Probing Dark Energy with the Kunlun Dark Universe Survey Telescope
暗能量是许多即将到来的大规模调查的重要科学驱动力。南极洲的Dome A具有小而稳定的可见度和低热红外背景,为揭示宇宙的基本问题提供了独特的机会。我们表明,深,高分辨率的成像调查\emph{ugrizyJH}带10,000平方度可以提供竞争性的约束暗能量状态方程参数使用Ia型超新星,重子声学振荡,和弱透镜技术。通过昆仑暗宇宙巡天望远镜(KDUST)在\emph{yJH}波段5000- 10,000度$^2$和大型综合巡天望远镜在\emph{ugrizy}波段相同区域的协调努力,可以部分实现这样的巡天。此外,联合调查可以利用圆顶A的高分辨率成像,进一步收紧对暗能量的限制,并测量具有强透镜和星系-星系弱透镜的暗物质特性。
2010-05-24 astro-ph.CO
The interacting generalized Ricci dark energy model in non-flat universe
本文推广了已有的分析,考虑了非平坦宇宙中的相互作用全息Ricci暗能量(IRDE)模型。我们利用最近的观测资料,包括Ia型超新星(SNIa)、重子声学振荡(BAO)、宇宙微波背景(CMB)各向异性和哈勃参数,研究了该模型的天体物理约束。结果表明,在存在暗能量与物质相互作用的情况下,曲率的分数能量密度的允许参数范围为$-0.005$ $\lesssim$ $Ω_{k0}$ $\lesssim$ $0.015$.如果没有相互作用,在这个模型中,平坦的宇宙在观测上是不利的。
2015-01-08 astro-ph.CO
Analytical Approach for the Determination of the Luminosity Distance in a Flat Universe with Dark Energy
最近的宇宙学观测表明,目前的宇宙是平坦的,暗能量占主导地位。在这样的宇宙中,光度距离d_L的计算涉及重复的数值计算。本文证明了对于d_L,可以得到一个相当有效的近似解析表达式,它具有很小的不确定性。分析计算是非常有效的,与传统的数值方法相比,是潜在的有用的蒙特卡罗模拟涉及光度距离。
2010-03-15 astro-ph.CO
Interacting Two-Fluid Viscous Dark Energy Models In Non-Flat Universe
本文研究了充满正压流体和体粘滞应力的空间非平坦各向同性Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型中暗能量参数的演化.我们已经得到了宇宙学的解决方案,表现出没有一个大的裂缝奇点。结果表明,在非相互作用和相互作用的情况下,非平坦的开放宇宙都穿过幻影区。我们发现,在宇宙演化过程中,暗能量$ω_{D}$的状态方程从$ω^{eff}_{D} < -1$变为$ω^{eff}_{D} > -1$,这与最近的观测结果一致.
2012-10-24 astro-ph.CO
Thermally Producing and Weakly Freezing-out Dark Matter in Bouncing Universe
我们在一个通用的弹跳宇宙框架中研究了具有恒定热平均截面的暗物质的产生和冻结。结果表明,除了已知的热产生强冻结和非热产生弱冻结两种情况外,还存在一种新的热产生弱冻结暗物质的途径,即暗物质的残余丰度分别与其截面成反比和正比.我们计算了这种新情况下暗物质的残余丰度,发现其残余丰度与其截面无关。我们还提出了这种新情况下的暗物质的横截面和质量关系的宇宙学约束。
2015-06-09 astro-ph.CO
Present Acceleration of Universe, Holographic Dark Energy and Brans-Dicke Theory
利用全息暗能量模型,以哈勃尺度的倒数作为红外截止,在Brans-Dicke理论中很自然地解释了宇宙的加速膨胀。它还得出结论,如果宇宙继续膨胀,那么有一天它可能完全充满了暗能量。
2008-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Oscillating Universe from inhomogeneous EoS and coupled dark energy
利用暗能量流体的非齐次状态方程证明了振荡宇宙的存在。所描述的哈勃参数呈现出周期性的行为,使得早期和晚期的加速在同一机制下统一。此外,它被认为是暗能量流体之间的耦合,具有均匀和恒定的EoS,和物质,这也给出了一个周期性的宇宙。在所讨论的振荡宇宙中,研究了可能的幻影相位和未来的奇点。给出了同一振荡宇宙的等效标量张量表象。
2009-01-20 astro-ph.CO hep-th
Dark matter and the early Universe: a review
暗物质是目前宇宙学和粒子物理学中的一个突出问题。在这篇综述中,我们讨论了可能的解释暗物质和实验观测值,最终可以导致发现的暗物质及其性质,并证明早期宇宙的宇宙学性质和观测值之间的密切相互作用,用于约束暗物质模型的背景下,新的物理学超越标准模型。
2021-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Darkon fluid - a model for the dark sector of the Universe?
我们引入暗子作为伽利略无质量自引力流体的流体粒子。该流体表现出与$z=5/3$的各向异性缩放。最小引力耦合动态地产生任一符号的引力质量密度。因此,这种流体可以作为宇宙暗区的模型。它的宇宙学解给出了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段。定常流解是否会导致一个限制势,从而成为一个可能的晕模型?
2012-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerated expansion of the Universe in the Presence of Dark Matter Pressure
本文研究暗物质压力对宇宙膨胀的影响,利用星系旋转曲线数据的状态方程,发现暗物质压力使哈勃参数增大并加速宇宙膨胀。
2019-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Bounce Universe Induced by an Inhomogeneous Dark Fluid Coupled with Dark Matter
我们研究了具有线性非齐次含时暗能量状态方程的宇宙学模型,再加上暗物质,导致了反弹宇宙学。获得了比例因子$a$的指数、幂律或双指数形式的状态方程参数的等效描述。的解决方案的稳定性进行了探讨,通过考虑周围的反弹在早期和晚期的时间宇宙的临界点的小扰动。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark fluid in the universe bounded by event horizon : A non-equilibrium prescription
对以事件视界为边界的宇宙中相互作用的暗流体进行了非平衡热力学分析,根据观测证据,假定目前宇宙中的物质主要由两个暗扇区--暗物质和暗能量组成。在本文的工作中,暗物质是以尘埃的形式存在,暗能量是以理想流体的形式存在,并且在一种情况下暗能量是以常数方程存在,而在另一种情况下则是以全息暗能量模型存在,最后,本文还讨论了暗物质和暗能量的相互作用,以及暗物质和暗能量之间的相互作用。广义热力学第二定律的有效性已在这两种情况下进行了检验。
2014-06-27 astro-ph.CO physics.gen-ph
Dark matter in a bouncing universe
我们研究了弹跳宇宙中暗物质产生的新场景,其中暗物质在收缩和膨胀阶段完全脱离平衡产生。我们探讨了利用暗物质作为跳跃宇宙探测器的可能性,重点研究了跳跃宇宙的临界温度与当前暗物质遗迹丰度之间的关系。
2014-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An expanding universe without dark matter and dark energy
假设位于宇宙内部的观测者测量的时间流与Friedmann-Lemaitre方程中出现的时间不同,并确定这种时间流,使得宇宙对这些观测者来说总是平坦的,我们推导出一个简单的宇宙学模型,该模型可以解释星系团中星系的速度分散,而不引入暗物质。它也解决了地平线问题,而不求助于通货膨胀。此外,它解释了目前的加速膨胀没有任何诉诸暗能量,并提供了一个很好的适合遥远的超新星观测。根据物质-能量密度的现值,我们计算出宇宙的年龄在154亿到165亿年之间,明显大于标准Lambda-CDM模型的137亿年。我们的模型在早期的膨胀速度较慢,因此有更多的时间形成恒星和星系等结构。
2012-12-21 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter Freeze-out in a Matter Dominated Universe
宇宙经历了几个阶段的演变,因为它的各种成分决定了它的能量含量。候选的暗物质粒子可能在任何这样的阶段都经历过冻结。虽然在辐射主导的时代,以及最近在标量场衰变期间,标准的冻结场景已经被探索,但这项工作将暗物质冻结的研究扩展到了宇宙以物质为主且其演化绝热的潜在早期。在绝热物质占主导地位的时代,解耦改变了冻结动力学,因为哈勃速率在物质和辐射占主导地位的情况下参数不同。此外,对于成功的大爆炸核合成,控制早期宇宙能量密度的状态必须衰变,这稀释(或重新填充)了暗物质。因此,与观测到的暗物质遗迹密度相匹配的质量和耦合可能与辐射主导的冻结有很大不同。
2021-08-17 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter and the early Universe
大爆炸核合成(BBN)是最早的现象之一,可以导致早期宇宙性质的观测约束。众所周知,在BBN之前,发生了许多重要的机制和相变。我们讨论了通过宇宙学、天体粒子物理学和对撞机对暗物质的研究来深入了解原始宇宙的可能性。为了这个目的,我们假设暗物质是一个热遗迹,并表明,结合对撞机搜索与暗物质可观的可以导致强有力的限制冻结期前BBN。
2018-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Light and Dark in the Universe
翻译的流行文章MOND与暗物质出现,在希伯来语,在以色列杂志“奥德赛”,致力于“思想和想法在科学和哲学的前沿”.
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
Covariant Generalized Holographic Dark Energy and Accelerating Universe
我们提出了广义全息暗能量模型,其中红外截止与FRW宇宙参数的组合相一致:哈勃速率、粒子和未来视界、宇宙学常数、宇宙寿命(如果有限)及其导数。结果表明,通过相应的截止点的选择,可以将全息暗能量映射到修正引力或一般流体引力。通过对F(R)引力和一般理想流体的详细计算,找到了相应的红外截止,利用这种对应,我们得到了现实的暴胀或可行的暗能量,或由协变全息暗能量表示的统一的暴胀-暗能量宇宙。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Voids as Alternatives to Dark Energy and the Propagation of Gamma Rays through the Universe
我们测试了一个空洞的宇宙TeV能量的伽马射线的不透明度已经获得了银河系外的背景光在宇宙中使用一个简单的模型和观察到的恒星形成率的历史约束。我们发现虚空宇宙比Lambda-CDM宇宙具有更大的不透明度,这与BL-Lac天体的观测结果不一致。我们认为,虽然这种区分两种宇宙学的方法包含不确定性,但它避免了任何关于微调的争论。
2011-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultralight dark photon as a model for early universe dark matter
暗光子是一个有质量的矢量场,它只与物理光子通过动力学混合相互作用。这种耦合被认为是弱的,因此暗光子在与基本粒子的过程中几乎不可观测,但可以作为暗物质粒子。我们认为,在非常早期的宇宙($z>3000$)这个矢量场可能有辐射状态方程($w=1/3$),但后来的行为作为冷暗物质($w=0$)。这可能会使宇宙早期的膨胀率略有变化,并使重子声学振荡(标准标尺)的声视界值减小。结果,在这个模型中的哈勃常数的值似乎比在标准的$Λ$ CDM模型中的大。特别是,只要有$m\sim 10^{-27}-10^{-25}$ eV量级的暗光子质量,就足以使哈勃常数的值与$H_0 = 73$ km $\cdot$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$拟合,从而解决哈勃张力。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Barrow Holographic Dark Energy in non-flat Universe
在非平坦宇宙的情况下,我们构造了Barrow全息暗能量。特别地,考虑到封闭和开放的空间几何,我们提取的微分方程,确定的暗能量密度参数的演变,我们提供了相应的暗能量状态方程参数的解析表达式。我们表明,该方案可以描述宇宙的热历史,与序列的物质和暗能量时代。与平坦的情况相比,其中幻影政权获得相对较大的巴罗指数,正曲率的结合导致宇宙进入幻影政权显着较小的值。此外,在负曲率的情况下,我们发现一个相反的行为,即增加巴罗指数,我们获得代数更高的暗能量状态方程参数。此外,我们面对的情况下,哈勃参数测量和超新星Ia型数据。因此,轻微非平坦的空间几何结构的巴罗全息暗能量的结合改善的现象,同时保持新的巴罗指数较小的值。
2021-10-29 astro-ph.CO gr-qc
Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting relativistic and non-relativistic dark matter in the nonflat universe
在非平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中考虑了与相互作用的相对论和非相对论暗物质耦合的修正的全息Ricci暗能量.通过对减速参数的考察,可以发现在相互作用全息Ricci暗能量模型中宇宙从减速到加速的过渡时间与$Λ$冷暗物质模型中宇宙从减速到加速的过渡时间接近。修正的全息Ricci暗能量态参数的演化以及暗物质和暗能量密度的演化表明,从最近到未来,暗能量都占据主导地位。通过研究状态发现者诊断和总压的演化,可以发现该模型可以解释宇宙从辐射阶段到加速膨胀阶段的过渡。根据$Om$诊断,很容易发现,当相互作用较弱,相对论性暗物质在总暗物质中的比例较小时,该模型是类幻影的。通过我们的研究,我们发现相互作用和相对论性暗物质的比例对宇宙的演化都有很大的影响。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter from Evaporating Primordial Black Holes in the Early Universe
本文研究早期宇宙中占主导的原初黑洞在核合成前蒸发产生暗物质的冻结机制,考虑两种形成机制下的连续质量谱,并给出该场景解释极早期暗物质产生的条件。
2024-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on late-universe decaying dark matter as a solution to the $H_0$ tension
有人认为,宇宙晚期的暗物质衰变可以缓解局部宇宙中的$H_0$测量值与从宇宙微波背景波动推断出的值之间的紧张关系。有人认为,衰变的暗物质可能会解释这种差异,因为它重新洗牌的能量密度之间的物质和辐射,因此允许暗能量成为主导在较早的时间。在这项工作中,我们表明,宇宙微波背景各向异性功率谱的低多极振幅严重限制了后期衰变作为解决$H_0$张力的可行性。
2022-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter transient annihilations in the early Universe
宇宙学演化可以改变早期宇宙中的暗物质(DM)性质,使其与今天的性质大不相同。因此,今天的遗迹丰度和DM限制之间的关系需要重新审视。我们提出了新的\textit{transient}湮灭DM,这有助于减轻压力DM零检测结果。作为一个具体的例子,我们考虑矢量门DM和重点的暗光子的质量演化。当宇宙冷却下来时,规范玻色子的质量可以单调增加,并跨越几个重要的阈值;在早期宇宙中打开新的瞬态湮灭通道。这些通道在宇宙晚期要么被禁止,要么被削弱,这有助于逃避间接搜索。特别是,瞬态共振通道可以生存的直接检测(DD),而无需调整DM的暗光子质量的一半,并可以很快通过未来的DD或对撞机实验进行测试。该场景的一个特征是存在亮暗标量。
2022-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Interactions in the dark sector of the Universe
宇宙暗区内部的相互作用影响着宇宙动力学。因此,宇宙的未来演化可能与$Λ$ CDM模型预测的不同。本文综述了近年来研究的几种暗物质与暗能量非引力耦合模型的主要特征。
2014-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Agegraphic dark energy with the sign-changeable interaction in non-flat universe
本文研究了非平坦宇宙中年龄记录暗能量(ADE)与暗物质的变号相互作用模型。结果表明,这种相互作用诱导了一个能量流,其方向是先从暗物质到ADE,再从ADE到暗物质。通过相空间分析,找到了临界点,其中之一就是加速标度吸引子解。因此,可以缓解巧合问题。此外,我们还给出了ADE的密度参数$Ω$、减速参数$q$和状态方程参数$w_{d}$的演化。我们还发现我们的模型与观测数据是一致的。
2015-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Onset of acceleration in a Universe initially filled by dark and baryonic matters in nonminimally coupled teleparallel model
本文讨论了引力平行模型中的非最小耦合本质暗能量。阐明了初始暗能量密度可忽略的物质主导宇宙如何通过$Z_2$对称性破缺演化到晚时de Sitter时空.
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Dark Energy and Phantom Field in An Anisotropic Universe
本文研究了各向异性Bianchi I型时空中粘性和非粘性暗能量状态方程参数的一般形式。我们发现,体积粘度的存在导致$ω^{de}$从quintessence过渡到幻影,但幻影状态是一个不稳定的状态(如预期的)和EoS的DE倾向于$-1$在晚些时候。然后我们给出了粘性暗能量的幻影描述,并重建了幻影标量场的势。研究发现,体积粘度将宇宙推向更暗的区域。我们还表明,在晚些时候,$q\sim-Ω^{de}$。
2014-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lenses in the dark Universe
我们讨论了不同的宇宙模型的宇宙影响的概率,背景源有多个图像相关的视线,\textit{i. e.},光学深度的引力透镜的角距离$θ_E$。我们研究了密度参数$Ω_i$不同值的一些宇宙学模型:i)冷暗物质模型,ii)$Λ$ CDM模型,iii)玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型,iv)Chaubergin气体模型,v)粘性流体宇宙学模型和vi)全息暗能量模型。我们注意到,宇宙的能量物质含量的依赖性深刻地改变了多重类星体图像的频率。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamic of the Ghost Dark Energy Universe
近年来,在含时背景下的QCD鬼的真空能量被提出作为一种暗能量候选者来解释宇宙的加速。在这个模型中,暗能量的能量密度与哈勃参数$H$成正比,这是弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙的哈勃视界上的霍金温度。本文推广了这个模型,并选择了所谓的捕获视界上的Hawking温度,在暗能量分量主导的平坦FRW宇宙背景下,该温度与哈勃温度一致。我们研究了这种暗能量的宇宙热力学,发现熵-面积关系被修正,即在面积项之外又增加了一个新项。
2012-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularity of spherically-symmetric spacetime in quintessence/phantom dark energy universe
我们考虑理想流体和等效标量场暗能量宇宙中所有四种已知类型的有限时间,未来的奇点发生在一些参数值。结果表明,在球对称时空中,这种精粹/幻影暗能量的压力/能量密度在有限半径处或中心处发散。这可能会导致宇宙中相对论性恒星或黑洞的不稳定性。简要地讨论了通过对状态方程的额外修改来解决这个问题。
2009-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The dark universe future and singularities: the account of thermal and quantum effects
宇宙未来的知识对任何先进文明都是至关重要的。我们研究了奇异暗宇宙的未来,其中考虑了霍金辐射对FRW宇宙视视界的热效应。结果表明,由于热效应的考虑,最终处于有限时间I型和III型奇点或无限时间Little Rip奇点的暗宇宙向有限时间II型奇点过渡.与此同时,II型和IV型奇异宇宙并没有改变它的定性行为。量子效应和热效应的综合解释表明,根据宇宙的具体特征,只有一种效应占主导地位。当(共形物质)量子效应占主导地位时,未来的奇点通常被移除,而对于占主导地位的热效应,宇宙的最终状态是II型奇点。
2020-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryogenesis, Dark Matter and the Maximal Temperature of the Early Universe
物质-反物质不对称性和暗物质的产生机制强烈依赖于再加热温度T_R,即早期宇宙达到的最高温度。LHC、低能实验、天体物理观测和普朗克卫星的观测结果将对重子生成和暗物质的性质产生重要的制约作用,从而为研究极早期热宇宙提供有价值的信息。目前,大范围的再加热温度仍与观测相符。我们说明了可能的起源的物质和暗物质与四个例子:模量衰变,电弱重子,leptogenesis在nuMSM和热leptogenesis。最后,在超对称自发B-L破缺的背景下讨论了重子生成、暗物质和暴胀之间的联系。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology of self-replicating universes in black holes formed by dark matter-seeded stellar collapse
研究具有最基本性质的暗物质在百万亿年内将星系重子转化为黑洞的过程,探讨其对黑洞内部新宇宙产生及宇宙自然选择范式的启示,并提出宇宙熵产生时间尺度与黑洞产生动态相关。
2024-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comment on "keV Neutrino Dark Matter in a Fast Expanding Universe" by Biswas et al
Biswas等人发现,当宇宙的能量密度由非标准的额外成分$ϕ$主导时,暗物质粒子冻结的热残余密度可以被极大地抑制,该额外成分的能量密度红移比辐射快。在这里,我们表明,这一结果,这与以前的大量文献相矛盾,是不正确的:错误在于假设(去耦)额外的组件$ϕ$有助于熵自由度相关的暗物质冻结。如果是这样的话,就需要一种完全不同的方法来计算暗物质遗迹的丰度,结果会大不相同。
2018-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
How Dark Matter Reionized The Universe
虽然经验证据表明宇宙的气体已经被红移z ~ 6电离,但这种转变发生的机制仍然不清楚。在这篇文章中,我们探讨了暗物质湮灭可能在这一过程中发挥了主导作用的可能性。在这些湮灭中产生的高能电子可以与宇宙微波背景散射,产生相对低能量的伽马射线,其比更高能量的瞬发光子更有效地吸收和加热气体。与以前的研究相比,我们发现,可行的暗物质候选人与电弱尺度质量可以自然地提供宇宙的再电离的主要贡献。有趣的是,我们发现,暗物质候选人能够产生最近的宇宙射线观测到的PAMELA和/或ATIC的过剩,也被预测为导致完全再电离的宇宙z ~ 6。
2009-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Semi-Holographic Universe
通过假设宇宙中的暗成分(暗能量)严格遵守全息原理,即它的熵是视视界的四分之一,我们发现另一个暗成分(暗物质)的存在是强制性的,作为对暗能量的补偿,基于热力学热力学第一定律。利用动力系统分析的方法,我们发现在后期存在一个稳定的暗能量-暗物质标度解,这有助于符合问题的解决。对于合理的参数,减速度参数与当前观测结果一致。
2010-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph