Implications of hydrodynamical simulations for the interpretation of direct dark matter searches
近年来,像银河系这样的星系的真实流体动力学模拟已经成为可能,从而能够可靠地估计太阳附近的暗物质密度和速度分布。我们在这里回顾流体动力学模拟的状态和它们的影响,直接暗物质搜索的解释。我们特别关注:识别类银河系星系的标准;重子物理学对暗物质速度分布的影响;可能存在的子结构,如团块,流,或暗盘;以及对直接检测暗物质与标准和非标准相互作用的影响。
2017-07-19 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological imprints of non-thermalized dark matter
非热化的暗物质是广泛研究的弱相互作用大质量粒子的宇宙学可行的替代品。我们研究了由冻结和superWIMP产生以及两者结合所引起的暗物质相空间分布的演化。利用我们在CLASS中的实现,我们研究了由Lyman- $α$森林观测约束的物质功率谱上的宇宙学印记。对于一个显式的彩色$t$通道介质模型的例子,我们探讨了宇宙学允许的参数空间,突出莱曼- $α$约束与大爆炸核合成和大型强子对撞机的相互作用。
2021-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Relaxation through the Dark Axion Portal
暗轴子入口是类轴子粒子与暗光子的耦合,暗光子与可见光子动力学混合。我们展示了这个门户网站,当应用到松弛,可以导致宇宙学松弛的弱尺度使用暗光子生产。关键的逆反应机制涉及施温格效应:只要电弱对称性未被破坏,携带暗毫电荷的无质量标准模型费米子的施温格产生会抑制暗光子的产生。一旦电弱对称性被打破,费米子获得质量,抑制被解除。一个增强的暗光子耗散,然后陷阱的弛豫在一个自然的小弱标度。因此,我们的模型提供了一个新的联系之间的现象学暗轴子门户,暗光子,希格斯质量的层次问题。
2022-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Constraints on Very Dark Photons
我们探索的宇宙学后果的动力学混合暗光子的质量在1 MeV和10 GeV之间,和一个有效的电磁精细结构常数小到$10^{-38}$。我们计算了这些暗光子在早期宇宙中的冻结丰度,并探讨了后期衰变对BBN和CMB的影响。这导致对质量$m_V$与动力学混合参数$κ$的参数空间的新约束。
2014-07-10 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmological Evolution of Light Dark Photon Dark Matter
光暗光子受到各种等离子体效应的影响,例如德拜屏蔽和共振振荡,这可能导致比传统冷暗物质候选者经历的更复杂的宇宙演化。保持暗光子暗物质的历史一致性需要确保宇宙早期$\textit{(i)}$中存在的超热丰度在CMB形成后不会显著偏离,并且$\textit{(ii)}$在BBN之后不会过度泄漏到标准模型等离子体中。我们指出,非共振吸收的作用,这是以前被忽略的宇宙学研究中的暗物质候选人,产生强约束暗光子暗物质的质量低至$10^{-22}$ eV。此外,我们发现,共振转换后的暗光子复合可以产生过度加热的IGM,这是能够过早地再电离氢和氦,留下一个明显的印记上的Ly $-α$森林和CMB的集成光学深度。我们的限制超过现有的宇宙学界限超过五个数量级,在广泛的暗光子质量。
2020-03-25 astro-ph.CO hep-ph
Possible Implications of Asymmetric Fermionic Dark Matter for Neutron Stars
我们考虑了费米子非对称暗物质对由普通重子和暗费米子组成的“混合中子星“的影响。我们找到了一些例子,在一定范围内的暗费米子质量-当它小于普通重子-这样的系统可以达到更高的质量比普通(“纯”)中子星允许的最大值。这是一个简化的,启发式的牛顿分析框架内与非相互作用的粒子和通过广义相对论的数值计算,在一定的假设下的暗物质状态方程。我们的工作适用于各种暗费米子模型,如镜像物质模型和其他模型的暗费米子有自我相互作用。
2013-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射(CMB)和斯隆数字巡天(SDSS)Lyman- $α$ forest数据,给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动,除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼,我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性(对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$),相反,暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Boosting Assisted Annihilation for a Cosmologically Safe MeV Scale Dark Matter
辅助湮灭通过一对暗物质和标准模型态之间的新型湮灭产生热亚GeV暗物质,称为“辅助”。我们表明,根据辅助和暗物质之间的质量等级,可以有一个抑制或有效的截面的提升。这种增强使$\mathcal{O}(100)$兆电子伏尺度的暗物质与微扰耦合的可能性,饱和的遗迹密度估计,而相对绝缘的宇宙学约束,如大爆炸核合成和宇宙微波背景。
2019-05-24 astro-ph.CO hep-ph
A few cosmological implications of tensor nonlocalities
我们考虑包含张量非定域性的非定域引力理论。我们表明,在宇宙学的背景下,张量nonlocals,不像标量的,一般引起增长模式。详细研究了一个含二次曲率项的显式算例。最近提出的非局部宇宙学模型的可能后果在文献中也进行了讨论。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Modified Dark Matter with Galaxy Clusters: Does Dark Matter know about the Cosmological Constant?
我们讨论的可能性,冷暗物质的质量分布包含信息的宇宙学常数,这样的信息约束冷暗物质(CDM)的性质。我们称这种方法为修正的暗物质(MDM)。特别是,我们研究的能力MDM解释观测到的质量分布的13个星系团。从引力热力学的一般参数,我们提供了一个理论上的理由,我们的MDM质量配置文件,并成功地比较它的NFW质量配置文件在集群和星系尺度。我们的研究结果表明,CDM质量分布确实包含信息的宇宙学常数在一个非平凡的方式。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gravitational Production of Superheavy Dark Matter and Associated Cosmological Signatures
我们研究了超哈勃质量暗物质在极早期宇宙中的引力产生。我们首先回顾最简单的情况下,暗物质主要是在慢卷膨胀。然后,我们继续考虑暗物质在暴胀和随后的宇宙演化之间的过渡期产生的情况。分别研究了光滑过渡和突变过渡的极限。计算了遗迹丰度和宇宙对撞机信号。
2019-03-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Conversion of Gravitons into Dark Photons in Cosmological Dark Magnetic Fields
众所周知,在宇宙磁场存在的情况下,引力子可以转换为光子,反之亦然。我们在原子暗物质的背景下研究这个转换过程。在这种情况下,我们可以期待宇宙学暗磁场,这是从宇宙微波观测的严格约束自由。我们发现引力子在宇宙暗磁场中可以有效地转化为暗光子。引力子-暗光子转换效应可能为超高频引力波的研究打开新的窗口。
2018-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Transient dark energy, cosmological constant boundary crossing and dark energy $w(z)$ data fits
阐述了将声速模型化为状态方程参数函数的暗能量的形式化。介绍了一个能详细研究宇宙学常数边界穿越的具体模型,并给出了模型动力学的解析解。它表明如何在特定的参数制度暗能量可以是一个瞬态现象。它进一步展示了如何重现的暗能量$w(z)$的观测数据最近适合的模型的具体功能。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Future CMB cosmological constraints in a dark coupled universe
作为正在进行的普朗克实验的宇宙微波背景卫星任务预计将对广泛的宇宙学参数提供最强的约束。然而,当把宇宙学常数作为暗能量成分的假设去掉时,这些约束可能会减弱。在这里,我们表明,这将确实是这种情况下,存在着一个耦合之间的暗能量和暗物质流体。特别是,当引入暗耦合时,冷暗物质密度和解耦时的角直径距离等关键参数的预期误差明显更大。我们表明,这将是未来的卫星任务,EPIC的情况下,除非CMB透镜提取进行。
2010-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Signatures of Superheavy Dark Matter
我们讨论了两种可能的情况,即曲率机制和暗物质密度调制,在那里超重暗物质的引力产生的非高斯信号可以被增强和观察。在这两种情况下,超重的暗物质耦合到一个额外的光场作为中介。在导数耦合的情况下,光场诱导的非高斯性可以很大,这可以为超重暗物质的存在提供暴胀的证据。
2020-02-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe
轴子在弦论中似乎无处不在,其中一些可能是由重标量衰变产生的非热,有助于暗辐射。研究了在原初磁场存在下,由轴子暗辐射通过轴子-光子转换产生的光子的各种宇宙学效应,导出了轴子-光子耦合与原初磁场结合的严格约束.
2013-08-28 astro-ph.CO hep-ph 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
Tracker phantom field and a cosmological constant: dynamics of a composite dark energy model
在这项工作中,我们研究跟踪幻影暗能量模型的标量势的一般参数化。我们的分析还考虑了幻影场和宇宙学常数作为暗能量成分的情况。对当前宇宙学观测的详细统计分析表明,由于幻影暗能量的存在,哈勃参数的值有所增加,但并不能完全缓解哈勃张力。我们使用贝叶斯方法的结果表明,一个决定性的证据,有利于幻影场的积极宇宙学常数,虽然一个负的宇宙学常数的可能性不能排除隐藏在黑暗的部门。
2021-05-15 astro-ph.CO
Light-cone observations and cosmological models: implications for inhomogeneous models mimicking dark energy
宇宙学观测量被用来构建宇宙学模型。由于宇宙学观测仅限于光锥,因此固定数量的可观测量(即使测量到任意精度)在没有额外假设或考虑的情况下可能无法唯一确定宇宙学模型。构造一个球对称的,非均匀的宇宙学模型,精确地再现作为红移的函数的光度距离和光锥质量密度作为红移的$Λ$ CDM模型的函数的处方,以深入了解如何非均匀的宇宙学模型可能模仿暗能量模型。
2009-11-19 astro-ph.CO
Scalar perturbations in cosmological models with dark energy - dark matter interaction
在暗能量和暗物质相互作用的模型框架下研究了标量宇宙学扰动。除了这些成分,非均匀宇宙应该充满了标准的非相互作用的成分对应于传统的$Λ$ CDM模型。相互作用项以暗扇区能量密度与演化系数的线性组合的形式选择。离散宇宙学的方法,并推导出强大的理论约束的模型的参数。与观测数据进行了简要比较。
2015-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Model-independent Gamma-ray Bursts Calibration and its Cosmological Constraint to Dark Energy
到目前为止,伽马射线暴的红移可以扩展到$z\sim 8$,使其成为Ia超新星(SN Ia)暗能量的补充探针。然而,伽玛暴的校准仍然是一个很大的挑战,当它们被用来约束宇宙学模型。虽然伽玛暴的绝对星等仍然未知,但伽玛暴相关斜率可以作为一个有用的约束暗能量在一个完全独立的宇宙学模型的方式。本文采用Wang提出的与模型无关的距离测量方法,利用109个伽玛暴事件,通过所谓的Amati关系计算了它们的值。然后,以$Λ$ CDM模型为例,利用得到的模型无关距离对模型进行约束。
2012-04-21 astro-ph.CO
Spinor Dark Energy and Cosmological Coincidence Problem
最近,所谓的Elko旋量场被认为是暗能量的候选者。它是一个非标准旋量,具有不寻常的性质。当埃尔克旋量场被用于宇宙学时,它的不寻常性质可能会带来一些有趣的结果。本文用动力系统方法讨论了旋量暗能量模型中的宇宙学符合问题。我们的结果表明,在旋量暗能量模型的研究中,宇宙学的符合问题应该得到重视。
2010-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On cosmological signatures of baryons-dark energy elastic couplings
我们考虑了一个暗能量和重子在没有任何能量转移的情况下动态耦合的情况。在这种情况下,背景宇宙学是不受影响的,在微扰水平,耦合只出现通过相应的暗能量和重子的欧拉方程。然后,我们探讨了这种情况下的一些现象学后果和他们的签名在几个宇宙学观测。特别是,我们展示了它抑制宇宙结构生长的能力。我们还约束模型的参数与宇宙学数据,并表明,暗能量与重子的相互作用在宇宙学尺度上是温和的青睐。
2020-05-12 astro-ph.CO
Cosmological Dark Matter Amplification through Dark Torsion
一个宇宙学的方法的基础上考虑的宇宙背景与非零扭矩示出,以给出一个选项来解释一个可能的幻影演化,不排除根据目前的观测数据。我们修改了一些方面的扭转的正式计划,并根据他们,我们开发了一个形式主义,这可能是一个有趣的替代探索宇宙学。
2020-04-13 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
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
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
Cosmological Simulations of Multi-Component Cold Dark Matter
暗物质的性质是未知的。许多暗物质候选者都是量子混合粒子,但这种性质从未在宇宙学中得到解释。在这里,我们通过广泛的$N$ -体宇宙学模拟从第一性原理探索这种可能性,并证明了双组分暗物质模型与所有尺度的观测数据一致。在模拟中发现的暗物质晕中心的子结构的大量减少和密度分布的平坦化可以同时解决现代宇宙学的几个突出难题。该模型分享了“为什么是现在?“对所有自交互模型进行微调警告。对直接和间接探测暗物质的实验进行了预测。
2015-02-12 astro-ph.CO
Dark Radiation in extended cosmological scenarios
最近的宇宙学数据提供了一个“黑暗”的相对论背景在高统计意义的证据。然而,根据相对论自由度Neff的数量进行参数化,目前的数据似乎表明比基于三个活跃中微子的标准场景中预期的值更高。这种暗辐射成分的特征不仅在于其丰度,而且还在于其聚集特性,如其有效声速和粘度参数。因此,利用当前和未来的宇宙微波背景辐射数据,研究暗辐射性质与暗能量状态方程或标量谱指数的运行等关键宇宙学参数之间的相关性是至关重要的。我们发现,暗辐射的粘度参数不同于他们的标准值可能会被误解为一个不断发展的暗能量组件或作为一个运行的光谱指数的功率谱的原始波动。
2012-06-01 astro-ph.CO
Cosmological implications of Geometrothermodynamics
我们利用几何热力学的形式主义推导出热力学系统的一系列基本方程。结果表明,所有这些基本方程可以用来在相对论宇宙学的背景下,得到不同的情况下,其中包括标准的宇宙模型,一个统一的模型,暗能量和暗物质,和一个有效的暴胀模型。
2013-02-20 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological and Astrophysical Implications of the Sunyaev-Zel'dovich Effect
Sunyaev-Zel'dovich效应为宇宙学和宇宙结构形成提供了有用的探索。近年来,它的测量在质量和数量上都有了迅速的进步。在这篇综述中,我们概述了宇宙学和天体物理学的影响,最近和不久的将来的观测效果。它们包括测量宇宙微波背景辐射温度的演化、距离-红移关系到高红移、星系团的计数和功率谱、团内等离子体的分布和动力学以及宇宙的大尺度运动。
2014-04-03 astro-ph.CO
Cosmological Implications of the Bekenstein Bound
根据雅各布·贝肯斯坦的开创性贡献对“全息时空”进行简要回顾。
2018-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Irreversible thermodynamic description of interacting dark energy - dark matter cosmological models
本文在开放系统的不可逆热力学框架下研究了暗能量和暗物质之间的相互作用。我们将暗能量和暗物质看作是均匀平坦各向同性Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中相互作用的两组分(标量场和“普通”暗物质)宇宙流体。开放系统的热力学与引力场方程一起应用于双组分宇宙流体,导致了基本暗能量-暗物质相互作用理论的推广,其中衰变(创建)压力被明确地认为是宇宙流体应力-能量张量的一部分。具体模型描述相干振荡标量波,导致高粒子生产在振荡周期的开始,和模型与恒定的势能标量场被认为是。进一步,得到了考虑暗能量-暗物质相互作用的引力场方程的精确解和数值解。
2013-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Simulation for Fuzzy Dark Matter Model
模糊暗物质(FDM),受到弦论的启发,最近成为暗物质的热门候选者。FDM的静止质量被认为是$\sim 10^{-22}$ eV,并且相应的德布罗意波是$\sim 1$ kpc。因此,FDM的量子效应在结构形成中起着重要作用。为了研究FDM模型中宇宙结构的形成,介绍了几种模拟技术。本文综述了FDM模型宇宙学模拟的现状和挑战。
2019-01-07 astro-ph.CO
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
Dark energy in thermal equilibrium with the cosmological horizon?
根据黑洞热力学对宇宙学框架的推广,有可能定义宇宙视界的温度。关于暗能量与视界之间的热平衡假说一直被许多学者所考虑。我们发现这个假设对宇宙流体之间的能量转移率($Q_i$)的限制,假设视界的温度具有$T=b/2πR$的形式,其中$R$是视界的半径。我们更具体地考虑两种类型的暗能量:全息暗能量(HDE)和具有恒定EoS参数的暗能量($w$ DE)。在每种情况下,我们表明,对于一个给定的半径$R$,有一个独特的长期$Q_{de}$是一致的热平衡。我们还考虑的情况下,除了暗能量,其他流体(冷物质,辐射)是在热平衡的地平线。我们发现,这所需的相互作用项通常会违反能量守恒($\sum_i Q_i=0$)。
2013-09-09 astro-ph.CO
Unified dark matter and dark energy description in a chiral cosmological model
通过对二分量手征宇宙学模型中场的动能的分析,给出了暗物质和暗能量的呈现方式。为了将暗物质和暗能量的动力学相互作用与观测数据联系起来,我们发展了手征度规分量$h_{22}$和(自)相互作用势$V$的重建方法。对$h_{22}$和$V$进行了早期和后期充盈重建。该模型也与$ΛCDM$模型进行了比较。
2014-04-23 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
Instabilities in dark coupled models and constraints from cosmological data
耦合的暗物质-暗能量系统在早期和大尺度下会发生非绝热不稳定性。在这些程序中,我们考虑两个参数化的暗区相互作用。在第一个中,能量动量转移4-矢量平行于暗物质4-速度,而在第二个中,能量动量转移4-矢量平行于暗能量4-速度。在这些情况下,遭受非绝热不稳定性的耦合模型可以被识别为通用耦合Q和暗能量状态方程的函数。在我们的分析中,我们不涉及任何特定的宇宙场。然后,我们面对一个可行的模型,其中的相互作用是直接成正比的暗能量密度和哈勃速率参数最近的宇宙学数据。在这个框架中,我们表明,暗耦合和几个宇宙学参数之间的相关性允许一个更大的中微子质量比在非耦合模型。
2009-11-17 astro-ph.CO
Testing bound dark energy with cosmological parameter and fundamental constant evolution
一种新的束缚态暗能量(BDE)宇宙学被提出,其中暗能量是大爆炸后几十年凝聚的轻介子场之间的束缚能。据报道,正确的暗能量密度出现使用粒子物理学没有微调。仅这一点就使得BDE宇宙学值得进一步研究。这项工作着眼于宇宙学参数的演化和基本常数的值,以确定宇宙学的预测是否与观测相一致的晚时间BDE预测。这项工作考虑的时间段之间的比例因子为0.1和1.0。一个模型BDE宇宙学被认为是与当前的宇宙学参数值在观测范围内。计算使用了三个不同的值,即接近负一的当前暗能量状态方程。所有这三种情况下产生的宇宙学参数和基本常数的演化与观测约束一致。BDE和宇宙学参数之间的解析关系的开发,以确保一组一致的参数。
2019-10-10 astro-ph.CO
Exact cosmological solutions of models with an interacting dark sector
在这项工作中,我们扩展了一阶形式主义的宇宙模型,提出了一个费米子和标量场之间的相互作用。描述充满相互作用的暗能量和暗物质的宇宙的宇宙学精确解已经获得。已经发现了早期减速膨胀随后后期加速膨胀的可行宇宙学解,特别是在过去呈现出暗物质成分占主导地位而在未来呈现出暗能量成分占主导地位的宇宙学解。在另一种情况下,暗能量单独是两个时期的原因,类似于Chaubergin气体的情况。也得到了完全加速的解。
2012-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological N-body simulations with generic hot dark matter
在宇宙学N体模拟中,我们计算了一般费米和玻色子热暗物质组分的非线性效应。对于亚电子伏特的质量,由热自由流引起的非线性功率谱抑制类似于大质量中微子,而对于大于1eV的质量,非线性相对功率抑制小于线性理论。此外,我们发现,在非线性制度,可以映射到玻色子模型,通过执行一个简单的转换。
2017-05-31 astro-ph.CO
Cosmological constraints on Lorentz Invariance violation in gravity and dark matter
这个简短的贡献是专门从洛伦兹不变性的引力和暗物质偏差的现象学后果。我们将讨论宇宙学观测量和来自天体物理和宇宙学数据的电流约束的主要影响。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy and Normalization of the Cosmological Wave Function
从量子宇宙学的角度研究了暗能量。发现只有当存在暗能量时,再加上适当的正规序因子$q$,宇宙学波函数才能正规化。这一令人感兴趣的观察可能需要进一步注意。
2016-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing Dark Energy : A Comparison of Cosmological Parameters
为了获得关于暗能量本质的信息,人们提出了大量的宇宙学参数。在这项工作中,我们研究了这些不同的参数在区分暗能量的理论模型,使用目前可用的超新星(SNe)的数据,和未来的观测模拟的功效。我们发现,目前的数据并没有把强大的约束暗能量的性质,无论使用的宇宙学参数。对于未来的数据,我们发现,虽然减速参数可以准确地重建一些暗能量模型,它是无法区分不同的暗能量模型,因此限制了它的有用性。物理参数,如状态方程的暗能量,或暗能量密度做好重建和歧视,如果物质密度是已知的高精度。然而,物质密度的不确定性降低了这些参数的功效。最近提出的一个参数,Om(z),从SNe数据的一阶导数构造,在区分暗能量的不同理论模型方面非常有效,并且具有不依赖于物质密度值的额外优势。因此,我们发现,一个宇宙学参数构造的数据的一阶导数,其中的暗能量的理论模型是足够远离彼此,这是独立的物质密度,在重建暗能量从SNe数据表现最好。
2010-12-07 astro-ph.CO
Asymptotically safe gravity as a scalar-tensor theory and its cosmological implications
本文研究了Einstein-Hilbert截断下的渐近安全引力,考虑了引力常数和宇宙学常数的重整化群运行。我们证明了该理论的经典行为等价于一类Brans-Dicke参数为零的Jordan-Brans-Dicke理论,势由重整化群方程决定.该理论可以重新表述为$f(R)$理论。在最简单的宇宙学的情况下,我们发现大-场暴胀的解决方案,普朗克尺度附近的有效场论的描述打破。最后,我们通过宇宙学扰动理论讨论了运行引力常量对背景动力学的影响。我们表明,与广义相对论的兼容性需要从运行的引力常量的应力能量张量的贡献,以考虑在微扰分析。
2011-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological dynamics of multifield dark energy
我们用数值和解析的方法探讨了具有高度非测地线或“旋转”场空间轨迹的多场暗能量的背景宇宙动力学。这些扩展的标准单场精粹具有吸引人的理论特征和可观察到的差异,从宇宙学标准模型。在宇宙学背景的水平上,我们进行了相空间分析,并确定了近似的吸引子与后期的时间加速范围广泛的初始条件。专注于两个类的场空间几何,我们得到的参数空间上的界限,要求可行的后期时间加速和梯度不稳定性的情况下,以及从德西特沼泽地猜想。
2022-10-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bimetric gravity doubly coupled to matter: theory and cosmological implications
一个幽灵的重力理论与两个动力学度量都耦合到物质是一致的和可行的。它的宇宙学意义进行了研究,和模型,特别是在部分无质量的重力的情况下,被发现可以解释宇宙加速,而不诉诸暗能量。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
ALP Dark Matter, Cosmological Magnetic Fields and the Direct Collapse Black Hole Formation Scenario
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);McGill University(麦吉尔大学)
本研究探讨ALP暗物质与宇宙磁场相互作用如何产生足够的里曼-韦纳光子通量,从而支持直接坍缩黑洞形成模型。
2026-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological anisotropy from non-comoving dark matter and dark energy
我们考虑一个宇宙学模型,其中宇宙的两个主要流体成分,暗能量和暗物质,以不同的四速流动。这种宇宙学配置相当于一种各向异性流体,以四速膨胀,这是两种流体四速的适当组合。单一宇宙流体的能量密度大于两种理想流体的能量密度之和,即,暗能量和暗物质,并包含一个校正项,由于各向异性产生的四个速度的差异。在Bianchi I型几何条件下,得到了双流体各向异性宇宙模型的引力场方程.在均匀各向同性Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker型宇宙学背景中,假设暗能量和暗物质的非共动引起小扰动,且各向异性参数很小,得到了由两个主要分量的非共动性质引起的宇宙学扰动方程.对于指数和幂律背景的宇宙膨胀,我们得到了度规扰动的时间演化。因此,如果暗能量和暗物质的四个速度之间存在微小的差异,宇宙将获得一些各向异性特征,其几何形状将偏离标准FLRW。事实上,最近的普朗克结果表明,在宇宙中的内在大尺度各向异性的存在不能被排除{ \it先验},所以在这项工作中提出的模型可以被认为是一个合理的和可行的工作假设。
2013-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological extra dimensions can mimic dark matter I. Dark matter in galaxies
University of Urbino Carlo Bo(乌尔比诺卡洛博大学)
本研究提出含空间依赖半径紧致化额外维度的n+4维度规模型,可重现旋涡星系旋转曲线,拟通过六项实验验证其模拟星系暗物质的假设。
2026-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter and Dark Energy Interactions: Theoretical Challenges, Cosmological Implications and Observational Signatures
暗物质和暗能量相互作用的模型已经被提出来解决巧合问题。我们回顾的动机需要引入这样的相互作用,它的背景动力学的影响,以及它如何修改的线性扰动的演变。我们使用最新的观测数据来测试模型,我们发现这种相互作用与当前的天文学和宇宙学数据是兼容的。最后,我们描述了即将到来的数据集,从当前和未来的设施,正在建设或设计,将允许更清楚地了解暗区的物理。
2016-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The oscillating dark energy and cosmological Casimir effect
讨论了动力学宇宙学Casimir效应对幻影(常数$w$)和振荡宇宙的作用。它明确表明,它的作用是不是必不可少的大撕裂奇点附近。然而,卡西米尔流体的考虑使得比例因子更快地接近Rip时间。撕裂时间本身也可能改变。
2010-06-09 astro-ph.CO gr-qc