Testing Dark Matter Clustering with Redshift Space Distortions
大尺度结构的生长速率可以探测暗物质是否以重力强度聚集或偏离重力强度,例如由于自相互作用。在星系红移巡天中,通过测量红移空间的扭曲来测量星系的增长率,限制了星系团的强度及其对红移的依赖性。我们比较这些影响的增长,从高红移偏差(如早期的暗能量)或修改重力,并给出一个简单的,高度准确的分析处方。当前的观测可以将暗物质聚集强度限制为标准的F_{cl} =0.99 \pm 0.02,如果所有其他参数保持固定,但存在大量的协方差。未来的星系红移巡天可能会限制一个不断演化的聚集强度到28%,边缘化超过其他参数,或4%,如果暗能量参数保持固定,而适合暗物质的增长。通过结合宇宙学和天体物理学探测,可以对暗物质的性质进行更严格的限制。
2013-04-12 astro-ph.CO
A Next Generation Deep 2 micron Survey: Reconnoitering the Dark Ages
下一代2微米巡天应该瞄准处于再电离时代的新生星系,以便在大型望远镜上进行光谱跟踪。在南极高原上的一个地点安装一架2.5米的望远镜,对于这一目的和一般的南半球红外线测量都是有利的。
2011-08-09 astro-ph.CO
Testing Dark energy models in the light of $σ_8$ tension
指出在$σ_8-Ω_m$测量中存在着CMB和LSS观测之间的张力。在本文中,我们表明$σ_8-Ω_m$观测可以用来检验暗能量理论。本文研究了两个模型:(1)$f(R)$引力的Hu-Sawicki(HS)模型和(2)动力学暗能量(DDE)的Chavallier-Polarski-Linder(CPL)参数化,这两个模型都满足超新星的约束条件。我们计算$σ_8$与这些模型的参数一致。我们发现,在$σ_8$中,普朗克CMB和大尺度结构(LSS)观测之间的张力(1)在HS模型中加剧,(2)在DDE模型中有所缓解。我们说明的重要性的$σ_8$测量测试修改后的重力模型。修改后的引力模型改变了团簇尺度上的物质功率谱,这也取决于中微子质量。给出了HS和DDE模型中中微子质量的束缚。
2018-04-19 astro-ph.CO
Testing the local-void alternative to dark energy using galaxy pairs
我们可能生活在宇宙中的一个特殊地方,靠近一个巨大的、径向不均匀的空洞的中心,这一可能性最近引起了人们的注意,它被认为是暗能量或修正引力的替代品,可以解释加速膨胀的宇宙。我们发现,星系对的方向分布可以用来检验哥白尼原理,即我们不在宇宙的中心或特殊区域。目前流行的空洞模型不能同时拟合最新的Ia型超新星、宇宙微波背景数据和星系对的方位分布。我们的研究结果排除了在$4σ$置信水平下的空洞模型作为宇宙加速的起源,并支持哥白尼原理。
2013-04-16 astro-ph.CO
Testing bound dark energy with cosmological parameter and fundamental constant evolution
一种新的束缚态暗能量(BDE)宇宙学被提出,其中暗能量是大爆炸后几十年凝聚的轻介子场之间的束缚能。据报道,正确的暗能量密度出现使用粒子物理学没有微调。仅这一点就使得BDE宇宙学值得进一步研究。这项工作着眼于宇宙学参数的演化和基本常数的值,以确定宇宙学的预测是否与观测相一致的晚时间BDE预测。这项工作考虑的时间段之间的比例因子为0.1和1.0。一个模型BDE宇宙学被认为是与当前的宇宙学参数值在观测范围内。计算使用了三个不同的值,即接近负一的当前暗能量状态方程。所有这三种情况下产生的宇宙学参数和基本常数的演化与观测约束一致。BDE和宇宙学参数之间的解析关系的开发,以确保一组一致的参数。
2019-10-10 astro-ph.CO
Testing coupled dark energy with large scale structure observation
暗分量之间的耦合为缓解宇宙学标准模型的符合问题提供了一条新的途径。本文把暗能量看作是一种具有常值状态方程的流体,它与暗物质的耦合是$\bar{Q}=3Hξ_x\barρ_x$。在暗能量的框架下,我们导出了密度和速度扰动的演化方程。根据马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们约束的模型,目前可用的宇宙观测,包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡,Ia型超新星,和$fσ_8(z)$数据点的红移空间失真。结果表明,在3个$σ$区存在相互作用率:$ξ_x=0.00328_{-0.00328-0.00328-0.00328}^{+0.000736+0.00549+0.00816}$,这意味着最近的宇宙观测倾向于一个小的相互作用率,其数量级为$10^{-2}$,同时,红移-空间畸变的测量可以排除1 $σ$区的大的相互作用率。
2014-08-15 astro-ph.CO
Testing cosmological structure formation in a Unified Dark Matter-Energy model with fast transition
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院空间科学与天体物理研究所);Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院物理系);Universidad de Castilla-La Mancha(卡斯蒂利亚-拉曼查大学)
研究快速转变的统一暗物质-暗能量模型,利用CMB和弱引力透镜数据通过嵌套采样推断,发现早期快速转变区域与ΛCDM极限一致,证实该模型能形成与数据兼容的宇宙结构。
2026-07-01 astro-ph.CO
Testing DARKexp against energy and density distributions of Millennium-II halos
我们测试DARKexp模型放松,自引力,碰撞系统对平衡暗物质晕从千禧-II模拟。虽然DARKexp针对模拟和观测的有限测试已经在其他地方进行,但这是第一次使用大样本模拟晕进行测试,质量跨越约50倍,并使用独立拟合密度和能量分布。我们表明,DARKexp,一个形状参数的家庭,提供了非常好的拟合的形状的密度分布,ρ(r),和微分能量分布,N(E),个别模拟晕。从两种类型的拟合获得的最佳拟合形状参数$ϕ_{0}$是相关的,尽管具有分散性。我们最重要的结论来自于ρ(r)和N(E),它们是在许多晕上平均得到的。这表明DARKexp和个别的Millennium-II晕之间的大部分偏差来自晕到晕的波动,可能是由子结构和其他密度扰动驱动的。平均ρ(r)和N(E)非常平滑,并且非常接近DARKexp。在平均之后,唯一的偏差是小的,并且位于N(E)的最大束缚能和ρ(r)的最小半径处。由于偏差仅限于3-4个平滑长度,并且对于低质量晕更大,这可能是由于数值分辨率的影响。
2016-09-06 astro-ph.CO
Testing Dark Energy models vs $Λ$CDM Cosmology by Supernovae and Gamma Ray Bursts
提出了一种利用伽马射线暴和超新星组合样本约束宇宙学状态方程的新方法。采用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法对状态方程进行参数化,以寻求实现暗能量模型减速/加速相变的现实途径。结果表明,用SNeIa标定的伽玛暴至少可以作为鉴别宇宙学模型与$Λ$ CDM在高红移时的距离指标。此外,GRB +SNeIa组合的红移-距离图更好地显示了通常被称为现今观测到的加速度“信号”的红移$z\sim 0.5$附近斜率的变化。这一特征可以用更标准的方式来解释,即星系团中的红色序列。
2009-06-26 astro-ph.CO
Testing Oscillating Primordial Spectrum and Oscillating Dark Energy with Astronomical Observations
本文重新讨论了从天文观测中确定暗能量的振荡原初标量功率谱和振荡态方程的问题。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法进行了全局分析,发现在95%置信水平下,WMAP和SDSS-LRG物质功率谱以及“联合”超新星样本的观测结果分别将原始谱的振荡指数和暗能量的振荡状态方程限制在小于$|n_{\rm amp}|<0.116$和$|w_{\rm amp}|<0.232$的范围内.这一结果表明,原初标量谱和暗能量状态方程上的振荡结构仍然是当前实验数据所允许的。此外,我们还指出,在不久的将来,这些调制效应将在普朗克卫星、LAMOST望远镜和目前正在进行的超新星计划SNLS等天文观测中被探测到(或得到更强的约束)。
2009-01-14 astro-ph.CO
Testing the phenomenological interacting dark energy model with gamma-ray bursts and Pantheon+ type Ia supernovae
本文利用GRBs和Pantheon+ SNe Ia数据探索唯象IDE模型,发现能量从暗能量转移至暗物质,缓解巧合问题,H₀值与SH0ES一致,且预测宇宙年龄大于ΛCDM模型,缓解年龄问题。
2024-10-23 astro-ph.CO
Testing Dark Energy Models through Large Scale Structure
本文采用逆Ratra–Peebles势的quintessence冻结模型,联合求解背景膨胀与物质扰动增长方程,并利用增长率和BAO峰位置的最新观测进行Baysian约束。
2015-11-30 astro-ph.CO
Testing the interaction of dark energy to dark matter through the analysis of virial relaxation of clusters Abell Clusters A586 and A1689 using realistic density profiles
通过偏离两个弛豫星系团A586和A1689的维里平衡,探讨了暗能量与暗物质之间的相互作用。使用现实的密度分布进行维里平衡的评价。维里比发现更现实的密度分布是一致的,没有相互作用。
2012-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the Interaction between Dark Energy and Dark Matter with Planck Data
相互作用的暗能量和暗物质被用来超越标准宇宙学。我们的论点的基础上普朗克数据,并得出结论,相互作用是兼容的观测,并可以提供一个强有力的论据对宇宙学参数的不同值的一致性。
2014-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing dark energy using pairs of galaxies in redshift space
成对星系与视线之间的夹角分布,在真实空间中是均匀的,但由于它们的特殊运动而扭曲,并被提议作为宇宙膨胀的探测器。我们测试这个想法使用N体模拟的结构形成在一个冷的暗物质宇宙的宇宙学常数和两个不同的宇宙学与不同的暗能量模型。我们发现角分布的畸变对暗能量的性质很敏感。然而,第一次,我们的模拟也揭示了在以前的工作中被忽视的红移和宇宙学的分布的归一化的依赖性。这引入了系统学,严重限制了原始方法的实用性。在模拟的指导下,我们设计了一种新的、改进的暗能量性质的测试。我们证明,这种测试不需要背景宇宙学的先验知识,它甚至可以区分模型,具有相同的重子声学振荡和暗物质晕质量函数。我们的技术可以应用于完成的BOSS星系红移调查,以限制宇宙的膨胀历史优于2%。该方法还将产生不同的信号,暗能量和修改后的引力宇宙学,即使他们有相同的膨胀历史,通过不同的奇特的速度在这些情况下诱导。
2011-11-30 astro-ph.CO
Testing the consistency between cosmological data: the impact of spatial curvature and the dark energy EoS
对现有宇宙学数据的联合分析结果引发了一场关于可能探测到非零空间曲率的重要辩论。如果得到证实,这样的结果将意味着我们目前对宇宙演化的理解发生变化,并产生重要的理论和观测后果。在本文中,我们将讨论与目前可用的数据集进行联合分析的合法性,并探讨其对非平坦宇宙和标准宇宙学模型扩展的影响。本文利用一个强张力估计器对宇宙微波背景、Ia型超新星、重子声振荡和宇宙计时器的最新观测数据之间的物理一致性进行了定量分析。我们考虑$Λ$ CDM宇宙学和两个暗能量模型的平坦和非平坦的情况下,恒定和变化的暗能量EoS参数。本研究使我们能够更好地了解这些数据集之间可能存在的不一致是否足以使其联合分析的结果产生误导,以及这些结果与空间曲率和暗能量参数化的实际依赖性。
2021-04-27 astro-ph.CO
Testing phenomenological and theoretical models of dark matter density profiles with galaxy clusters
我们使用Umetsu等人的4个高质量(M >~10^{15}Msun)星系团在z ~ 0.3附近的叠加引力透镜质量分布来拟合暗物质分布的唯象模型[Navarro-Frenk-White(NFW),Einasto,Sérsic,Stadel,Baltz-Marshall-Oguri(BMO)和Hernquist]和理论模型(非奇异等温球,DARKexp和Kang & He)的密度分布。我们占大尺度结构的影响,包括在分析中的2-晕项。我们发现,BMO模型提供了对数据的最佳拟合,这是通过约化卡方来衡量的^[2]。其次是Stadel轮廓,广义NFW轮廓与自由内斜率和Einasto轮廓。NFW模型提供了最好的拟合,如果我们忽略2-halo项,在协议的结果从Umetsu等人。在理论配置文件中,DARKexp模型与一个单一的形式参数具有最好的性能,非常接近的BMO配置文件。这可能表明这个理论模型和暗物质晕现象之间的联系,揭示了从数值模拟中出现的经验配置文件的动力学基础。
2013-10-21 astro-ph.CO
Testing dark matter warmness and quantity via the reduced relativistic gas model
我们使用最近提出的约化相对论气体(RRG)模型的框架来获得暗物质和暗能量(在本例中,宇宙学常数)的$Ω$的界限,考虑到暗物质的任意温度。萨哈罗夫曾用一个等价的状态方程来预测物质功率谱中的振荡。两种类型的测试占在下面,即来自动力学的共形因子的均匀和各向同性度规,也是基于线性宇宙扰动的。RRG模型证明了其高效率,允许以相当经济的方式在所述参数的空间中探索大体积。综合Ia型超新星(Union 2样品)、$H(z)$、CMB($R$因子)、BAO和LSS(2dfGRS数据)的检验结果,我们确认$\La$ CDM是最有利的模型。与此同时,仅对于2dfGRS数据,我们发现具有非常少量的暗物质的替代模型也是可行的。考虑到LSS是唯一不受低能引力作用的可能量子贡献影响的测试,这个输出可能是相关的。
2011-11-30 astro-ph.CO
Testing a DBI model for the unification of dark matter and dark energy with Gamma-Ray Bursts
我们研究了一个基于非线性标量场Dirac Born Infeld作用量的模型的一致性范围,该模型用于利用高红移的伽马射线暴统一暗物质和暗能量。我们使用了Wei(2010)报道的59个高红移伽玛暴样本,用Ia超新星的Union 2样本在低红移处进行了校准,从而避免了圆度问题。在这个分析中,我们还包括了CMB 7年的数据和重子声峰BAO。计算了状态方程参数$w$、减速参数$q_0$和向减速-加速相转变的红移量$z_t$。
2012-02-14 astro-ph.CO gr-qc
Testing flatness of the universe with probes of cosmic distances and growth
当使用距离测量来探测空间曲率时,曲率和距离-红移关系中的暗能量之间的几何简并通常需要对暗能量演化做出强有力的假设,或者在更独立于模型的方法中牺牲精度。测量线性增长的微扰的红移演化可以打破几何简并性,提供精确且与模型无关的曲率约束。未来的超新星、宇宙微波背景辐射和星团数据有可能测量出精确度为σ(Omega_K)=0.002的曲率,而不需要指定特定的暗能量现象。结合距离测量,在低红移的增长函数的演变提供了最强的曲率约束,如果高红移宇宙是很好地近似为纯粹的物质占主导地位。然而,在早期的暗能量或大质量中微子的存在下,曲率的精度由于额外的简并而降低,并且相对于重组的生长函数的精确归一化对于获得精确的约束是重要的。距离和增长的曲率限制与文献中提出的曲率估计的其他方法相比是有利的,提供了更高的准确性或更大的自由度,不受暗能量建模假设的影响,并且由于使用了独立的数据集而具有互补性。模型无关的曲率估计是至关重要的测试膨胀和获得无偏约束的暗能量参数。
2009-08-03 astro-ph.CO
Testing coupled dark energy models with their cosmological background evolution
我们考虑的宇宙学中,暗物质和一个精华标量场负责宇宙的加速度允许相互作用。允许共形和非正式的耦合,我们使用哈勃参数测量,重子声学振荡距离测量,和超新星Ia型数据集对我们的模型的约束进行了全球性的分析。我们发现,额外的非正式耦合放松共形耦合的约束。此外,我们表明,在背景水平,非正式的相互作用内的黑暗部门是首选的$Λ$ CDM和非耦合quintessence,因此有利于相互作用的暗能量。
2016-09-30 astro-ph.CO gr-qc
A general approach for testing non-cold dark matter at small cosmological scales
我们提出了一个一般的方法建模的小尺度抑制在线性物质的功率谱引起的非冷暗物质的存在。我们表明,新的参数化准确地描述了各种各样的非热的情况下,不需要单独测试他们中的每一个。我们讨论了第一个天体物理约束其自由参数,我们概述了追求一个完整的统计数据分析的下一步。
2017-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Testing the phenomenological interacting dark energy with observational $H(z)$ data
为了测试暗能量和暗物质之间可能的相互作用,我们调查的观测约束的现象学的情况下,其中的暗能量和物质密度之间的比率是成比例的幂律的情况下的标度因子,$r\equiv (ρ_X/ρ_m)\propto a^ξ$。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法,用最新修正的$H(z)$数据和Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP 7)7年观测的宇宙微波背景(CMB)数据,对唯象相互作用暗能量模型进行约束,从光谱斯隆数字巡天(SDSS)数据发布7(DR7)中观测到的重子声振荡(BAO)银河系样本和Ia型超新星(SNe Ia)从联盟2集。模型参数的最佳拟合值是$Ω_{m0}=0.27_{-0.02}^{+0.02}(1σ)_{-0.03}^{+0.04}(2σ)$、$ξ=3.15_{-0.50}^{+0.48}(1σ)_{-0.71}^{+0.72}(2σ)$和$w_X=-1.05_{-0.14}^{+0.15}(1σ)_{-0.21}^{+0.21}(2σ)$,它们比以前的结果更严格。这些结果表明,不考虑相互作用的标准$Λ$ CDM模型仍然能很好地拟合最近的观测数据,但是,能量从暗物质向暗能量转移的相互作用略优于从暗能量向暗物质的相互作用.研究还表明,$H(z)$数据与CMB和BAO观测数据相结合时,对唯象相互作用情景的约束更加严格,并且$H(z)$ +BAO+CMB、SNe+BAO+CMB和$H(z)…
2011-06-01 astro-ph.CO
Testing the Dark Universe through the Layzer-Irvine Equation
Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto(波尔图大学与米尼奥大学物理中心,波尔图大学理学院);Institute Okeanos - University of the Azores(奥开阿诺斯研究所-亚速尔大学)
本文回顾了广义Virial定理的宇宙学扩展——莱泽-伊弗方程,并讨论其在暗物质-暗能量相互作用模型及替代引力理论中的应用及未来研究方向。
2026-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Testing scalar dark matter clumps with Pulsar Timing Arrays
本文提出利用脉冲星计时阵列同步观测成对脉冲星,将超轻标量暗物质的质量探测上限从标准分析范围提升至 $10^{-19}$ eV 以上,并指出高标量质量下需依赖暗物质-重子直接相互作用或黑洞/脉冲星双星系统才能获得显著探测概率。
2025-11-05 astro-ph.CO
Testing the interaction between dark energy and dark matter via latest observations
基于现有观测的宇宙学分析无法排除暗能量和暗物质之间存在相当大的耦合。然而,耦合的特征并不容易掌握,因为耦合是与其他宇宙学参数,如暗能量状态方程和暗物质丰度退化。我们讨论了打破这种简并性的可能方法。基于微扰形式,我们利用最新的观测数据进行了全局拟合,得到了暗区之间相互作用的严格约束。我们发现,适当的相互作用可以减轻重合问题。
2011-02-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational scalings testing modified gravity
我们考虑不同的观测效应来检验在暗能量和暗物质的共同描述中引入宇宙学常数的修正引力方法。通过对12个邻近星系团的标度关系、超螺旋星系的引力波辐射功率和Tully-Fisher关系的研究,得到了超螺旋星系的宇宙学常数的上限。我们的估计表明,对于所有这些情况下,$Λ$的上限是一致的,它的实际值预测的宇宙学观测。
2021-09-27 astro-ph.CO
Testing Non-minimally Coupled BEC Dark Matter with Gravitational Waves
我们研究的现象与非最小耦合暗物质。特别地,我们考虑的模型中,非最小的耦合所产生的相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体的形成在高密度区域的暗物质[1]。这种非最小耦合是Horndeski型的,并导致相对于光速的引力速度的局部修改。因此,我们可以通过使用GW 170817和GRB 170817 A的联合检测来约束模型。我们表明,以这种方式获得的约束是相当紧的,如果暗物质场自由振荡,而他们大大削弱,如果振荡阻尼的非最小耦合。
2020-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing Modified Dark Matter with Galaxy Clusters: Does Dark Matter know about the Cosmological Constant?
我们讨论的可能性,冷暗物质的质量分布包含信息的宇宙学常数,这样的信息约束冷暗物质(CDM)的性质。我们称这种方法为修正的暗物质(MDM)。特别是,我们研究的能力MDM解释观测到的质量分布的13个星系团。从引力热力学的一般参数,我们提供了一个理论上的理由,我们的MDM质量配置文件,并成功地比较它的NFW质量配置文件在集群和星系尺度。我们的研究结果表明,CDM质量分布确实包含信息的宇宙学常数在一个非平凡的方式。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmological Probes of Dark Matter Interactions: The Next Decade
宇宙学观测为探索暗物质粒子的基本性质提供了独特而强大的途径它们广泛地测试了一系列令人信服的理论场景,通常超过或补充了陆地和其他实验的范围。我们讨论了观测和理论的进展,将发挥关键作用,在实现一个强大的程序宇宙学搜索的身份暗物质在未来十年。具体来说,我们专注于测量的宇宙微波背景各向异性和光谱失真,和示踪剂的结构(如莱曼- $α$森林,星系,和宇宙学的21厘米信号)。
2019-03-12 astro-ph.CO
Testing universal dark-matter caustic rings with galactic rotation curves
冷的暗物质进入星系可能会导致焦散环的粒子密度增加。它们可以作为银河系自转曲线中的特征被搜索。以前的研究表明,这些焦散环的证据具有普遍性,即不同星系的共同参数。在这里,我们测试这一假设与一个大的独立的旋转曲线集通过改进的统计方法。在新的分析中没有发现普遍焦散环的证据。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Testing the growth of cosmic structures during the Dark Ages
本文研究未来地球与月球背面21厘米谱线强度映射巡天在红移30到200范围内约束宇宙结构增长的能力,表明月球背面观测在前景处理稳健时可达到亚百分比精度,从而为早期暗能量和nDGP等偏离ΛCDM的模型提供严格检验。
2025-09-19 astro-ph.CO
Testing Inflation with Dark Matter Halos
宇宙暴胀提供了一种机制来产生早期的密度扰动,而这些扰动孕育了我们今天看到的大尺度结构。原始非高斯性是这个时代为数不多的物理学观测测试中最有希望的一个。目前,非高斯性最好地受到宇宙微波背景的约束,但在短期内,大尺度结构数据可能是有竞争力的,只要原始非高斯性的影响可以通过结构形成的非线性过程来模拟。我们讨论了最近的工作模拟的几种类型的原始非高斯性的大规模晕集群和晕质量函数的影响。更具体地说,我们比较分析和N-体结果的两个变种的曲率模型的通货膨胀:(i)一个“tauNL”的情况下,曲率和通货膨胀同样有助于原始曲率扰动和(ii)一个“gNL”模型,通常的二次fNL项的潜力取消,但一个大的立方项仍然存在。
2011-10-07 astro-ph.CO
Dark Matter Structures in the Universe: Prospects for Optical Astronomy in the Next Decade
引力驱动的等级结构形成的冷暗物质理论通过解释宇宙距离和时间的大跨度上的物质分布而赢得了它作为范例的地位。然而,它的核心原则,即宇宙中的大多数物质都是黑暗的和奇异的,仍然没有得到证实;暗物质假设是足够大胆的,以继续保证各种各样的测试电池。虽然局部搜索暗物质粒子或其湮灭信号可以证明物质本身的存在,但对宇宙学暗物质的原位研究对于充分理解其在结构形成和演化中的作用至关重要。我们认为,引力透镜提供了最干净和最深远的探测宇宙中的暗物质,它可以与其他观测技术相结合,以回答最具挑战性和最令人兴奋的问题,将推动该主题在未来十年:什么是亚星系尺度上的质量分布?星系盘是如何形成的,而在暗物质晕中又是如何膨胀的?CDM对晕结构的预测有多准确?我们能区分对新物质(暗物质)的需求和对新物理学(偏离广义相对论)的需求吗?暗物质到底是由什么构成的?我们建议,在这个程序中的中心工具应该是一个宽视场的光学成像调查,其真正的价值是实现与支持的形式,高分辨率,有节奏的光学/红外成像,和高通量光学光谱。
2009-02-17 astro-ph.CO
Testing dark energy after pre-recombination early dark energy
在复合前早期暗能量(EDE)的研究中,复合后宇宙的演化通常被认为是类$ΛCDM$的,对应于导致电流加速膨胀的暗能量的状态方程是$w=-1$。然而,在现实的模型中,$w$可能正在演变。我们分别考虑了Axion-like EDE和AdS-EDE模型中$w$相对于红移$z$的参数化.我们用最近的宇宙学数据进行了Monte Carlo Markov链分析,发现最佳拟合的$w(z)$与$w_0=-1,w_a=0$(宇宙学常数)相容,并且$w$的演化只在很小程度上有利,因此对提升${H_0}$的最佳拟合值影响不大.
2022-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing the mean field theory of scalar field dark matter
标量场暗物质提供了一个有趣的替代传统的WIMP暗物质图片。天体物理学和宇宙学的模拟对限制这个模型中暗物质粒子的质量是有用的。这在低质量时尤其如此,在那里暗物质粒子的波动性质在天体物理尺度上表现出来。这些模拟通常使用经典场近似。在这项工作中,我们着眼于扩展这些模拟,包括量子校正。我们研究了大的修正影响标量场暗物质的预测的方式,以及这些修正变大的时间尺度。修正往往会减少密度波动,增加“量子压力”的影响。在坍缩过程中,这些修正呈指数增长,量子修正将在大约30个动力学时间内变得重要。这意味着经典场模拟的预测可能不同于那些具有短动力学时间的系统的量子校正。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Testing the nature of gravitational wave propagation using dark sirens and galaxy catalogues
本文扩展gwcosmo暗警报分析方法,利用GWTC-3的46个引力波事件首次联合BBH与NSBH后验结果,在Power Law + Peak模型下同时约束哈勃常数H0与引力波传播对广义相对论的参数化偏离,为暗警报成为引力检验工具奠定基础。
2023-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Testing the equation of state for viscous dark energy
考虑了暗能量流体具有体粘滞性的宇宙学情形。基于流体力学的一些考虑,假设了两种不同的暗能量状态方程,导致幂律和对数有效修正的压力。用Ia型超新星(Pantheon样品)的最新天文数据、哈勃参数$H(z)$、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射的测量结果对模型进行了检验。通过与$Λ$ CDM模型的比较,得到了一些不同的结果,并讨论了它们的可行性。幂律模型显示了一些适度的结果,在负值的体积粘度下实现,而对数方案提供了良好的拟合相比,$Λ$ CDM模型。
2020-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing Dark Energy with Black Hole Ringdown
University College London(伦敦大学学院);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学)
研究通过分析黑洞回响的准正常模谱,探讨动态暗能量理论对黑洞环降特征的影响,并预测通过LVK和LISA对暗能量场的约束。
2026-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dwarf Galaxies in 2010: Revealing Galaxy Formation's Threshold and Testing the Nature of Dark Matter
在过去五年中,对斯隆数字巡天数据的搜索使银河系已知矮卫星星系的数量增加了一倍多,并揭示了一批亮度小于典型球状星团L ~ 1000 Lsun的超暗星系。这些系统是宇宙中最暗、最暗物质占主导地位、最缺乏金属的星系。完整性修正表明,我们正处于星系现象学中一个巨大发现空间的边缘,随着未来仪器寻找星系形成的低光度阈值,将发现数百个这样的极端星系。这种以暗物质为主的矮星探测小尺度功率谱,对暗物质的相空间填充提供最严格的限制,并为暗物质间接探测实验提供特别有用的目标。要充分利用矮星系作为暗物质实验室,就需要深度、大面积的光度测量研究之间的协同作用;用下一代光学望远镜进行光谱和天体测量的后续研究;随后用伽马射线望远镜进行观测,以间接探测暗物质。
2009-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing General Relativity using the Environmental Dependence of Dark Matter Halos
在这封信中,我们调查了暗物质晕的环境依赖性,这些理论试图通过修改广义相对论(GR)来解释宇宙的加速膨胀。使用高分辨率N体模拟的f(R)重力模型恢复GR在密集的环境中凭借变色龙机制,我们发现一个强大的环境依赖的差异之间的透镜质量和动力学质量估计的暗物质晕。这种环境依赖性的晕属性可以作为一个吸烟枪来测试GR观测。
2011-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing Lorentz invariance of dark matter with satellite galaxies
我们开发的框架测试洛伦兹不变性的暗物质部门使用银河动力学。本文考虑作用在主晕中卫星星系的暗物质分量上的洛伦兹破坏矢量场。我们介绍了一个数值模型的动力学卫星在星系晕和星系在一个丰富的集群,探索观测结果,这样的LV字段。卫星的轨道运动激发了一个随时间变化的LV力,它极大地影响了卫星的内部动力学。我们的分析指出了关键的观测签名,作为LV部队的探针。其中包括对卫星视线速度分散、质量分布和形状的修改。随着未来的数据和更详细的建模,这些签名可以被利用来约束一个新的区域的参数空间描述的LV在暗物质部门。
2017-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Topology and Dark Energy: Testing Gravity in Voids
修正引力作为对抗暗物质和暗能量(DE)的后盾已经引起了人们的兴趣。作为一种可能的修改,引力子可以变得有质量,这引入了一个新的标量场-这里具有伽利略型对称性。该领域可以导致一个非平凡的状态方程(EOS)的DE这是密度和规模依赖。Ia型超新星和普朗克之间的紧张关系可以减少。在空洞中的标量场显着改变的状态方程的DE,诱导一个很快可观察到的引力滑移之间的两个度量的潜力,并开发一个拓扑缺陷(域壁)由于一个非平凡的真空结构的字段。
2013-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing GeV-Scale Dark Matter with Fixed-Target Missing Momentum Experiments
我们描述了一种方法来检测暗物质和其他不可见粒子的质量低于GeV,利用丢失的能量动量测量和其他运动学特征的固定目标生产。在不可见的衰变MeV-GeV尺度的暗光子的情况下,这种方法可以在整个质量范围内将现有的限制提高2-6个数量级,达到低至$ε^2\sim 10^{-14}$的灵敏度。此外,该方法可以探索基本上所有的可行参数空间的热或非对称暗物质通过矢量门户湮灭。
2015-04-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Modelling and testing the equation of state for (Early) dark energy
考虑了一个通用状态方程来分析缓解哈勃参数紧张问题的(早期)暗能量的可能行为。从(早期)暗能量密度的可能演化和相应的动力学方程出发,得到了状态方程,定性地分析了宇宙膨胀过程中的宇宙学演化和状态方程中各项的优势,以及(过去的)未来奇点的出现所带来的一些有趣的结果.然后,通过考虑两个一般模型,他们的自由参数与不同的数据来源,显示拟合的优度相比,更多的标准模型。结果可能被认为是一个有希望的起点,以更好地了解宇宙学的演化作为一个整体。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Testing MOdified Gravity (MOG) theory and dark matter model in Milky Way using the local observables
在本文中,我们研究了另一个替代暗物质的理论--修正引力理论(MOG),通过测试它在垂直和横向上用重子物质描述银河系局域动力学的能力。MOG的目的是解释星系和星系团的动力学,而不需要暗物质。我们使用本地观测数据,如垂直色散,旋转曲线,面密度和数密度的恒星在银河系中,获得的MOG和MW的重子分量的参数,通过实施贝叶斯方法的参数估计的基础上的马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们比较我们的结果与MW的暗物质模型。MOG和CDM两种模型都能很好地描述本地MW内恒星的自转曲线和垂直动力学。在该分析中,MOG自由参数的最佳值为$α= 8.99 \pm 0.02 $和$μ=0.054\pm 0.005$ kpc $^{-1}$。同时,我们还得到了广义gNFW模型在暗物质模型中的参数。我们从MOG得到的最佳隆起质量值是$(1.06 \pm 0.26)\times10^{10}\rm M_{\odot}$,这与从微透镜观测得到的估计一致。
2020-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
DarkFlux: A new tool to analyze indirect-detection spectra of next-generation dark matter models
我们提出了DarkFlux,一个软件工具,旨在分析间接检测签名的下一代模型的暗物质(DM)与多个湮灭通道。此工具的1.0版接受用户生成的模型,其中包含$2\to 2$树级暗物质湮灭到标准模型(SM)粒子对,并分析DM湮灭到$γ$射线。该工具由三个模块组成-湮灭分数模块,通量模块和分析模块-如果需要,可以在循环中运行以扫描DM质量。[每个模块的描述都可以在完整的摘要中找到。] DarkFlux v1.0将$γ$射线总通量与$Fermi$ -LAT合作分析的15个矮球状星系(dSphs)的联合似然分析进行了比较。DarkFlux自动提供数据表,并可以绘制三个模块的输出。在本手册中,我们简要介绍了这种间接检测计算机工具,并回顾了基本的DM物理。然后,我们将更详细地描述DarkFlux的几个模块。最后,我们将展示如何安装和运行DarkFlux,并提供两个演示其功能的工作示例。
2022-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Testing warm dark matter with kinematics of the smallest galaxies
Carnegie Observatories(卡内基天文台);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究发现温暗物质模型预测的矮星系速度弥散与观测严重不符,从而对热遗迹暗物质粒子质量给出了强约束。
2026-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the Coexistence of Dark Energy and Dark Matter with Late-time Observational Data
North-West University(西北大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Durban University of Technology(德班理工大学);Universidad Catòlica del Norte(北方天主教大学)
本文通过分析暗物质与暗能量相互作用的宇宙模型,利用新的宇宙钟数据、BAO数据及Ia型超新星数据,证明该模型比ΛCDM和wCDM模型更符合观测数据,且在大红移情况下行为相似,同时给出更小的H₀参数值。
2026-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Next-to-Minimal Freeze-in Dark Matter
New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校)
本文探讨次最小冻结暗物质模型,分析非瞬时再加热对暗物质生产的影响,并探索电弱暗物质场景下的模型变种与未来发现潜力。
2026-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Testing Viability of Benchmark Dark Matter Models for the Galactic Center Excess
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);CERN(欧洲核子研究中心)
通过间接探测、宇宙学、直接探测和加速器的最新观测,约束并评估了用于解释GeV伽马射线银河系中心过剩的基准简化暗物质模型的参数空间。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing Quintessence Axion Dark Energy with Recent Cosmological Results
该研究基于DESI、CMB和超新星数据,测试精质轴子暗能量模型,发现亚普朗克衰变常数和大轴子质量参数空间,并探讨其与CMB偏振旋转的联系。
2025-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Testing the isothermal Jeans model for self-interacting dark matter halos in the collapse phase
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Donostia International Physics Center (DIPC)(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Department of Astronomy, Peking University(北京大学天文学系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside(加州大学河滨分校物理与天文学系)
本文检验了等温 Jeans 模型在自相互作用暗物质晕深坍缩阶段的适用性,发现其在描述密度演变和引力透镜观测指标方面具有较高的可靠性与计算效率。
2026-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing Super-Heavy Dark Matter from Primordial Black Holes with Gravitational Waves
质量为$M_{BH}<10^9$ ~g的超轻原初黑洞在大爆炸核合成之前蒸发,产生所有的物质场,包括暗物质,特别是超重的暗物质:$M_{DM}\gtrsim 10^{10}$ GeV。如果暗物质通过$U(1)$破缺获得质量,那么赋予暗物质质量的相变也会产生辐射引力波的宇宙弦。因为破环尺度$Λ_{CS}$与$M_{DM}$是同一个量级,宇宙弦辐射的引力波有足够大的振幅,可以在现有和计划中的实验设施所能达到的所有频率上被探测到。此外,早期原始黑洞统治的时代在引力波谱中引入了一个独特的频谱中断,其频率与超重暗物质质量有关。因此,原初引力波的随机背景特征可能表明超重暗物质起源于原初黑洞。从这个角度来看,最近通过两个纳米频率脉冲星定时阵列发现了许多恒星之间的随机共谱过程,这将把暗物质质量固定为$3\times 10^{13}~\text{GeV} \lesssim M_{DM} \lesssim 10^{14}~\text{GeV}$。在$0.2~\text{Hz} \lesssim f_* \lesssim 0.4~\text{Hz}$处(未)检测到光谱中断将(排除)证实信号的这种解释。
2022-06-13 astro-ph.CO hep-ph