Holographic massive plasma state in Friedman Universe: cosmological fine-tuning and coincidence problems
本文提出视界粒子-反粒子对形成的全息大质量等离子体态，使暗能量与物质、辐射耦合，并由闭合微分方程唯一描述宇宙演化，从而解释微调与巧合问题。
2024-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Massive Primordial Black Holes in Contemporary and Young Universe (old predictions and new data)
简要回顾了最近的天文数据，表明宇宙中存在大量的重黑洞（BH）。传统的天体物理学和宇宙学无法解释如此多的黑洞。1963年的论文的机制进行了描述，至少定性地解释了观测数据。特别是，预测大规模的原始黑洞可以是宇宙学的暗物质“粒子”进行了讨论。
2018-08-29 astro-ph.CO hep-ph
Anisotropic Friedmann-Robertson-Walker universe from nonlinear massive gravity
在非线性质量引力场的范围内，我们研究了Bianchi I型宇宙演化方程的不动点。我们发现了一个新的吸引子解，其各向异性不为零，其物理度量是各向同性的，但Stuckelberg配置是各向异性的。因此，在背景水平上，该解描述了一个均匀和各向同性的宇宙，而统计各向异性预计来自扰动，被引力子质量的小抑制。
2012-10-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Superdense massive galaxies in the Nearby Universe
超致密大质量星系（r_e~1 kpc; M~10^{11} Msun）在早期宇宙（z>1.5）中很常见。在一些分层合并的情况下，这些星系中的一个不可忽略的部分（1-10%）预计将生存，因为那个时代保持其紧凑性，并在现在的宇宙中呈现古老的恒星星族。利用SDSS数据发布6中的纽约大学增值星系表，我们在本地宇宙（z<0.2）中只发现了一小部分（约0.03%）r_e<1.5 kpc，M_*> 8 × 10 ^{10} Msun的星系。令人惊讶的是，它们相对年轻（~2 Gyr）和富含金属（[Z/H]~0.2）。在目前的两个竞争的最大质量的星系（“干”合并与“膨胀”由于类星体活动）的大小演变的情况下，这些发现的后果进行了讨论。
2009-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of perturbation and power spectrum in a two-component ultralight axionic universe
研究了双分量超轻轴子宇宙中宇宙微扰的演化。我们提出了第一个频谱计算的扰动多组分宇宙。由轻极端轴子和自由大质量粒子组成的特殊情况为形成非常高红移的大质量星系提供了可能性，这些星系通常需要容纳大质量的早期类星体。我们的计算保留了单个轴子组件的扰动速度信息，为未来轴子暗物质模拟设置初始条件开辟了新的途径。
2021-05-14 astro-ph.CO
The environment-dependence of the growth of the most massive objects in the Universe
本文研究了最大质量的宇宙学物体的生长。我们利用Simsilun模拟，这是基于近似的沉默的宇宙。在空间均匀性和各向同性的极限下，沉默宇宙简化为标准FLRW模型。我们表明，在沉默的宇宙近似的最大质量的宇宙学对象的形成不同于标准的背景依赖的方法。对于质量大于$10^{15} M_\odot$的物体，空间曲率的影响（过密区域的特征是正的空间曲率）导致可测量的影响。这种效应类似于背景宇宙学模型对这些物体形成的影响（即物质密度和空间曲率越高，宇宙结构的增长就越快）。我们测量的质量函数的装置，并表明，从Simsilun模拟获得的质量函数具有更高的振幅在高质量端相比，标准的质量函数，如Press-Schechter或Tinker质量函数。为了比较，我们发现，使用廷克质量函数的大质量物体的预期质量是$4.4^{+0.8}_{-0.6} \, \times 10^{15} M_\odot$，而Simsilun模拟是$6.3^{+1.0}_{-0.8} \, \times 10^{15} M_\odot$。我们的结论是，非线性相对论效应可能会影响最大质量的宇宙学对象的形成，导致相对论环境的最大质量的集群的增长率的依赖。
2018-11-30 astro-ph.CO
High Redshift Radio Galaxies: Laboratories for Massive Galaxy and Cluster Formation in the early Universe
高红移射电星系是宇宙中最大、最明亮、质量最大、最美丽的天体之一。它们通常是通过它们的无线电发射来识别的，无线电发射被认为是由物质吸积到其宿主星系核中的超大质量黑洞上提供的能量。观测表明，它们是贯穿大部分电磁波谱的高能辐射源，包括相对论等离子体、气体和尘埃、恒星和活动星系核。1 HzRG被推断为极其巨大，包括古老的恒星（高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$），热气（高达$\sim$ 10 $^{12}$ M $_{\odot}$）和分子气体（最高可达$\sim$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$）。由于它们高度发光，（不像类星体）从地面上可以空间分辨，HzRGs的大多数组成部分提供了关于HzRGs及其环境中过程的空间分布的重要诊断信息。事实上，不同的成分存在于相同的对象和{ \bf { \it相互关系和它们之间的相互作用}}可以研究遥远的射电星系独特的实验室探测大质量星系和团簇形成在早期宇宙。
2009-02-20 astro-ph.CO
On the stability of the Einstein Static Universe in Massive Gravity
我们考虑静态宇宙学的解决方案，以及它们的稳定性在最近提出的大质量引力理论的框架。我们表明，在宇宙学方程中引入的modifcation导致几个新的解决方案，只有来源于一个完美的流体，推广爱因斯坦静态宇宙中发现的广义相对论。利用动力系统技术和数值分析，我们发现的解决方案可以是中性稳定或不稳定的空间均匀和各向同性扰动。
2012-07-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The most massive objects in the Universe
我们计算了宇宙中质量最大的物体，发现它是一个星系团，总质量为M_200=3.8e15 Msun，z=0.22，1 σ边缘区域为3.3e15 Msun<M<4.4e15 Msun和0.12<z<0.36。我们限制自己的自引力约束对象，并根据我们的结果来自N体模拟晕质量函数。由于我们考虑的是质量最高的物体，候选物体的数量预计会很小，因此每个候选物体都可以被广泛观察和表征。如果发现质量过大的天体，或者在最大预期质量附近发现的天体不足，这将是Lambda CDM失败的强烈迹象。最高质量的预期范围是非常敏感的红移，提供了一个额外的进化探针的λ CDM。我们发现，最近的SPT 178 deg^2星表中的三个最大质量的星团与预测相匹配，而XMMU J2235.3- 2557与LambdaCDM大约有3 sigma不一致。我们讨论Abell 2163和Abell 370作为宇宙中最大质量星系团的候选者，尽管它们质量的不确定性排除了与理论的明确比较。我们的发现激发了对质量函数最高质量端的进一步观察。未来的调查将探索更大的体积，宇宙中最大的物体可能在未来十年内被确定。宇宙中最大物体的质量分布是对LambdaCDM的一个潜在的强有力的测试，探测非高斯性和大尺度上的引力行为。
2010-05-07 astro-ph.CO
High molecular gas fractions in normal massive star forming galaxies in the young Universe
恒星是由寒冷的星际气体分子形成的。由于这种情况在本地宇宙中相对罕见，像银河系这样的星系每年只形成几颗新恒星。遥远宇宙中典型的大质量星系形成恒星的速度要快一个数量级。除非恒星形成的效率明显更高，否则这种差异表明年轻星系的气体丰富得多。到目前为止，对遥远宇宙中分子气体的观测主要局限于非常明亮的稀有天体，包括合并和类星体。在这里，我们报告了一个典型的大质量恒星形成星系的样本中的分子气体的系统调查的结果在<z>~1.2和2.3，当宇宙是40%和24%的当前年龄。我们的测量提供了经验证据，遥远的恒星形成星系确实是气体丰富，恒星形成效率并不强烈依赖于宇宙时代。在z= 2.3和z=1.2时，冷气相对于星系重子总质量的平均比例分别约为44%和34%，比今天的大质量螺旋星系高出3到10倍。z~2和1之间的缓慢减小可能需要一种半连续的新鲜气体补充到年轻星系的机制。
2010-02-10 astro-ph.CO
Massive and supermassive black holes in the contemporary and early universe and the new problems of cosmology and astrophysics
这是一篇关于大质量原始黑洞的综述的引言、结论和参考文献列表的英文译文，该综述以俄语提交给Uspekhi Fizicheskikh Nauk（物理学-Uspekhi）。如果接受，这篇评论将由《日刊》翻译成英文，并以俄文和稍后的英文发表。本文综述了近年来的天文学资料，这些资料表明大质量原始黑洞在宇宙中所起的作用比人们以前所认为的要重要得多。这对于当代和早期宇宙在红移约为10的情况下都是正确的。本文讨论了1993年提出的在极早期宇宙中产生重和超重黑洞的机制。这种机制预测了原始黑洞的对数正态质量谱，这在过去几年中变得非常流行。提出的机制提出了一个自然的解释，大量的最近的观测数据，这不符合标准的宇宙学和天体物理学。
2017-05-19 astro-ph.CO hep-th
Detecting massive black hole binaries and unveiling their cosmic history with gravitational wave observations
基于空间的引力波天文学将为宇宙打开一扇全新的窗户，大质量的黑洞双星预计将成为这一即将到来的阶段的主要演员。新引力波观测站是一个空间干涉仪建议，它源自以前的激光干涉仪空间天线概念。我们在这里描述它的能力，观察大规模的黑洞双星在整个宇宙中，测量其相关参数（质量，自旋，距离观察者），以高精度。探测到的系统的统计特性可以用来限制大质量黑洞的宇宙历史，提供对微弱，高红移宇宙的深刻见解。
2012-09-20 astro-ph.CO
Gravitational Wave Astronomy Using Pulsars: Massive Black Hole Mergers & the Early Universe
引力波（GWs）是爱因斯坦的广义相对论预言的时空结构中的波动。使用一组毫秒级的射电望远镜作为高精度的时钟，这种辐射的纳赫兹波段很可能在未来十年内被直接探测到。奈赫兹频率的巨波可望由大质量黑洞双星系统的合并所发射，也可能由早期宇宙中形成的宇宙弦或超弦所发射。直接探测GWs将打开一扇新的宇宙之窗，并提供电磁观测无法获得的天体物理信息。在本文中，我们描述了低频GWs的潜在来源，以及通过脉冲星计时探测和利用GWs所需的现状和关键进展。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Supersonic Gas Streams Enhance the Formation of Massive Black Holes in the Early Universe
早期宇宙中超大质量黑洞的起源仍然知之甚少。大质量原始气体云的引力坍缩是一个很有前途的初始过程，但理论研究很难使黑洞足够快地成长。我们报道了从现实宇宙学条件开始的早期黑洞形成的数值模拟。大爆炸留下的超音速气体运动阻止了早期气体云的形成，直到在原星系晕中触发快速气体凝聚。一颗原恒星在稠密、湍流的气体云中形成，它通过零星的质量吸积成长，直到获得34,000个太阳质量。这颗大质量恒星以灾难性的坍缩结束了自己的生命，留下一个黑洞--这是形成一个巨大的黑洞的一颗有希望的种子。
2017-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fermionic decay of a massive scalar in the early Universe
我们得到了一个弯曲的空间推广的标量费米子衰变率与汤川耦合在扩大弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙。这是使用弯曲时空中量子场的完整理论和加总跃迁概率方法完成的。研究发现，在膨胀的宇宙中，通常的闵可夫斯基衰变率在早期有相当大的变化。对于共形耦合标量，衰变率被一个与质量的倒数成正比并与宇宙膨胀率相关的正加性项修正。我们比较和对比我们的结果与以前的研究标量到标量衰变，并发现，在一般情况下，衰变通道到费米子是在非常早期的宇宙衰变的主要渠道。
2019-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Very Massive Stars (VMS) in the Local Universe
最近的研究声称，在本宇宙中存在着质量高达300个太阳的超大质量恒星（VMS）。由于这一发现可能代表了标准恒星质量上限150 Msun的范式转变，现在是讨论数据状况以及这些物体的深远影响的时候了。我们在北京的联合国大会上举行了一次联合讨论，讨论了（i）最大质量恒星当前质量的确定，（ii）VMS的形成，（iii）它们的质量损失，以及（iv）它们的演化和最终命运。主要目的是在观察者和理论家之间就如何识别和量化主要的物理过程达成广泛的共识。
2013-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A dominant population of optically invisible massive galaxies in the early Universe
我们目前对宇宙恒星形成历史的了解，在最初的20亿年（对应于红移z >3），主要是基于静止坐标系紫外光中识别的星系。然而，这个星系群被认为是最大质量的星系，它们有丰富的尘埃含量和/或古老的恒星星族。这就提出了大质量星系的真实丰度和早期宇宙中恒星形成率密度的问题。虽然有几个在紫外线下看不见的大质量星系最近在早期被证实，但它们中的大多数都是极端的恒星爆发，恒星形成速率超过每年1000个太阳质量，这表明它们不太可能代表大质量星系的大部分人口。在这里，我们报告了39个z > 3的大质量恒星形成星系的亚毫米（波长870 um）探测，这些星系在从最深的紫外线到近红外线的光谱区域中是不可见的。这些星系的空间密度约为每立方百万秒差距$2 \times 10^{-5}$（比极端的星爆高两个数量级），恒星形成速率为每年200个太阳质量，代表了以前的调查中错过的大质量星系的大部分人口。它们贡献的总恒星形成率密度比z >3的同等质量的紫外线亮星系大10倍。它们居住在红移最大的暗物质晕中，可能是当今大质量星系群和星系团中最大星系的祖先。在早期宇宙中如此高丰度的大质量和尘埃星系挑战了我们对大质量星系形成的理解。
2019-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stability of the Self-accelerating Universe in Massive Gravity
本文研究了真空中自加速的Lambda_3大质量引力理论中含时球对称解的线性扰动。我们发现标量扰动的动力学依赖于背景解的坐标选择。对于特定的坐标选择有一个对称性增强，没有留下传播标量自由度的线性秩序的扰动。相反，任何其他坐标选择传播单个标量模式。我们发现，这个标量模式的哈密顿量是无界的，从下面的所有自加速的解决方案，信号的不稳定性。
2013-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Open FRW universes and self-acceleration from nonlinear massive gravity
在最近提出的具有Lorentz不变质量项的非线性大质量引力的背景下，我们研究了由任意物质源驱动的开放Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙.虽然最近发现平坦的FRW解是不存在的，但证明并没有延伸到开放宇宙。我们发现三个独立的分支解决方案的运动方程的施托克伯格标量。其中一个分支不允许任何非平凡的FRW宇宙学，就像前面的不通过结果一样。另一方面，其他两个分支都允许一般开放的FRW宇宙由弗里德曼方程与物质源，标准曲率项和一个有效的宇宙学常数$Λ_{\pm}=c_{\pm}m_g^2$。这里，$m_g$是引力子质量，+和-代表两个分支，$c_{\pm}$是由理论的两个无量纲参数决定的常数。由于一个开放的FRW宇宙具有足够小的曲率常数可以近似平坦的FRW宇宙，但没有完全平坦的FRW解，该理论在平坦的FRW极限处表现出不连续性。
2011-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Massive gravity and the suppression of anisotropies and gravitational waves in a matter-dominated contracting universe
我们考虑一个修正的引力模型与一个大质量的引力子，但它仍然只传播两个引力自由度，这是免费的鬼。我们表明，可以产生非奇异的反弹宇宙学背景的解决方案。此外，引力子的质量项可以防止各向异性在收缩阶段爆炸，并且与标量宇宙学扰动相比，也抑制了引力波的频谱。这解决了物质反弹场景的两个主要问题。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive Scalar Field Quantum Cosmology
研究了Friedmann-Robertson-Walker宇宙中大质量暴胀子量子宇宙学的第三量子化形式。哈密顿量等价于无穷多个耦合振子，其耦合和频率是固有的时间依赖性。我们提出了不变算子，其本征态提供了宇宙的精确波函数。
2013-04-28 astro-ph.CO gr-qc
Driving the Gaseous Evolution of Massive Galaxies in the Early Universe
在过去几年里，对分子星际介质的研究取得了巨大进展，这种介质为恒星的形成和星系中宇宙学距离上的超大质量黑洞的生长提供了燃料。基于在z=1至6.4的>120个星系中检测到分子气体，我们已经详细了解了星系中这种物质的数量和物理性质如何与其当前的恒星形成率在星系种群范围内联系起来。在高空间分辨率的气体动力学和形态学的研究，使我们能够区分在不同阶段沿“合并序列”和盘星系的气体丰富的合并。对z>5的最大质量的富气体星暴星系的观测，提供了对宇宙环境对现今大质量球状星系早期生长的作用的深入了解。大面积的亚毫米巡天发现了一个罕见的极远红外发光的富含气体的高红移天体，其中主要是强透镜的大质量星暴星系。这些发现极大地提高了我们对分子气体在大质量星系演化过程中的作用的理解。
2012-02-09 astro-ph.CO
Decay of a Massive Particle in a Stiff Matter Dominated Universe
在存在引力场的情况下，衰变率可能与平坦空间等效衰变率有很大不同。通过研究相互作用的量子场，可以计算给定时空的衰变率。本文计算了刚性物质支配宇宙中大质量标量粒子衰变的跃迁几率。我们发现，由于引力场的存在，对跃迁几率增加了一个与质量成反比的有限修正。此外，与平坦空间相比，衰变速率更小，粒子的寿命更长。质量依赖性使得较轻粒子的寿命比较重粒子更长。这一结果在研究涉及刚性物质的宇宙学情况时可能具有重要意义。
2017-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Measuring growth index in a universe with massive neutrinos: A revisit of the general relativity test with the latest observations
本文通过测量含有大量（无菌/活性）中微子的宇宙中的增长指数$γ$，对广义相对论（GR）进行了一致性检验。我们采用红移空间畸变测量来进行分析。为了约束其他宇宙学参数，我们还使用了其他宇宙学测量，包括普朗克2015年宇宙微波背景温度和偏振数据，重子声学振荡数据，Ia型超新星JLA数据，弱透镜星系剪切数据和普朗克2015年透镜数据。在含有大量无菌中微子的宇宙中，我们得到了$γ=0.624^{+0.055}_{-0.050}$，与GR预言的$γ=0.55$在1.48 $σ$水平上的张力，表明考虑无菌中微子仍然不能使$γ$的真实测量与GR预言很好地一致。在有大量活动中微子的宇宙中，我们得到了正能级情况下的$γ=0.663\pm0.045$，简并能级情况下的$γ=0.661^{+0.044}_{-0.050}$和反能级情况下的$γ=0.668^{+0.045}_{-0.051}$，它们与GR的张力都在2 $σ$能级以上.我们发现，考虑大质量活动中微子（无论考虑何种质量等级）几乎不影响增长指数$γ$的测量。
2018-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Massive gravity: nonlinear instability of the homogeneous and isotropic universe
我们证明了在非线性质量引力中所有的齐次解和各向同性解都是不稳定的。为此，我们研究了Bianchi-I型流形上的传播模式。我们分析了它们的动力学项和色散关系的背景流形的齐次和各向同性的限制。我们表明，在这个限制，至少有一个鬼总是存在的，它的频率趋于消失的大尺度，这意味着它不能从低能量有效理论集成。这种鬼模式被解释为一个领先的非线性扰动周围的均匀和各向同性的背景。
2012-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of Massive Neutrinos on the Large-Scale Structure of the Universe
宇宙学中微子强烈影响宇宙中最大结构的演化，即星系和星系团。我们使用大盒子大小的全流体动力学模拟来研究大质量中微子对冷暗物质（CDM）晕空间特性的非线性影响。我们量化的差异相对于和谐的LambdaCDM模型的晕质量函数和晕两点关联函数。我们建立了红移空间畸变的模型，并计算了假设宇宙学中微子是无质量的情况下引入的线性畸变参数β的误差。我们发现，如果没有正确考虑，并根据总中微子质量，这些影响可能会导致一个潜在的假签名修改的重力。未来几乎全天空的光谱星系调查将能够限制中微子质量，如果它大于0.6 eV，单独使用β测量和独立的物质功率谱归一化值。与其他宇宙学探测器相结合，这将加强中微子质量约束，并有助于打破参数简并。
2011-11-15 astro-ph.CO
Massive, red galaxies in a hierarchical universe-II Clustering of Extremely Red Objects
利用半解析星系形成模型结合宇宙学N体模拟，对Λ冷暗物质宇宙中极红天体（ERO）的成簇进行了预测. ERO是在0.7< z < 3观测到的红色大质量星系，它们的数量和性质对分层星系形成模型提出了挑战。分析了ERO的晕占据分布和两点关联函数，探讨了这些量随视星等、色切和红移的变化规律。我们的模型预测的晕占据分布是显着不同的，通常假设。这是由于活动星系核反馈的加入，它改变了活动星系核反馈第一次变得重要的质量之上的亮度-宿主晕质量关系的斜率和散射。我们预测，平均而言，质量大于10^{13}h^{-1}Msun的暗物质晕至少有一个在1.5 < z < 2.5处的ERO。考虑到观测估计中的样本方差，对于（R-K）>5或（i-K）>4.5的ERO，预测的角聚类与当前观测结果相当一致。
2012-09-10 astro-ph.CO
Gravity-induced entanglement between two massive microscopic particles in curved spacetime: II.Friedmann- Lemaître-Robertson-Walker universe
本文将量子引力诱导质量纠缠的研究从 Schwarzschild 背景推广到 FLRW 宇宙，通过相位变化与 QGEM 谱分析大质量微观粒子传播时的引力纠缠形成机制。
2024-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Large-Scale Structure Formation: from the first non-linear objects to massive galaxy clusters
宇宙的大尺度结构是由宇宙密度场最初的小扰动形成的，这导致了今天的星系团，其质量高达10^15 Msun。在这里，我们回顾了宇宙中结构的形成，考虑到第一个原始星系和最大的星系团作为结构形成的极端情况下，如重力，湍流，冷却和反馈的基本过程是特别相关的。宇宙中第一批非线性天体形成于红移为10-30、质量为10^5-10^8兆太阳的暗物质晕中，导致了第一批恒星和大质量黑洞的诞生。在后来的阶段，更大的尺度变得非线性，导致宇宙中质量最大的天体星系团的形成。我们在这里描述它们的形成通过引力过程，包括自相似标度关系，以及观察到的偏离这种自相似性和相关的非引力物理（冷却，恒星反馈，AGN）。虽然在中间集群规模的自相似模型是在良好的协议与观察，偏离这种自相似性是明显的核心区域，数值模拟不再现当前的观测结果。后者表明，不同的反馈过程的相互作用可能无法正确地占在目前的模拟。无论是在最大质量的星系团中，还是在宇宙中第一个物体的形成过程中，湍流结构和冲击波似乎都很常见，这表明它们在非线性区域中无处不在。
2014-04-15 astro-ph.CO
Mass-Varying Massive Gravity with k-essence
对于一大类质量变化的大质量引力模型，引力子质量不能提供宇宙的晚期宇宙膨胀，因为它在晚期消失了。在这项工作中，我们提出了一类新的质量变化的大质量引力，其中的引力子质量变化根据一个k-essence场的动力学项。通过使用更一般形式的基准度规，我们找到了一个解决方案，使得非零引力子质量可以在后期驱动宇宙的加速膨胀。我们还对该模型进行了动力学分析，发现在不引入k-本质拉格朗日量的情况下，引力子质量可以解释宇宙的两种暗物质，即驱动宇宙加速膨胀的暗能量和扮演暗物质角色的非相对论物质.此外，通过包含k-本质拉格朗日量，我们发现有可能缓解所谓的宇宙巧合问题。
2016-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Massive primordial black holes in contemporary universe
根据银河系中心超大质量黑洞的现有观测资料和银河系近太阳质量黑洞的质量分布，对原始原始黑洞（PBH）的对数正态质量谱参数进行了近似调整.再加上多光子带隙构成了宇宙学暗物质的全部或一个显著的质量分数的假设，它允许固定原始质谱的参数。通过这种方式，发现预测的MACHO数密度比观测值低约一个数量级。一个可能的解决方案，这一争议可能规定的非各向同性和非均匀分布的MACHO或修改的原始频谱，例如，假设一个叠加的两个最大对数正态谱的PBH。另一种可能性是MACHO不是PBH，而是死亡的原始致密星。
2020-06-07 astro-ph.CO
NGC1277: a massive compact relic galaxy in the nearby Universe
早在10 Gyr前，恒星超过10^11 Msun的星系就已经存在。虽然这些大质量星系中的大多数必须随后通过正在进行的恒星形成和与其他星系的合并而转变，但一小部分（<0.1%）可能幸存下来直到今天。对于这样的遗迹星系的观测，是探索早期宇宙的有用窗口，迄今为止还没有定论：在本星系中已经发现了质量和大小与在高红移（M*>10^11 Msun; Re<1.5 kpc）观测到的星系相似的星系，但是它们的恒星太年轻了，不可能是遗迹星系。本文探讨了附近星系NGC 1277（在英仙座星系团中，距离为73 Mpc）的第一个案例，它满足了被认为是遗迹星系的所有标准。使用深光学光谱，我们得出的恒星形成的历史沿星系的结构：恒星星族是统一的年龄（>10 Gyr），没有证据表明最近的恒星形成事件。它们的恒星金属丰度是超太阳的（[Fe/H]=0.20+-0.04）和α富集的（[α/Fe]=0.4+-0.1）。这表明这个星系中大部分恒星的形成时间非常短。该天体的自转速度也非常快（Vrot~300 km/s），速度色散很大（sigma>300 km/s）。NGC 1277将允许未来对结构，内部动力学，金属丰度，尘埃含量和初始质量函数等属性进行详细的探索，这些属性可以追溯到第一个大质量星系形成时的10-12 Gyr。
2013-11-27 astro-ph.CO
Fingerprints of a Non-Inflationary Universe from Massive Fields
本研究在缓慢收缩火宇宙场景中构建经典原初标准钟模型，通过数值计算发现大质量旁观场产生的振荡特征与暴胀理论结果截然不同，可作为非暴胀宇宙的独特指纹，用于区分极早期宇宙演化场景。
2024-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hot thermal universe endowed with massive dark vector fields and the Hubble tension
从普朗克测量宇宙微波背景中的各向异性推断出的哈勃常数的值在$4.4σ$张力下，在低红移下直接进行天文测量。最近，有人提出，如果一小部分暗物质可以用三个相互正交的相同质量的矢量场来描述，这种矛盾就可以得到调和。我们研究了这个模型的热描述，并利用观测到的$^4{\rm He}$中重子质量的原始分数来约束它的相空间。我们表明，虽然无菌矢量场可能有助于减轻一点现有的紧张局势的哈勃参数的测量，他们不能消除低和高红移观测之间的差异。
2019-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Late universe decaying dark matter can relieve the H_0 tension
我们研究了两体暗物质衰变的宇宙学效应，其中衰变的产物包括一个无质量和一个有质量的粒子。我们表明，如果大规模的子粒子是稍微温暖的，它是可能的，以减轻目前的哈勃参数与测量从宇宙微波背景距离阶梯测量之间的紧张局势。
2019-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Shapes and orientations of massive halos in the statistically anisotropic universe
Chukyo University（中京大学）；Nagoya University（名古屋大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究统计各向异性对大质量暗物质晕形状和取向分布的影响，发现晕取向受各向异性影响显著，更 massive 的晕更易对齐于各向异性方向，同时其他矢量量如速度和角动量也受各向异性影响较小。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological perturbations of self-accelerating universe in nonlinear massive gravity
我们研究了最近提出的具有一般物质内容的非线性大质量引力理论中自加速宇宙解的宇宙学扰动。虽然破缺同态不变性意味着在引力扇区中一般有2个张量、2个矢量和2个标量自由度，但我们发现标量和矢量自由度具有消失的动力学项和非零的质量项。根据它们的非线性行为，这表明这些度的非动力学性质或强耦合。假设是前者，我们将2个矢量自由度和2个标量自由度积分出来。然后，我们发现，在标量和矢量部门，规范不变变量构造的度量和物质微扰具有完全相同的二次作用在广义相对论。与广义相对论的区别只出现在张量部分，在那里引力子质量修改了引力波的色散关系，有效质量依赖于时间。这可能导致随机引力波谱的修正。
2012-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Self-Accelerating Universe with Vectors in Massive Gravity
我们探讨了实现宇宙自加速膨胀的可能性，同时考虑到大质量引力子的矢量分量。一旦包括矢量自由度，解耦极限中的有效作用包含无限数量的项。这些可以在物理上有趣的情况下重新求和，这导致标量和矢量模式之间的非多项式耦合。我们证明了这种有效的行动有自加速背景的解决方案，有一个非平凡的配置文件的向量场的可能性。然后，我们研究这些解决方案周围的波动，并表明，总是有一个鬼，如果背景矢量场存在。当背景矢量场被关闭时，鬼波可以避免，代价是进入强耦合区，其中矢量波动具有消失的动力学项。最后我们证明了裸宇宙学常数的引入并不改变以前的结论，并且在没有背景矢量场的情况下不会导致鬼模。
2011-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The formation and evolution of massive black hole seeds in the early Universe
跟踪高红移种子黑洞质量的演化到晚期，我们研究了今天可观察到的签名。这些巨大的初始黑洞种子形成于极高的红移，来自于前星系气体盘的直接坍缩。填充暗物质晕与种子形成这种方式，我们按照质量大会的历史，这些黑洞到目前为止，使用蒙特卡洛合并树的方法。利用这种形式主义，我们预测的黑洞的质量函数在高红移和目前的时间;在宇宙中的黑洞的综合质量密度;吸积黑洞的光度函数作为红移和散射的函数，在观察到的，当地的M-西格玛关系。比较“轻”种子模型的预测与这些大规模的种子，我们发现，显着的差异主要出现在低质量端的现今黑洞质量函数。然而，我们所有的模型都预测，低表面亮度，膨胀少的星系与大光盘是最不可能的网站形成的大规模种子黑洞在高红移。在高红移时，种子形成的效率直接影响z=0时星系中黑洞的占有率。这种效应在低质量星系中更为明显。这是这里研究的模型和人口III残留“轻”种子模型之间的关键区别。我们发现，存在着人口的低质量星系，不主机核黑洞。我们的预测的形状的M-西格玛关系在低质量端和增加散射最近得到证实的观测。
2011-04-25 astro-ph.CO
Entropy of the Universe and Hierarchical Dark Matter
我们讨论了暗物质和宇宙熵之间的关系，前提是暗物质以原始黑洞（PBH）的形式存在于一个质量等级的层次。最轻的一层是包括银河系在内的星系中的中等质量的PIMBH。位于银河系中心的超大质量黑洞属于第二层。我们推测存在第三层质量极大的PBH，比整个星系的质量还要大。我们讨论了鲁宾天文台和詹姆斯韦伯太空望远镜未来的观测。
2022-02-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The bias of the submillimetre galaxy population: SMGs are poor tracers of the most massive structures in the z ~ 2 Universe
人们经常声称，超密度的（甚至个别明亮的）亚毫米选择星系（SMG）追踪宇宙中最大质量的暗物质结构的组装。我们通过对莫斯科大剧院宇宙学模拟的模拟SMG目录进行细胞计数分析来测试这一说法，以研究SMG协会如何追踪底层暗物质结构。我们发现，SMG表现出相对复杂的偏见：一些地区的高SMG超密度不足的暗物质质量，和一些地区的高暗物质过密度不包含SMG。由于它们的稀有性，泊松噪声在固定的暗物质过密度下导致SMG过密度的散射。因此，亮度较低、数量较多的星系（即莱曼破裂星系类似物）组成的丰富星系团比SMG更好地追踪最高的暗物质过密度。即使平均而言，SMG星协也是最显著的暗物质过密度的相对较差的示踪剂，因为“缩小”：在z < ~2.5时，居住在最高暗物质过密度中的最大质量星系已经停止了它们的恒星形成，因此不再是SMG。在给定的红移下，在10%最大质量的超密度中，只有约25%包含至少一个SMG，并且不到百分之几包含一个以上的SMG。
2015-07-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Dearth of Compact, Massive, Red Sequence Galaxies in the Local Universe
利用斯隆数字巡天（SDSS;数据发布7）的数据，我们已经进行了一个搜索的本地类似的非常紧凑，巨大的，静止的星系已被确定在z > 2。我们发现，不完整性是这样的紧凑的星系，特别是低红移（z < ~0.05）的SDSS光谱目标选择算法的结果关注。我们已经确定了63个0.066 < z < 0.12的大质量红色序列星系，它们比中等大小-质量关系小2倍或更多。与维里定理的预期一致，这些星系的质量-速度色散关系的中值偏移为0.12 dex。我们没有发现任何星系的大小和质量可以与z ~ 2观测到的星系相比，这意味着同动数密度（在固定大小和质量下）减少了5000倍以上。这一结果不能用不完整性来解释：在0.066 < z <0.12时，对于在高红移下看到的大小和质量的星系，SDSS光谱样本通常应该是~75%完整，尽管对于非常小的星系，它可能低至~ 20%。为了证实SDSS中没有这种致密的大质量星系不是光谱选择效应，我们也在SDSS光度表中寻找这样的星系，使用光度红移。虽然我们确实发现了对大质量紧凑星系的偏见的迹象，但这种分析表明，SDSS光谱样本在我们考虑的范围内最多缺少几个物体。接受高红移的结果，很明显，大质量星系必须在z<2的范围内经历显著的结构演化，才能与在本地宇宙中看到的人口相匹配。我们的研究结果表明，一个高度随机的机制，如主要的合并不能成为这种强大的规模演变的主要驱动力。
2009-07-27 astro-ph.CO
Massive sterile neutrinos in the early universe: From thermal decoupling to cosmological constraints
我们考虑相对较重的中微子$ν_H$，主要是对无菌状态$ν_s$的贡献，其质量在10 MeV $\lesssim m_s \lesssim m_π \sim 135$ MeV范围内，这是在早期宇宙中涉及活跃中微子的碰撞过程中热产生的，并在QCD相变后冻结。如果这些中微子在主动中微子去耦后衰变，它们会产生额外的中微子辐射，但也有助于熵产生。因此，它们改变了中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数的值，例如通过宇宙微波背景（CMB）测量的，以及影响原始核合成（BBN），特别是${}^4$ He的产生。我们提供了一个详细的说明有关玻尔兹曼方程的解决方案。我们还确定了当前普朗克卫星数据所允许的参数空间，并预测了未来第4阶段地基CMB观测所探测的参数空间，预计将匹配或超过BBN灵敏度。
2021-07-31 astro-ph.CO hep-ph
Insights from HST into Ultra-Massive Galaxies and Early-Universe Cosmology
本文通过分析HST的紫外星系光度函数数据，指出任何为解释JWST超大质量星系而对$Λ$CDM模型进行的修改均与HST观测冲突，从而排除了JWST星系数量超载问题的宇宙学解释。
2024-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Manticore-Local Cluster Catalogue: A Posterior Map of Massive Structures in the Nearby Universe
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本文基于Manticore-Local后验集构建了附近宇宙中大质量结构的公开目录，通过后验估计提供质量、位置和速度的可靠信息，并通过Planck热SZ测量验证了系统的质量趋势。
2026-03-16 astro-ph.CO
Wind Models for Very Massive Stars in the Local Universe
一些研究声称恒星的质量上限为150 Msun。一个经常被忽视的因素是，由于质量损失，最大质量恒星的当前质量和初始质量之间可能存在显着差异。质量上限可能更高，可能超过200 Msun。然而，只要对接近爱丁顿（=伽马）极限的质量损失只有有限的定量知识，质量上限的问题就仍然不确定。出于这个原因，我们提出了质量损失的预测，从蒙特卡罗辐射转移模型非常大的恒星高达300 Msun。使用我们新的动力学方法，我们发现一个向上的转折或“扭结”的质量损失与伽马依赖，在我们的模型风变得光学厚的点。这是第一个质量损失的预测，从光学薄O-星风光学厚沃尔夫-拉叶风的过渡已经解决。
2011-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of a massive object on an expanding universe
一个基于四元数的程序被提出来求解球对称系统的爱因斯坦场方程;这个方法首先由Lasenby等人用几何代数的语言讨论。该方法被用来获得度量描述一个质点在一个空间平坦，开放和封闭的膨胀宇宙分别。在空间平坦的情况下，一个简单的坐标变换相关的度量相应的一个由McVittie。尽管如此，我们使用非共动（“物理”）坐标大大方便了物理解释。对于开放和封闭的宇宙，我们的度量描述了不同的时空，相应的McVittie度量，我们相信后者是不正确的。在封闭的情况下，我们的度规在宇宙的对跖点处具有像质量。我们计算的测地线方程的空间平坦的度量和解释他们。对于牛顿极限下的径向运动，作用在测试粒子上的力由通常的$1/r^2$向内分量和宇宙学分量组成，该分量与$r$成比例，当宇宙膨胀加速（减速）时向外（向内）。对于标准的$Λ$ CDM和谐宇宙学，宇宙力在大约$z\approx 0.67$处反转方向。我们还推导出一个不变的完全广义相对论的表达式，适用于任意球对称系统，所需的力保持一个测试粒子在相对于中心质点静止。
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Black Hole in the accelerating Universe approaching the future singularity -- Possible origin of (super-)massive black holes
本文构造了嵌入膨胀宇宙的动力学黑洞精确解，发现黑洞随宇宙膨胀而增长，可解释超大质量黑洞、大质量黑洞及暗物质起源，并研究了未来奇点附近黑洞热力学与潮汐行为，提出球面奇点的新型未来奇点。
2025-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evidence of strong quasar feedback in the early Universe
大多数理论模型都引用类星体驱动的外流来抑制大质量星系中的恒星形成，这种反馈机制需要解释在本地宇宙中观察到的古老和被动星系的人口。在z=2处发现大质量、古老和被动的星系，意味着这样的类星体反馈到宿主星系上必须在很早的时候就开始工作，接近再电离时期。我们在SDSSJ 114816.64 +525150.3中观测到[CII] 158 μ m跃迁，z=6.4189，是已知最遥远的类星体之一。我们探测到这条线的宽翼，追踪类星体驱动的大规模外流。这是有史以来探测到的最遥远的大规模外流，很可能是追踪长期以来一直在寻找的类星体反馈，这种反馈已经在早期宇宙中发挥作用。外流在大约16千秒差距的尺度上被边缘化，这意味着外流可以真正影响整个星系，正如类星体反馈模型所要求的那样。推测出的外流速率为dM/dt > 3500 Msun/yr，是迄今发现的最高值，以这个速率，外流可以在几百万年内清除宿主星系中的气体，从而抑制恒星的形成。
2012-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Classical and quantum massive cosmology for the open FRW universe
在开放的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）空间背景下，我们在最近提出的非线性大质量引力理论框架下研究了经典和量子宇宙学模型。虽然存在于这个理论中的限制阻止它承认平坦和封闭的FRW模型作为它的宇宙学解，但对于开放的FRW宇宙，情况并非如此。我们已经证明，无论是在没有物质的情况下，还是在存在理想流体的情况下，这种理论的经典场方程都采用开放的FRW模型的物理解，其中质量项表现为宇宙学常数。这些经典解由两个可区分的分支组成：一个是接触宇宙，它趋向于未来的零尺寸奇点，而另一个是膨胀宇宙，它有一个过去的奇点，它从那里开始演化。一个经典的禁止区域将这两个分支彼此分开。然后，我们采用熟悉的正则量子化程序在给定的宇宙学设置，以找到宇宙学波函数。我们使用所得到的波函数来研究由于量子效应而避免经典奇异性的可能性。结果表明，标度因子的量子期望值，虽然他们有收缩或膨胀阶段，像他们的经典同行，是不是彼此断开。事实上，经典的禁区可能被一个反弹周期所取代，在这个反弹周期中，标度因子从收缩时期反弹到膨胀时期。利用量子力学的玻姆方法，我们还计算了与系统有关的玻姆轨线和量子势，它们的分析表明，质量项对宇宙动力学的直接影响。
2012-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The effect of an expanding universe on massive objects
我们提出了一些天体物理学的后果的度量的质点在膨胀的宇宙在Nandra，Lasenby和霍布森，和相关的不变表达式的力保持测试粒子在相对于中心质量静止。我们专注于膨胀的宇宙对星系和星系团规模的大质量物体的影响。使用牛顿和广义相对论的方法，我们确定了两个重要的时间依赖性的物理半径为这样的对象时，宇宙膨胀加速。第一半径$r_F$是测试粒子上的总径向力为零的半径，其也是围绕中心质量$m$的最大可能圆形轨道的半径，并且在该半径处气体压力及其梯度为零。第二个半径$r_S$，即\approx r_F/1.6 $, is that of the largest possible stable circular orbit, which we interpret as the theoretical maximum size for an object of mass $ m $. In contrast, for a decelerating cosmological expansion, no such finite radii exist. Assuming a cosmological expansion consistent with a $ Λ$CDM协调模型，在目前的时间里，我们发现这些半径对星系和星系团的典型尺寸都有明显的限制。对于星系，我们还发现，这些半径同意密切与零附近的星系，P…
2012-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Dark Stars: A New Study of the FIrst Stars in the Universe
我们提出，宇宙历史上恒星演化的第一阶段可能是暗星（DS），由暗物质加热而不是核聚变提供动力。弱相互作用的大质量粒子，可能是它们自己的反伴子，在第一批恒星内部聚集并湮灭，产生一个可以为恒星提供能量的热源。一个新的恒星阶段的结果，暗星，由暗物质湮灭提供动力，只要有暗物质燃料，寿命从数百万到数十亿年。我们发现第一批恒星在DS阶段非常明亮（$\sim 10^6 L_\odot$）和凉爽（$T_{surf} < 10,000$ K），并成长为非常大的质量（太阳质量的500-1000倍）。这些结果与没有DM加热时的标准图像有明显的不同，后者的最大质量约为140 $M_\odot$，温度要高得多（$T_{surf} > 50,000$ K）;因此DS在观测上应该与标准的Pop III星不同。一旦暗物质燃料耗尽，DS就变成了一颗重的主序星;这些恒星最终坍缩形成大质量黑洞，可能为早期观测到的超大质量黑洞提供了种子，也为最近的ARCADE数据和中等质量的黑洞提供了解释。
2009-02-28 astro-ph.CO
Journey to the M_BH -sigma relation: the fate of low mass black holes in the Universe
本文探讨了黑洞质量和速度色散随红移的经验关联的建立和演化。我们跟踪的增长和吸积历史的大规模黑洞从高红移开始使用两种播种模型：（i）人口III残留物，和（ii）大量的种子直接气体崩溃。虽然种子最初并不满足$M_{\rm BH} - σ$关系，相关性的建立和保持在任何时候，如果自我调节吸积情节与重大合并。$M_{\rm BH} - σ$关系的大质量端较早建立，并且较低质量的MBH随时间迁移。MBH如何向关系迁移，关系的斜率和分散度都取决于播种模型以及所采用的自我调节处方。我们期望通量限制AGN调查和LISA选择吸积和合并MBH分别已经迁移到$\msigma$关系。这是一个结果，主要合并是更常见的在高红移的最大质量，偏见，星系锚定的$\msigma$关系早期。我们还预测存在大量的低质量的“隐藏”MBHs在高红移，可以很容易地逃脱检测。此外，我们发现，如果MBH种子是大规模的，$\sim 10^5 M_{\odot}$，低质量端的$\msigma$的朝向这个渐近值，创建一个特征“羽流”。
2009-08-21 astro-ph.CO
Bounce and cyclic cosmology in extended nonlinear massive gravity
本文研究了在广义非线性大质量引力支配下的非奇异反弹和循环宇宙学演化，其中引力子质量被提升为标量场势。该理论的额外自由度可能导致某些能量条件的违反，并通过两种不同的机制驱动周期性：要么在给定的Stuckelberg标量函数下使用适当选择的标量场势，要么在给定的标量场势下使用适当选择的Stuckelberg标量函数。我们的分析表明，扩展的非线性大质量引力可以显著改变宇宙早期和晚期的演化。
2012-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
