超轻标量场与宇宙结构的增长

R_h=ct宇宙结构的线性增长

The Linear Growth of Structure in the R_h=ct Universe

我们利用最近发表的宇宙增长率f σ_8（z）的红移空间畸变测量结果来检验R_h=ct宇宙学中扰动的线性演化是否与观测到的大尺度结构的发展相一致。我们发现这些观测结果比用Planck和线性增长率数据的联合分析优化的LCDM版本更有利于R_h=ct，特别是在红移范围0 < z < 1，其中由标准模型预测的f σ_8（z）的函数形式中的显著曲率--而不是R_h=ct--在数据中不存在。然而，当LCDM仅使用增长率测量进行优化时，这两个模型同样很好地拟合了观测结果，尽管在这种情况下，低红移测量发现波动幅度的值低于普朗克LCDM的预期值。我们的结果强烈地证实了在所有红移处，特别是在z < 1处，需要更精确地测量f σ_8（z）。

用无菌中微子测量宇宙中的增长指数

Measuring growth index in a universe with sterile neutrinos

广义相对论（GR）的一致性检验可以通过约束的增长指数$γ$使用红移空间失真（RSD）的测量结合其他观测。在以往的研究中，发现在2- 3 $σ$能级上$γ\approx 0.55$的GR期望值有偏差，本文重新考虑了在无中微子宇宙中对$γ$的测量。利用RSD测量结合宇宙微波背景数据（普朗克温度数据和WMAP 9年偏振数据）、重子声学振荡数据、哈勃常数直接测量、普朗克Sunyaev-Zeldovich星系团计数数据和星系切变数据，对不育中微子宇宙学模型进行了约束.我们得到了生长指标$γ=0.584^{+0.047}_{-0.048}$的约束结果，与GR期望值的一致性很好（一致性在0.6 $σ$水平上）。对于无菌中微子的参数，我们得到了$N_{\rm{eff}}=3.62^{+0.26}_{-0.42}$和$m_{ν,{\rm{sterile}}}^{\rm{eff}}=0.48^{+0.11}_{-0.14}$ eV。我们还考虑了BICEP 2数据，并使用张量模式对模型进行了分析。得到了类似的拟合结果，表明一旦宇宙中考虑了轻不育中微子，GR将与当前的观测结果很好地一致。

加速宇宙中的暗物质生长和重子偏置

Dark matter growth and baryon bias in an accelerating universe

本文研究了亚视界尺度下暗物质和重子生长的精确解析解。暗物质$δ_{\DM}$的生长与晕的生长有关。因此，暗物质生长的精确解对于获得暗物质晕的正确性质是非常重要的。然而，$δ_{\DM}$的暗能量模型依赖性与$δ_{\DM}$对$Ω_{m}^{0}$的依赖性相混淆。因此，仔细的调查是必要的$δ_{\DM}$依赖于暗能量模型。我们还得到了重子$δ_{\B}$生长的精确解，它可以用来计算重子偏置因子$b(a)$.这也许可以在团内气体或莱曼-$α$云中观察到。然而，$b(a)$与模型无关。最近，我们得到了一般暗能量模型\cite{SK}中物质线密度微扰$δ$在亚视界尺度上生长模解的精确解析解。该解与已知的近似解析解\cite{Waga}不同。精确的解析解显示了数值计算得到的增长因子的相同的演化行为。然而，精确的解决方案是简单和有用的扩展到其他模型，包括修改的引力理论。此外，它还指出，生长指数参数取决于两个模型$ω_{\de}$和$Ω_{m}^{0}$，因此我们需要小心地将拟合公式应用于一般模型\cite{WS}。生长因子的精确解析解将为弱透镜效应、团簇数密度、团簇质量等提供更精确的工具。

早期宇宙中振荡引起的中微子不对称增长

Oscillation Induced Neutrino Asymmetry Growth in the Early Universe

我们用全动量依赖的量子动力学方程研究了早期宇宙中活跃-惰性中微子振荡的动力学。这些方程太复杂，无法进行分析处理，由于共振引入的动量变量中非常明显和狭窄的结构，数值解非常复杂。在这里，我们介绍了一种新的动力学离散的动量变量，克服了这个问题。因此，我们可以准确地跟踪中微子系综的演化进入稳定增长阶段。我们的研究结果证实了存在一个“混沌区域”的混合参数，最终的迹象的不对称性，因此SBBN预测的He（4）-丰度不能准确地确定。

早期宇宙中通过真空涨落产生物质和观测到的超高能Cosmic Ray事件

Matter Creation via Vacuum Fluctuations in the Early Universe and Observed Ultra-High Energy Cosmic Ray Events

最高能量的宇宙射线，在光谱的Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止点以上，可能起源于超重长寿命X粒子的衰变。这些粒子可能是在早期宇宙中由膨胀期间或之后的真空波动产生的，可能构成冷暗物质的相当大一部分。我们计算了大量的模型的数量。X粒子被认为是玻色子或费米子。比暴胀子重几倍的粒子，m_inflaton \approx 10^{13} GeV，并且是由这种机制产生的，可以自然地解释宇宙中的临界质量。在某些情况下，诱导的等曲率密度波动可以在宇宙微波背景辐射的各向异性中留下印记。

来自HST对超大质量星系与早期宇宙学的启示

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。

超重粒子在LHC还是下一代对撞机？

Ultraheavy particles at the LHC or a next-generation collider?

如果当前宇宙的有效宇宙学常数$Λ$是由于早期宇宙中的物理过程在略高于电弱能量标度的温度下运行，那么可能存在具有多个$\text{TeV}$质量的新粒子。这些超重粒子可能（也可能不会）出现在大型强子对撞机（LHC）或下一代质子-质子对撞机上。如果他们这样做，他们可能会提供新的见解，早期宇宙和基础物理学。

Lyman-alpha Constraints on Ultralight Scalar Dark Matter: Implications for the Early and Late Universe

We investigate constraints on scalar dark matter (DM) by analyzing the Lyman-alpha forest, which probes structure formation at medium and small scales, and also by studying its cosmological consequences at high and low redshift. For scalar DM that constitutes more than 30% of the total DM density, we obtain a lower limit m >~ 10^{-21} eV for the mass of scalar DM. This implies an upper limit on the initial field displacement (or the decay constant for an axion-like field) of phi <~ 10^{16} GeV. We also derive limits on the energy scale of cosmic inflation and establish an upper bound on the te…

Photon-axion mixing and ultra-high-energy cosmic rays from BL Lac type objects -- Shining light through the Universe

Photons may convert into axion like particles and back in the magnetic field of various astrophysical objects, including active galaxies, clusters of galaxies, intergalactic space and the Milky Way. This is a potential explanation for the candidate neutral ultra-high-energy (E>10^18 eV) particles from distant BL Lac type objects which have been observed by the High Resolution Fly's Eye experiment. Axions of the same mass and coupling may explain also TeV photons detected from distant blazars.

磁流体动力学模拟中河外超高能宇宙射线的映射偏转

Mapping deflections of extragalactic Ultra-High Energy Cosmic Rays in magnetohydrodynamic simulations of the Local Universe

我们构建了一个超高能宇宙射线的银河系外磁场的偏转地图，使用宇宙结构形成的磁流体动力学模拟，逼真地再现了已知的星系团在本地宇宙中的位置。大的偏转角出现在星团区域，然而这只覆盖了天空中微不足道的一小部分。更典型的$\lsim 1^\circ$级偏转是由细丝交叉引起的。对于能量为$E \geq 4 \times 10^{19} {\rm eV}$的质子，在500 Mpc的传播距离内，在大部分天空中的偏转不会超过几度。鉴于我们模拟的星系际磁场的场强形成了一个合理的上限，我们得出结论，带电粒子天文学在原则上是可能的。

经典化的超高能探测器

Ultra-High Energy Probes of Classicalization

经典理论的特征是散射截面的快速增长。这种增长将这些理论转化为有趣的探测器，用于超高能量实验，即使在相对较低的光度下，如宇宙射线或等离子体尾场加速器。这种增长背后的微观原因是N粒子态（经典子）的产生，它代表了软玻色子的自我维持块。对于自旋为2的理论来说，这就是经典极限下所谓的黑洞的量子画像。我们强调这个量子图像的重要性，它将我们从经典几何极限的人工制品中解放出来，并允许扫描实验上有趣的量子理论的更广泛的景观。我们确定了一类唯象可行的自旋2理论，对于这种理论，经典子产生截面的增长可以与能量为100 TeV的QCD截面竞争，这表明引力子占据数为10^4的量子黑洞的产生。

宇宙中能量最高的粒子

The most energetic particles in the universe

讨论了银河系磁场对超高能宇宙射线透镜效应的几个问题。