Dark Radiation and interacting scenarios
一个额外的暗辐射成分可以以无菌中微子、轴子或其他可能与暗物质扇区相互作用的非常轻的自由度的形式存在于宇宙中。本文从暗辐射-暗物质耦合模型的现有数据出发，导出了暗辐射丰度、有效速度和粘性参数的宇宙学约束。在考虑相互作用方案时，额外暗辐射物种数量的宇宙学界限不会发生显着变化。我们还发现，暗辐射有效速度的约束退化了一个数量级，而粘度参数的误差是一个因素的两个更大的考虑相互作用的情况下。如果假设非相互作用模型来分析未来的宇宙微波背景数据，但暗辐射和暗物质部分在自然界中相互作用，则有效速度和粘性参数的重建值将偏离其标准的1/3期望，即ceff=0.34（+0.006 -0.003）和cvis=0.29（+0.002 -0.001），对于未来的COrE任务数据为95%CL。
2012-12-25 astro-ph.CO hep-ph
On thermal production of self-interacting dark matter
我们考虑自相互作用暗物质的热产生机制与规范的$Z_3$对称性的模型。一个复杂的标量暗物质被$Z_3$稳定下来，$Z_3$是局部暗$U(1)_d$的残余。在SM湮灭、SIMP和/或禁沟道存在的情况下，热冻结可以产生具有大的自相互作用的轻暗物质。我们表明，暗光子和/或暗希格斯粒子应该是相对轻的么正性，然后帮助热冻结。我们确定的暗物质自相互作用和质量的情况下，一个或一些渠道是重要的，在确定的遗迹密度的参数空间上的约束。
2016-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Atomic Dark Matter, Interacting Dark Radiation, and the Hubble Tension
本文提出一种名为nuADaM的相互作用暗物质模型，通过引入与暗辐射强耦合并在CMB时期退耦的暗原子子成分，成功解决哈勃张力，且对宇宙学数据的拟合度显著优于ΛCDM和传统ADM模型。
2024-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Towards an improved model of self-interacting dark matter haloes
本文讨论了暗物质粒子自相互作用强度与暗物质晕内部密度分布的关系。我们提出的结果$N$体模拟28晕冷暗物质和自相互作用的暗物质，具有相同的初始条件下进行的横截面范围。我们提供了一个简单的唯象描述这些结果，并与文献中通常使用的半解析模型进行比较。利用这些结果，我们然后预测如何内暗物质表面密度和核心半径应取决于所观察到的晕的自相互作用截面。
2019-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Strongly interacting dark matter and the DAMA signal
我们发现，模型的强相互作用（SIMP）暗物质复制DAMA信号实际上不能解释其时间依赖性。我们讨论了这种类型的模型来自直接检测实验的限制，并研究了热化的暗物质粒子在地面的参数的允许值的传播。我们考虑一个简单的1D扩散和一个更详细的3D扩散。在这两种情况下，预测的信号要么有错误的相位的年度调制或一个更大的幅度的昼夜调制。
2019-07-04 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting Dark Matter Benchmarks
暗物质自相互作用对宇宙中从矮星系到星系团的暗物质分布有重要意义。我们提出了基准模型，说明了暗物质，是通过一个新的光调解人自我互动的特性。这些模型具有足够大的自相互作用，可以根据观测结果改变星系中心的暗物质密度，同时保持与大尺度结构数据和所有天体物理观测（如晕形状和子弹星系团）的兼容性。这些观测结果有利于介质质量在10 - 100 MeV范围内，并且该参数空间的大区域可用于直接检测实验，如LUX，SuperCDMS和XENON 1 T。
2013-10-24 astro-ph.CO hep-ph
X-ray lines and self-interacting dark matter
我们研究了湮灭暗物质的单色信号与其自相互作用截面之间的相关性。我们将我们的论点应用到一个复杂的标量暗扇区，其中伪标量扮演着温暖的暗物质候选者的角色，而标量介导其与标准模型的相互作用。我们结合最近观察到的集群Abell 3827的自相互作用的暗物质和单色X射线线的湮灭截面上的约束。我们还将我们的模型与一组最近的实验分析进行了比较，发现这样的扩展可以自然地产生与英仙座或仙女座最近的观测结果相对应的单色keV信号，同时预测了$σ/ m\simeq0.1-1~\mathrm{cm^2/g}$量级的自相互作用横截面。最近在星系团Abell 3827的观测中声称。我们还提出了一种方法来区分这种模式，未来的直接检测技术。
2015-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting Dark Matter Without Direct Detection Constraints
我们在一个简单的暗扇区模型中探索了自相互作用的暗物质，其中暗物质通过暗光子相互作用。使用小的马约拉纳质量将狄拉克费米子暗物质分裂成两个能级可以避免对暗光子和正常光子之间的动力学混合的强直接检测约束，从而允许暗扇区在高强度和/或高能量实验中更明显。指出这种质量分裂对暗物质自相互作用强度有很大的影响。我们导出了伪狄拉克自相互作用暗物质的新参数空间。有趣的是，随着质量分裂的增加，一个弱尺度的暗物质质量窗口幸存下来，可以被大型强子对撞机和未来的对撞机探测。
2017-01-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Collisionless shocks in self-interacting dark matter
自相互作用暗物质被认为是宇宙结构形成中小尺度问题的一种解决方案，并且在星系团的合并中观察到了暗物质自散射的迹象。自相互作用暗物质的最简单模型之一是在暗电磁力下带电的粒子，暗电磁力是一种类似于通常电磁力的新规范相互作用，但作用于暗物质粒子而不是可见粒子。在这种情况下，暗物质的碰撞行为主要是由于无碰撞冲击的形成，这应该会影响合并星系团中DM的分布。我们评估的时间和长度尺度的冲击形成的集群合并，并讨论了在宇宙学模拟带电暗物质建模的影响。
2017-07-12 astro-ph.CO hep-ph physics.plasm-ph
The Continuous Tower of Scalar Fields as a System of Interacting Dark Matter -- Dark Energy
通过将暗物质和暗能量相互作用模型与连续塔标量场模型相结合，提出了一种新的耦合Q参数化方法。基于连续标量场塔中暗物质和暗能量扇区的存在，考虑了塔中单个标量场演化的一种简化，并得到了验证.这允许用连续塔标量场模型获得的结果与相互作用的暗物质-暗能量系统的结果相匹配，考虑到从一种流体传递到另一种流体的能量由在给定时间开始振荡的标量场的能量给出，而不是考虑能量传递取决于相互作用的整个流体的性质。
2015-08-19 astro-ph.CO
Dark Energy Interacting with Dark Matter in Classical Einstein and Loop Quantum Cosmology
在经典爱因斯坦宇宙学和圈量子宇宙学的背景下，研究了暗能量与冷暗物质相互作用的宇宙学模型。我们考虑两种类型的相互作用的模型。在前一个模型中，相互作用是两个暗扇区密度的线性组合，而在后一个模型中，具有恒定传输速率的相互作用仅取决于冷暗物质的密度。结果表明，在两种相互作用模型下，圈量子宇宙学的动力学结果都不同于经典爱因斯坦宇宙学的动力学结果。此外，相互作用的形式显着影响的动力学结果在这两种宇宙学。
2010-04-25 astro-ph.CO
Bayesian Comparison of Interacting Modified Holographic Ricci Dark Energy Scenarios
我们进行了贝叶斯模型选择分析的相互作用方案的暗物质和修改后的全息里奇暗能量（MHRDE）与线性相互作用项。我们使用了一些最新的宇宙学数据的组合，如Ia型超新星，宇宙计时器，宇宙微波背景和重子声学振荡测量。我们发现强有力的证据，对所有的MHRDE相互作用的情况下，$Λ$ CDM研究时，考虑充分的联合分析。
2020-05-15 astro-ph.CO
Super Interacting Dark Sector: An Improvement on Self-Interacting Dark Matter via Scaling Relations of Galaxy Clusters
自相互作用的暗物质被认为是暗物质最合适的候选者之一。由于它在解决许多天体物理问题，特别是在小尺度结构方面取得了巨大的成功，因此研究该模型具有更重要的意义。在本文中，我们重点介绍了两个以前进行的模拟结果的集群大小的晕与自相互作用的暗物质，并介绍了一个新的函数的星系团的密度分布，它可以完美地描述这些模拟的结果。这种密度分布有助于找到速度分散分布以及团簇质量与浓度参数之间的关系。利用这些关系，我们研究了星系团的两个标度关系，即质量-速度色散关系和质量-温度关系。标度关系显示，在自相互作用的暗物质模型中，晕的质量比标准的非相互作用模型在任何固定温度下预测的质量都要大。我们还研究了一个混合相互作用模型的质量-温度关系，该模型是自相互作用暗物质的思想与另一个暗扇区模型的结合，其中暗物质粒子的质量是根据它与暗能量的相互作用来确定的。这种超级相互作用暗扇区（SIDS）模型可以将质量-温度关系改变为与非相互作用模型具有相同结果的修改形式。最后，我们给出了用单位质量暗物质粒子横截面值来描述该相互作用模型常数的定量表达式。
2021-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints and predictions of the interacting dark sector with field-fluid mapping
我们考虑一个描述暗能量-暗物质相互作用的相互作用场论模型。只有对于特定的相互作用项，这种相互作用场论描述才具有等效的相互作用流体描述。对于逆幂律势和线性相互作用函数，我们证明了场-流体映射的相互作用暗扇区模型与\textit{four cosmological data sets} -哈勃参数测量（Hz）、重子声振荡数据（BAO）、Ia型超新星数据（SN）和高红移HII星系测量（HIIG）是一致的.更具体地说，这些数据集更喜欢在暗区的相互作用强度的负值，并导致一致的最佳拟合值的哈勃常数和其他宇宙学参数。在建立了这种相互作用的场论模型与宇宙学观测是一致的，我们获得了量化工具，以区分相互作用和非相互作用的暗扇区的情况。我们着重讨论了与结构形成、弱引力透镜和积分Sachs-Wolfe效应有关的标量度规扰动量随红移的变化。我们发现，在演变的差异变得显着的$z < 20$，所有的长度尺度，和差异峰值在较小的红移值$z < 5$。然后，我们讨论了我们的结果对即将到来的任务的影响。
2021-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Breaking parameter degeneracy in interacting dark energy models from observations
研究了具有时变暗能量状态方程的相互作用暗能量模型。我们研究了微扰形式的稳定性和暗扇区间耦合、含时暗能量状态方程和宇宙微波背景辐射中暗物质丰度之间的简并性。进一步讨论了利用最新观测数据进行全局拟合来打破这种简并性的可能途径，得到了对暗区间相互作用的严格约束。
2011-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式，在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现，目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现，对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the interaction strength in the model of interacting dynamical dark energy with linear and non-linear interacting terms
Astronomical Observatory of Ivan Franko National University of Lviv（利沃夫伊万·弗兰科大学天文台）
本文通过CMB、BAO和SN Ia数据，研究了动态暗能量与冷暗物质之间相互作用强度的约束，发现前两种模型与本地哈勃常数测量存在矛盾，而第三种非线性模型与本地测量更一致，并发现非零相互作用的存在。
2025-12-16 astro-ph.CO
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
Supersymmetric Partially Interacting Dark Matter
在规范介导对称破缺的超对称性框架下，提出了一个部分相互作用暗物质（PIDM）模型。暗区原子是在暗区通过Affleck-Dine重子发生产生的，同时避免了Q球遗迹的产生。我们讨论了天体物理学的限制，这个模型和暗星系盘形成的可能性。此外，从旋转黑洞的喷流发射的背景下，这类模型进行了讨论。
2014-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Resonant Self-Interacting Dark Matter from Dark QCD
基于与标准模型QCD中介子谱的类比，我们提出了一种基于QCD的暗扇区中共振自相互作用暗物质模型。对于由两个轻夸克组成的暗介子，我们提出了一个简单的模型，实现了共振自相互作用（类似于$ϕ$ -K-K系统）和热冻结。我们还考虑了由重暗夸克和轻暗夸克组成的非对称暗物质实现共振自相互作用（类似于$Υ(4S)$ -B-B系统），并讨论了这两种系统的实验探针。最后，我们评论可能的共振自相互作用已经内置到SIMP和ELDER机制，同时利用晶格的结果，以确定可行性。
2020-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmological perturbations in the interacting dark sector: Mapping fields and fluids
没有唯一的方法来描述暗能量-暗物质的相互作用，因为我们对暗区的性质和动力学知之甚少。因此，在许多唯象暗物质流体相互作用模型的文献中，相互作用强度$Q_ν$在暗扇区是手工引入的。要求暗区的相互作用强度$Q_ν$必须有场论描述，得到了一种唯一的相互作用强度形式.我们证明了$f(R,χ)$模型的场和流体之间的等价性，其中$f$是$R$和代表暗物质的经典标量场$χ$的任意光滑函数。在一阶微扰，我们表明，一对一的映射之间的\emph{classical}场论描述和现象学流体描述的相互作用的暗能量和暗物质存在\emph{only}这种独特的相互作用形式。然后，我们将文献中考虑的相互作用暗能量模型分为两类的场论描述的基础上。我们介绍了一个新的自治系统和它的稳定性分析一般的相互作用暗扇区。我们发现，暗能量占主导地位的时代发生在一个特定的标量场潜力和一系列的耦合强度比非相互作用系统。
2020-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Field Theory of Interacting Dark Matter/Dark Energy: Dark Monodromies
讨论了如何建立暗能量与暗物质相互作用的量子场论。我们表明，假设暗物质是由重粒子的质量是非常敏感的暗能量的值的基础上的建议是强烈的约束。精粹产生的长程力和精粹势的辐射稳定性要求这样的暗物质和暗能量完全解耦。然而，如果暗能量和一部分暗物质是非常轻的轴子，它们可以有显著的混合，这是辐射稳定的，完全符合量子场论。这样的模型可以自然地出现在monodromies的多轴子实现中。这些混合产生了有趣的特征，这些特征是可观测的，并且在当前的宇宙学极限内，但可能会受到未来观测的进一步限制。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The Parameterized Post-Friedmannian Framework for Interacting Dark Energy Theories
我们提出了最普遍的参数化模型的暗能量的形式是明确耦合到暗物质的标量场。我们遵循和扩展参数化后弗里德曼的方法，以前应用于修改的引力理论，以包括相互作用的暗能量。我们证明了它的使用，通过一些工作的例子，并显示如何最初的大参数空间的自由函数可以显着减少和约束，包括只有几个非零系数。这为独立于模型的方法分类和测试相互作用的暗能量理论铺平了道路。
2015-04-29 astro-ph.CO
Interacting dark matter and modified holographic Ricci dark energy plus a noninteracting cosmic component
我们研究了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙，它有一个相互作用的暗物质，一个修改的全息Ricci暗能量（MHRDE），加上第三个，解耦的组件，作为辐射项的行为。我们考虑了暗分量密度及其导数的非线性相互作用。我们应用$χ^{2}$方法对哈勃观测数据进行宇宙学参数的约束，并分析了MHRDE和全息Ricci暗能量模型在辐射时代的暗能量总量。前者与早期报道的暗能量行为的束缚$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.1$相一致，而后者则不符合。
2012-07-06 astro-ph.CO
The Distinguishability of Interacting Dark Energy from Modified Gravity
我们研究的观测可行性的耦合的精髓模型与他们的膨胀和增长的历史相匹配的修改后的引力宇宙学。我们发现，对于Dvali-Gabadadze-Porrati模型已被拟合到观测，匹配的相互作用暗能量模型是观测不利的。我们还研究了与标量张量理论宇宙学相匹配的相互作用暗能量模型的可解释性，并表明并不总是能够找到一个物理相互作用暗能量模型，该模型共享它们的膨胀和增长历史。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc
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
Interacting dark sector with transversal interaction
通过引入由相互作用矢量$\mathbf{Q}$构成的三维内部空间，求解线性横向相互作用的源方程，研究了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）背景下由暗物质、暗能量和暗辐射组成的相互作用暗扇区.然后，我们探索了一个现实的模型与暗物质耦合到一个标量场加上一个解耦的辐射项，分析了在辐射时代的暗能量的量，发现我们的模型是一致的，与最近的测量宇宙微波背景各向异性来自普朗克随着未来的约束条件CMBPol实验。
2014-02-25 astro-ph.CO
InterACTing dark radiation models after ACT
University of Utah（犹他大学）
ACT DR6数据显著限制了通过相互作用暗辐射缓解哈勃张力的模型。
2025-12-22 astro-ph.CO
Scaling relations of the slightly self-interacting cold dark matter in galaxies and clusters
最近在星系和星系团中的观测表明，暗物质密度分布呈现核状结构，这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。自相互作用冷暗物质（SICDM）的想法已被调用，以解决观测和数值模拟之间的差异。本文利用长程SICDM模型导出了星系和星系团中一些重要的标度关系。如果暗物质粒子只有轻微的自相互作用，这些标度关系与星系和星系团中观测数据的经验拟合吻合得很好。此外，可能存在表征芯状结构的通用临界光学深度$τ_c$。这些结果普遍支持SICDM的想法，以解决长期存在的暗物质问题。
2013-05-20 astro-ph.CO
Fixed points in interacting dark energy models
研究了两个相互作用的暗能量模型的动力学行为。除了在指数势的非相互作用quintessence模型中发现的标度吸引子之外，在相互作用暗能量模型中也发现了新的加速标度吸引子。符合问题被简化为相互作用的暗能量模型中参数的选择。
2009-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective dark energy equation of state in interacting dark energy models
在暗物质和暗能量非最小相互作用的模型中，由于两个组分之间的能量转移，固定共动体积中的物质总量可能从复合的时间到现在发生变化。这意味着，在相互作用的暗能量模型中，假设暗物质和暗能量之间没有相互作用，使用宇宙微波背景估计的分数物质密度通常会相对于其真实值发生偏移。这可能会导致一个不正确的确定状态方程的暗能量，如果暗物质和暗能量之间的相互作用是不正确的帐户，即使演变的哈勃参数作为一个函数的红移是已知的任意精度。在本文中，我们找到了一个精确的表达式，以及一个简单的解析近似，为暗能量的有效状态方程的演化，假设暗物质和暗能量之间的能量转移率是由一个简单的两参数模型描述。我们还提供了分析的例子，其中非幻影相互作用的暗能量模型模拟背景演化和主要的宇宙微波背景的幻影暗能量模型的各向异性。
2012-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Variable sound speed in interacting dark energy models
我们考虑一个自洽的和物理的方法来相互作用的暗能量模型描述的拉格朗日，并确定一类新的模型与可变的暗能量声速。我们表明，如果暗能量之间的相互作用的精髓和冷暗物质的形式是纯粹的动量交换，这通常会导致一个暗能量声速偏离单位。选取一个具体的子事例，通过研究这种相互作用对宇宙微波背景和线性物质功率谱的影响，研究了它的唯象。我们还使用CMB数据进行了宇宙学参数的全局拟合，并将我们的研究结果与$Λ$ CDM进行了比较。
2018-04-05 astro-ph.CO
Probing the imprint of interacting dark energy on very large scales
观测到的星系功率谱获得了光锥效应的相对论修正，这些修正在非常大的尺度上增长。未来在光学、红外和无线电波段的星系巡天将探测越来越大的波长模式，并达到更高的红移。为了在大尺度上利用新的数据，准确的分析需要包括相对论效应。对于原始非高斯性和将暗能量模型的测试扩展到视界尺度的情况尤其如此。在这里，我们调查后者，专注于模型的暗能量相互作用的非引力与暗物质。暗区中的相互作用也会导致功率谱的大规模偏差。如果忽略相对论效应，相互作用暗能量的印记将被错误地识别，从而导致在非常大的尺度上对相互作用暗能量的约束的偏差。
2015-03-07 astro-ph.CO
Is it Mixed dark matter or neutrino masses?
在本文中，我们探讨的情况下，暗物质是相互作用和非相互作用的物种的混合物。假设相互作用的物种的暗物质-光子相互作用，我们发现，在这种情况下的物质功率谱的抑制可以模仿预期的情况下，大质量中微子。我们的数值研究包括普朗克宇宙微波背景数据，这使得暗物质光子相互作用的强度不受约束时，相互作用的暗物质的分数是小的限制。尽管混合暗物质和中微子质量之间的大纠缠，我们表明，未来的测量从暗能量仪器（DESI）可以帮助建立的暗物质和中微子的属性同时，提供的相互作用速率是非常接近其目前的限制和相互作用的暗物质的分数至少是$\mathcal{O}\left(10\%\right)$。然而，对于该区域的参数空间中的一小部分相互作用DM符合一个相对较大的相互作用率，我们的分析突出了相当大的退化之间的混合暗物质参数和中微子质量尺度。
2020-01-15 astro-ph.CO
Revisiting the Instability Problem of Interacting Dark Energy Model in the Parametrized Post-Friedmann Framework
暗能量可能以一种直接的、非引力的方式与暗物质相互作用，这有助于弥补一些理论缺陷。为了了解相互作用暗能量模型的性质，有必要对宇宙学扰动进行详细的研究。然而，由于对暗能量的压力扰动使用不当，早期的大尺度不稳定性偶尔会出现。近年来，参数化后弗里德曼方法被用于计算相互作用暗能量情形下的微扰方程。在此框架下，暗能量压力扰动被大尺度上的暗能量动量密度与其他分量的关系所取代。但本文指出，如果相互作用项与暗能量的速度扰动有关，则当暗能量$w$的状态方程参数接近于$-1$时，暗物质的密度扰动和物质功率谱将发散。本文提出了一种简单的参数化方法，它是一种更一般的形式，可以用来利用各种宇宙学数据研究暗物质与暗能量的相互作用。
2019-04-08 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
Interacting Dark Matter as an Alternative to Dark Energy
我们在相互作用暗物质（IDM）的框架内研究宇宙的全球动力学。考虑到暗物质服从碰撞玻尔兹曼方程，我们可以得到全局密度演化的解析解，它可以容纳加速膨胀，等价于{ \em quintessence}或标准$Λ$模型.这是可能的，如果有一个DM粒子的创建和湮灭过程与前一个过程占主导地位，创建一个有效的源项与负压之间的不平衡。比较预测的哈勃膨胀的IDM模型之一（最简单的）与观测数据，我们发现，有效的湮灭项是相当小的，所建议的各种实验。
2009-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Parametrized Post-Friedmann Framework for Interacting Dark Energy
暗能量可能直接与冷的暗物质相互作用。然而，在这种情况下，早期的大尺度不稳定性偶尔会发生，这可能是由于不正确的处理的压力扰动的暗能量作为一种非绝热流体。为了避免这种非物理的不稳定性，我们建立了一个新的框架来正确计算相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动。受著名的参数化后Friedmann方法的启发，用大尺度下暗能量动量密度与其它组分动量密度之间的关系代替了暗能量压力扰动的条件.通过调和大尺度和小尺度上的扰动演化，可以完成扰动方程组。在此框架下，可以成功地避免大尺度不稳定性，并获得良好的密度和度量扰动。我们的测试结果表明，这个新的框架工作得很好，适用于所有的相互作用的暗能量模型。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective Theory of Interacting Dark Energy
我们提出了一个统一的治疗暗能量和修改的重力，允许不同的共形-非正式的物质种类的引力部门的耦合。在这个非常一般的方法中，我们推导出避免鬼和梯度不稳定性的条件。我们计算背景量和线性扰动的运动方程。我们用两个简单的场景来说明我们的形式主义，其中冷暗物质或相对论性流体是非最小耦合的。这将先前对耦合暗能量的研究扩展到更广泛的引力理论。
2015-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Observational evidences of the Yukawa Potential Interacting Dark Matter
最近在星系和星系团中的观测表明，暗物质密度分布呈现核状结构，这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。另一方面，已经表明，冷暗物质粒子通过汤川势相互作用可以自然地解释矮星系的核心。本文利用汤川势相互作用的暗物质模型，分别在星系和星系团尺度上导出了两个简单的标度关系式，它们与观测结果吻合得很好。此外，在我们的模型中，力载体和暗物质粒子的质量可以受到观测数据的约束。
2013-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interacting dark energy models in fractal cosmology
我们在分形宇宙学的框架下研究了相互作用的暗能量模型。我们讨论了一个充满了相互作用的暗能量和暗物质的分形FRW宇宙。得到了暗物质和暗能量的相对密度方程以及减速参数。这个模型展示了新的演化类型，这在具有这种相互作用的宇宙学模型中是不常见的。
2012-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Interacting Scenario for Dark Energy in Bianchi Type-I Universe
在各向异性Bianchi I型时空范围内研究了暗能量（DE）与暗物质（DM）的相互作用.首先，我们推导出一般形式的暗能量状态方程参数（EoS）在非相互作用和相互作用的情况下，然后我们检查它的未来，通过应用双曲标度因子。结果表明，在非相互作用情况下，随着各向异性参数$K$的变化，暗能量EoS参数在幻影区和精粹区变化，而在相互作用情况下，EoS参数在精粹区变化.然而，在这两种情况下，暗能量EoS参数$ω^{de}$，最终（i. e在$z=-1$）趋向于宇宙学常数（$ω^{de}=-1$）。利用哈勃参数的最新观测数据，确定了各向异性参数$K$的宇宙学边界。
2014-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Relieving the Tension between Weak Lensing and Cosmic Microwave Background with Interacting Dark Matter and Dark Energy Models
我们约束相互作用的暗物质和暗能量（IMDE）模型使用450度平方宇宙剪切数据从千度巡天（KiDS）和普朗克的最新宇宙微波背景测量的角功率谱。我们重新审视了弱透镜和普朗克数据集之间的标准拉姆达冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的不一致性问题，并通过引入相互作用的暗扇区来扩展讨论。IDMDE模型被发现能够减轻KiDS和普朗克之间的不一致性，如先前从$Λ$ CDM模型推断的，并且适度地受到两个数据集的组合的青睐。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermionic and scalar fields as sources of interacting dark matter-dark energy
从一个与标量场具有非最小耦合的变分作用量出发，通过经典标量相互作用和费米子相互作用，可以得到宇宙学场方程。施加FLRW度规的方程直接导致一个宇宙学模型由两个相互作用的流体，标量场流体被解释为暗能量和费米场流体被解释为暗物质。几种情况下进行了分析和数值研究。非最小耦合的一个重要特性是，它允许跨越从本质到幻影行为的障碍。解对模型参数之一的不敏感性使它能够找到一个几乎是宇宙学常数类型宇宙的解析解。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector from the trace-free Einstein equations: cosmological perturbations with no instability
在无痕迹的爱因斯坦引力中，物质的应力-能量张量不一定是守恒的，因此该理论为相互作用的暗能量模型提供了一个自然的框架，其中暗能量具有恒定的状态方程$w=-1$。我们推导了这类相互作用的暗能量模型中线性宇宙学扰动的运动方程，着重于标量部分。然后，我们考虑一个特定的模型，其中的能量动量转移潜力是成比例的冷暗物质的能量密度，这种转移潜力的影响，诱导一个有效的状态方程$w_{\rm eff}\neq0$冷暗物质。我们详细分析了超哈勃尺度上辐射支配期间扰动的演化，发现影响大类相互作用暗能量模型的众所周知的大尺度不稳定性在这个模型中不存在。为了避免梯度不稳定性，能量必须从暗物质流向暗能量。最后，我们证明了具有$w=-1$的相互作用暗能量模型等价于一类广义暗物质模型。
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Perturbation in an interacting dark universe
本文研究暗能量与暗物质相互作用模型，通过数值求解扰动方程，发现高耦合强度会在早期宇宙对暗能量密度涨落产生显著影响。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of a scalar field, with a double exponential potential, interacting with dark matter
我们研究了暗物质与暗能量之间的相互作用，暗能量由具有双指数有效势的标量场描述。我们发现的条件下，这种标量场驱动的解决方案是一个晚时间吸引子。我们观察到一个现实的宇宙演化，其中包括辐射，物质和暗能量，分别占主导地位的顺序阶段。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Self-Interacting Dark Matter with Dwarf Spheroidal Galaxies and High-resolution Cosmological $N$-body Simulations
利用高分辨率的宇宙学$N$-体模拟研究了冷暗物质和自相互作用暗物质模型下的暗物质晕密度结构。我们量化subhalo的中心密度在150 pc从每个subhalo的中心在经典的矮球状和ultrafeak矮规模的银河系大小的晕。通过与观测结果的比较，我们发现$σ/m<3\ \rm{cm^{2}g^{-1}}$的自相互作用散射截面是有利的。由于宿主潮汐和自相互作用的共同作用，具有小近心的暗晕中心密度在冷模型和自相互作用模型之间存在明显差异，表明具有小近心的Milky Way卫星是未来大型光谱测量进一步约束暗物质性质的理想场所。
2021-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on interacting dynamical dark energy and a new test for $Λ$CDM
我们考虑一个通用的描述相互作用的动态暗能量，其特征在于状态方程与时间相关的系数$w(t)$，并可能与辐射和物质相互作用。在不涉及任何特定的宇宙学模型的情况下，我们发现了一个$w(t)$必须满足的微分方程，该方程涉及描述暗能量与其他宇宙学流体之间相互作用的函数$Q(t)$。我们发现的关系代表了相互作用的动态暗能量的各种模型的约束。此外，还提出了一种基于运动学变量和密度参数的可观测量，为$Λ$ CDM提供了一种新的检验方法。
2019-08-17 astro-ph.CO gr-qc
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
Thermodynamics of dark energy interacting with dark matter and radiation
我们研究了广义热力学第二定律在宇宙学场景中的有效性，其中暗能量与暗物质和辐射相互作用。分别计算每个流体组分和表观视界本身的熵变，我们表明，广义第二定律总是普遍有效的，独立于特定的相互作用形式，流体状态方程参数和背景几何。
2010-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On phenomenological models of dark energy interacting with dark matter
暗物质和暗能量之间的相互作用通常通过对物质守恒方程的唯象修正来引入，而爱因斯坦方程保持不变。从一些一般的和基本的考虑，在这项工作中，它表明，在黑暗的部门耦合很可能会引入新的条款，也在引力动力学。具体来说，在宇宙学背景方程的大体积耗散压力，表征粘性效应，并能够抑制在小尺度结构的形成，应该出现从暗耦合。在微扰的水平上，本文提出的分析揭示了从现象学角度正确定义暗区相互作用的困难。
2015-09-15 astro-ph.CO gr-qc
