A Braneworld Dark Energy Model with Induced Gravity and the Gauss-Bonnet Effect
在考虑高斯-博内效应和诱导引力效应的情况下,我们构造了一个在膜上具有非最小耦合标量场的全息暗能量模型。这个模型提供了一个广泛的参数空间,具有几个有趣的宇宙学意义。特别是,该模型的状态方程参数穿过假想分界线,并且在该设置中实现弹跳解是可能的。
2009-06-20 gr-qc
Scalar field propagation in braneworld black hole scenario obtained from Nash theorem
我们确定的标量场的演化与暗物质和暗能量的组件,得到一个动态的和连续的嵌入形式主义内使用纳什定理的膜世界本地化黑洞。我们进一步提取相关的准正规模的德西特-史瓦西-暗物质和反德西特-史瓦西-暗物质的解决方案,为不同的因果结构(一个,两个或三个视界时空)的空间参数。通过与标准的广义相对论的解决方案相比,我们推断可能的可观察到的天体物理学的差异,并修改以前的AdS/CFT对应方案的意见。
2018-09-22 gr-qc
Holographic Ricci dark energy in Randall-Sundrum braneworld: Avoidance of big rip and steady state future
在全息Ricci暗能量(RDE)模型中,参数$α$在决定暗能量演化行为方面起着重要作用。当$α<1/2$时,RDE将呈现五分位特征,即,暗能量的状态方程将跨越宇宙学常数边界$w=-1$演化。观测表明,参数$α$确实小于1/2,因此RDE的后期演化将真的像一个幻影能量。因此,在这种模式下,大撕裂似乎是不可避免的。另一方面,大裂口实际上与暗能量全息模型的理论框架不一致。为了避免大裂缝,我们求助于额外维度物理学。在这封信中,我们研究了膜世界宇宙学中RDE的宇宙学演化。有趣的是,在兰德尔-桑德拉姆膜世界中,对于RDE的未来演化,存在一个吸引子解,其中稳态(de Sitter)结局发生,而不是大裂口。
2009-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New holographic dark energy model inspired by the DGP braneworld
全息暗能量的能量密度基于熵的面积定律,因此面积定律的任何修改都会导致修改的全息能量密度。受DGP膜世界中Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙的表观视界熵表达式的启发,在DGP膜宇宙学框架下提出了全息暗能量的新模型.我们研究了这个新模型的宇宙学后果,并通过选择哈勃半径$L = H^{-1}$作为系统的红外截止来计算状态方程参数。我们的研究表明,由于额外的维度(体积)的影响,红外截止与哈勃半径的识别,可以重现宇宙膨胀的加速。这与标准宇宙学中的普通全息暗能量不同,在没有暗物质和暗能量相互作用的情况下,当选择哈勃半径作为系统的红外截止时,全息暗能量的状态方程参数为零。
2015-06-05 gr-qc
The Inflaton Field as Self-Interacting Dark Matter in the Braneworld Scenario
一个统一的模型是在膜世界范式的背景下,一个单一的标量场既可以作为暴胀子场在非常早期的宇宙,也可以作为强大的,自相互作用的暗物质在后暴胀宇宙。再加热的过程是由于原始黑洞的过度产生和随后的蒸发。观测的限制,特别是从引力波,满足如果PBH形成的概率是足够高的。
2002-04-23 astro-ph gr-qc hep-th
Interacting Agegraphic Dark Energy Model in DGP Braneworld Cosmology: Dynamical System Approach
本文提出了在DGP膜世界宇宙学的年龄暗能量模型中研究相互作用效应的建议。在解释了细节之后,我们继续将动力系统方法应用于模型以分析其稳定性。首先,我们用各种独立的观测数据,如宇宙微波背景各向异性,重子声学振荡峰和观测哈勃数据约束模型参数。然后,我们得到了与不同宇宙学历元相关的临界点。特别地,我们得出结论,在相互作用的存在下,暗能量占主导地位的era可以是一个稳定的点,如果模型参数$n$和$β$,服从给定的约束。同时,在这个模型中,大撕裂奇点是可以避免的。
2019-08-14 gr-qc
Supernova Constraints on Braneworld Dark Energy
根据对高红移Ia型超新星的观测,研究了暗能量的膜世界模型。膜世界模型承认了几种新的甚至奇异的可能性,包括:(i)暗能量的有效状态方程可能比LCDM中的更负:$w \leq -1$ ;(ii)一类膜世界模型可能遇到“静止”的未来奇点,在这个奇点处能量密度和哈勃参数保持良好的行为,但膨胀因子的高阶导数($\stackrel{..}{a}$,$\stackrel{...}{a}$等)。发散时,未来的奇点达到;(iii)目前的宇宙加速是一个{ \em瞬态功能}在一类模型中,暗能量“消失”后,一定的时间,从而产生一个物质占主导地位的宇宙在未来。由于视界在这样的时空中是不存在的,所以一个具有{ \em瞬态加速}的膜世界模型可能有助于调和当前基于超新星的加速宇宙观测与弦/M理论的要求。一个极大似然分析表明,膜世界模型满足高红移超新星的严格要求,在参数空间的一个大区域同意略优于目前的观测比LCDM。例如,对于$Ω_m \ggeq 0.3 (\lleq 0.25)$,使用$w < -1 (> -1)$的模型比LCDM提供更好的数据一致性。
2002-09-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Ghost dark energy in the DGP braneworld
我们在DGP膜世界框架下研究了暗能量的鬼模型。我们通过确定状态方程的参数,$ω_D$,减速和密度参数,探索这个模型的宇宙学后果。我们还研究了这个模型的稳定性,通过研究的平方的声速在存在/不存在的相互作用项之间的暗能量和暗物质。我们发现,在宇宙的两个暗扇区之间没有相互作用的情况下,我们在后期有$ω_D\rightarrow -1$,而在相互作用的存在下,$ω_D$可以穿过假想线$-1$。在这两种情况下,声速的平方$v_s^2$不显示任何稳定性信号。我们还确定了该模型的状态诊断以及$ω_D-ω^{\prime}_{D}$平面,并与$Λ$ CDM模型的结果进行了比较。我们发现,$ω_D-ω^{\prime}_{D}$平面满足冻结区在两个黑暗部门之间的相互作用的情况下,而它满足解冻和冻结区在相互作用的情况下。
2018-06-30 gr-qc
On finite time singularities in scalar field dark energy models based in the RS-II Braneworld
破译暗能量的真正本质的探索已经被证明是宇宙学中最近最令人兴奋的事情之一。除了通常的宇宙学常数方法之外,在这方面已经提出了各种想法,从基于标量场的模型,如Quintessence和Phantom暗能量到各种修改的引力方法。一个非常有趣的想法是考虑量子引力修正宇宙学中的标量场暗能量模型,RS-II膜世界是这方面最著名的模型之一。因此,在这项工作中,我们考虑RS-II Braneworld基于标量场的暗能量模型,并试图寻找在这些制度中存在的有限时间奇异性,通过动力系统的角度来看,我们采用的Goriely-Hyde奇异性分析方法,和物理的角度来看。我们的方法是一般意义上说,它不限于任何特定类别的潜力或任何约束参数区域的膜张力,是有效的Quintessence和幻影暗能量制度。我们首先通过Goriely-Hyde方法证明,对于有限的初始条件,这些模型中可以存在有限时间奇异性,并且无论对沼泽地dS猜想进行任何考虑,这一结果都将成立。然后,我们讨论的物理性质的奇异性,可以发生在这个政权,在那里我们使用一个很好的动机的哈伯参数的ananterior,并表明这些模型的暗能量可以允许弱的奇异性,如III型和IV型,也可以允许强的奇异性,如大撕裂(I型)。
2022-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic Dark Energy in Braneworld Models with a Gauss-Bonnet Term in the Bulk. Interacting Behavior and the w =-1 Crossing
我们将体全息暗能量应用到一般的膜世界模型中,在体模型中加入高斯-博内项,在膜上加入诱导引力项和理想流体。在不做任何额外的假设,我们提取弗里德曼方程的物理膜,我们表明,$ρ$ - $ρ_Λ$耦合自然产生的全5D动态。低能(晚期)演化揭示了有效的4D全息暗能量表现为“五分之一”,即它在演化过程中穿过幻影分界线$w=-1$。特别地,与不存在该项的情况相比,Gauss-Bonnet贡献降低了$w_Λ$的现值,而增加了具有$z$的$w_Λ(z)$的增长率。
2008-02-19 gr-qc hep-th
Quintom dark energy in DGP braneworld cosmology
在本文中,我们考虑一个$Z_2$对称3膜嵌入在一个5维时空。研究了五重暗能量流体作为体物质场时的有效爱因斯坦方程和加速条件。结果表明,含时的体五度矩场在膜上诱导出一个含时的宇宙学常数。在DGP模型的框架下,得到了两种不同情况下的有效爱因斯坦方程:i)把五分光场看作体物质场,膜是空的; ii)把五分光暗能量限制在膜上,体是空的.我们表明,在这两种情况下,可以得到一个自膨胀的解决方案,在后期的正支$ε=1$,和一个渐近静态的宇宙在负支$ε=-1$。
2009-04-30 gr-qc
The cosmological constant and dark energy in braneworlds
我们回顾了最近的尝试,以解决宇宙学常数的问题和宇宙的后期时间加速膜世界模型的基础上。在膜世界模型中,真空能量在4D时空中的引力方式与传统的4D物理学完全不同。有可能膜上的真空能量不会弯曲4D时空,而只影响额外维度的几何形状,从而为宇宙学常数问题提供了一个解决方案。我们回顾了超对称的大额外维度的想法,可以实现这一点,也提供了一个自然的候选人的精髓领域。我们还回顾了基于膜世界的引力大距离修正解释宇宙晚期加速膨胀的尝试。我们使用Dvali-Gabadadze-Porrati模型来演示如何将该模型与4D广义相对论中的暗能量模型区分开来。这种方法的理论困难也得到了解决。
2007-07-04 astro-ph gr-qc hep-th
Cylindrical solutions in braneworld gravity
在这篇文章中,我们研究了膜世界引力情形下修正的爱因斯坦场方程的精确柱对称解。结果表明,对于暗能量和暗压力的状态方程$2U+P=0$的特殊选择,所得到的解可以形式上看作是四维广义相对论中Einstein-麦克斯韦方程组的解.
2005-09-08 gr-qc
An alternative to dark matter: do braneworld effects hold the key?
提出了一种没有暗物质的解释天体物理观测的替代方法。在膜世界方案中,我们的宇宙被可视化为嵌入在更高维时空中的四维超曲面,膜上的有效爱因斯坦方程包含额外的项。我们表明,通常由粒子暗物质解释的天体物理观测,可以通过这些额外的条款解释在这个修改后的引力理论,而不需要暗物质。作为具体的例子,我们模型的星系团的X射线轮廓和星系旋转曲线与观测相一致。此外,我们调查是否引力透镜可以区分这两种可能性。偏转角的值之间的显着差异,这可以在未来的观测进行测试。
2005-12-20 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical dark energy in 0'B braneworlds
本文在非超对称弦理论中构建暗气泡宇宙学新实现,利用0'B定向形得到尺度分离构造,产生对数变化的动力学暗能量,但分析表明其早期和晚期宇宙学在观测上不可行。
2025-02-27 gr-qc hep-ph hep-th
Inflationary Braneworld Driven By Bulk Scalar Field
我们发展了一种形式来研究双膜系统中由体暴胀子驱动的暴胀情形。利用梯度展开法得到了4维低能有效作用量。还发现暗辐射和暗标量源都可用辐射子来表示。在单膜极限下,我们发现这些暗成分消失了。因此,事实证明,由于大体积暴胀成功地发生了。在这种情况下,也考虑了卡鲁扎-克莱因修正。
2003-12-17 gr-qc
Statefinder diagnosis for holographic dark energy in the DGP braneworld
近年来,许多暗能量(DE)模型被提出来解释宇宙膨胀的加速。似乎有必要区分各种DE模型,以检查每个模型的可行性。Statefinder诊断是区分DE模型的有效方法。本文研究了全息暗能量(HDE)模型在两种宇宙学背景下的状态发现诊断参数。首先,我们研究了爱因斯坦引力下平坦Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中HDE的状态发现诊断。然后,我们将我们的研究扩展到DGP膜世界框架。作为系统的红外截止,我们选择了哈勃半径和Granda-Oliveros截止的灵感来自Ricci标量曲率。我们绘制的红移参数$z$的状态发现参数$\{r,s\}$的演变。我们还比较了结果与其他DE模型,特别是与$Λ$ CDM模型的状态探测器诊断参数。
2015-04-15 gr-qc hep-th
Low Energy Effective Action for Dilatonic Braneworld --A Formalism for Inflationary Braneworld--
我们导出了电子膜世界的低能有效作用量。在单膜模型中,我们发现有效理论是由耦合到暗辐射的爱因斯坦标量理论描述的。值得注意的是,由于与体标量场的耦合,暗辐射一般不守恒。结合Kaluza-Klein(KK)修正的有效作用量得到的AdS/CFT对应的作用在电子膜世界中的揭示。特别是,它表明,CFT物质将不会被限制在体标量场的存在下的braneworld。本文还阐明了本文的分析与几何投影法的关系。在双膜模型的情况下,有效理论简化为一个标量-张量理论,在辐射子和体标量场之间存在非平凡耦合。
2003-10-04 gr-qc hep-th
Interacting Tsallis holographic dark energy in $q$-modified DGP braneworld
在非高斯统计力学的$q$ -修正的DGP膜世界模型中研究了相互作用Tsallis全息暗能量(THDE)的宇宙学性质,并引入了三类超统计量:对数正态、逆$χ^2$和$χ^2$.我们研究了三个超统计量对不同宇宙学参数的影响,即THDE的无量纲能量密度和状态方程(EoS),以及减速参数和声速的平方。结果,我们注意到,来自$χ^2$超统计量的宇宙学参数(参数为$q > 1$)代表了与标准DGP模型的最大偏差。虽然系统参数在所有三种情况下都表现出适当的行为,但该模型无法在整个宇宙历史中实现稳定。这可能是将哈勃视界设定为红外截止线的结果。此外,发现EoS的行为受THDE参数$δ$的值控制。也就是说,对于$δ > 2$,THDE表现出类似幻影的行为,而对于$δ < 2$,它表现出典型的行为。在主能量条件的约束下,给出了$δ$ $(δ < 2)$的上界.
2022-11-12 gr-qc
Braneworld models of dark energy
我们探索一类新的膜世界模型,其中(诱导)膜度量的标量曲率有助于膜行动。标量曲率项一般是由膜上的物质场引起的单圈效应引起的。空间平坦的膜世界模型可以在后期进入加速膨胀的状态。即使膜的张力和体宇宙学常数被调整到满足膜上的兰德尔-桑德拉姆约束,这也是正确的。膜世界模型承认暗能量比标准LCDM有更广泛的可能性。在这些模型中,光度距离可以小于或大于LCDM中的光度距离。虽然具有$d_L \leq d_L(\rm LCDM)$的模型暗示$w = p/ρ\geq -1$,并且在文献中经常讨论,但具有$d_L > d_L(\rm LCDM)$的模型传统上被忽略,可能是因为在广义相对论框架内,光度距离具有这种性质{ \em仅当}物质状态方程是强负的($w < -1$)。具有$w < -1$的物质被许多不受欢迎的性质所困扰,这使得这种暗能量模型在传统框架内没有吸引力。另一方面,膜世界模型有能力赋予暗能量令人兴奋的新可能性,而不会遭受$w < -1$模型所面临的问题。对于一个参数值的子类,膜世界暗能量和宇宙的加速是{ \em瞬变}现象。在这些模型中,宇宙在当前的加速期之后,重新进入物质主导的状态,使得减速参数$q(t) \to 0.5$在$t \gg t_0$时,其中$t_0$是当前的历元。这样的模型可以帮助协调加速的宇宙与弦/M理论的要求。
2003-12-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Interacting Tsallis agegraphic dark energy in DGP Braneworld Cosmology
本文研究了DGP膜世界方案中含有暗能量与暗物质相互作用项的Tsallis年龄图暗能量。为此,我们假设一些初始条件,以获得暗能量密度,减速,暗能量EoS和总EoS参数。然后,我们分析了状态参数,$ω'{}_{DE}-ω_{DE}$图,和经典的稳定性特征的模型。结果表明,减速参数提供了从减速阶段到加速阶段的相变。$ω_{DE}$图显示的是幻象行为,而$ω_{tot}$图则显示了宇宙演化过程中的精华和幻象。在图表之后,Statefinder分析显示了过去和现在模型的精髓行为。然而,在随后的时代,它趋向于$ΛCDM$。$ω'{}_{DE}-ω_{DE}$图根据时期类型和$b^{2}$、$δ$和$m$的不同值指示解冻或冻结区域。通过声速的平方,我们可以看到,对于选定的$b^{2}$、$δ$和$m$值,模型在过去是稳定的,在当前时间是稳定的或不稳定的,在未来是不稳定的。为了测试这个模型,我们使用了最近的哈勃数据。我们还采用赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)来比较模型与$ΛCDM$作为参考模型。此外,我们使用$H-z$图测试模型,我们看到了未来时间的转折点。从$ω_{tot}$图的最佳拟合值得到的结果强调了宇宙在当前时间处于精华区域。它将进入幻象阶段,然后在未来接近$Λ$状态。但是,$ω_{DE}$始终停留在体模区域。这种模式在当今进步的时代是不稳定的。
2022-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical modelling of disc vertical structure in superthin galaxy `UGC 7321' in braneworld gravity: An MCMC study
低表面亮度(LSB)的超薄星系构成了非常晚型星系的经典例子,其圆盘动力学受到其暗物质晕的强烈调节。在这项工作中,我们考虑了引力起源的暗物质在膜世界的情况下,在高维外尔应力项投影到3-膜作为源的暗物质。在膜世界模型中,这种暗物质被称为\emph{`dark mass'}。这个模型已经成功地再现了几个低表面亮度和高表面亮度星系的旋转曲线。因此,研究该模型在解释星系垂直结构方面的前景是一个有趣的问题,这是迄今为止尚未在文献中探索的。利用我们的引力耦合恒星和气体在该\emph{dark mass}外力场中的二分量模型,用马尔可夫链蒙特卡罗方法拟合了超薄星系UGC 7321的恒星和原子氢气体的观测标度高度。我们发现,观察到的scaleheights的UGC 7321 '可以成功地建模的背景下,膜世界的情况下。此外,模型预测的旋转曲线也与观察到的旋转曲线相匹配。对模型参数的影响进行了讨论。
2020-09-27 astro-ph.GA gr-qc
Dynamical Study of DBI-essence in Loop Quantum Cosmology and Braneworld
研究了具有标量场的具有动力学暗能量DBI本质的均匀各向同性FRW模型。宇宙标度解的存在性限制了标量场$ϕ$的拉格朗日量。选择$p=X g(X e^{λϕ})$,其中$X=-g^{μν} \partial_μϕ\partial_νϕ/2$和$g$是$X e^{λϕ}$的任意函数,并定义适当的变换,我们构造了不同引力下的动力学系统:(i)圈量子宇宙学(LQC),(ii)DGP膜世界和(iii)RS-Ⅱ膜世界。我们研究了三种引力模型的动力学系统在临界点附近的稳定性,并研究了支持加速宇宙的标量场主导吸引子解。物理参数的作用也已显示在宇宙加速阶段的图形。
2012-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Late time accelerated scaling attractors in DGP (Dvali-Gabadadze-Porrati) braneworld
在宇宙晚期演化中,物质的主要来源是暗能量和暗物质。它们只能通过它们的引力表现来间接检测。因此,不排除在不违反观测限制的情况下相互作用的可能性。基于这一动机,我们研究了暗能量源为标量场并与物质源相互作用的DGP膜世界的动力学。由于观测更倾向于幻影情形,我们还研究了相互作用幻影标量场的动力学。在非相互作用的DGP膜世界中,不存在后期加速的标度吸引子,因此不能缓解重合问题。在本文中,我们将表明,它是可能得到晚时间加速标度解。相空间的研究,采取两种类型的潜力(指数和非指数函数)。临界点的稳定性检查采取两个特定的相互作用。第一种相互作用只在指数势下给出了体模场的晚期加速标度解,而第二种相互作用没有得到任何标度解。此外,我们还证明了这个标度解也是经典稳定的。
2016-02-10 gr-qc
Formation Of Emergent Universe in Brane Scenario as a Consequence of Particle Creation
在这里,我们从空间平坦的膜世界模型中的粒子产生机制来表述涌现宇宙的场景。在膜世界宇宙学中,我们考虑了一个各向同性的均匀宇宙,宇宙被认为是一个非平衡的耗散系统,由于粒子产生机制。假设粒子产生率是哈勃参数的函数,我们在Braneworld的RS2和DGP模型中建立了突现情景。
2015-05-07 gr-qc
Holographic interacting dark energy in the braneworld cosmology
我们研究了一个膜宇宙学模型,以寻找辐射-物质-暗能量宇宙的统一描述。它是全息暗能量与体全息物质$χ$的相互作用。这是一种五维的冷暗物质,它在膜上起着辐射的作用。使用有效的状态方程$ω^{\rm eff}_{\rm Λ}$,而不是原生状态方程$ω_{\rm Λ}$,我们表明,该模型不能容纳任何从暗能量与$ω^{\rm eff}_{\rm Λ}\ge-1$幻影制度$ω^{\rm eff}_{\rm Λ}<-1$的过渡。此外,冷暗物质和五维冷暗物质之间的相互作用的情况下被认为是完整的。发现$z_{\rm eq}$的红移与$z^{\rm ob}_{\rm eq}=2.4\times10^{4} Ω_{\rm m}h^2$的红移是同量级的。最后,我们得到了一个普遍的衰减率$Γ$,它适用于描述所有的相互作用,包括全息暗能量和冷暗物质之间的相互作用。
2007-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological Surprises from Braneworld models of Dark Energy
综述了暗能量膜世界模型的性质。膜世界模型承认以下有趣的可能性:(i)有效状态方程可以是w< -1 as well as w >-1。在前一种情况下,宇宙的膨胀在任何时候都表现良好,宇宙不会遇到未来的“大撕裂”奇点,这通常是幻影模型遇到的。(ii)对于一类膜世界模型来说,宇宙的加速可能是一种瞬态现象。在这种情况下,宇宙当前的加速度被夹在两个物质主导的时代之间。与LCDM和大多数Quintessence模型相比,这样的膜世界没有视界。(iii)对于一组特定的参数值,宇宙可以起源于静止奇点,也可以终止于静止奇点,在静止奇点处,密度、压力和哈勃参数保持有限,而减速参数和黎曼张量的所有不变量在宇宙时间的有限间隔内发散到无穷大。(iv)暗能量的膜世界模型可以在高红移处徘徊:$6 \lleq z \lleq 40$。相对于LCDM中的哈勃参数值,在游荡期哈勃参数减小。结果,宇宙在游荡时的年龄急剧增加,预计这将促进高红移引力束缚系统的形成,例如$z \sim 6$的$10^9 M_\odot$黑洞和$z > 10$的低质量黑洞和/或第三星族恒星,它们的存在在LCDM情景中可能是有问题的。(v)膜世界模型具有类似时间的额外维度,在早期反弹,从而避免了最初的“大爆炸奇点”。(vi)暴胀和暗能量都可以成功地统一在一个单一的方案中(典型暴胀)。
2005-04-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Holographic dark energy in the DGP braneworld with GO cutoff
在红外截止的DGP膜世界模型$L=(α\dot{H}+βH^2)^{-1/2}$中考虑全息暗能量(HDE)模型.有了这个选择的红外截止,我们能够推导出宇宙学参数的演化,如状态方程和减速参数,$w$和$q$,作为红移参数$z$的函数。据我们所知,以往文献中提出的HDE模型,大多数都没有解析地给出$ω=ω(z)$和$q=q(z)$。我们绘制这些参数与$z$的演变,并讨论的结果是兼容的最近的观察。通过适当地选择参数,该模型可以在$z\approx 0.6$附近表现出从减速到加速的过渡。在DGP膜世界框架下,我们提出了精粹标量场和快子标量场与HDE之间的对应关系。这种对应关系使我们能够重建标量场和标量势的演化。我们还调查了所提出的模型的稳定性,通过计算的平方声速,$v^2_s$,其符号决定了模型的稳定性。我们的研究表明,只要模型参数选择适当,$v^2_s$可能是正的。特别是,对于$α>1$、$β>0$和$α<1$、$β<0$,我们在宇宙历史中有$v^2_s>0$,因此可以实现稳定的暗能量主导宇宙。这与标准宇宙学中的HDE相反,HDE在背景扰动下不稳定,因此不能导致稳定的暗能量主导宇宙。
2015-04-15 gr-qc hep-th
Phase space analysis of quintessence fields trapped in a Randall-Sundrum Braneworld: anisotropic Bianchi I brane with a Positive Dark Radiation term
本文从动力学系统的角度研究了在Randall-Sundrum的2型膜世界中具有任意势的标量场的演化。我们考虑均匀但各向异性的Bianchi I(BI)膜也充满了理想流体。我们还考虑了五维外尔张量以正的暗辐射项的形式投射到三膜上的影响。利用中心流形理论,我们得到了具有标准四维行为的de Sitter解渐近稳定的充分条件。我们还证明了不存在具有5D-修改的晚期de Sitter吸引子,因为它们总是鞍状的。这一事实与短暂的原始膨胀有关。本文给出了标量场-物质标度解、标量场-支配解和标量场-暗辐射标度解稳定的势的充分条件。我们说明我们的分析结果使用一个简单的$f$ -deviser作为一个玩具模型。所有这些结果都是我们以前对FRW膜的结果的推广。
2012-10-26 gr-qc hep-th
Black hole formation in Randall-Sundrum II braneworlds
我们提出了第一个完整的动力学的braneworld的情况下,工作的框架内的单膜模型的兰德尔和Sundrum(RSII)的数值研究。特别地,我们研究了无质量的标量场驱动的引力坍缩过程。在膜上施加球对称性,我们表明,足够强的初始配置的标量场的演化结果在黑洞,有有限的扩展到散装。此外,我们发现初步证据表明,产生的黑洞形成一个独特的序列,而不管初始数据的细节。我们从动力学演化中得到的黑洞解与以前从静态真空模型中得到的解是一致的。
2016-07-01 gr-qc hep-th
Gravastar model in Randall-Sundrum braneworld
在这项工作中,我们推导出Randall-Sundrum II膜世界场景中的引力星模型。引力星(或称引力真空星)是由马祖尔和莫托拉提出的,作为黑洞的引力坍缩系统。重力星的外部区域由史瓦西时空描述,而其内部区域则充满了暗能量。在这两者之间有一个薄壳表面与超相对论物质(有时被称为刚性物质)。我们得到了膜世界引力星的某些物理量的解。这些是比较原始的Mazur-Mottola的结果,以及与一些gravastar的解决方案,在替代重力理论。膜世界设置在引力星物理的后果进行了深入讨论。
2019-10-05 gr-qc
Primordial black holes in braneworld cosmologies: Formation, cosmological evolution and evaporation
我们考虑在最简单的膜世界宇宙学中的原生黑洞的人口演化和蒸发,兰德尔-Sundrum II型。我们证明,黑洞形成在高能量阶段的这个理论(其中的膨胀率是成比例的密度)有一个修改的蒸发定律,导致在一个较长的寿命和较低的温度蒸发,而那些形成在标准制度的行为基本上是在标准宇宙学。对于足够大的AdS半径值,高能量区可能是一个相关的原始黑洞蒸发的关键时期,如核合成和现在。我们研究这种黑洞的形成时期,并划定参数制度的标准情况下,显着修改。
2002-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Asymptotic behavior of a scalar field with an arbitrary potential trapped on a Randall-Sundrum's braneworld: the effect of a negative dark radiation term on a Bianchi I brane
在这项工作中,我们提出了一个相空间分析的精华领域和一个完美的流体被困在兰德尔Sundrum的膜世界的类型2。我们考虑均匀但各向异性的Bianchi I膜几何。此外,我们考虑了五维外尔张量在三膜上的投影以负暗辐射项的形式的影响。对于治疗的潜力,我们使用的“方法的$f$ -devisers”,允许调查任意电位在相空间。为了得到标准四维和非标准五维de Sitter解的稳定性,我们给出了势的一般条件,并给出了标量场-物质标度解、标量场-暗辐射解和标量场-支配解的稳定性条件.我们发现剪切控制解是不稳定的(特别是收缩剪切控制解是鞍型的)。作为与我们以前工作的主要区别,传统的不断膨胀的模型可能会由于暗辐射的负性而重新崩溃。此外,我们的系统承认一个大类的静态解决方案是鞍型。这类解在宇宙演化的中间阶段很重要,因为它们允许从收缩模型过渡到膨胀模型,反之亦然。我们的情况下的新功能是存在的反弹和转向,这导致循环行为,这是不允许在Bianchi I膜与正暗辐射项。最后,作为具体的例子,我们考虑潜在的$V\propto\sinh^{-α}(βϕ)$和$V\propto\left[\cosh\left(ξϕ\right)-1\right]$有简单的$f$ -设计者。
2013-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Braneworld Dark Energy in light of DESI DR2
本研究针对DESI DR2数据反映的暗能量状态方程穿越幽灵分界线的观测现象,探究了(4+1)维无幽灵幽灵膜世界中的多种解冻标量场暗能量模型,验证其演化行为与观测吻合,且参数拟合效果接近CPL参数化模型。
2025-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational constraints on phantom-like braneworld cosmologies
我们研究了一个简单的膜世界模型,在这个模型中,宇宙只包含冷暗物质和一个宇宙学常数,但由于额外维度的引力效应,有效的暗能量是幻影状的。修正的重力屏蔽了宇宙学常数λ,允许更大的λ。在实践中,观察结果并不支持任何重要的筛选。我们使用超新星数据、宇宙微波背景位移参数和星系分布中的重子振荡峰来约束模型。我们找到了Omega_m的平均值,置信限为68%,Omega_Lambda的上限为68%。最佳拟合模型非常接近标准LCDM模型,但LCDM模型提供了更好的拟合,因为它少了一个参数。
2006-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Braneworld cosmological solutions and their stability
我们考虑在膜的作用中含有标量曲率项的膜世界模型中的宇宙学解及其在均匀和各向同性扰动下的稳定性。部分结果与Campos和Sopuerta对Randall-Sundrum膜世界模型的结果相似。具体来说,扩展的德西特解是一个吸引子,而扩展的弗里德曼解是一个排斥子。在膜作用量中含有标量曲率项的膜世界理论中,物质满足强能量条件的静态解不仅存在于封闭的空间几何中,而且在不存在暗辐射贡献的情况下也存在于开放的平坦的空间几何中。在一定的参数范围内,静态解对于齐次和各向同性扰动是稳定的。
2005-05-07 gr-qc
Quasi-Thick Codimension 2 Braneworld
本文研究了Einstein Gauss-Bonnet引力中余维为2的膜世界。我们仔细研究了系统中可能的奇点的结构,这些奇点通过匹配条件来表征膜世界。因此,我们发现膜的厚度可以作为分布源,我们称之为准厚度。在此基础上,我们分析了线性化引力,并证明了传统的爱因斯坦引力在膜上是可以恢复的。然而,在非线性制度,我们发现由于厚度和散装几何形状的修正。我们还指出了宇宙中的暗物质/能量在厚度中起作用的可能性。
2004-06-03 gr-qc hep-th
Non-equilibrium thermodynamics of an expanding Swiss-Cheese braneworld cosmology with a matter bounce
National Research Institute of Astronomy and Geophysics(国家天文与地球物理研究所)
本研究探讨瑞士奶酪膜世界宇宙的非平衡热力学,提出内部熵产生修正,应用于物质反弹解,证明膨胀阶段满足广义第二定律并渐近进入暗能量主导阶段。
2026-09-17 gr-qc
Gravitational Collapse and Black Hole Formation in a Braneworld
在这篇论文中,我们首次在Randall和Sundrum提出的单膜模型(RSII)框架下对膜世界中的引力坍缩进行了数值研究。我们直接表明,足够强的初始数据配置的演化结果在黑洞(BH)与有限扩展到块。随着BH尺寸的增加,延伸从球体变为薄饼(或雪茄,从不同的角度来看)。我们发现初步证据表明,从不同的初始数据配置文件生成的相同大小的BH是几何上无法区分的。因此,在本文所研究的RSII时空中,BH的无毛定理(BH的唯一性)成立--这些时空是轴对称的,没有角动量和非引力荷。特别是,我们得到的BH的动力系统的结果,是一致的与先前获得的静态真空系统由Figueras和Wiseman。我们还得到了一些封闭形式的结果,如膜的ADM质量等于膜世界的总质量。在膜世界中的计算需要数值相对论(NR)形式的进步。以往在轴对称(和球对称)时空中数值计算的正则性问题,实际上既不与坐标系有关,也不与机器精度有关。基本变量(数值计算中要求解的未知函数)对于使柱坐标中的数值计算规则化更为重要。发展了广义相对论的广义调和(GH)形式和BSSN形式,使它们适用于非平面背景下的非笛卡尔坐标计算。度规的共形函数被纳入GH形式主义来模拟膜世界。
2015-05-01 gr-qc hep-th
Bouncing cosmology from Kalb-Ramond Braneworld
我们考虑一个3-膜嵌入在一个翘曲的5维背景中,具有一个非线性子和一个Kalb-Ramond 2-形式。我们证明了具有负质量参数的带视界的类dS/AdS带电黑洞的静态解是可能的。3-膜在这个块体中的运动产生了由负暗辐射项引起的有效的四维反弹宇宙学。这个模型避免了在Reissner-Nordstrøm-AdS体中的弹跳膜所产生的不稳定性。
2008-03-12 gr-qc hep-th
Local conservation law and dark radiation in cosmological braneworld
在Randall-Sundrum(RS)单膜方案的背景下,我们讨论了宇宙学膜的体几何和动力学,其中局部能量守恒定律存在于允许用最大对称3-空间切片的体中.这个守恒定律使我们能够在整体中定义一个局部质量。我们表明,有一个独特的推广的暗辐射的膜,这是由当地的质量。我们还发现,存在一个与Weyl张量相关联的守恒流,相应的局域电荷,我们称之为Weyl电荷,是由局域质量与体能量-动量张量分量的某种线性组合之和给出的。外尔荷的这个表达式将局域质量与投影外尔张量$E_{μν}$联系起来,后者在RS膜世界的几何形式中起着核心作用。特别是在膜上,这给出了投影外尔张量分解为局部质量和体能量-动量张量。然后,作为这些结果的一个应用,我们考虑了体能量动量张量的零尘埃模型,并讨论了体中黑洞的形成。我们调查的因果结构,通过确定的轨迹的视视界,并澄清可能的膜轨迹的散装。我们发现,只要膜在膨胀,它就总是在黑洞之外。我们还发现了一个上限的哈勃参数的值在膜上的物质能量密度,从膜发射的能量通量无关。
2004-01-26 astro-ph gr-qc hep-th
A no-boundary proposal for braneworld perturbations
我们提出了一种新的方法来解决具有诱导引力的膜世界模型中的宇宙学扰动问题,它导致膜上的封闭方程组。我们专注于一个空间封闭的膜,界定内部四球的散装空间。膜上的背景宇宙学演化现在由正规分支描述,而块体中的边界条件成为四球内处处度规的正则性条件。在这种方法中,由于空间部分是紧凑的,因此在体空间中没有空间无穷大或任何其他边界,因此,我们将这种设置称为无边界建议。假设体宇宙学常数是不存在的,并采用Mukohyama主变量,我们认为,膜微扰的非局部性的影响可以忽略不计,如果膜是边缘封闭的。在这种情况下,就产生了一个关系,它封闭了膜上微扰的方程组。无压物质和暗辐射的微扰现在可以用一个耦合的二阶微分方程系统来描述。值得注意的是,这个系统可以在物质支配和de Sitter机制下精确求解。在这种情况下,除了通常的增长和衰减模式,我们发现两个额外的模式,表现出单调的超级哈勃空间尺度上,并表现出快速振荡与衰减幅度的子哈勃空间尺度。
2013-10-30 astro-ph.CO gr-qc
Oscillating universe in the DGP braneworld
用一种方法,其中的弗里德曼方程被写在一种形式,使演化的标度因子可以被视为一个粒子的“潜力”,我们分类所有可能的宇宙演化的DGP braneworld方案与暗辐射项保留。通过假设能量分量分别为无压物质、辐射或真空能,我们发现在物质或真空能占主导地位的情况下,标度因子有一个最小值$a_0$。在物质支配的情况下,大爆炸奇点在某些特殊情况下是可以避免的,可能存在振荡宇宙或弹跳宇宙。如果宇宙尺度因子在初始时处于振荡区域,宇宙可能会经历振荡。在多次振荡之后,它可能通过量子隧穿演化到反弹点,然后膨胀。然而,如果宇宙最初从无限尺度收缩,它可以转身,然后永远膨胀。在真空能量占优的情况下,存在一个稳定的爱因斯坦静态,以避免大爆炸奇点。然而,在某些情况下,在物质或真空能量占主导地位的情况下,一种新的奇异性可能会出现在$a_0$作为不连续的标度因子的结果。在辐射主导的情况下,宇宙可能起源于大爆炸奇点,但避免这个奇点的反弹宇宙也是可能的。
2012-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear matter terms in general scalar-tensor braneworld cosmology
考虑了一个由各种Horndeski拉格朗日量组成的具有一般标量-张量作用量的五维膜世界宇宙模型。得到了强耦合和弱耦合$\mathcal{L}_5$ Horndeski拉格朗日量情况下的Friedmann方程。强耦合$\mathcal{L}_5$模型产生了具有$n=\pm 1/2$的卡达西项$ρ^n$,它可以作为宇宙加速膨胀阶段的另一种解释。此外,来自BAO、CMB、SNIa、$f_{σ_8}$和$H_0$值观测的最新综合观测事实表明,$n=-1/2$项非常接近约束值。另一方面,弱耦合$\mathcal{L}_5$的情况下,有几个新的修正项,如立方$ρ^3$和暗辐射-物质相互作用项$ χa^{-4}ρ$中被省略的膜世界爱因斯坦-希尔伯特模型。此外,该模型提供了一个由体标量场构造的宇宙学常数,不需要膜张力,自然地支持大爆炸核合成(BBN)约束。
2019-08-19 gr-qc
Self-Consistent Cosmological Simulations of DGP Braneworld Gravity
我们进行宇宙学N-体模拟的Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld模型,通过解决这个模型中的标量自由度,膜弯曲模式的完整的非线性运动方程。虽然普遍耦合到物质,膜弯曲模式具有自相互作用,一旦密度场变得非线性,这种自相互作用就变得重要。这些自相互作用导致高密度环境中的场被抑制,并将引力恢复到广义相对论。该程序采用多重网格松弛格式求解准静态近似下的非线性场方程。我们对没有宇宙学常数的平坦自加速DGP模型进行了模拟。DGP模拟的结果进行了比较,与标准的重力模拟假设相同的膨胀历史,并与DGP模拟使用的线性化方程的膜弯曲模式。这使我们能够隔离场的非线性自耦合的影响,这些影响在准线性尺度上已经很明显。我们给出了物质功率谱和晕质量函数的结果,并讨论了膜弯曲模在宇宙结构形成中的行为。我们发现,独立于CMB的约束,自加速DGP模型是强烈的约束电流弱透镜和集群丰度测量。
2009-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Braneworld black holes in cosmology and astrophysics
我们宇宙的膜世界描述需要一个大的额外维度和一个基本的引力尺度,与普朗克尺度相比,这个尺度可能要低几个数量级。膜世界方案的一个有趣的结果是膜引力场方程的球对称真空解的性质,它可以代表与四维中普通黑洞相比性质截然不同的黑洞。我们讨论某些膜世界黑洞几何的某些关键特征。这样的黑洞很可能具有不同的宇宙学和天体物理学分支。描述了原始膜世界黑洞的宇宙学演化,突出了它们的寿命,由于在早期膜世界高能时代的辐射的修改蒸发和有效吸积。观测到的黑洞在不同时期的各种蒸发产物的丰度对它们的初始质量分数施加了限制。幸存的原始黑洞可能是星系晕中存在的暗物质的候选者。我们讨论膜世界黑洞的引力透镜效应。与强场引力透镜的相对论图像相关的观测值原则上可以用来在未来的观测中区分不同的膜世界黑洞度量。
2005-09-08 astro-ph gr-qc hep-th
Reheating the Universe in Braneworld Cosmological Models with bulk-brane energy transfer
在膜世界模型的框架下,通过假设膜-体能量交换的可能性,分析了暴胀时期之后宇宙组成(再加热时代)的出现,在膜世界模型中,我们的宇宙是嵌入在五维体中的三膜。暴胀子场被假定只衰变为正常物质,而暗物质则从本体注入膜中。为了描述再加热过程,我们采用了唯象的方法,通过与场的能量密度成比例的摩擦项来描述暴胀子场的衰减。在辐射主导时期之后,模型简化为标准的四维宇宙学模型。修改后的场方程进行了分析和数值分析,在额外的维度占主导地位的再加热阶段(当二次项在能量密度占主导地位的动态),并在一般情况下。分别针对模型参数、正常物质和暗物质状态方程的不同值,获得了物质、标量场和宇宙标度因子的演化轮廓。得到了描述暗物质与正常物质的能量密度之比随时间演化的方程。这个比值取决于体细胞和膜细胞之间的能量流动速率。暗物质和重子物质的比例近似恒定的观测约束要求暗物质必须是非相对论性的(冷的)。该模型预测了$3\times 10^6$ GeV量级的再加热温度和$10^{25}$ GeV $^4$量级的膜张力,得到的宇宙组成与观测数据一致。
2008-05-28 astro-ph gr-qc hep-th
Evolution of scalar field resonances in a braneworld
本文研究了厚膜中标量场的质量Kaluza-Klein(KK)模的数值演化。导出了五维时空中的Klein-Gordon方程,得到了演化方程和类薛定谔方程.以标量KK模的共振态为初始数据,在最大耗散边界条件下演化出标量场。结果表明,在膜上存在着长寿命的标量KK共振粒子,这表明这些共振粒子可能是暗物质的候选者之一。
2022-11-21 gr-qc hep-th
Braneworld models with a non-minimally coupled phantom bulk field: a simple way to obtain the -1-crossing at late times
我们调查一般braneworld模型,一个非最小耦合幻影体场和任意膜和散装物质的内容。我们表明,有效的暗能量的膜宇宙获得的动力学性质,作为一个结果的非最小耦合提供了一个间接的“体膜相互作用”通过引力的机制。对于晚期宇宙学演化,在不诉诸特殊的假设或参数空间的特定区域的情况下,我们证明了其状态方程参数的-1-交叉是普遍的,并且很容易实现。作为一个例子,我们提供了一个简单的,但足够普遍的,近似的解析解,提出了交叉行为。
2009-01-22 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining phantom braneworld model from cosmic structure sizes
我们考虑幻影膜世界模型的最大回转半径,$R_{\rm TA,max}$,一个稳定的,球形的宇宙结构与给定的质量。最大转弯半径是中心不均匀性引起的吸引力与周围暗能量的排斥力平衡的点,超过该点,结构不能保持任何质量,从而给出稳定结构尺寸的最大上限。本文利用宇宙学标量微扰理论导出了该模型的$R_{\rm TA,max}$的解析表达式。使用此,我们数值约束的参数空间,包括一个散装宇宙学常数和外尔流体,从质量与观测到的尺寸数据附近的一些,非维里宇宙结构。我们使用不同的值的物质密度参数$Ω_m$,大于和小于的$Λ{\rm CDM}$,作为我们的分析中的输入。我们特别指出:a)当体宇宙学常数为零时,预言的上界总是大于实际观测到的;如果体宇宙学常数是负的,则类似的结论成立b)如果它是正的,则预测的最大尺寸可以远低于实际观察到的尺寸并且由于场方程的所涉及的性质,它不仅导致了对体宇宙学常数本身的有趣约束,而且导致了对理论的整个参数空间的有趣约束。
2017-10-20 astro-ph.CO gr-qc
Inflation and late time acceleration in braneworld cosmological models with varying brane tension
具有可变膜张力的膜世界模型$λ$引入了一个新的自由度,允许演化引力和宇宙学常数,后者是暗能量的自然候选者。我们考虑的热力学解释的变化膜张力模型,通过显示变量$λ$的场方程可以被解释为描述物质创造的宇宙学框架。粒子的产生速率取决于膜张力的变化速率,以及膜-体能量-物质的转移速率。我们调查的影响,一个变量膜张力的宇宙演化的宇宙,在一个特定的模型,其中膜张力是一个指数依赖的函数的标度因子的框架。由此产生的宇宙学表明,存在一个初始的暴胀膨胀,随后是一个减速阶段,并顺利过渡到后期加速德西特型膨胀。变化的膜张力也是宇宙中物质产生的原因(再加热期)。本文还讨论了宇宙学观测数据对模型参数的物理约束。
2010-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Self-accelerating Warped Braneworlds
具有诱导引力的膜世界模型有可能取代暗能量来解释目前宇宙的加速膨胀。Dvali,Gabadadze和Porrati(DGP)的原始模型证明了背景解的“自我加速”分支的存在,但受到幽灵的存在。我们提出了一个新的大类膜世界模型,推广了DGP模型。我们的模型有负曲率的散装,允许第二膜,并有一般的膜张力和局部曲率条款。我们展示了三种不同类型的鬼,与引力子零模式,辐射子,和质量引力子模式的纵向分量。后两种情况出现在DGP模型中,分别对应于负膜张力和正膜张力。在我们的模型中,我们发现这两种DGP鬼是紧密相关的,但并不总是与自加速的特点。我们的模型是一个很有前途的实验室,可以用来理解膜世界幽灵的起源和物理意义,或许还可以用来彻底消除它们。
2006-11-28 astro-ph gr-qc hep-th
Scalar perturbations in Randall-Sundrum braneworld cosmology
通过数值求解耦合体波和膜主波方程,研究了Randall-Sundrum膜世界宇宙学辐射主导时代标量扰动的演化。我们发现,密度扰动的波长小于一个临界值(设置的体积曲率长度)放大在地平线再入。相反,我们明确证实,从模拟的频谱是相同的GR在大尺度上。虽然这种放大与宇宙微波背景或大尺度结构的测量无关,但它可能与兰德尔-桑德拉姆模型中原始黑洞的形成有一定关系。
2007-10-24 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical heredity from f(R)-bulk to braneworld: curvature dynamical constraint and f(R)-unimodular gravity
最近,Borzou等人(BSSY)将Shiromizu-Maeda-Sasaki(SMS)公式推广到f(R)-bulks。BSSY膜投影方程除了对Einstein膜理论进行SMS修正外,还附加了一个应力张量。如果我们改变这个观点,通过要求几何侧的BSSY张量作为f(R)-膜生成器,就有可能通过使用曲率动力学约束(CDC)来关联f(R)-膜/体理论,这是我们开发的一个概念。由于膜和体是f(R),5/4维标量曲率也起着动力学作用,因此,必须提供高斯方程迹的动力学版本,或CDC。我们还将在一个特定的情况下得到f(R)-幺模引力,形式上与野尻等人(NOO)得到的相同。因此,两个应用程序,考虑宇宙学的情况下,在f(R)-幺模重力与暗辐射校正将提供。
2018-09-17 gr-qc