Dark matter and cosmic structure
我们回顾了目前的标准模型的宇宙结构的演变,跟踪其发展在过去的四十年中,并特别侧重于数值模拟所发挥的作用和暗物质的性质有关的方面。
2012-10-01 astro-ph.CO hep-th
Cosmic Filament Spin from Dark Matter Vortices
最近的观测证据表明宇宙细丝在百万秒差距尺度上旋转(Wang et al,Nature Astronomy 5,839-845(2021)),需要在暗物质的物理学中进行解释。传统的无碰撞冷粒子暗物质通过潮汐扭矩被限制为产生宇宙细丝自旋,但这种解释需要从准线性区域外推到非线性区域。同时,在超轻的背景下不存在替代解释(例如,轴子)暗物质,事实上这些模型会天真地预测宇宙细丝的零自旋。在这封信中,我们在超轻暗物质(例如超轻轴子)以及玻色子和费米子凝聚(例如超流体和超导体)的理论中研究宇宙丝旋转。这些模型区别于传统的粒子暗物质模型的可能性暗物质漩涡。我们采取一个模型不可知的方法,并证明了一个黑暗的漩涡的集合可以解释在王等人报道的数据。建模一个简单的双参数分析模型,对应于平均的速度场的漩涡的集合,我们发现一个很好的适合的数据。我们进行了马尔可夫链蒙特卡罗分析,并找到限制的漩涡,暗物质质量的数量,和半径的内部核心区域的漩涡分布,为了超轻暗物质来解释旋转的宇宙细丝。
2021-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Heal the world: Avoiding the cosmic doomsday in the holographic dark energy model
目前的观测数据暗示,在全息暗能量模型中,宇宙将以宇宙末日结束。然而,不幸的是,大撕裂奇点将摧毁全息暗能量场景的理论基础。为了拯救暗能量的全息理论,我们采用了膜世界宇宙学,并将额外维度效应纳入暗能量的全息理论。我们发现,这样的修补可以消除大裂缝奇点,并导致德西特的全息宇宙的结局。因此,在全息暗能量模型中,额外维度配方可以治愈世界。
2009-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Birefringence by Dark Photon
本文研究了CMB光子与双折射暗光子间的动力学混合,发现该机制使暗光子的双折射传播至CMB光子并产生各向异性,同时揭示了动力学混合在生成CMB圆偏振和谱畸变中的关键作用。
2024-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetized LambdaCDM inhomogeneities and the cosmic dark ages
在磁化LambdaCDM方案的扰动方程的精确解。它们适用于黑暗时代,更具体地说,在重子从光子的拖曳中释放出来之后。磁化增长率的物质扰动的增长指数得到的一致性范式和假设下,暗能量不集群的红移窗口范围从时代的再电离阶段的暗能量占主导地位。从这个分析中得出的约束是定性互补和定量竞争的边界所产生的扭曲图案的分析磁化绝热模式的温度和偏振各向异性的宇宙微波背景。
2011-07-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Riccion as a Cosmic Cold Dark Matter Candidate and late cosmic acceleration
在过去的几年里,一种可能性的调查,其中曲率本身的行为作为一个来源的暗能量。因此,自然会想到曲率是否也能产生暗物质。研究发现,在经典水平上,高阶导数引力产生曲率激发的粒子,即riccions [11]。在这里,它是探讨是否里奇恩可以是一个可能的来源,暗物质。此外,还发现晚期宇宙在加速。在这里,有趣的是,我们可以看到加速度是从曲率中获得的,而不需要使用任何奇异物质的暗能量源。
2008-01-14 hep-th
Implications of the Cosmic Birefringence Measurement for the Axion Dark Matter Search
我们表明,最近的宇宙双折射效应的约束,由于暗能量可以与约束的耦合的轴子暗物质的光子,依靠一个简单的模型的两个轴子对齐机制与周期性的潜力。由于电势的排列,两个场的一个线性组合提供了一个几乎平坦的方向,并作为暗能量,而另一个组合提供了一个陡峭的方向,并作为暗物质。这个方案解决了已知的暗能量单场模型的概念问题,并预测了我们宇宙暗区上看似不同的约束之间的联系。
2022-10-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Ruling out Strongly Interacting Dark Matter-Dark Radiation Models from Joint Observations of Cosmic Microwave Background and Quasar Absorption Spectra
本研究利用CosmoReionMC包结合CMB与类星体吸收光谱观测,在2-$σ$置信限下排除了ETHOS框架内的强相互作用暗物质-暗辐射模型,提供了迄今最严格的约束。
2024-01-03 astro-ph.CO hep-th
Holographic Dark Energy and Present Cosmic Acceleration
我们回顾了全息暗能量的概念,并评估其意义的光在目前的宇宙加速。接下来,我们提出一个全息暗能量模型,其中红外截止由哈勃尺度设置。该模型考虑了上述加速,并且通过构造,摆脱了宇宙巧合问题。
2005-11-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Energy and Cosmic Speed-Up from Consistent Modified Gravity
本文综述了描述引力暗能量和宇宙加速可能性的一些修正引力模型。提出了包含逆曲率项和HD曲率项以及与物质的新型耦合的新的相容形式。那里讨论了加速的宇宙学。研究了有限时间(突发)奇点的结构。
2004-12-02 astro-ph gr-qc hep-th
About the nature of dark matter and dark energy and a model of cosmology that may solve the cosmic coincidence problem
研究了一个宇宙学模型,它起源于普通物质、暗物质和暗能量是由同一物质构成的假设。有人认为,这一假设是考虑在同一立足点的空间和时间的后果。该模型提供了一个宇宙符合问题的解决方案,预测没有微调值与观测一致。此外,该模型不受平坦性和视界问题的影响,似乎不会破坏宇宙核合成计算的成功,并允许星系和星系团的形成。
2003-04-01 astro-ph hep-th
The Hubble Web: The Dark Matter Problem and Cosmic Strings
我提出了一个宇宙暗物质的重新解释,其中宇宙弦的刚性网络形成在膨胀结束。宇宙弦有三个功能:在重组时,它们提供一种吸积机制,使重子物质和暖暗物质维里化为圆盘。这些宇宙弦以螺旋星系和椭圆星系的结构存在,导致了观测到的旋转曲线的平坦性和塔利-费舍尔关系。我们发现了星系的旋转速度与弦张力之间的关系,并讨论了这个模型的可检验性。
2007-02-27 astro-ph hep-th
Origin Of The Cosmic Ray Positrons Observed Near Earth- Meson Decay Or Dark Matter Decay?
我们证明了在地球附近观测到的高能宇宙线正电子的通量是由初级宇宙射线(CR)在本地星际介质中产生的介子衰变所预期的。
2015-10-07 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Cosmic Degeneracy with Dark Energy Equation of State
讨论了宇宙几何与存在于宇宙微波背景功率谱中的暗能量状态方程$w_{\rm X}$之间的简并性。特别是,对于$w_{\rm X} < -1$的情况下,这种简并有有趣的影响,从观察到的下限$w_{\rm X}$。还讨论了如何使用目前的观测Ia型超新星可以删除这种简并。
2003-05-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark Entropy: Holographic Cosmic Acceleration
在宇宙全息中,基本量是视界表面上的自由度,而不是体积内的物质含量。也就是说,视界面积和宇宙膨胀率H与熵有关。以此为指导,我们研究了一个有效的黑暗{ \it熵}对过去和未来的宇宙动力学的后果。结果,包括非单调膨胀行为,是有趣的,除了理论动机。
2004-10-01 astro-ph hep-th
Gravity assisted dark energy dominance and cosmic acceleration
有人提出,由于宇宙膨胀(曲率减小),暗能量可能成为标准物质的主导。两种型号:非线性引力-物质系统和修正引力可能提供符合该猜想的有效幻影或有效精华暗能量。有趣的是,这样的宇宙的未来不一定是有限时间奇点(大撕裂)。有效的精髓自然描述了当前的宇宙加速。
2004-08-25 astro-ph hep-ph hep-th
Dark energy, inflation and the cosmic coincidence problem
我们表明,全息暗能量可以解释为什么目前的暗能量密度是如此之小,如果有一个足够的膨胀在早期宇宙的通货膨胀。也有人建议,与e-折叠$N\simeq 65$的数量膨胀可能解决宇宙符合问题在这种情况下。假设今天的暴胀和幂律加速阶段,我们得到近似公式的事件视界大小的宇宙和暗能量密度作为时间的函数。一个简单的数值研究利用公式很好地再现了观察到的暗能量的演变。理论和观测数据之间的这种非平凡匹配支持了暴胀和全息暗能量模型。
2008-03-10 astro-ph hep-th
Is dark energy from cosmic Hawking radiation?
提出暗能量是来自宇宙视界的霍金辐射的能量。尽管该辐射的吉本斯-霍金温度极低,但如果存在普朗克尺度紫外截止,则该辐射可能具有适当的幅度$O(M_P^2 H^2)$和状态方程来解释观察到的宇宙学数据,其中$H$是哈勃参数。
2009-12-15 astro-ph hep-th
CSL-1: Lensing by a Cosmic String or a Dark Matter Filament?
透镜候选者CSL-1被解释为宇宙弦的证据。在这里,我们测试的假设,透镜来自潮汐中断暗物质晕。我们计算了质量密度关系,这是人们从结构形成理论中所期望的,并得出结论,为了解释使用暗物质的透镜效应,晕必须具有比银河系更大的质量。数据中显然没有看到这样的物体。如果后续观测证实这两个物体确实是同一个星系的图像,那么似乎很难用暗物质来解释透镜。
2005-11-03 astro-ph hep-ph hep-th
A CMB/Dark Energy Cosmic Duality
我们研究了CMB谱中低多极子处的功率抑制与后期加速之间的可能联系。我们表明,假设宇宙的红外/紫外线之间的紫外线截止和全球红外截止的未来事件视界的大小的二元性,状态方程的暗能量可以与表观截止的CMB光谱。目前的限制状态方程的暗能量示出意味着在CMB多极间隔9>l>8.5的IR截止。
2004-11-10 astro-ph hep-ph hep-th
Ultra-high energy cosmic rays from annihilation of superheavy dark matter
我们考虑了超高能宇宙射线起源于残余超重暗物质粒子湮灭的可能性。我们发现,<sigma_A v>如果超重暗物质遵循Navarro-Frenk-White密度分布,则需要~ 10^{-26} cm ^2(M_X/10^{12}GeV)^{3/2}的截面来解释观测到的超GZK事件的发生率。这将需要对湮灭截面有极大的-l贡献。我们还计算了可能的签名,从湮灭在亚星系团的暗物质,并发现,从子块的信号占主导地位,并可能解释所观察到的流量与一个小得多的横截面比如果超重暗物质是平滑分布。最后,我们讨论了预期的各向异性的到达方向的宇宙射线,这是一个特征签名的这种情况。
2001-11-19 astro-ph hep-ph hep-th