Probing kinematics and fate of the Universe with linearly time-varying deceleration parameter
减速参数的参数化方法$q=q_0+q_1 z$和$q=q_0+q_1 (1-a/a_0)$(Chevallier-Polarski-Linder parametrization)与宇宙红移$z$和标度因子$a$成线性关系,已被广泛应用于宇宙运动学的研究.在本文中,我们遵循的策略,导致这两个众所周知的参数化的减速参数,以及一个额外的新的参数化$q=q_0+q_1(1-t/t_0)$,这是线性的宇宙时间$t$。我们研究的特点,这个线性时变减速参数与其他两个线性参数化的对比。我们详细研究了宇宙的运动学,面对这三个模型与最新的观测数据。我们进一步研究了宇宙的动力学,通过考虑线性时变减速参数模型与标准的$Λ$ CDM模型进行比较。我们还讨论了宇宙的未来在考虑中的模型的背景下。
2014-02-04 astro-ph.CO gr-qc
Fate of scalar dark matter solitons around supermassive galactic black holes
在标量场暗物质的情况下,标量场孤子可以在星系晕的中心形成,围绕着位于星系中心的超大质量黑洞。在大标量质量极限下,孤子是由自引力和排斥相互作用的平衡形成的,我们研究了标量场对中心Schwarzschild黑洞的注入.我们推导出标量场的轮廓,从史瓦西半径的标量云为主的大半径。我们表明,稳定状态的解决方案选择的最大允许的通量,与临界配置文件,这是类似的跨音速的水动力的情况下获得的解决方案。这个有限的通量,它的规模作为自相互作用耦合的逆,是小到足以让暗物质孤子生存许多哈勃时间。
2019-09-05 astro-ph.CO hep-ph
Quasi-Rip: A New Type of Rip Model without Cosmic Doomsday
宇宙的命运是宇宙学和人类永恒的话题。当前宇宙加速膨胀的发现极大地改变了我们对宇宙命运的看法。最近,社会上出现了一些有关宇宙命运的有趣现象,即所谓的“小撕裂”和“伪撕裂”。值得注意的是,所有的大撕裂,小撕裂和伪撕裂产生的假设,暗能量密度$ρ(a)$是单调增加。在目前的工作中,我们感兴趣的是调查会发生什么,如果这个假设被打破,然后提出一个所谓的“准撕裂”的情况下,这是由一种五重暗能量。在这项工作中,我们考虑了一个明确的模型的准Rip详细。我们表明,准Rip有一个独特的功能,不同于大Rip,小Rip和伪Rip。我们的宇宙有机会在可怕的撕裂后从灰烬中重建。这可能是“绝望”撕裂的最后希望。
2012-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fate of the first-order chiral phase transition in QCD: Implications for dark QCD studied via a Nambu-Jona-Lasinio model
类QCD理论中手征相变的一阶性质可以在解决宇宙的黑暗面方面发挥关键作用,在那里产生的非平衡态对于作为宇宙学和天体物理学探针(如引力波产生)至关重要,这已经被广泛探索。这个跨学科的物理学是建立在一个被广泛接受的猜想,即热手征相变在QCD类理论与无质量(轻)的三个口味是一阶。我们发现,当普通或暗夸克与足够弱的光子或暗光子背景场(我们统称为“磁”场)外部耦合时,这种一阶特征可能不成立。我们假设,一个弱的“磁”背景场可能起源于早期宇宙中的一些“磁生成”。我们研究了Nambu-Jona-Lasinio模型,该模型可以在广泛的类QCD理论中描述手征相变。我们表明,在无质量(轻)的三种口味的情况下,一阶功能消失时,$2 f_π^2 \lesssim eB ( \ll (4 πf_π)^2)$,其中$eB$是"磁”场强度和$f_π$ π衰变常数在真空中。这种消失是“磁”诱导标度异常和"磁”催化手征对称性破缺的一般结果,并将影响或限制耦合到外部"磁”场的暗QCD建模。
2022-11-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
IWDM: The fate of an interacting non-cold dark matter $-$ vacuum scenario
本文利用普朗克CMB、重子声学振荡和Ia型超新星数据,研究相互作用非冷暗物质与真空场景,发现暗物质状态方程非零值以超过68%置信水平受偏好,提示需进一步探索非冷暗物质。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Fate of homogeneous $\mathbb{Z}_2$-symmetric scalar condensates
本文利用非平衡量子场论研究 FLRW 宇宙中 Z2 对称标量凝聚体在热等离子体中的微扰衰变,发现未自发破缺的凝聚体总存在非零残余丰度,说明计算暗物质残余密度时必须计入凝聚体贡献。
2024-06-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Phantom singularities and their quantum fate: general relativity and beyond
宇宙学的观测允许暗能量是由幻影场引起的可能性。这些场通常会导致宇宙晚期奇点的出现。我们在这里审查的地位幻影奇点和他们的可能避免在一个量子理论的引力。我们首先介绍幻影能量并讨论它在宇宙学中的行为。然后,我们列出了各种类型的奇点,可以从它的存在。我们还讨论了幻影的行为是由另一种引力理论模仿的可能性。最后,我们将讨论这些模型的量子宇宙学,并讨论在何种意义上可以避免幻影奇点。
2019-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing the fate of large primordial perturbations with exoplanets
Laboratoire Univers & Particules de Montpellier (LUPM), CNRS & Université de Montpellier(蒙彼利埃宇宙与粒子实验室,法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学)
提出利用超宽轨道系外行星作为小尺度暗物质天体的新型探针,通过其对引力扰动的敏感性,约束超致密迷你晕的注入尺度和振幅,并预测未来巡天可改进限制。
2026-07-10 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Dark matter in a bouncing universe
我们研究了弹跳宇宙中暗物质产生的新场景,其中暗物质在收缩和膨胀阶段完全脱离平衡产生。我们探讨了利用暗物质作为跳跃宇宙探测器的可能性,重点研究了跳跃宇宙的临界温度与当前暗物质遗迹丰度之间的关系。
2014-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The fate of baryons in counterfactual universes
我们提出了九个模拟的结果,比较标准的$Λ$冷暗物质宇宙学($Λ$ CDM)与反事实的宇宙,大约$100\,{\rm Gyr}$使用恩佐模拟代码。通过改变$Λ$的值和涨落幅度,探讨了它对晕质量函数(HMF)、星系际介质(IGM)和恒星形成历史(SFH)演化的影响。恒星形成率密度(SFRD)的明显峰值及其随后的下降都受到引力和$Λ$加速效应之间相互作用的影响。IGM在具有较大$Λ$和较低$σ_8$的模型中冷却得更快,反映了与这些变化相关的SFRD降低--尽管变化的$σ_8$不会随着变化的$Λ$而退化,无论是关于IGM还是SFH的热历史。然而,IGM或电离背景的这些诱导变化对计算的SFRD几乎没有影响。我们提供适合的SFRD在这些不同的宇宙,我们整合随着时间的推移,以获得渐近恒星形成效率的演变。加上温伯格关于$Λ$的一致先验,观测者经历$Λ$值不大于观测值的估计概率为13%,远大于一些替代估计。因此,在恩佐模型的框架内,多重宇宙中的观测者选择能够从统计学上解释宇宙学常数的小值,尽管我们宇宙中的$Λ$似乎确实处于预测范围的低端。
2022-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Collapse versus Disruption: The Fate of Compact Stellar Systems in Ultralight Dark Matter Halos
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Sun Yat-sen University(中山大学)
研究揭示了紧凑恒星系统在超轻暗物质晕中的演化机制,发现松弛驱动的塌缩与ULDM加热导致的破坏之间的相互作用,提出无量纲参数用于量化其重要性,并构建了演化相图。
2026-01-14 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Journey to the M_BH -sigma relation: the fate of low mass black holes in the Universe
本文探讨了黑洞质量和速度色散随红移的经验关联的建立和演化。我们跟踪的增长和吸积历史的大规模黑洞从高红移开始使用两种播种模型:(i)人口III残留物,和(ii)大量的种子直接气体崩溃。虽然种子最初并不满足$M_{\rm BH} - σ$关系,相关性的建立和保持在任何时候,如果自我调节吸积情节与重大合并。$M_{\rm BH} - σ$关系的大质量端较早建立,并且较低质量的MBH随时间迁移。MBH如何向关系迁移,关系的斜率和分散度都取决于播种模型以及所采用的自我调节处方。我们期望通量限制AGN调查和LISA选择吸积和合并MBH分别已经迁移到$\msigma$关系。这是一个结果,主要合并是更常见的在高红移的最大质量,偏见,星系锚定的$\msigma$关系早期。我们还预测存在大量的低质量的“隐藏”MBHs在高红移,可以很容易地逃脱检测。此外,我们发现,如果MBH种子是大规模的,$\sim 10^5 M_{\odot}$,低质量端的$\msigma$的朝向这个渐近值,创建一个特征“羽流”。
2009-08-21 astro-ph.CO
Darkon fluid - a model for the dark sector of the Universe?
我们引入暗子作为伽利略无质量自引力流体的流体粒子。该流体表现出与$z=5/3$的各向异性缩放。最小引力耦合动态地产生任一符号的引力质量密度。因此,这种流体可以作为宇宙暗区的模型。它的宇宙学解给出了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段。定常流解是否会导致一个限制势,从而成为一个可能的晕模型?
2012-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Finite-time Cosmological Singularities and the Possible Fate of the Universe
本文综述广义相对论与修改引力理论中有限时间宇宙学奇点的类型、成因及理论意义,并梳理可阻止或缓解此类奇点的方法。
2023-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Covariant Generalized Holographic Dark Energy and Accelerating Universe
我们提出了广义全息暗能量模型,其中红外截止与FRW宇宙参数的组合相一致:哈勃速率、粒子和未来视界、宇宙学常数、宇宙寿命(如果有限)及其导数。结果表明,通过相应的截止点的选择,可以将全息暗能量映射到修正引力或一般流体引力。通过对F(R)引力和一般理想流体的详细计算,找到了相应的红外截止,利用这种对应,我们得到了现实的暴胀或可行的暗能量,或由协变全息暗能量表示的统一的暴胀-暗能量宇宙。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Return of the Phoenix Universe
乔治·勒梅特(Georges Lemaitre)引入了“凤凰宇宙”一词,用来描述一种具有交替周期的引力坍缩和膨胀的振荡宇宙学。这个模型在观测上被排除了,因为它需要超临界的质量密度,并且不能容纳暗能量。然而,一种新的宇宙循环理论已经提出,回避了这些问题。在最近对这幅图景的阐述中,几乎今天观测到的整个宇宙都注定要被困在黑洞中,但一个微小的区域将像凤凰一样从这些灰烬中出现,形成一个更大的光滑平坦的宇宙,充满星系、恒星、行星,而且可能还有生命。生存关键取决于暗能量,并提出了一个原因,为什么它的密度是小和积极的今天。
2009-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting relativistic and non-relativistic dark matter in the nonflat universe
在非平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中考虑了与相互作用的相对论和非相对论暗物质耦合的修正的全息Ricci暗能量.通过对减速参数的考察,可以发现在相互作用全息Ricci暗能量模型中宇宙从减速到加速的过渡时间与$Λ$冷暗物质模型中宇宙从减速到加速的过渡时间接近。修正的全息Ricci暗能量态参数的演化以及暗物质和暗能量密度的演化表明,从最近到未来,暗能量都占据主导地位。通过研究状态发现者诊断和总压的演化,可以发现该模型可以解释宇宙从辐射阶段到加速膨胀阶段的过渡。根据$Om$诊断,很容易发现,当相互作用较弱,相对论性暗物质在总暗物质中的比例较小时,该模型是类幻影的。通过我们的研究,我们发现相互作用和相对论性暗物质的比例对宇宙的演化都有很大的影响。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The dark fate of ultra-faint dwarfs: Gravothermal collapse in action
Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学天文台物理学院);Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside(加州大学河滨分校物理与天文学系)
研究通过SIDM模型模拟MW中的UFDs,发现其DM分布多样,表明这些星系已进入坍缩阶段,且潮汐剥离加速了这一过程,解释了UFDs中DM密度的多样性。
2026-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Interactions in the dark sector of the Universe
宇宙暗区内部的相互作用影响着宇宙动力学。因此,宇宙的未来演化可能与$Λ$ CDM模型预测的不同。本文综述了近年来研究的几种暗物质与暗能量非引力耦合模型的主要特征。
2014-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Onset of acceleration in a Universe initially filled by dark and baryonic matters in nonminimally coupled teleparallel model
本文讨论了引力平行模型中的非最小耦合本质暗能量。阐明了初始暗能量密度可忽略的物质主导宇宙如何通过$Z_2$对称性破缺演化到晚时de Sitter时空.
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Present Acceleration of Universe, Holographic Dark Energy and Brans-Dicke Theory
利用全息暗能量模型,以哈勃尺度的倒数作为红外截止,在Brans-Dicke理论中很自然地解释了宇宙的加速膨胀。它还得出结论,如果宇宙继续膨胀,那么有一天它可能完全充满了暗能量。
2008-12-10 astro-ph.CO gr-qc
Global behavior of cosmological dynamics with interacting Veneziano ghost
本文利用线性化和零倾方法研究了Veneziano鬼暗能量分量加速的宇宙的局部和全局动力学行为。将能量密度推广为与定义在FRW宇宙的俘获视界而不是哈勃视界上的霍金温度成正比。我们还预言了宇宙的命运,并给出了宇宙动力系统的分岔现象。在参数空间的某些区域,宇宙目前似乎是由暗能量所支配的。
2012-04-18 astro-ph.CO hep-th
Oscillating Universe from inhomogeneous EoS and coupled dark energy
利用暗能量流体的非齐次状态方程证明了振荡宇宙的存在。所描述的哈勃参数呈现出周期性的行为,使得早期和晚期的加速在同一机制下统一。此外,它被认为是暗能量流体之间的耦合,具有均匀和恒定的EoS,和物质,这也给出了一个周期性的宇宙。在所讨论的振荡宇宙中,研究了可能的幻影相位和未来的奇点。给出了同一振荡宇宙的等效标量张量表象。
2009-01-20 astro-ph.CO hep-th
Dark matter and the early Universe: a review
暗物质是目前宇宙学和粒子物理学中的一个突出问题。在这篇综述中,我们讨论了可能的解释暗物质和实验观测值,最终可以导致发现的暗物质及其性质,并证明早期宇宙的宇宙学性质和观测值之间的密切相互作用,用于约束暗物质模型的背景下,新的物理学超越标准模型。
2021-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Light and Dark in the Universe
翻译的流行文章MOND与暗物质出现,在希伯来语,在以色列杂志“奥德赛”,致力于“思想和想法在科学和哲学的前沿”.
2012-03-05 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
Decaying Holographic Dark Energy and Emergence of Friedmann Universe
考虑了一个几乎始于德西特相的宇宙,其时变全息暗能量对应于一个时变宇宙学项。随时间变化的宇宙学暗能量和产生的物质符合爱因斯坦方程。阐述了衰变暗能量和创生物质的一般守恒定律。通过假定初始物质是以相对论形式产生的,分析了宇宙从德西特相演化到弗里德曼宇宙的可能性。
2011-12-07 astro-ph.CO
Dark energy and dark matter perturbations in singular universes
讨论了在有限时间内存在未来奇点的宇宙学模型中暗物质和暗能量密度扰动的演化。到目前为止,宇宙演化的几何测试并没有区分奇异宇宙和$Λ$ CDM方案。我们使用规范不变形式求解微扰方程。分析表明,在黑暗的部门内的奇异宇宙学的扰动演化的详细重建,表现出重要的差异之间的奇异宇宙模型和$Λ$ CDM宇宙学。这是令人鼓舞的进一步检查,并提供了希望,区分这些模型与未来的星系弱透镜实验,如暗能量调查(DES)和欧几里得或CMB的观察,如棱镜和核心。
2014-12-02 astro-ph.CO
A Universe without Dark Energy and Dark Matter
宇宙已经演化成一个由星系和巨大的星系间空间区域组成的无物质网络。宇宙的欧几里德性质表明它不是一个具有额外空间维度的空间内的3D流形。这证明了我们的假设,即FRW时空在星系间区域演化,就像独立的FRW宇宙一样。因此,我们不必考虑整个宇宙。我们的假设使我们能够证明:-在当前时代,星系际区域的空间以恒定的速率膨胀。- 在星系内部和周围,空间膨胀受到抑制。利用这些结果和变形空间的扩展高斯定理,我们证明了不需要假设的暗能量(DE)和暗物质(DM)来解释归因于它们的现象。
2010-03-26 astro-ph.CO