Stability of viscous fluid in Bianchi type-VI model with cosmological constant
本文研究了在宇宙学常数存在的情况下,充满暗能量和粘性流体的Bianchi型$VI$宇宙学模型。此外,我们通过绘制体积尺度、压力和能量密度与宇宙时间的关系来显示宇宙的加速膨胀。为了求解爱因斯坦场方程,我们假设膨胀标量与剪切张量的一个分量成正比。因此,我们得到了方向标度因子,并显示了EOS参数穿过体模分割线。
2013-08-24 astro-ph.CO gr-qc
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
Viscous ΛCDM Universe Models
我们研究了具有体粘滞系数的平坦ΛCDM模型,并研究了体粘滞系数在这些宇宙模型演化中的作用。这些模型的动力学方程,并解决了一些情况下的体积粘度。我们得到了哈勃参数H和暗物质的能量密度ρ的微分方程,对某些情况我们给出了解析解,对一般情况我们给出了数值解。我们还计算了这个模型的状态参数,并将它们显示在s-r平面上。
2013-05-11 astro-ph.CO
Viscous cosmologies with variable $G$ and $Λ$ in $R^2$ gravity
在引力和宇宙学常数随时间变化的情况下,利用高阶导数引力理论研究了充满体粘宇宙流体的平坦Friedmann-Robertson Walker宇宙的演化.本文讨论了在完全Israel和Stewart理论所描述的不完美流体存在下,同时满足幂律和指数膨胀的宇宙学模型。我们注意到一些新的和有趣的宇宙学解决方案相关的模型建设,包括目前的加速阶段。在幂律情形下,当宇宙学常数为正时,引力常量随时间的变化而增大;当宇宙学常数为负时,引力常数随时间的变化而减小。还确定了粘性宇宙的温度演化。
2011-05-17 astro-ph.CO gr-qc
The unified history of the viscous accelerating universe and phase transitions
我们提出了早期加速(宇宙暴胀)和现在所谓的“暗能量“时代的统一描述。膨胀可以用宇宙流体的范德华状态方程和粘性项来描述。粘性导致慢卷膨胀的参数,如光谱指数,张量标量比与观测数据一致。我们的下一步是修改这个状态方程(EoS)来描述目前的加速膨胀。我们可以把这个项加入到EoS中,这样它对暴胀的贡献就很小,但对后期加速却至关重要。该模型的关键点是可能的相变,导致粘度下降。我们表明,建议的模型描述了观测数据的标准“蜡烛”和正确的依赖关系的哈勃参数从红移。此外,我们提出了解决暗物质问题的可能方案。
2021-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Viscous Ricci Dark Energy
在线性正压流体和粘性Ricci暗能量(RDE)模型中,假设存在体粘性。在没有体粘滞的RDE模型中,宇宙在某些红移处比一些老天体年轻。由于宇宙的年龄应该比宇宙中的任何物体都长,RDE模型会遇到年龄问题,特别是当我们考虑$z=3.91$上的物体APM 08279+5255时,它的年龄是$t = 2.1$ Gyr。在这封信中,我们发现,一旦考虑到粘度,这个年龄问题得到缓解。
2009-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting Viscous Dark Energy in Bianchi Type-III Universe
本文研究了Bianchi Ⅲ型时空中粘性暗能量物态方程的演化。我们考虑了暗能量与理想流体的最小耦合和直接相互作用的情况,两种流体的粘性和相互作用分别用常数$ζ_{0}$和$σ$来表示.我们已经对这种参数化的宇宙学意义进行了详细的研究。为了区分不同的暗能量模型,我们已经进行了几何诊断,通过使用statefinder对$\{s, r\}$。
2014-03-20 astro-ph.CO
Interacting viscous matter with a dark energy fluid
本文研究了一个由暗能量流体和粘性物质流体相互作用组成的宇宙模型。物质组分代表重子和暗物质,它通过体积粘度考虑到物质流体由于宇宙加速膨胀而经历的不可逆过程。假定体粘滞系数与哈勃参数成正比。模型中还考虑了辐射分量。该模型利用Ia型超新星观测、CMB位移参数、BAO声峰和哈勃膨胀率来约束暗能量正压指数和体粘滞系数。据发现,体积粘度被约束到可以忽略不计(零附近)的观测和正压指数的暗能量是负的,接近于零,也表明幻影能量。
2012-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Interacting Viscous Dark Energy in Bianchi Type-I Universe
提出了一种基于各向异性时空的重合问题和大撕裂问题的解法。为此,我们研究了比安基I型宇宙范围内粘性暗能量与暗物质之间的相互作用。我们分别用常数$ζ_{0}$和$σ$来表征两种流体的粘度和相互作用。对这种参数化的宇宙学意义进行了详细的研究。我们还进行了几何诊断,通过使用状态探测器对$\{s, r\}$和$\{q, r\}$,以区分不同的暗能量模型。此外,我们拟合耦合参数$σ$以及哈勃参数$H_{0}$的我们的模型通过最小化的$χ^{2}$通过年龄差分方法,涉及直接测量的$H$。
2013-10-19 astro-ph.CO
Viscous dark fluid Universe: a unified model of the dark sector?
宇宙被建模为由无压重子物质和一个大的粘性流体,这是应该代表一个统一的描述黑暗的部门。在均匀各向同性背景下,该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的,是相对熵扰动的来源。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS(DR7)数据一致。联合统计分析,也使用哈勃函数和超新星Ia数据,表明,与其他研究不同,存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值。此外,这里提出的统一模型有利于一个物质的内容,是大爆炸核合成建议的重子物质丰度的顺序。然而,简单的体粘模型的一个问题是引力势的行为和CMB功率谱的再现。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics and stability of $f(T,B)$ gravity with viscous fluid by observational constraints
本文研究了具有粘性流体的$f(T, B)$引力模型,其中$T$和$B$分别为挠率标量和边界项.在修正的平行引力理论框架下,利用四分体得到了Friedmann方程。我们考虑物质与暗能量之间的相互作用模型,使得宇宙由粘性流体主导。然后用红移参数表示相应的宇宙学参数,并用实验数据表示哈勃参数。在下文中,我们绘制了相应的宇宙学参数的暗能量组件的红移,然后我们研究宇宙的加速膨胀。此外,我们还利用声速参数讨论了模型的稳定性。最后,我们研究了广义热力学第二定律的有效性。
2019-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Hubble Parameter in QCD Universe for finite Bulk Viscosity
本文研究了微扰体粘滞对早期宇宙QCD时代哈勃参数演化的影响。对于宇宙的几何形状,我们假设均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规,而背景物质被假定为正压状态方程,从最近的格点量子色动力学模拟,和重离子碰撞,分别得到的特点。考虑到体粘滞系数的微扰形式,我们得到的哈勃参数的演变,我们比较它与它的演变为一个理想的(非粘性)宇宙物质。在因果的Israel-Stewart热力学框架下,得到了粘性QCD等离子体的数值解。无论是微扰的方法和数值解定性同意在再现粘性修正的哈勃参数,这在粘性的情况下,原来是略有不同的相比,非粘性的情况下。我们的结果严格限制在一个非常窄的温度或时间间隔内的QCD时代,在那里的夸克-胶子等离子体可能是占主导地位的。
2010-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bulk Viscous Matter-dominated Universes: Asymptotic Properties
通过综合使用Ia型超新星和H(z)数据检验,以及通过使用动力学系统工具对等效相空间中的渐近性质的研究,我们证明了体粘滞物质主导的场景不是一个很好的模型来解释公认的宇宙学范式,至少,在本文考虑的体粘滞参数化下。反对这种情况下的主要反对意见是没有常规辐射和物质占主导地位的临界点在相空间的模型。这意味着辐射和物质支配不是宇宙学方程的一般解,因此这些阶段只能通过独特和非常具体的初始条件来实现,即。例如,非常不稳定的特殊溶液。这样的行为与公认的宇宙学范式明显矛盾,该范式要求早期由相对论物种主导,然后是传统的非相对论物质主导时期,在此期间形成了我们所看到的宇宙结构。此外,我们发现,体积粘度是正的,直到宇宙演化的很晚的时候,大约z < 1。在较早的时期,它是负的,与热力学第二定律处于紧张状态。
2013-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Structure formation in a $Λ$ $viscous$ CDM universe
暗物质作为耗散成分的可能性代表了标准观点的一种选择,其中冷暗物质(CDM)粒子在大尺度上表现为理想流体。通过在暗物质的描述中加入一个物理机制,比如粘性,我们构建了一个更现实的宇宙模型。此外,标准CDM模型的已知小尺度病理学消失或变得不那么严重。我们研究了$Λ$类CDM模型的成簇性质,其中暗物质被描述为一种大体积粘性流体。给出了线性功率谱、非线性球“顶帽”坍缩和质量函数。我们使用这样的结构形成工具的分析,以放置在暗物质的粘度的大小的上限。
2014-10-12 astro-ph.CO
Viscous dark fluid universe
本文研究了由无压重子物质和粘性流体组成的宇宙的宇宙学扰动动力学,粘性流体代表了暗区的统一模型。在均匀各向同性背景下,该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的,并且是源相对熵扰动。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS(DR7)数据一致。联合统计分析,也使用哈勃函数和超新星Ia数据,表明,与其他研究不同,存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值$q_0 \approx - 0.53$。此外,虽然以前的描述的基础上推广Chaubergin气体模型是不兼容的物质功率谱数据,因为他们需要太多的无压物质的量,这里提出的统一模型有利于物质的内容,这是重子物质丰度的大爆炸核合成建议的顺序。
2010-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous universe with cosmological constant
本文研究含Λ且体粘度正比于哈勃参数的宇宙模型,证明其物质密度趋于非零常数,并通过多类观测拟合和statefinder分析显示其优于且区别于ΛCDM模型。
2024-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of viscous dark energy for the late future time universe
在这项工作中,我们探讨了热力学方面的暗能量的晚未来时间宇宙在两个不同的方案:作为一个完美的流体与常数和变量状态方程参数;和耗散流体描述的正压状态方程的体积粘度的Eckart理论和完整的Israel-Stewart理论的框架。我们探讨了一个平坦的,均匀的和各向同性的宇宙的宇宙学解决方案,我们假设晚未来的时间行为时,暗能量占主导地位的宇宙演化。当用动力学状态方程$p=w(a)ρ$作为理想流体建模时,暗能量具有明确定义的能量密度、温度和熵,一个有趣的结果是,即使是动力学的,也没有熵产生。对于耗散暗能量,在Eckart理论中研究了两种情况:$ξ=const.$和$ξ=(β/\sqrt{3}) ρ^{1/2}$ ;发现熵在第一种情况下呈指数增长,在第二种情况下呈幂律增长。在Israel-Stewart理论中,我们考虑了一个$ξ=ξ_0 ρ^{1/2}$和一个弛豫时间$τ= ξ/ρ$ ;用幂律熵得到了一个解析的大撕裂解。在所有情况下,温度和能量密度之间的幂律关系得到。为了维持热力学第二定律,在所研究的不同暗能量模型中发现了状态方程的理论约束。具有$w<-1$的正压暗流体在物理上难以支持,但在某些情况下,整体粘度的总体效应允许没有热力学异常的幻影状态。
2022-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Dissipative $Λ$CDM model with causal sign-switching bulk viscous pressure
本文提出一种含因果体黏滞暗物质的耗散性 $\Lambda$CDM 模型,导出哈勃参数解析解,并用观测约束、热力学及统一暗物质重构验证其一致性。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Constraining viscous dark energy models with the latest cosmological data
基于具有体粘滞性的暗能量在宇宙中均匀各向同性渗透的假设,提出了三种新的粘性暗能量(VDE)模型来描述加速宇宙.用最新的宇宙学观测约束这三个模型,发现它们与标准宇宙学模型的偏差很小,可以有效地缓解当前哈勃空间望远镜局部观测与普朗克卫星全球观测之间的$H_0$紧张关系。有趣的是,我们的结论是,在我们的VDE模型中,宇宙曲率仍然是一个空间平坦的宇宙,并且标度不变的原始功率谱至少在$5.5σ$置信水平上被强烈排除在Planck结果之外.我们还给出了三种VDE场景中典型体积粘度参数$η$的$95\%$上限。
2021-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Origin of bulk viscosity in cosmology and its thermodynamic implications
本文提出宇宙共动膨胀速度梯度导致体黏滞性的新机制,并证明含体黏滞性的宇宙演化自然满足表观视界热力学第一和第二定律,从而确立了黏性宇宙学的热力学对应关系。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Viscous damping of chiral dynamos in the early universe
手征发电机将早期宇宙中左右手轻子之间的不对称性转化为螺旋磁场是一种可能的宇宙学磁生说。我们表明,这种机制是强烈的影响,由粘性阻尼的原始等离子体运动所激发的发电机。这种效应改变了手征发电机场的强度和相关长度的预期范围,手征发电机场可能在大尺度结构的空隙中存活到现在。我们表明,手征发电机场的参数范围内,可能已经存活的空隙仍然是符合现有的星系际磁场从伽玛射线观测的下限,但只有当左右轻子不对称的温度T~80 TeV是非常高的,接近最大可能的值。
2020-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
An analysis of the $H_{0}$ tension problem in a universe with a viscous dark fluid
本文讨论了两种能自然地解决$H_{0}$张力问题的非均匀单流体宇宙模型。该分析基于使用生成过程的贝叶斯机器学习方法。所采用的方法允许通过使用模型本身来约束每个模型的自由参数。观测值被认为是哈勃参数,从生成过程中获得。利用我们的方法的全部优点,模型被限制为两个红移范围。即,首先使用$z\in [0,2.5]$上的模拟$H(z)$数据完成此操作,从而覆盖已知的$H(z)$观察数据,这些数据对于验证拟合结果最有帮助。然后,为了扩展到最近正在进行的和未来计划的任务所覆盖的红移范围,模型也被限制在$z\in[0,5]$范围内。对于这个扩展的红移范围的结果的全面验证将不得不等待不久的将来,当更高的红移$H(z)$数据变得可用。这使得我们的模型完全可证伪。最后,我们这里的第二个模型能够解释$z=2.34$上$H(z)$的BOSS报告值。
2020-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints and stability in viscous $f(T,\mathcal{T})$ gravity
本文利用平坦FRW度规研究了具有体粘滞的$f(T,\mathcal{T})$引力模型。利用四分体引力场的遥平行引力理论,得到了场方程。宇宙组分被认为是物质和暗能量,暗能量组分与粘性$f(T,\mathcal{T})$引力有关。通过对Friedmann方程的计算,我们得到了由红移参数表示的暗能量的能量密度、压强和EoS。之后,我们绘制了相应的宇宙学参数与红移参数的关系,并研究了宇宙的加速膨胀。最后,我们通过一个称为速度声参数的函数来研究系统的稳定性。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the effects of dark matter - dark energy interaction on cosmic evolution in viscous dark energy scenario
本文在粘性暗能量框架下提出广义相互作用暗能量模型,研究暗物质与暗能量耦合对宇宙演化的影响,并利用Union 2.1超新星数据和MCMC贝叶斯分析约束模型参数。
2024-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Bulk Viscous String Cosmology in An Anisotropic Universe With Late Time Acceleration
一个由大量字符串形成的云模型被用作Bianchi II型源。我们假设模型中的膨胀$(θ)$与剪切$(σ)$成比例。为了得到精确解,我们把流体的状态方程考虑为刚性形式。发现体粘滞系数在宇宙历史中起着非常重要的作用。在存在体粘滞时,粒子对弦起主导作用,而在没有体粘滞时,弦对粒子起主导作用,这与最近的观测结果不一致。我们还观察到,粘性导致宇宙的膨胀加速。我们的模型正在从早期的减速阶段发展到后期的加速阶段。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2012-11-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
Hadronic Matter in the Robertson-Walker Metric and the Early Universe
本文给出了早期宇宙中Robertson-Walker度规下强子物质的Friedman方程。我们考虑强子相,它是在夸克-胶子等离子体强子化之后形成的,这意味着时间从10^{-6}s到1 s。推导出一组方程,并考虑一个近似的解析解的系统的行为进行了研究。
2015-05-20 astro-ph.CO hep-th nucl-th
Diffuse neutrino supernova background as a cosmological test
未来对弥散中微子超新星背景的探测和测量将揭示宇宙中超新星事件的速率,恒星形成速率和每个超新星的中微子光谱。关于这些测量将告诉我们宇宙的膨胀历史,人们说得很少。本文的目的是表明,弥漫超新星中微子背景的检测将是一个补充工具的研究和可能的宇宙学模型的歧视。特别是,我们研究了三种不同的宇宙学模型:$Λ$冷暗物质模型,Logotropic宇宙和一个散装粘性物质占主导地位的宇宙。通过拟合每个模型的自由参数与超新星Ia探测器,我们发现,$Λ$ -冷暗物质模型和Logotropic模型的最佳拟合参数计算的预测事件数是相同的,而大体积粘性物质占主导地位的宇宙学模型预测$\sim 3$倍的事件。我们表明,目前的限制设置的超级神冈上的弥漫超新星中微子背景通量给互补约束的自由参数的大体积粘性物质为主的宇宙。此外,这个极限意味着,在$Λ$冷暗物质模型中,宇宙应该以$H_0 > 21.5 ~\rm{Km/sec/Mpc}$膨胀,而与暗物质$Ω_m$的含量无关。
2017-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Unstable Hadrons in Hot Hadron Gas in Laboratory and in the Early Universe
我们研究动力学主方程的化学反应涉及的形成和自然衰变的不稳定粒子在热浴。我们考虑了一个粒子衰变为两个粒子的过程,以及两个热粒子聚变为一个粒子的逆过程。给出了早期宇宙中不稳定粒子密度演化的主方程。我们得到的热不变的反应速率作为输入的自由空间(真空)的衰减时间和显示介质量子效应$π+π\leftrightarrow ρ$反应弛豫时间。作为另一个实验室例子,我们描述了重离子碰撞中热强子气体中的$K+K \leftrightarrow ϕ$过程。我们的形式主义的一个特别有趣的应用是早期宇宙中的$π^{0}\leftrightarrow γ+γ$过程。我们还探讨了物理学的$π^{\pm}$和$μ^{\pm}$冻结出在宇宙中。
2010-09-15 astro-ph.CO hep-th nucl-th
From Quark-Gluon Universe to Neutrino Decoupling: 200<T<2MeV
探讨了夸克和强子宇宙的性质。动力学理论的考虑,证明强子丰度后,从夸克到强子的相变保持不变,直到强子的丰度变得无关紧要。详细描述了强子化过程和强子产额的演化。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph nucl-th