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
New one-parametric extension of the Starobinsky inflationary model
我们提出了一个单参数扩展的Starobinsky $R+R^2$模型通过添加$(R+m^2β^2)^{3/2}$长期。参数$m$是暴胀子质量，其以与Starobinsky模型中相同的方式确定，并且$β$是无量纲常数。利用Einstein标架和标量场势，我们得到了该模型的暴胀参数。张量标量比$r$的值可以显著大于Starobinsky模型中的值。所考虑的暴胀模型与目前的观测数据符合得很好。相应的标量场势是指数函数的多项式。
2023-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Non-parametric dark energy reconstruction using the tomographic Alcock-Paczynski test
层析Alcock-Paczynski（AP）方法利用星系分布的大尺度结构（LSS）的小、中等聚集尺度，可以得到严格的宇宙学约束。通过关注红移依赖性，可以将AP失真与由红移空间失真（RSD）产生的失真区分开。在这项工作中，我们结合断层AP方法与其他最近的观测数据SNIa+BAO+CMB+ $H_0$重建暗能量状态方程$w$的非参数形式。结果支持在$z\lesssim1$处的动态DE，并显示出在$z=0.5-0.7$处与$w=-1$的轻微偏差（$\lesssim2σ$）。我们发现AP方法的加入改善了低红移（$z\lesssim0.7$）的约束$\sim50\%$。
2019-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstruction of dark energy density by non-parametric approaches
暗能量密度的演化是理解暗能量本质的一个关键量。通常，这个量是由所谓的状态方程来描述的，也就是说，暗能量压力与其密度之比。在这种情况下，暗能量密度在整个宇宙历史中总是正值，负值是不允许的。假设宇宙是均匀的、各向同性的，我们直接从观测数据重建了暗能量密度，并通过宇宙历史研究了它的演化。我们考虑最新的SNIa，BAO和宇宙计时器数据和重建的暗能量密度在平坦和非平坦宇宙的红移$z\sim 3$。结果与$Λ$ CDM的红移$z\sim 1.5$，而所有的数据和方法，在我们的分析中，提供了一个负的暗能量密度在高红移。
2022-01-13 astro-ph.CO
A general parametric model for the dynamic dark energy
在目前的工作中，我们提出了新的和更广泛的参数化状态方程，EoS的暗能量，保持两个参数CPL模型的基本结构，但涵盖了过去和未来的宇宙历史，没有分歧，并与目前的观测数据一致。我们提出了两个推广，从马和张，2011年，$ξ$ MZp模型和DFp模型的扩展MZp模型。使用这些新公式的潜在优势是它们的有效性范围扩大，主要是在未来，以确定宇宙演化的可能未来情景。
2013-08-02 astro-ph.CO
One-parametric description for scalar field dark matter potentials
我们研究了宇宙演化的标量场暗物质模型，通过考虑一个参数化的演化方程，使我们能够统一在一个单一的参数家庭的潜力：二次（自由的情况下），三角（类轴子的情况下），和双曲。在探索了该模型的宇宙动力学之后，我们进行了统计分析，以研究该模型与标准冷暗物质模型的可行性。我们发现自由场势比其他标量场势更受欢迎，但在任何情况下，相对于标准模型，它们都不受宇宙学观测的青睐。
2021-02-09 astro-ph.CO
Comments on Unified dark energy and dark matter from a scalar field different from quintessence
在C. Gao，M. Kunz，A. Liddle和D. Parkinson [arXiv：0912.0949]，在包含非拉格朗日类型的标量场的理论中探索了暗物质和暗能量的统一。这种标量场不同于经典的标量场，它可以从L.P.Chimento和M. Forte [arXiv：0706.4142]
2010-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametric resonance of gravitational waves in general scalar-tensor theories
本文在DHOST理论框架下，利用形变变换和有效场论方法分析了标量场振荡引起的引力波参数共振，发现超轻暗物质标量场产生的共振峰有望被LISA等未来探测器探测到。
2024-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter in Galaxy Clusters: a Parametric Strong Lensing Approach
我们提出了一个参数强透镜分析的三个大规模集群。我们的目标是探索暗物质晕的内部形状，特别是核的存在。我们采用以下工作假设：任何集团/集群规模的暗物质块在建模中引入应与发光的对应物。我们还在分析中采用了一些额外的动机良好的先验，即使这会降低拟合的质量，使用观察到的图像和模型生成的图像之间的RMS进行量化。特别是，为了减轻平滑底层分量和星系尺度扰动之间的简并性，我们使用Bergamini等人（2019）的光谱活动结果，允许固定星系尺度分量的质量。在单峰星系团AS 1063中，相对于非核心质量模型，核心质量模型更受青睐，在多峰星系团MACSJ 0416中也是如此。在单峰集群MACSJ 1206中，我们未能使用参数化方法在所采用的工作假设内再现强透镜约束。然后，我们成功地添加了一个轻微的扰动的形式叠加的B-样条潜力，允许得到一个体面的拟合（RMS=0.5”），最后发现，核心质量模型是有利的。总的来说，我们的分析表明核心集群规模的暗物质晕的证据。这些发现可能有助于解释替代暗物质的情况下，作为自相互作用的暗物质。我们提出了一个工作假设参数强透镜建模的最佳拟合模型的追求将被平衡的追求提出一个物理动机的质量模型，特别是通过施加先验。
2022-06-16 astro-ph.CO
Photons from dark photon solitons via parametric resonance
本文研究暗光子矢量孤子通过维度6算符与光子相互作用，因参数共振放大产生电磁辐射，并探讨其方向、极化及对孤子稳定性和探测合并的意义。
2023-05-14 astro-ph.CO hep-ph
Mass & Light in Galaxy Clusters: Parametric Strong Lensing Approach
本文通过参数化强引力透镜建模，要求暗物质团块对应发光成分并考虑可靠先验，在多个星系团中发现平坦暗物质密度轮廓，并指出参数化方法可能产生误导性特征。
2024-11-05 astro-ph.CO
Parametric Resonance Production of Ultralight Vector Dark Matter
比$10^{-22}$ eV重的矢量玻色子可能是具有独特实验特征的可行的暗物质候选者。超轻暗物质通常需要一个非热的起源，以达到观察到的密度，同时在后期仍然表现得像一种无压流体。我们表明，这样的生产机制自然发生的矢量，其质量来源于一个黑暗的希格斯粒子。如果暗希格斯粒子在暴胀后具有较大的场值，那么希格斯场中的能量可以通过参量共振有效地转移到矢量中。计算由此产生的丰度和光谱需要仔细处理的横向和纵向分量，其动态是由不同的微分方程。我们详细研究了这些方程，发现矢量的质量可能低至$10 ^{ - 18 }$ eV，而占主导地位的暗物质丰度。这就为宇宙学上可行的矢量暗物质开辟了广阔的质量范围，进一步激发了他们的实验研究。
2019-03-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Supplying Dark Energy from Scalar Field Dark Matter
我们考虑暗物质和暗能量是由超轻自相互作用标量粒子组成的假设。结果表明，在Schwarzschild背景下，只有两个自由参数（质量和自耦合）的Klein-Gordon方程在星系尺度下的解对应于玻色-爱因斯坦凝聚体，表现为暗物质，而在超星系尺度下的常数解可以解释暗能量.
2018-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quartet-metric/multi-component gravity: scalar graviton as emergent dark substance
在四度规/多分量引力理论的一般框架下，一个有质量标量引力子补充无质量张量引力子的理论被一致地推导出来。标量引力子场的特点相比，典型的标量之一证明。轻标量引力子被视为宇宙中涌现的暗物质：暗物质和/或暗能量取决于解决方案。标量引力子作为暗能量的情况下，负责宇宙的后期加速膨胀进行了更详细的研究。特别是，它表明，由于轻标量引力子的吸引子解决方案，自然会出现在经典水平的一个微小的非零有效宇宙学常数，即使在拉格朗日的情况下。最后指出了超越单标量引力子LCDM模型的前景。
2019-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Free scalar dark matter candidates in R^2-inflation: the light, the heavy and the superheavy
在斯塔罗宾斯基的R^2模型中，引力既考虑了暴胀，也考虑了随后的再加热。后者是由于暴胀子引力衰变占主导地位的标量粒子的生产。这很容易让人想到，暗物质粒子也是在这个过程中产生的。由于温度过高的自由标量不能作为有生命力的暗物质（Phys.Lett.B700：157- 162，2011），我们进一步考虑了两种选择：与引力耦合非最小的标量和暴胀阶段产生的超重标量.我们发现，如果标量质量超过0.8兆电子伏，第一种选择允许可行的温暖或寒冷的暗物质。第二种选择意味着粒子质量为10^16 GeV的超冷暗物质，当与暴胀相关的标量质量迅速变化并违反绝热性时，这种物质的产生在暴胀结束时达到饱和。类似的结果也适用于超重费米子暗物质。
2012-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Oscillon decay via parametric resonance: the case of three-point scalar interactions
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本文研究了oscillon通过三点标量相互作用与外部场耦合的衰变动力学，发现参数共振导致的oscillon部分衰变是普遍现象，对具体相互作用形式定性不敏感，为暴胀后重加热过程提供了新见解。
2025-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generation of axions and axion-like particles through mass parametric resonance induced by scalar perturbations in the early universe
Jinan University（暨南大学）
本研究提出通过早期宇宙中标量扰动诱导的质量参数共振机制生成轴子和轴子类粒子，并展示其不稳定性及对宇宙扰动的影响。
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy, scalar singlet dark matter and the Higgs portal
标准模型（SM）的最简单的扩展之一包括包含一个大质量的实标量场，在SM规范群下是中性的，是暗物质的候选者。在标量暗物质的势中加入一个六维项，就能使描述宇宙加速的假真空出现。我们发现，运行的单重自相互作用和希格斯门耦合不同于标准的标量单重暗物质模型。如果我们保持正的四次耦合，也有可能通过一个添加了八维相互作用项的假真空来描述宇宙的加速膨胀。在这种情况下，当势能在低能量下保持从下面被束缚时，假真空衰变被高度抑制。
2018-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light scalaron as dark matter
提出了一种新的宇宙学方案，其中$f (R)$引力的轻标量子扮演暗物质的角色。在这种情况下，标量子最初位于其有效电势的最小值，而电弱对称性未破缺。在电弱交叉开始时，希格斯场的期望值的演变触发了标量子的演变，由于这些场之间的相互作用。在电弱交叉之后，振荡的标量子可以代表冷的暗物质。它目前的能量密度取决于一个单一的自由参数，标量质量$m$，而$m \simeq 4 \times 10^{-3}\, \text{eV}$的值是用来解释观测到的暗物质丰度。在电弱交叉之前标量子被激发的情况下，需要更大的质量值。
2021-06-21 astro-ph.CO gr-qc hep-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
Quartet-metric general relativity: scalar graviton, dark matter and dark energy
广义相对论通过一个动力学标量四重态被提出来作为标量-矢量-张量引力理论，一般地描述了统一的引力暗物质（DM）和暗能量（DE）。通过重新定义度规场，揭示了引力的希格斯机制在弱场极限下的一般协变形式。在参数的自然限制下，重新定义的理论在线性近似下具有剩余横截-单态不变性，并且始终包含无质量张量引力子和作为DM粒子的有质量标量引力子。在完全非线性理论中的一些可调参数和后者从其弱场极限的部分解耦显著地扩展了在不同尺度的各种现象中的重力DM和DE的统一描述的前景。
2015-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar Field, Four Dimensional Spacetime Volume and the Holographic Dark Energy
我们研究了与四维时空体积一致的标量场的宇宙演化。给出了标量场拉格朗日量的一种特殊形式，提出了一种新的全息暗能量模型。暗能量的能量密度与宇宙零超曲面半径的平方成正比，这是宇宙的一个新的红外截止。我们发现这个全息暗能量属于幻影暗能量的一些适当的参数，以解释目前的宇宙加速。
2011-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A comparison of perturbations in fluid and scalar field models of dark energy
我们比较了暗能量流体模型和标量场中的扰动。与$Λ$ CDM模型相比，流体模型和一般的经典暗能量模型都抑制了大尺度物质的功率谱，为了检验流体描述暗能量在模拟标量场中的有效性，我们考虑了一种势，它给出了与具有常数状态方程的流体相同的背景演化.我们表明，子哈勃尺度，流体模型有效地模拟了一个标量场模型。在更大的尺度上，暗能量扰动可能起着重要的作用，流体类比打破了，物质密度对比的演化取决于单个标量场模型。
2009-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar graviton as dark matter
在报告中，基于单模规范不变性/相对论和广义协方差原理建立的单模双模引力理论被揭露。除了广义相对论中的无质量张量引力子外，该理论还包括一个（几乎）无质量的标量引力子，它被当作引力暗物质。本文给出了一个描述具有渐近平坦转动曲线的软核暗晕相干标量引力子场的球对称真空解。
2014-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalaron-Higgs inflation reloaded: Higgs-dependent scalaron mass and primordial black hole dark matter
我们提出了一个扩展的标量-希格斯模型的非最小耦合的标准模型的希格斯玻色子的二次Ricci标量导致希格斯依赖的标量的质量。该模型预测了有效的单场Starobinsky暴胀的成功阶段。它具有多场放大机制，导致在小波长的暴胀功率谱中出现峰值，从而增强了原始黑洞的产生。扩展的标量-希格斯模型将暴胀宇宙学与基本粒子物理学统一起来，并在不假设任何新粒子的情况下，用原始黑洞来解释冷暗物质的起源。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametric Resonance and Backreaction Effects in Magnetogenesis from Ultralight Dark Matter
McGill University（麦吉尔大学）
超轻暗物质通过窄带参数共振生成磁场，克服反作用效应影响，产生宇宙学尺度磁场。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mimetic Tensor-Vector-Scalar Cosmology: Incorporating Dark Matter, Dark Energy and Stiff Matter
本文研究 MiTeVeS 的宇宙学含义，通过标量场与矢量场相互作用及移位对称性，统一描述宇宙学常数、暗物质和刚性物质，并由非平坦势实现暗能量与暗物质相互作用。
2023-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Parametric Model for Self-Interacting Dark Matter Halos
本文提出了一个用于研究自相互作用暗物质（SIDM）晕的参数化模型，通过受控N体模拟校准解析密度剖面，实现对任意演化阶段SIDM晕的普适描述，并能基于CDM晕推断其性质，适用于孤立晕和子晕。
2024-03-21 astro-ph.CO hep-ph
The bias of dark matter tracers: assessing the accuracy of mapping techniques
我们提出了一个近似的方法之间的比较的基础上的晕偏置映射技术的模拟目录的建设。为此，我们使用作为参考的高分辨率$N$体模拟3840 $^3$暗物质粒子上的400 $h^{-1}\rm{Mpc}$立方体盒从Multidark套件。特别是，我们探讨参数与非参数的偏见映射方法，并比较他们在再现晕分布的两个和三个点的统计下降到$\sim 10^8\,{\rm M}_{\odot}\,h^{-1}$晕群众。我们的研究结果表明，参数方法仍然是不准确的，即使包括复杂的确定性和随机成分。相反，非参数模型在$k=1\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$以外的功率谱和与重子声学振荡分析有关的典型组态的双谱中与参考$N$体计算没有区别。我们的结论是，从$N$ -身体模拟中提取完整的偏差信息的方法，在非参数的方式准备分析新一代的大尺度结构调查。
2019-10-29 astro-ph.CO
Scalar perturbations in cosmological models with dark energy - dark matter interaction
在暗能量和暗物质相互作用的模型框架下研究了标量宇宙学扰动。除了这些成分，非均匀宇宙应该充满了标准的非相互作用的成分对应于传统的$Λ$ CDM模型。相互作用项以暗扇区能量密度与演化系数的线性组合的形式选择。离散宇宙学的方法，并推导出强大的理论约束的模型的参数。与观测数据进行了简要比较。
2015-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar field dark matter and dark energy: a hybrid model for the dark sector
本文提出一个由两个相互作用标量场驱动的暗区混合模型，利用混合暴胀势将暗物质描述为无压流体并与轻标量场耦合，从而统一解释暗物质和暗能量的共同起源及其宇宙学观测特征。
2023-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unified dark energy and dark matter from a scalar field different from quintessence
我们探讨暗物质和暗能量的统一理论包含一个标量场的非拉格朗日型，通过直接插入一个动力学项到能量动量张量。这个标量与quintessence不同，它的状态方程在-1和0之间，其静止坐标系中的声速为零。我们通过重写作为一个自治系统来求解指数势的运动方程，并通过与运动学宇宙学数据的汇编进行比较，证明了对于足够小的指数势参数λ，该方案的观测可行性。
2009-12-05 astro-ph.CO
Non-parametric uncertainties in the dark matter velocity distribution
我们调查的影响，不确定性的速度分布的暗物质的直接探测实验。我们构建了一个多项式先验与超参数$β$，描述了我们的信念在各向同性麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布的强度。通过改变$β$，我们在晕圈独立和晕圈相关分析之间进行插值。我们提出了一种新的近似边缘化的先验，适用于任何计数实验。使用此公式，我们研究了XENON 1 T限值的不确定性的影响。对于暗物质质量大于约60 GeV，我们发现非常温和的敏感性的分布。低于60 GeV，如果我们假设银河系中的各向同性分布，极限减弱不到一个数量级。如果我们允许各向异性分布，极限进一步减弱，但最多约两个数量级。最后，我们检查参数不确定性的影响，并讨论我们的技术在全局拟合中可能包含的内容和影响。
2018-12-05 astro-ph.CO hep-ph physics.data-an
Scalar Field Dark Matter Quantum Effects as Dark Energy
我们用非常简单的论证证明了超轻粒子作为$m_{SFDM}\sim10^{-22}$ eV的标量场暗物质的量子效应在经典尺度下是不可忽略的。我们证明了这种效应的有效密度在空间中是恒定的，对于这样的质量，它是宇宙临界质量的数量级。因此，我们可以将这种量子效应的有效密度解释为宇宙学常数。
2010-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring Self-Interacting Dark Matter Halos with Diverse Baryonic Distributions: A Parametric Approach
本研究扩展仅暗物质晕参数化模型纳入重子物质，通过引力热相表征SIDM晕状态，校准模型并实现高效探索多样化晕的SIDM效应，分离演化历史与当前状态以辅助模型识别。
2024-11-27 astro-ph.CO
Small scale structures in coupled scalar field dark matter
我们研究了超轻标量场暗物质与精粹耦合的结构形成，特别是宇宙介子-玻色子系统。通过耦合场方程的数值解计算线性功率谱。我们推断的子结构丰富内的银河系般的晕。从最近的星系调查估计暗晕丰度意味着一个约$9 \times 10^{-22}$ eV的玻色子质量的下限。这似乎排除了在不久的将来通过脉冲星定时信号的时间变化检测标量场暗物质的可能性。
2014-07-01 astro-ph.CO
Challenging the Stability of Light Millicharged Dark Matter
我们研究了携带微小电荷的轻玻色暗物质的宇宙学稳定性。在高占有数的类波态中，参数共振可以大大增强湮没为规范玻色子的过程。毫荷电粒子可以最低限度地耦合到光子，或者其电磁相互作用可以通过与无质量隐藏光子的动力学混合来介导。在直接耦合电流的情况下，对毫荷的观测约束比参数共振所产生的约束更强。对于动力学混合的情况（理论上优选的），参数空间的大区域受到参数共振的影响，至少导致暗物质场的碎裂，如果不是完全破坏的话。
2021-05-05 astro-ph.CO hep-ph
A non-parametric method for measuring the local dark matter density
我们提出了一种新的方法来确定当地的暗物质密度使用的示踪星人口的运动学数据。在$z$方向上的Jeans方程被积分以产生一个方程，该方程给出作为总质量密度、示踪剂密度和描述垂直和径向运动耦合的倾斜项的函数的速度弥散。然后，我们拟合一个暗物质质量分布的示踪剂密度和速度色散数据，以获得可信的区域上的垂直暗物质密度分布。我们的方法避免了数值微分，从而降低了数值噪声，并且能够处理倾斜项，同时保持一维。在这项研究中，我们提出的方法，并进行初步测试理想化的模拟数据。我们还证明了处理的重要性，样品$\gtrsim 1$ kpc以上的磁盘平面的示踪剂的倾斜项。如果忽略，这将导致系统性地低估暗物质密度。
2016-05-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scalar overproduction in standard cosmology and predictivity of non-thermal dark matter
稳定标量在早期宇宙中可以大量产生，即使它们与其他场没有耦合。我们研究生产的标量期间和之后（高规模）的通货膨胀，并获得强有力的限制其质量规模。量子引力诱导的普朗克抑制算符对暗遗迹的丰度有重要影响。除非相应的威尔逊系数非常小，否则它们通常会导致暗态的过度产生。在没有量子引力理论的情况下，这种效应是无法控制的，这就给许多非热暗物质模型的预测性带来了问题。这些考虑可能对弦论的构造有重要的意义，因为那里有大量的标量场。
2022-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-invariant scalar field dark matter through the Higgs portal
我们讨论的动力学和现象学的振荡标量场耦合到希格斯玻色子，占宇宙中的暗物质。该模型假设一个潜在的标度不变性，使标量场只获得质量后的电弱相变，表现为暗辐射之前，后者发生。对于正耦合到希格斯场的暗标量是稳定的，对于负耦合，它在电弱相变后获得真空期望值，并可能衰变为光子对，尽管其平均寿命远大于宇宙的年龄。我们探索可能的天体物理和实验室的签名，这样的暗物质候选人在这两种情况下，包括湮灭和衰变成光子，希格斯衰变，光子暗标量振荡和诱导振荡的基本常数。我们发现，这种情况下的暗物质将是一般难以检测在不久的将来，除了有希望的情况下，7千电子伏的暗标量衰变成光子，这自然解释了观察到的银河系和河外3.5千电子伏的X射线线。
2018-05-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Two-scalar-field model for the interaction of dark energy and dark matter
本文通过一个势为$V(ϕ,χ)=e^{-λϕ}P(ϕ,χ)$的双标量场模型研究了暗物质与暗能量相互作用的效应，其中$P(ϕ,χ)$是一个多项式.我们表明，宇宙的膨胀动力学的宇宙再现了大范围的裸质量的暗物质领域，并存在解决方案与瞬态加速膨胀。的潜在的指数行为的修改进行了研究，具有重要的物理意义，包括更现实的瞬态加速解决方案的可能性。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective field theory of modified gravity with two scalar fields: dark energy and dark matter
我们提出了一个基于两个标量自由度的讨论暗能量和暗物质宇宙学的框架。采用宇宙学扰动的有效场论。一个单一的规范选择呈现的暗能量领域的引力部门，我们采用了一个通用的拉格朗日依赖于三维几何标量产生的ADM分解。我们添加到这个暗能量相关的引力扇区的标量场$ϕ$和它的动能$X$作为暗物质变量。与单场情形相比，我们发现，为了使线性宇宙学扰动的运动方程保持在二阶，还需要满足一些附加的条件。对于这样一个二阶多场理论，我们推导出的条件下，鬼和拉普拉斯不稳定性的标量和张量扰动缺席。我们将我们的一般结果与暗能量的Horndeski理论和暗物质描述的k-本质拉格朗日$P(ϕ,X)$的框架中出现的模型。在亚视界尺度准静态近似下，我们导出了这种非流体暗物质与引力扇区之间的有效耦合。通过考虑纯动力学拉格朗日$P(X)$作为一个特殊的情况下，验证了形式主义再现引力耦合的完美流体暗物质。
2014-03-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Pulsar timing signal from ultralight scalar dark matter
质量约为10^{-23}-10 ^{-22} eV的超轻自由标量场是一个可行的暗物质候选者，它可以帮助解决亚星系尺度上冷暗物质的一些问题。我们考虑由这种暗物质组成的星系晕的引力场。该标量场随时间压力振荡，引起引力势振荡，振幅为10^{-15}量级，频率在纳赫兹范围。这个频率在脉冲星定时阵列观测的范围内。我们估计的幅度的脉冲到达时间的残差引起的振荡引力势。我们发现，对于一个范围内的暗物质质量，标量场暗物质信号是可比的随机引力波信号，可以检测到计划的SKA脉冲星定时阵列实验。
2013-09-23 astro-ph.CO
Dark matter relic density in scalar-tensor gravity revisited
我们重新计算的暗物质遗迹丰度标量张量引力使用通用形式$A(φ_*) = e^{βφ_*^2/2}$的标量场$φ_*$和度量之间的耦合，详细的大爆炸核合成约束。我们发现，BBN约束限制修改后的膨胀率在这些模型中几乎退化的标准膨胀历史时的暗物质去耦。在这种情况下，暗物质遗迹密度的最大增强水平被发现是$\sim 3$的一个因子，比以前的研究中发现的低几个数量级。
2015-10-19 astro-ph.CO
Brief History of Ultra-light Scalar Dark Matter Models
本文简要回顾了标量场暗物质模型的发展历史，该模型也被称为模糊暗物质、BEC暗物质、波动暗物质或超轻轴子。在这个模型中，质量为$m = O(10^{-22})eV$的超轻标量暗物质粒子凝聚在一个单一的玻色-爱因斯坦凝聚体状态中，并且集体表现得像经典波。银河系的暗物质晕可以被描述为一种自引力相干标量场配置，称为玻色子星。在比星系大的尺度上，暗物质的行为类似于冷暗物质，而在比星系小的尺度上，不确定原理的量子压力抑制了更小结构的形成，从而解决了传统冷暗物质模型的小尺度危机。
2018-01-11 astro-ph.CO hep-th
LHC Signatures Of Scalar Dark Energy
耦合到标准模型的标量暗能量场可以在大型强子对撞机上产生可观测的特征。在这项工作中，我们表明，$t\bar t+$丢失的能量和单喷流搜索是合适的探针在极限的暗能量标量是稳定的对撞机距离。我们讨论了区分新物理信号的暗能量特征和暗物质特征的前景，以及探测暗能量部分的自相互作用的可能性。
2016-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Study of rotation curves of spiral galaxies with a scalar field dark matter model
在这项工作中，我们研究的旋转曲线的漩涡星系使用的暗物质模型的基础上的标量张量引力理论。我们展示了如何估计的标量场暗物质参数使用的样本观察到的旋转曲线。
2012-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unified Dark Matter Scalar Field Models
在这项工作中，我们分析和审查宇宙模型，其中一个单一的标量场的动力学帐户的统一描述的暗物质和暗能量部门，被称为统一的暗物质（UDM）模型。在这个框架中，我们考虑k-本质的一般拉格朗日，它允许找到解决方案周围的标量场描述所需的混合物的暗物质和暗能量。我们还讨论了具有非正则运动项的标量场爱因斯坦方程的静态解和球对称解，以及与星系晕旋转曲线的关系。
2011-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological scalar fields and Big-Bang nucleosynthesis
暗物质和暗能量的性质构成了宇宙中能量的$95\%$以上，这仍然是宇宙学中一个尚未解决的重大问题。冷暗物质可以由超轻的标量场组成，它的质量项只与引力相互作用。用来解释最近宇宙加速膨胀的宇宙学常数可以很容易地用一个由势支配的标量场来代替。更一般地说，标量场在宇宙学中是普遍存在的：暴胀子、微扰子、模量、精粹、模糊暗物质、暗流体等都是一些例子。人们可能想知道是否所有这些标量场都是独立的。暗流体模型的目的是统一的精髓和模糊暗物质模型与一个独特的标量场。下一步是统一暗流体模型和暴胀理论。在非常早期的宇宙中，这样的标量场不受直接观测的强烈约束，但是大爆炸核合成对标量场模型的约束导致元素丰度的修改。在这次演讲中，我们将提出一个统一暗物质，暗能量和暴胀的标量场模型，并研究大爆炸核合成对原始标量场的约束。
2020-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal Misalignment of Scalar Dark Matter
标量暗物质的传统失调机制取决于初始场值，这决定了振荡幅度和现今丰度。我们提出了一种机制，通过这种机制，一个微弱的（普朗克抑制）耦合的暗物质的费米子在热平衡驱动器的标量对它的高温潜在的最小值在大的字段值，动态产生振荡开始前的错位。与传统的错位生产不同，暗物质丰度是由微观物理决定的，而不是由初始条件决定的。作为通用机制的应用，我们讨论了一个现实的情况下，暗物质耦合到μ子。
2021-09-09 astro-ph.CO hep-ph
ALP dark matter with non-periodic potentials: parametric resonance, halo formation and gravitational signatures
本文研究具有非周期势的ALP暗物质，揭示其自相互作用通过参数共振导致场碎裂并形成致密晕，从而产生可观测的引力特征，为不与标准模型耦合的暗物质提供新的探测途径。
2023-10-27 astro-ph.CO hep-ph
Interacting Scalar Radiation and Dark Matter in Cosmology
我们研究相互作用的标量辐射和暗物质可能的宇宙学效应。在它的去耦之后，标量辐射可以作为中微子自由流动，或者作为完美流体强烈地自相互作用，这在很大程度上取决于它的自耦合的大小。我们得到了自散射率的一般和新颖的结构，并将其与我们宇宙的膨胀率进行了比较。如果它的三线性/立方耦合不为零，标量辐射最终可以被视为理想流体。对CMB可能产生的影响也进行了讨论。当这个标量也介导暗物质粒子之间的相互作用时，大尺度结构的线性物质功率谱可以不同于其他模型进行修改。我们建议使用德拜屏蔽来避免标量辐射与暗物质散射中出现的奇异性。
2016-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Strong Lensing with Finite Temperature Scalar Field Dark Matter
我们研究了有限温度标量场暗物质中的引力约束对暗物质晕的影响。我们发现的限制，以产生多个图像的暗物质只，我们表明，有差异，就完整的玻色-爱因斯坦凝聚体晕时，在暗物质晕的标量场的温度考虑。温度的非零性使得标量场处于激发态，近年来，它们的存在被证明是拟合各种大小的暗物质主导星系的旋转曲线所必需的，这也解释了晕密度分布的非普适性。因此，我们期望结合旋转曲线和强透镜系统的观测可以给我们一个线索的性质暗物质。最后，我们提出了一种识别强透镜晕激发态的方法，通过对各种强透镜晕激发态的了解，可以提供标量场暗物质晕演化的信息，这些信息可以通过数值模拟进行验证。
2013-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scalar dark matter in an extra dimension inspired model
在这项工作中，我们考虑了一个单重标量传播在一个平坦的大额外维。与这个单重标量相关的第一个卡鲁扎-克莱因模式将是一个可行的暗物质候选者。新粒子塔的出现丰富了共湮灭效应对遗迹密度的计算。对于大的质量分裂，该模型收敛到单重态暗物质模型的预测。对于近简并质谱，共湮灭增加了用于直接和间接暗物质搜索的截面。我们调查的影响卡鲁扎-克莱因塔与单线标量间接和直接检测暗物质。
2016-01-17 astro-ph.CO hep-ph
