Vector dark radiation and gravitational-wave polarization
我们考虑共形矢量模型，可以发挥的作用，宇宙学的暗辐射组件。我们分析了在这个矢量背景下的引力波的传播，发现在大尺度下张量传递函数的抑制。我们还发现，虽然宇宙学的背景度规是各向同性的，各向异性的印记在张量功率谱。此外，背景矢量场的存在诱导了引力波背景的净偏振，并且对于矢量场的某些配置，诱导了线偏振到圆偏振的转换。我们还表明，这种影响也存在于更一般的潜在条款的向量模型。
2022-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Boltzmann hierarchy for the cosmic microwave background at second order including photon polarization
非高斯性和B模式偏振是宇宙微波背景特别有趣的特征，因为--至少在宇宙学的标准模型中--它们在宇宙学扰动理论中的唯一一阶源是原始的，可能是在膨胀过程中产生的。如果原始源是小的，那么问题是从最初的高斯和标量扰动在二阶中诱导的非高斯性和B模式背景有多大。本文在包含完整偏振信息的宇宙学扰动理论中，导出了微波背景光子相空间二阶分布的Boltzmann族，为进一步的数值研究提供了基础。顺便说一下，我们注意到，二阶碰撞项包含新的B模式偏振源，并且在紧耦合极限下没有偏振持续存在。
2010-03-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological test of gravity with polarizations of stochastic gravitational waves around 0.1-1 Hz
在广义相对论中，引力波有两种偏振模式（张量模式），但在宇宙的早期阶段，它可能有额外的偏振（标量和矢量模式），在那里广义相对论可能不严格成立和/或高维引力的影响可能变得显着。本文讨论了如何探测随机引力波背景（GWB）中的外偏振模，并利用未来的天基探测器（如BBO和DECIGO）研究了各偏振模的可分性。我们特别考虑了两个合理的设置的航天器星座组成的两个和四个集群，并估计GWB的每一个偏振模式的敏感性。我们发现，每个偏振模式的单独检测是相当敏感的几何配置和集群之间的距离，集群应该，在一般情况下，由一个适当的距离分开。这严重降低了信号灵敏度，然而，在适当的条件下，天基检测器可以分别检测GWB的标量，矢量和张量模式与能量密度低至~10^-15。
2010-05-28 gr-qc
Gravity with free initial conditions: a solution to the cosmological constant problem testable by CMB B-mode polarization
在标准的广义相对论中，宇宙不能以任意的初始条件开始，因为爱因斯坦场方程（EFE）的十个分量中有四个是对初始条件的约束。在以前的工作中，有人建议扩展引力理论，允许自由的初始条件，与动机解决宇宙学常数的问题。这是通过对作用量原理中的度量变化设置四个约束来实现的，这是合理的，因为重力的物理自由度最多为六。然而，这个理论有两个问题：除了幺模条件之外的三个约束没有明确的物理意义，平坦闵可夫斯基时空对扰动是不稳定的。这里，一组新的引力场方程的推导，取代了新的约束条件，要求测地线路径保持测地线对度量变化。不稳定的问题自然就解决了。对宇宙学常数$Λ$的影响是不变的;通过暴胀，理论收敛到$Λ$不为零的EFE，但是$Λ$在比现在的哈勃视界大得多的尺度上变化。然后星系只在小的$Λ$区域形成，人择论证解决了宇宙学常数问题。由于度规动力学中自由度的增加，该理论预言了在暴胀期间量子涨落产生的新的非振荡度规各向异性模式，并且CMB B模式偏振将与广义相对论的标准预测不同。
2017-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological CPT violating effect on CMB polarization
暗能量标量（或里奇标量的函数）与物质场的导数耦合，将在宇宙膨胀期间违反$CPT$对称性。这种宇宙学$CPT$破坏有助于产生重子数不对称性，并引起光子偏振的旋转，这在天体物理和宇宙学观测中，特别是在宇宙微波背景辐射实验中是可以测量到的。本文用完全广义相对论的方法导出了旋转角，并给出了用于宇宙微波背景数据分析的旋转公式。我们的公式包含了标量场空间涨落的修正。我们还估计了这些修正的幅度在一类动态暗能量模型的典型重子/leptogenesis。
2008-11-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Vacuum Polarization in an Anti-de Sitter Space as an Origin for a Cosmological Constant in a Brane World
本文证明了反德西特空间中量子场的真空极化在其中的膜世界中自然产生一个小的但非零的宇宙学常数，并解释了宇宙中宇宙学常数的质量密度与普朗克质量密度的极小比值（\approx 10^{-123}）宇宙学观测表明，我们只需要一个四维膜世界（我们的宇宙）生活在一个五维反德西特空间，曲率半径r_0 \sim 10^{-3}cm，基本普朗克能量M_P \sim 10 ^9 GeV，以及质量为m \sim r_0^{-1} \sim 10^{-2}eV的标量场。在不久的将来，将重力探测降低到\sim 10^{-3}cm的尺度，这将是对模型的检验。
2003-10-08 astro-ph gr-qc hep-th
Fluctuations of cosmological birefringence and the effect on CMB B-mode polarization
宇宙标量场与宇宙微波背景（CMB）光子通过Chern-Simons项耦合产生的宇宙学双折射，可以旋转光子的偏振面，使CMB的E模和B模偏振混合。由动态标量场引起的旋转角可以分解为各向同性的背景部分和各向异性的涨落。背景部分的影响已经在以前的工作中研究过（Zhao & Li，arXiv：1402.4324）。在本文中，我们着重于旋转角的各向异性的影响。我们首先假设宇宙标量场是无质量的，与其他工作一致，我们发现旋转谱可以相当大，这可能被潜在的CMB观测所探测到。然而，如果标量场被认为是经典场，通过对熵和绝热扰动模的详细讨论，我们发现旋转角的各向异性总是太小而不能被探测到，另外，作为本文的主要目标，我们研究了旋转偏振功率谱对遗迹引力波探测的影响。我们发现，旋转B模偏振可以相当大，可以与引力波产生的偏振相媲美。这对宇宙微波背景辐射中残余引力波的探测形成了新的污染。特别地，我们还提出了重建和减去旋转B模偏振的方法，通过该方法，对于引力波检测，残差变得可以忽略。
2014-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagation of the gravitational waves in a cosmological background
我们研究了宇宙学背景下引力波的传播。在空间协变引力理论的框架下，导出了引力波的广义二次作用量。系统地介绍了非本征曲率和宇称破坏项的空间导数。特别注意的是引力波的传播速度。我们发现，当作用量中存在宇称违反项时，有可能使两个偏振模以相同的速度传播，而这一速度可能与光的速度不同。特别是，我们确定了一个大类的空间协变引力理论与宇称破坏，其中两个偏振模式传播的光速。我们的结果意味着，在空间协变引力的框架下，根据引力波的传播速度，有更多的可能性。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Effect of a cosmological constant on propagation of vacuum polarized photons in stationary spacetimes
在量子电动力学中考虑真空极化可能会影响非平凡背景下光子的动量色散关系，这是由于有效作用量中出现曲率依赖项。我们研究了一个积极的宇宙学常数$Λ$的影响，这在一个循环秩序的固定$Λ$真空时空。据我们所知，到目前为止，它已被证明，$Λ$影响的时间依赖的黑洞时空中的传播。在这里，我们考虑静态的德西特宇宙弦和克尔德西特时空，以表明可以有一些非零效应，由于$Λ$的物理极化。这些结果与极化和规则的一致性进行了讨论。
2015-05-16 gr-qc
Constraints on the cosmological parameters from BICEP2, Planck and WMAP
本文利用Planck在2013年发布的宇宙河外偏振背景成像（B2）（P13）和Wilkinson微波各向异性探测器9年偏振（WP）数据，对宇宙学参数，特别是张量功率谱的倾斜进行了约束。我们发现，如果把B2的观测数据完全看作是遗迹引力波，那么在大于$3σ$的置信水平下，倾向于蓝色倾斜的张量功率谱，而当考虑到极化尘埃时，尺度不变的张量功率谱与观测数据是一致的.最近的普朗克353 GHz HFI尘埃极化数据意味着B2数据与没有引力波信号完全一致。
2014-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Circular Polarization of the Astrophysical Gravitational Wave Background
本文揭示了由未解析源泊松涨落产生的天体物理引力波背景圆偏振可被第三代干涉仪探测，并指出需利用频率和角依赖性清除该噪声以搜寻早期宇宙信号。
2023-07-10 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on pseudoscalar-photon interaction from CMB polarization observation
在各种宇宙学模型中，有效的赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波线偏振随宇宙学距离的旋转。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看，这个梯度可以是中微子数的不对称性，也可以是其他密度流，或者是一个常数矢量。在这些情况下，洛伦兹不变性或CPT可能被有效地违反。CMB偏振观测是对这些模型的极好检验，并有可能发现新的基础物理。本文综述了从CMB偏振观测中发现的赝标量-光子相互作用的限制。
2009-10-22 gr-qc
Polarization of a stochastic gravitational wave background through diffusion by massive structures
传统上用于研究引力波在弯曲背景上传播的几何光学近似在紧凑和扩展的天体附近失效，在那里会发生像扩散和偏振产生这样的波动效应。我们提供了一个框架来研究在非均匀宇宙中传播的引力波的随机背景偏振的产生。该框架是通用的，可以适用于宇宙学和天体物理引力波背景在任何频率范围。我们推导出一个数量级的宇宙学和天体物理背景下产生的偏振量的估计，在目前和计划中的引力波实验所覆盖的频率范围。对于PTA和LISA波段中的天体物理背景，所产生的偏振量被相对于各向异性的因子$10^{-4}$ $(10^{-5})$抑制。对于宇宙学背景，我们得到了额外的$10^{-2}$抑制。我们推测使用我们的方法来映射宇宙中（不可分辨的）结构的分布。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Confirmation of the existence of coherent orientations of quasar polarization vectors on cosmological scales
为了验证类星体偏振矢量在大尺度上的相干取向的存在，我们对位于三维宇宙中一个给定区域的类星体样品进行了新的偏振测量，其中偏振位置角的范围是预先预测的。对于该新样本，基于简单的二项式检验，偏振位置角均匀分布的假设可以在1.8%的显著性水平下被拒绝。这一结果提供了一个独立的确认类星体偏振矢量在非常大的尺度上的存在的路线。总共有29个偏振类星体位于天空的这个区域，其中25个的偏振矢量一致。这种排列发生在红移1-2处，表明在Gpc尺度上的物体或场中存在相关性。对分布在天空中的偏振类星体的整个样本进行了更多的全球统计测试，证实了偏振矢量在少数20-30个类星体中是相干定向的。一些限制的现象也得到了。更具体地考虑在天空中选定区域的类星体，我们发现它们的偏振矢量大致平行于本超星系团的平面。但是，在同一视线上，较低红移的物体的偏振矢量并不相应地对齐。我们还发现，类星体固有性质和极化之间已知的相关性并没有被排列效应破坏。几种可能的机制进行了讨论，但这种取向效应的解释仍然令人费解。
2000-12-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Birefringent light propagation on anisotropic cosmological backgrounds
研究了各向异性Bianchi I宇宙时空背景下麦克斯韦方程组的精确电磁波解。在Bianchi I时空演化的波表现出双折射（与线性偏振相关）和色散。研究了真空主导的各向异性宇宙的特殊情况，它再现了Friedmann-Robertson-Walker宇宙（晚期），而早期它与Kasner宇宙相匹配。电磁波一般不遵循零测地线。这产生了宇宙学红移的修正，它现在依赖于光的偏振和色散及其非零测地线行为。这里提出的新结果可能有助于解决与“地平线”问题有关的一些问题。
2017-07-27 gr-qc
Gauge-Invariant Gravitational Wave Polarization in Metric f(R) Gravity with Cosmological Implications
The Royal Norwegian Naval Academy（挪威皇家海军学院）；University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯大学里奥格兰德河谷分校）；SUNY Albany（纽约州立大学奥尔巴尼分校）；Baylor University（贝勒大学）
本文研究了度规f(R)引力理论中引力波偏振的gauge不变性，揭示了标量模式质量化与宇宙学观测的联系。
2026-01-03 gr-qc math-ph math.MP
Model of Dark Matter and Dark Energy Based on Gravitational Polarization
基于引力极化的概念，研究了一个暗物质和暗能量模型。我们提出了一个标准广义相对论中的作用量，用于在某种有效或唯象的水平上描述偶极介质的动力学，即一个具有偶极矩矢量的介质，并且在引力场中是可极化的。使用一阶宇宙学扰动，我们表明，偶极流体是无法区分的标准暗能量（宇宙学常数λ）加上标准暗物质（无压完美流体），因此受益于成功的Lambda-CDM（λ冷暗物质）的情况下，在宇宙尺度。通过对偶极质量分布的“弱团簇化”的论证，我们发现偶极暗物质在星系尺度上再现了修正牛顿动力学（MOND）的现象。偶极介质作用量自然包含一个宇宙学常数，我们证明，如果该模型来自于某些基本的基础物理，那么宇宙学常数λ应该是a0^2/c^4的数量级，其中a0表示MOND常数加速度标度，与观测结果吻合得很好。
2008-07-02 astro-ph gr-qc
Cosmological Models in the Nonsymmetric Gravitational Theory
研究了非对称引力理论的宇宙学后果。基于球对称场方程，分析了非均匀各向异性宇宙中NGT场方程的结构。假设物质密度和压力是纯粹的时间依赖性，它表明，场方程允许开放，平坦和封闭的宇宙。本文将Friedmann-Robertson-Walker（FRW）模型的场方程推广到反对称小场。观测结果与近似空间平坦的宇宙最一致，在斜场中最低阶有FRW度规。最近对星系同步辐射偏振数据的分析表明，在减去法拉第偏振之后存在剩余偏振，这可以用NGT时空产生的电磁波的双折射来解释。
1997-04-30 astro-ph gr-qc
Cosmological perturbations without the Boltzmann hierarchy
宇宙学扰动演化的计算通常涉及到求解大量的耦合微分方程来描述光子强度和偏振分布的多极矩的演化。然而，这个“玻尔兹曼层次”与其他微扰变量的方程系统的其余部分仅通过光子强度四极矩进行通信。在这里，我开发了一种替代配方，其中这个光子强度四极通过两个耦合积分方程的解决方案-一个强度四极和另一个线性极化四极-而不是完整的玻尔兹曼层次。这种替代计算方法提供了一些物理见解和传统方法的交叉检查。我描述了一个简单而有效的迭代数值解，收敛速度相当快。我推测，这可能会使目前最先进的宇宙微扰代码加速。
2021-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy Constraints in light of Pantheon SNe Ia, BAO, Cosmic Chronometers and CMB Polarization and Lensing Data
为了探索是否存在超越标准宇宙学模型的新物理，我们将最新最大的Pantheon Ia型超新星样本与重子声振荡、宇宙微波背景辐射、普朗克透镜效应和宇宙计时器的数据组合，约束了7个宇宙学模型.我们发现，在$Λ$ CDM宇宙学框架下，宇宙是平坦的，暗能量的约束状态方程与宇宙学常数假设非常一致，没有动力学暗能量存在的证据，在宇宙的暗扇区中没有暗物质与暗能量相互作用的迹象，在宇宙的中微子区不存在不育中微子。给出了三个活跃中微子总质量的95 $\%$极限$Σm_ν<0.178$ eV。很明显，基于当前观测数据集的标准宇宙学模型没有任何偏离。
2018-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
From Equivalence Principles to Cosmology: Cosmic Polarization Rotation, CMB Observation, Neutrino Number Asymmetry, Lorentz Invariance and CPT
本文综述了宇宙极化旋转观测的方法，并对当前的研究现状进行了展望。在研究等效原理之间的关系时，我们发现长程赝标光子相互作用是允许的。赝标量-光子相互作用会引起传播的电磁波的线偏振随宇宙学/天体物理学距离的旋转。2002年，DASI成功地观测到了宇宙微波背景辐射的偏振。2003年，WMAP在宇宙微波背景中观测到了10 σ以上的偏振与温度各向异性的相关性。从WMAP观测中的这种高偏振-温度相关性出发，我们将宇宙微波背景（CMB）传播的线偏振旋转限制在0.1 rad。赝标-光子相互作用正比于赝标场的梯度。从唯象的观点来看，这个梯度可以是中微子数不对称流，也可以是其他密度流，或者是一个常数矢量。在这些情况下，洛伦兹不变性或CPT可能会或可能不会被有效地违反。在本文中，我们回顾和汇编各种结果。预计明年发射的普朗克卫星将提高CMB偏振观测的精度。未来一个专门的CMB偏振观测器将更深入地探讨这一基本问题。
2008-02-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological extra dimensions can mimic dark matter II. Growth of cosmological structures
University of Urbino Carlo Bo（乌尔比诺卡洛博大学）
本系列第二篇论文证明，在额外维度收缩的条件下，无需暗物质，宇宙学结构也能增长，从而支持用额外维度模拟暗物质的方案。
2026-09-30 gr-qc
Gravitational waves in a molecular medium: dispersion, extra polarizations and quantitative estimates
我们分析了引力波在分子物质介质中的传播：我们的研究结果表明，色散只有预期，与出现的三个额外的极化，能够诱导纵向应力。我们也给出了定量估计的预测效果。
2019-06-05 gr-qc
Effect of the Early Reionization on the Cosmic Microwave Background and Cosmological Parameter Estimates
早期再电离（ERE）被认为是发生在复合之后，但在第一代恒星引起的瞬时再电离之前的一个物理过程。研究了大尺度电离辐射对宇宙微波背景（CMB）的温度谱和偏振谱的影响，并采用主成分分析（PCA）方法对大尺度电离辐射过程中的电离历史进行了模型独立重建。此外，我们还讨论了ERE对宇宙学参数估计的影响，发现在目前实验的灵敏度范围内，ERE对张量标量比$r$和中微子质量没有明显影响.更好的CMB偏振数据可以用来给一个更严格的约束的ERE，并可能是重要的更精确地约束宇宙学参数在未来。
2017-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on neutrinos after BICEP2
由于BICEP 2实验检测到了宇宙微波背景（CMB）的B模式极化，并发现了意外大的张量与标量比（$r=0.20^{+0.07}_{-0.05}$），因此基本标准宇宙学至少应扩展到7参数$Λ$ CDM+ $r$模型。在本文中，我们考虑扩展到这个基础$Λ$ CDM+ $r$模型，包括额外的基础参数相关的中微子和/或其他中微子类相对论组件。四个中微子宇宙学模型，即，$Λ$ CDM+ $r$ + $\sum m_ν$、$Λ$ CDM+ $r$ + $N_{\rm eff}$、$Λ$ CDM+ $r$ + $\sum m_ν$ + $N_{\rm eff}$和$Λ$ CDM+ $r$ + $N_{\rm eff}$ + $m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$模型。我们结合现有的数据，包括普朗克温度数据，WMAP 9年偏振数据，重子声学振荡数据，哈勃常数直接测量数据，普朗克Sunyaev-Zeldovich集团计数数据，普朗克CMB透镜数据，宇宙剪切数据和BICEP 2偏振数据，约束这些中微子宇宙学模型。我们专注于参数$\sum m_ν$，$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$的约束。我们还讨论了在这些中微子宇宙学模型中，普朗克和BICEP 2之间在$r$上的张力是否可以被缓解。
2014-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Braneworld dynamics with vacuum polarization
我们研究了考虑真空极化的量子修正时膜宇宙的宇宙学动力学。描述了Randall-Sundrum膜上存在的新的真空de Sitter点。我们还证明了量子修正可以破坏诱导引力膜上的DGP de Sitter解。
2006-01-09 gr-qc
Neutrinos and dark energy after Planck and BICEP2: data consistency tests and cosmological parameter constraints
BICEP 2实验对宇宙微波背景（CMB）B模偏振的探测表明，在基本标准宇宙学中应该包含张量标量比$r$。本文推广了$Λ$ CDM+ $r$ +中微子/暗辐射模型，用具有常数$w$的动力学暗能量代替宇宙常数.考虑了四种中微子加暗能量模型，即，$w$ CDM+ $r+\sum m_ν$、$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$、$w$ CDM+r + $\sum m_ν$ + $N_{\rm eff}$和$w$ CDM+r + $N_{\rm eff}$ + $m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$模型。本文考虑的观测数据包括普朗克温度数据、WMAP 9年偏振数据、重子声振荡数据、哈勃常数直接测量数据、普朗克Sunyaev-Zeldovich星系团计数数据、普朗克CMB透镜效应数据、宇宙剪切数据和BICEP 2偏振数据。我们测试了四个宇宙学模型中的数据一致性，然后将一致的数据集组合起来对模型进行联合约束。我们专注于参数$w$、$\sum m_ν$、$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$的约束。
2014-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond the Standard cosmological model with CMB
CMB各向异性的测量以及最近的偏振测量在宇宙学中起着非常重要的作用。除了精确确定“标准”宇宙学模型的各种参数外，观测还确立了构成宇宙学模型和宇宙结构形成基础的一些重要基本原则-在一个平坦的、统计各向同性的宇宙中存在“因果”相关的、绝热的、原始的扰动。这与暴胀范式的期望和早期宇宙暴胀最简单实现的一般预测是一致的。此外，重力不稳定性是这些初始扰动形成结构的既定机制。原始微扰观测到的CMB各向异性和极化是最令人信服的证据，新的，可能是基本的，在早期宇宙的物理。目前，科学界正在超越“标准”模型的参数估计，寻找早期宇宙物理学的微妙特征。
2011-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Time-domain supersymmetry for massless scalar and electromagnetic fields in anisotropic cosmologies
研究证明任意各向异性宇宙模型均可为无质量标量场和电磁场诱导时域超对称，并分别通过双宇宙标量场与单宇宙电磁偏振超伴加以表征。
2023-06-08 gr-qc
A small cosmological constant from Abelian symmetry breaking
我们调查的一些宇宙学后果的矢量张量理论的阿贝尔对称性在矢量部门略有打破的质量项和鬼自由衍生自相互作用。当我们研究大的裸宇宙学常数$Λ_{cc}$存在时的宇宙膨胀时，我们发现该理论允许de Sitter解的分支，其中哈勃参数的尺度与$Λ_{cc}$的幂成反比。因此，$Λ_{cc}$的大值导致哈勃尺度的小尺寸。在一个适当的限制，其中对称性破缺参数是小的，该理论恢复阿贝尔对称性加上额外的伽利略对称性作用于纵向矢量极化。近似的伽利略对称性可以使这个理论的结构在我们感兴趣的能量尺度上稳定。我们还分析了de Sitter解周围的线性宇宙学涨落的动力学，表明没有明显的不稳定性出现，并且横向矢量极化在这些配置周围变得无质量。
2015-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with an extra scalar field
我们研究是否有可能设计一个“经典的”空间平坦的弹跳宇宙学或静态的，球对称的渐近平坦的洛伦兹虫洞在立方伽利略理论与一个额外的标量场相互作用。我们发现，弹跳模型总是受到梯度不稳定性的困扰，而虫洞背景中总是有鬼。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the Extra Polarization Modes of Gravitational Waves with Double White Dwarfs
引力波（GW）的探测为强场区检验引力理论打开了一扇新的窗口。在广义相对论（GR）中，GW只能拥有两种张量偏振模式，称为$+$和$\times$模式。然而，在一些修改的引力理论中，可以存在矢量模式和标量模式，我们可以通过探测这些额外的极化模式来检验引力理论。作为星载GW探测器，天琴将于21世纪30年代发射，预计将观测到大量GW信号，包括来自银河系近万颗双白矮星（DWD）的信号。这为测试额外偏振模式的存在提供了极好的机会。本文分析了DWD探测额外偏振模式的能力。对于额外模，我们同时考虑了前导阶偶极辐射和次前导四极辐射。我们发现，天琴的能力对资源定位有很强的依赖性。我们还分析了所有的验证二进制与确定的位置和频率，并发现ZTF J1539可以给额外的偏振模式的最佳约束。我们还考虑了天琴双星的情况，以及与LISA的联合观测。
2023-02-17 gr-qc
Phenomenology of the Modified Newtonian Dynamics and the Concordance Cosmological Scenario
在回顾了修正的牛顿动力学（MOND）理论之后，我们认为相关的现象学可能实际上不是牛顿引力的修正，而是由扮演暗物质角色的偶极介质的“引力极化”机制引起的。然后，我们在标准广义相对论中建立了一个相对论模型来描述（在某种唯象水平上）在引力场中可极化的偶极暗物质。该模型自然涉及一个宇宙学常数，并显示出减少到和谐宇宙学的情况下（λ CDM）在早期的宇宙学时间。从引力极化机制出发，我们恢复了一个典型星系在低红移时的MOND现象。此外，我们还证明了宇宙学常数λ的标度类似于a0 ^2，其中a0是常数MOND加速度标度，与观测结果吻合得很好。
2008-07-08 astro-ph gr-qc
Cosmological Signature of New Parity-Violating Interactions
除了在弱相互作用中观察到的那些，自然界是否产生了宇称违背的任何表现？一张宇宙微波背景（CMB）温度和极化的地图将提供一个新的P破坏的签名。我们给出了两个新的P违反相互作用的例子，这可能与普朗克尺度物理学，通货膨胀和/或精髓有关，这将引起这样的签名。虽然这些效应很可能无法被MAP和普朗克探测器探测到，但它们可能会被未来专门的CMB偏振实验探测到。
1999-07-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Correlators, In-In Formalism and Double Copy
我们正在研究作为规范理论的散射振幅的产物的双拷贝结构是否适用于由Schwinger-Keldysh的In-In形式主义的操作版本在一类暴胀理论中计算的宇宙学关联函数。我们考虑了三维固定空间切片上包含不同偏振态的原初引力波和标量曲率涨落的树级动量空间关联函数。该关联函数是在时间相关的标量因子中分解的项的总和，该因子考虑了能量不守恒的弯曲背景，并且在由偏振张量构造的所谓张量因子中分解。在后者中，我们认识到在四维Minkowski空间中的散射振幅，它由三点引力振幅构成，并与规范理论的引力振幅有双重关系。我们的研究表明，引力波是胶子的双拷贝，原初标量曲率是具有类Higgs相互作用的标量的双拷贝。
2019-09-16 gr-qc hep-th
Brane world cosmological constant in the models with large extra dimensions
我们考虑在具有大额外维的模型中具有非零张力的“膜宇宙”。我们找到了高维爱因斯坦方程的精确解，它具有任意大张力（或膜宇宙学常数）和紧致的额外维度。膜在它周围的一个小区域内弯曲了体时空，在我们的模型中没有能量尺度的微调。
2001-01-16 gr-qc hep-th
Extra Dimensions, Dual Relation and the Cosmological Constant
我们考虑一个一般的n维流形，它是代表我们的宇宙和额外空间维的$M^4 \times M^{n-4}$的直积流形。从流形的Einstein-Hilbert作用出发，导出了有效的四维Fridemann方程.将它与具有宇宙学常数的正规Fridemann方程相匹配，给出了宇宙学常数的表达式，并讨论了不同条件下的表达式。并根据推导出的关系式，揭示了哈勃参数与额外维之间的联系。在这方面，我们考虑了额外维度的所有可能状态，这也与目前的实验结果相一致。
2014-04-30 gr-qc hep-th
Cosmological models with one extra dimension
我们考虑的宇宙模型中，一个均匀的各向同性宇宙嵌入作为一个3+1维表面到一个4+1维流形。额外维度的大小取决于时间。只有当宇宙通过致密额外维度的引力自相互作用的能量超过所有其他种类的能量时，它才与宇宙的大小相比是小的。自相互作用能量对弗里德曼方程有着重要的贡献，弗里德曼方程决定了宇宙尺度因子的动力学。
1999-11-30 gr-qc hep-th
Cosmological restrictions for two DGP branes in a bulk with compactified extra dimension
我们研究了嵌入在高维背景时空中的两膜系统的宇宙学后果，其中包含每个膜的内在曲率的作用量描述了紧致化的额外维度。我们发现，每个膜的动力学是相关的，通过宇宙学的限制，涉及的标度因子，状态方程参数和哈勃参数的两个膜。分析了当可见膜中存在宇宙学常数、辐射和非相对论性物质时，暗膜的标度因子和状态方程参数的演化。拓扑限制导致了无初始奇点、振荡和坍缩宇宙的宇宙学场景。
2020-12-19 gr-qc hep-th
The rotation of polarization by gravitational waves
关于偏振电磁辐射通过引力波时偏振面的引力法拉第旋转，文献中有相互矛盾的说法。这个问题是重新考虑使用一个简单的形式主义描述的偏振平面的旋转在引力场，在几何光学近似。结果表明，在引力波振幅的第一顺序，旋转角是一个边界效应，消失的本地化（天体物理产生的）引力波和非零，但可以忽略不计，宇宙学引力波。
2007-09-04 astro-ph gr-qc
Extra force and extra mass from noncompact Kaluza-Klein theory in a cosmological model
利用Hamilton-Jacobi形式，研究了最近引入的非紧Kaluza-Klein宇宙学模型中的额外力和额外质量。在两个例子中，我们研究了4D FRW体上暴胀子场的惯性4D质量$m_0$。我们发现，$m_0$有一个几何起源和反引力效应的非惯性4D块应该是一个后果的运动的第五坐标相对于4D块。
2005-05-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background Temperature and Polarization Anisotropy in Brans-Dicke Cosmology
在Brans Dicke引力模型中，我们发展了一种计算宇宙微波背景（CMB）温度和偏振各向异性的形式。然后，我们修改公开的玻尔兹曼代码来计算数值的温度和偏振功率谱。结果说明了几个有代表性的模型。与具有相同宇宙学参数的广义相对论模型相比，Brans-Dicke模型的声峰幅度和宽度都不同。我们使用协方差矩阵计算来研究Brans-Dicke引力的影响是否与其他宇宙学参数的变化退化，并同时确定即将到来的CMB地图是否能够区分Brans-Dicke和广义相对论宇宙学。虽然合理的Brans-Dicke模型的预测功率谱不同于那些在广义相对论只有轻微的，我们发现，MAP和/或普朗克测量者可能在原则上提供了一个测试的Brans-Dicke理论，是竞争性的太阳系测试。例如，如果除了CMB标准化之外的所有其他参数都是固定的，那么用MAP可以识别出Brans-Dicke参数Ω的值高达500，而对于普朗克，可以识别出Ω \simeq 3000的值;如果我们忽略重子密度、哈勃常数、光谱指数和再电离光学深度，这些灵敏度大约会降低3倍。在更一般的标量-张量理论中，Ω可能会随时间演化，在这种情况下，CMB探测器将与太阳系测试中的结果互补。
1999-05-27 astro-ph gr-qc hep-ph
Nonlinear multidimensional cosmological models with form fields: stabilization of extra dimensions and the cosmological constant problem
我们考虑多维引力模型与非线性标量曲率项和形式的作用泛函领域。在我们的方案中，它是假设，高维时空经历了一个自发的紧化到一个扭曲的产品流形。特别注意的是与二次标量曲率项和一个Freund-Rubin的孤立子形式的字段的anananterior模型。它示出，对于某些参数范围内的额外尺寸是稳定的。特别是，稳定是可能的任何迹象的内部空间曲率，散装宇宙学常数和有效的四维宇宙学常数。此外，有效宇宙学常数可以满足观测极限的暗能量密度。最后，我们讨论了所考虑的非线性模型的参数的限制，以及它们如何遵循D维和四维基本质量尺度之间的连接。
2003-03-08 gr-qc hep-ph hep-th
A symmetry for vanishing cosmological constant in an extra dimensional toy model
我们引入了一个对称性原理，它禁止在六维和十维空间中存在大量的宇宙学常数。然后推广对称性，使其至少对一类度规保证了由六维曲率标量引起的四维宇宙学常数的不存在。一个小的宇宙学常数可能是由对称性的少量破缺引起的。
2005-06-23 gr-qc hep-ph hep-th
Contribution of Kaluza-Klein modes to vacuum energy in models with large extra dimensions $&$ the Cosmological constant
本文研究了大额外维模型中拓扑能的产生。这个能量的起源是由于额外维度的紧化而导致的标准闵可夫斯基真空的拓扑变形。这种变形被认为是由于大量的卡鲁扎-克莱因引力模式而产生的有效的、有限的能量密度。它的重整化值被认为取决于额外维度的大小，而不是理论的UV截止值。它表明，如果这个能量密度是有助于所观察到的宇宙学常数，将有非常严格的界限上的额外维度的数量和它们的大小。
2002-10-08 gr-qc hep-ph hep-th
Sidestepping the Cosmological Constant with Football-Shaped Extra Dimensions
我们给出了一个具有两个额外维度和显式膜源的可因子化膜世界时空的精确解。紧化流形具有双球拓扑结构，并由体宇宙学常数和磁通量稳定。球的几何形状是局部圆的，除了在两个对映膜的位置处的圆锥奇点，使球变形成美式足球。大量的磁通量需要被微调，以获得膜上平坦的几何形状。一旦做到这一点，膜的几何结构就对膜真空能量不敏感了，它只影响额外维度的圆锥亏损角。这种形式的解为探索膜世界现象学和额外维度对宇宙学常数问题的影响提供了一个新的舞台。
2003-02-11 astro-ph gr-qc hep-ph
