_{\rm{T}} = 1$)和天文观测的剩余信息。从理论上讲,它们也激发了人们对更一般的模型的兴趣,这些模型包含一个额外的成分来描述这种未知的暗能量,同时也解释了宇宙目前的加速阶段。在文献中的一个疏忽表明,至少有五个暗能量的候选人已经提出了广义相对论模型的背景下。由于宇宙学常数和滚动标量场模型已经被广泛讨论,在这篇简短的评论中,我们将注意力集中在剩下的三个候选者上,即:衰变真空能量密度(或${\bf Λ(t)}$ { \bf模型}),{ \bf X物质}和所谓的{ \bf查拉金型气体}。总结了他们的主要结果,并简要地探讨了新兴的暗能量范式背后的一些困难。
2004-02-04 astro-ph gr-qc
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