Reconstructing Horndeski theories from phenomenological modified gravity and dark energy models on cosmological scales
最近,我们推导出一组映射关系,使家庭的Horndeski标量张量理论,再现背景动力学和线性扰动的一组给定的有效场论的暗能量系数的重建。在本文中,我们提出了一些应用这种重建。我们研究了文献中使用的修正引力和暗能量的不同唯象参数化背后的基础理论的形式,以及研究了表现出弱引力、线性屏蔽和最小自加速的理论。最后,我们提出了一个新的固有稳定的参数化基础的修改引力和暗能量模型。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Towards the Reconstruction of a Unified Dark Matter Halo: a Phenomenological Approach
Charles University(查理大学);University of Padova, INFN (Padova)(帕多瓦大学,意大利国家核物理研究所(帕多瓦));ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Eawag (ETH)(瑞士联邦水科学与技术研究所(苏黎世联邦理工学院))
本文通过现象学方法,将标准冷暗物质密度剖面与统一暗物质模型对应,展示不同拉格朗日实现可共享弱场旋转曲线但具有不同场性质,并在相对论框架下保留CDM晕剖面的成功性。
2026-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenological Aspects of Gauge Mediation with Sequestered Supersymmetry Breaking in light of Dark Matter Detection
在最近的一项工作中,提出了一个具有隔离超对称性破缺的规范介导模型。在这个模型中,引力子的质量是O(100)GeV,而不会引起中性流的味道变化问题。与传统的规范介导相反,引力伴子不是最轻的超对称粒子,中性伴子是暗物质的候选者。在本文中,我们调查的唯象方面,这个模型和讨论的可能性直接检测的暗物质。特别是,我们专注于轻中性伴子的情况下,发现光希格斯诺场景,如焦点是有趣的,考虑到最近的CDMS结果。
2010-03-16 astro-ph.CO hep-ph
Phenomenological models for Unified Dark Matter with fast transition
标准类物质时代和晚期$Λ$冷暗物质之间的快速转变($Λ$ CDM)类历元(或更一般地说,一个CDM+DE时代),由一个单一的统一暗物质组件产生,可以在广义相对论的背景下提供一个新的有趣的范例,替代$Λ$ CDM本身或其他形式的DE或修改的引力理论,用来解释观测到的宇宙加速度。具有快速转换的UDM模型具有有趣的特征,导致可测量的预测,因此它们应该通过观察与$Λ$ CDM(和替代品)明确区分。在这里,我们看看不同的方式规定的现象学UDM模型与快速过渡,然后集中在一个特别简单的模型。我们分析了这个模型的可行性,通过研究的背景模型和绝热UDM扰动的性质,这取决于有效的声速和函数形式的金斯尺度的特点。其结果是,理论上的模型的参数的限制,允许与观测兼容的行为。
2013-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Underdetermination of dark energy
本文论证了即使宇宙学巡天精度不断提高,也无法精确确定暗能量的微观物理模型,最多只能获得唯象描述,且现有唯象方案不足以揭示其基本理论。
2024-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting the phenomenologically emergent dark energy model: is non-zero equation of state of dark matter favored by DESI DR2?
School of Physics, Ningxia University(宁夏大学物理学院);MOE Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry, Northeastern University(教育部智能工业数据分析与优化重点实验室,东北大学);National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization, Northeastern University(国家工业智能与系统优化前沿科学中心,东北大学)
该研究探讨了DESI DR2数据中暗物质方程状态参数是否非零,并发现负参数可能由数据系统误差导致,同时表明ΛCDM模型更受青睐。
2025-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenological Dark Energy model with hybrid dynamic Cosmological Constant
我们通过将暗能量与真空能量或宇宙学常数$Λ$联系起来来研究暗能量。我们的方法是现象学的,属于变量- $Λ$宇宙学的范畴。然而,受亚稳态真空衰变的量子理论的启发,我们提出了一个新的唯象的$Λ$(t)衰变定律,其中$Λ$(t)是常数和变量分量的叠加,即$Λ$(t)= $Λ_{C}$ + $Λ_{v}$,在标题中用$"$混合动力学$"$表示。在宇宙由暗能量和另一个主要成分组成的简化的双流体模型中,我们得到了三个特殊唯象表达式的解,并用稀释参数对模型进行了参数化(稀释参数在文中定义为其它主要组分的密度表达式中的比例因子的指数,表示在存在动态暗能量的情况下,随着宇宙的膨胀组分的稀释)。对于无压尘埃和动态暗能量宇宙,通过对Union 2.1星表中580颗超新星的分析,得到了1 $σ$处的物质密度($Ω_{m0}$)和稀释参数(u)分别为:$Ω_{m0}$ = 0.29 $\pm$ 0.03,u = 2.90 $\pm$ 0.54。研究了该模式在尺度因子演化、减速参数、宇宙年龄等方面的物理特征,并与$Λ$ CDM模式进行了比较。对宇宙学问题在模型中的地位进行了检验,结果表明,该模型解决了宇宙学常数问题,但仍存在符合问题。
2022-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Modified Dark Matter in Galaxies and Galaxy Clusters
修正的暗物质(Modified Dark Matter,MDM)是一个受引力热力学启发的暗物质唯象模型,它自然地解释了在银河系自转曲线数据中观察到的宇宙加速常数;与宇宙学常数$Λ$相关的临界加速度是MDM的唯象表现。我们表明,由此产生的质量配置文件,这是敏感的$Λ$,是一致的,在银河系和星系团尺度的观测。我们的研究结果表明,暗物质质量分布包含的信息,宇宙学常数在一个非平凡的方式。
2017-12-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Probing interaction and spatial curvature in the holographic dark energy model
在本文中,我们放置在全息暗能量模型的相互作用和空间曲率的观测约束。我们考虑全息暗能量与物质之间的三种唯象相互作用,即,相互作用项$Q$与暗能量($ρ_Λ$)、物质($ρ_{m}$)和物质加暗能量($ρ_m+ρ_Λ$)的能量密度成比例。为了探讨全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率,我们使用了最新的观测数据,包括Ia型超新星(SNIa)的组成数据、威尔金森微波各向异性探测器(WMAP 5)5年观测给出的宇宙微波背景(CMB)的位移参数和斯隆数字巡天(SDSS)的重子声学振荡(BAO)测量.结果表明,全息暗能量模型中的相互作用和空间曲率都很小。此外,有趣的是发现在全息暗能量模型中,唯象相互作用与空间曲率之间存在着显著的简并。
2009-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on barotropic dark energy models by a new phenomenological $q(z)$ parameterization
在本文中,我们提出了一个新的唯象的$q(z)$双参数参数化约束正压暗能量模型考虑一个空间平坦的FRW宇宙,忽略辐射分量,并重建有效状态方程(EoS)。这两个自由参数的EoS重建显示出非单调的行为,指向一个更一般的拟合的标量场模型,如解冻和冻结模型。利用宇宙天文台的哈勃参数观测数据、Ia型超新星的联合光分析样本以及对这些数据的联合分析,对$q(z)$自由参数进行了约束。我们得到了今天的$q(z)$值,$q_0=-0.48\substack{+0.10 -0.11}$,和跃迁红移,$z_t=0.71\substack{+0.12 -0.12}$(当宇宙从减速阶段转变为加速阶段时)。有效的EoS重建和$ω'$ - $ω$平面分析指出了一个五重暗能量,这与其他作者报道的非参数EoS重建一致,并使用最新的宇宙学观测。
2019-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic acceleration driven by dark matter self-interactions: a phenomenological treatment
本文提出暗物质强自相互作用在晚期退耦凝聚并产生负压强,从而驱动宇宙加速,并通过唯象模型结合超新星与类星体数据验证其可解决类星体哈勃图张力。
2025-04-10 astro-ph.CO gr-qc
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$H(z)…
2011-06-01 astro-ph.CO
Modified Dark Matter: Relating Dark Energy, Dark Matter and Baryonic Matter
修正的暗物质(MDM)是受引力热力学启发而提出的暗物质的唯象模型。对于一个正宇宙学常数($Λ$)的加速宇宙,这种唯象的考虑导致了与$Λ$相关的临界加速参数的出现。这种临界加速度是MDM的一种有效的唯象表现,在星系自转曲线中的暗物质和重子物质之间的相关性中可以发现。由此产生的MDM质量配置文件,这是敏感的$Λ$,与观测数据在银河系和集群尺度是一致的。特别是,相同的临界加速度出现在银河系和集群数据拟合的基础上MDM。此外,使用一些强大的定性参数,MDM似乎在宇宙尺度上工作得很好,即使定量研究仍然缺乏。最后,我们评论修改后的暗物质,这可能会导致新的非粒子唯象学,并可能解释为什么,到目前为止,暗物质检测实验未能检测到暗物质粒子的量子的某些非局部方面。
2017-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Phenomenological consequences of superfluid dark matter with baryon-phonon coupling
最近,一种新形式的暗物质被认为可以在星系中自然地再现米尔格罗姆定律的成功经验。候选的暗物质粒子是类轴子,质量为eV量级,具有强的自相互作用。它们在星系晕的中心区域被玻色-爱因斯坦凝聚成超流相。超流声子激发反过来耦合到重子,并介导额外的长程力。对于一个合适的超流体状态方程的选择,这个力可以模拟米尔格罗姆定律。在本文中,我们详细发展的一些主要的唯象后果,这样的形式主义,通过重新访问预期的暗物质晕配置文件中存在的扩展重子分布。特别是,我们展示了如何旋转曲线的高和低的表面亮度星系可以复制,在大规模的高表面亮度星系的大半径旋转曲线略有上升,从而微妙地不同Milgrom定律。最后,我们指出其他预期的差异与Milgrom定律,特别是在矮球状卫星星系,潮汐矮星系,和球状星团,其Milgromian或牛顿行为取决于相对于超流核心的主机星系的位置。我们也预期星系团内的超扩散星系的速度会略高于重子Tully-Fisher关系。最后,我们注意到,在这个框架中,光子和引力子遵循相同的测地线,和星系-星系透镜,探测更大的距离内的星系晕比旋转曲线,应该遵循的预测更接近标准的宇宙学模型比米尔格罗姆定律。
2017-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological back-reaction in modified gravity and its implications for dark energy
我们研究了$f(R)=R+cR^2$和等效标量张量理论中由宇宙学不均匀性引起的有效应力-能量张量,这两种理论都是由早期宇宙膨胀模型和标准$Λ$ -CDM的唯象替代宇宙学激发的。我们使用Green和Wald的框架对短波长$λ$的经典波动进行平均。通过确保来自爱因斯坦项的波动和校正的主要非线性项都在形式极限中作为$λ\to0$做出贡献,我们导出了一个同形不变的有效应力能量张量,其迹线是非零的,并且具有正确的符号,以潜在地解释宇宙当前的加速度。然而,如果这种效应要完全解释目前的加速,就需要一个现象学上更能接受的暗能量模型。
2014-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Constraints on the Phenomenological Interacting Dark Energy Model with Fermi Gamma-Ray Bursts and DESI DR2
Guizhou Normal University(贵州师范大学);China West Normal University(西华师范大学);Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Hunan Normal University(湖南师范大学)
本文利用费米伽马射线暴和DESI DR2数据约束现象学相互作用暗能量模型,发现ΛCDM模型与最新数据一致,未发现显著偏离标准模型。
2025-12-15 astro-ph.CO 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
A Bayesian comparison between $Λ$CDM and phenomenologically emergent dark energy models
在这项工作中,我们研究了最近提出的唯象涌现暗能量(PEDE)模型的\cite{Li:2019yem},使用最新的观测数据在膨胀和微扰水平。应用统计贝叶斯证据以及AIC和BIC信息准则,我们比较了PEDE模型和和谐$Λ$ CDM模型在平坦和非平坦宇宙。我们将观察数据集组合为(i)扩展数据(CMB除外),(ii)扩展数据(包括CMB)和(iii)与增长率数据集连接的扩展数据。我们的统计结果表明,平坦的$Λ$ CDM模型仍然是最好的模型。在膨胀数据(包括CMB)的情况下,我们观察到平坦PEDE模型与观测以及$Λ$ CDM宇宙的一致性很好地一致。而在(i)和(iii)的情况下,在平坦和非平坦几何形状中的PEDE模型都不是有利的。特别是,我们看到,在微扰水平的PEDE模型不能像标准的$Λ$ CDM宇宙学一样拟合观测。作为该模型的能力,我们表明,PEDE模型可以缓解哈勃常数值之间出现的紧张关系的本地观测和普朗克推断的估计在标准宇宙学。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy and Neutrino Superfluids
我们证明了中微子质量、暗物质和暗能量可以在一个统一的框架下得到解释,假设一个新的不可见Born-Infeld场,我们称之为“非线性暗光子”,它经历meV尺度的动力学嬗变并与中微子耦合.暗能量的成因被动态地解释为暗光子凝聚的副产品,诱导裸露的无质量中微子获得meV量级的有效质量。考虑非线性暗光子导致非相对论中微子配对的通道,从而产生宇宙学超流态,这是令人着迷的。因此,轻中微子复合玻色子的外观被预测,提供了一个很好的冷暗物质候选人。特别是,如果我们的模型是由一个额外的全球轻子数$U_L(1)$对称性丰富,那么中微子对可以确定与复合马约伦场与有趣的现象学意义的无中微子双β衰变($0νββ$)。我们的模型进行有趣的现象学的影响,因为暗能量,暗物质和中微子质量是随时间变化的动力学变量,作为非线性Born-Infeld相互作用项的结果。普朗克+SNe+BAO合作数据所产生的限制也进行了讨论。最后,我们的模型允许中微子质量的逆层次结构,有趣的影响JUNO实验。
2022-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Observational constraints on phenomenological emergent dark energy and barotropic dark matter characterized by a constant equation of state parameter
本文提出将暗物质视为常数状态方程的正压流体、暗能量视为现象学涌现暗能量的新宇宙学模型,并利用CMB、DESI、PP和RSD数据约束,发现暗物质状态方程存在正信号,但贝叶斯证据仍强烈支持ΛCDM模型。
2025-07-22 astro-ph.CO
An Interacting Dark Energy Model with Nonminimal Derivative Coupling
我们研究了一个推广的引力理论的宇宙动力学,该理论认为引力与暗能量分量的导数是非极小耦合的,并且在暗能量和暗物质之间存在唯象的相互作用.根据暗区之间能量流动的方向,现象学相互作用得到两个不同的符号。我们证明了这一特征影响吸引子解的存在性、扰动增长率和解的稳定性。通过考虑指数势作为标量场的自相互作用势,我们得到了加速标度解,这些解是吸引子,并且有可能减轻重合问题。当能量从暗物质转移到暗能量时,在不存在非最小导数耦合的情况下,幻影场不存在吸引子解,而当考虑幻影场的显式非最小导数耦合时,我们证明了吸引子解的存在.我们详细地讨论了这种设置中的宇宙学扰动,以表明在唯象相互作用下,扰动可以比最小情况增长得更快。{ \bf Keywords}:动力系统暗能量;暗物质;非最小导数耦合,状态发现者诊断,宇宙学扰动。
2016-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenological emergent dark energy in the light of DESI Data Release 1
本文通过DESI和SDSS等数据重新审视PEDE模型,发现其预测的哈勃常数较高、宇宙年龄较轻,但该模型最终被组合数据样本所不支持。
2024-09-18 astro-ph.CO gr-qc
Running vacuum interacting with dark matter or with running gravitational coupling. Phenomenological implications
爱因斯坦方程中的宇宙学项$Λ$是宇宙学“和谐”$Λ$ CDM模型的一个基本组成部分。在这个迷你回顾介绍,我们评估的可能性,$Λ$可以是一个动力学量,更具体地说,在弯曲的时空量子场论的“运行量”。在过去几年里,大量的唯象学研究表明,这种选择(有时伴随着一个运行的引力耦合)可能会治愈困扰$Λ$ CDM的一些紧张局势。“运行真空模型"的特征是真空能量密度$ρ_{\rm vac}$,它是哈勃速率及其时间导数的一系列(偶)幂。在这里,我们描述的技术量子场理论起源的RVM结构在FLRW时空,这远远超出了原来的半定性重整化群参数。特别是,我们计算重整化的能量动量张量使用绝热正则化过程,并表明它导致RVM形式。换句话说,我们发现重整化真空能量密度$ρ_{vac}(H)$演化为一个(常数)加法项加上一个领先的动力学分量${\cal O}(H^2)$。还有${\cal O}(H^4)$的贡献,这可能与早期宇宙有关。值得注意的是,重整化的$ρ_{\rm vac}(H)$并没有表现出与场质量的四次幂($\sim m^4$)成比例的危险项。众所周知,这些项一直是麻烦的主要来源,因为它们负责极端的微调,并最终导致宇宙学常数问题。在这种情况下,当前的$ρ_{vac}(H)$是由一个常数项主导的,因为它应该是,但它获得了一个温和的动态组件$\sim νH^2$($|ν|\ll1$),使RVM模仿精华。
2021-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interaction in the dark sector: a phenomenological approach
本文通过贝叶斯分析和高斯过程回归,利用多种天文数据检验了暗物质能量密度非标准演化定律的三种唯象参数化,结果表明标准演化定律仍在2σ置信水平内,且对最简单模型的证据较弱或不明确。
2024-05-24 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on Lorentz Invariance violation in gravity and dark matter
这个简短的贡献是专门从洛伦兹不变性的引力和暗物质偏差的现象学后果。我们将讨论宇宙学观测量和来自天体物理和宇宙学数据的电流约束的主要影响。
2016-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Dark Sector Interactions
暗能量(DE)和暗物质(DM)之间可能存在相互作用,适当的相互作用可以缓解符合问题。提出了几种唯象的相互作用形式,并与文献中的观测结果相吻合。本文利用观测数据(SNe、BAO、CMB和哈勃参数),以一种独立于具体相互作用形式的方式研究了可能的相互作用。我们将整个红移范围分成几个区间,并在每个区间中设置相互作用项$δ(z)$为常数。我们考虑了DE的状态方程$w_{de}$的四种参数化,发现$δ(z)$很可能穿过非相互作用($δ=0$)并具有振荡形式。这表明,研究DE和DM之间的相互作用,应考虑更普遍的现象学形式的相互作用项。
2010-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A simple toy model for a unified picture of dark energy, dark matter, and inflation
考虑了Robertson-Walker度规中一个特定的标度因子,它具有在一个统一的图像中粗略地给出整个宇宙历史的前景。相应的能量动量张量被确定为两个标量场,其中一个扮演暴胀子和暗物质的角色,而另一个帐户的暗能量。初步的现象学分析给出了一个数量级的协议与观测数据。由此产生的图像可以被认为是迈向宇宙演化所有时代的单一模型的第一步。
2011-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Resolution of the Cosmic Coincidence Problem in Non-Interacting Holographic Dark Energy via Einstein-Cartan Torsion
Graduate School Department of Physics, Daejin University(大真大学物理学院研究生院);School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation(韩国交通大学本科文理学院);School of Physics, Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院物理学院)
通过引入爱因斯坦-嘉当挠率,在非相互作用全息暗能量模型中实现了密度比的动力学演化,从而无需精细调节即可解决宇宙巧合问题。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on noncold dark matter and phenomenological emergent dark energy
本文将暗物质状态方程参数作为自由参数,结合 PEDE 提出了 PEDE+$w_{\ m dm}$ 模型,利用 CMB、BAO 和 Pantheon 数据进行约束,发现部分数据集支持暗物质非冷性且哈勃张力得到缓解,但贝叶斯证据仍更倾向于 $Λ$CDM 模型。
2024-05-30 astro-ph.CO
Eternal vs singular observers in interacting dark energy-dark matter models
相互作用的暗能量-暗物质模型已经在文献中被广泛分析,试图在通常的宇宙学($Λ$ CDM)模型之外找到新物理的痕迹。这种暗分量之间的耦合通常通过连续性方程中的通量以唯象的方式引入。然而,具有拉格朗日公式的模型也是可能的。后者的一类假设共形/非正式耦合,导致暗物质分量上的第五种力,因此不遵循与其他(重子,辐射和暗能量)物质源相同的测地线。在这里,我们分析了如何从暗物质框架中看到标准物质框架中通常的宇宙学奇点,得出的结论是,通过选择适当的耦合,暗物质观察者将看不到奇点,但没有开始,没有结束的宇宙。通过考虑两个简单的唯象模型,我们表明,这种类型的耦合可以拟合观测数据以及通常的$Λ$ CDM模型。
2022-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the interacting dark energy models from weak gravity conjecture and recent observations
通过与观测结果的比较,我们检验了弱引力猜想在限制暗能量方面的有效性。对于一般的暗扇区间存在唯象相互作用的暗能量模型,我们发现虽然弱引力猜想可以约束暗能量,但这种约束要比观测到的要宽松.
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Dark Matter: II. An Explicit Model
在最近的一篇论文(arXiv:1106.4546)中,我们介绍了“动态暗物质”,这是一个新的暗物质物理学框架,并概述了其基本理论原理和现象学可能性。与大多数传统的暗物质问题的方法,假设存在一个或多个稳定的暗物质粒子,我们的动态暗物质框架的特点是,稳定性的要求被取代的宇宙学丰度和寿命之间的微妙的平衡,在一个巨大的合奏个别暗物质组件。因此,这种设置共同产生了随时间变化的宇宙学暗物质丰度,不同的暗物质成分可以在整个当前时期相互作用和衰变。虽然我们以前的文件的目标是介绍这个框架的广泛的理论方面,目前的文件的目的是提供一个明确的动力学暗物质模型,并证明该模型满足所有的对撞机,天体物理和宇宙学的约束。因此,本文的结果构成了我们的整体动态暗物质框架的现象学可行性的“存在证明”,并表明动态暗物质确实是一个可行的替代传统的暗物质物理学的范式。因此,动力学暗物质必须与其他研究暗物质问题的方法一起考虑,特别是在涉及大额外维度或弦论的情况下,其中存在大量在标准模型对称性下是中性的粒子。
2012-06-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observational constraints on phenomenological emergent dark energy and barotropic dark matter characterized by a constant equation of state parameter
本文提出将暗物质视为常状态方程参数的正压流体并结合现象学涌现暗能量的新宇宙学模型,通过多种观测数据约束后发现其虽能缓解 $S_8$ 张力,但贝叶斯证据表明其不如 PEDE 模型。
2024-06-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-th
Fine-structure constant constraints on late-time dark energy transitions
我们使用最近的天体物理和本地测试的精细结构常数,$α$的稳定性,以约束一个特定的现象,但物理动机类的模型,其中的暗能量状态方程可以在低红移,可能与加速阶段的开始进行快速过渡。我们设置约束的现象学参数描述这种可能的过渡,特别是改善以前的约束(只使用宇宙学数据)在这些模型中的暗能量状态方程的现今值。我们具体量化了这些约束是如何通过添加$α$测量来改善的。我们没有发现任何证据的过渡与发病的加速度。在该模型中,$α$测量导致对$η<4\times10^{-15}$的弱等效原则违反的限制(在$68.3\%$置信水平),在最近的显微镜限制上改进了约三倍。
2019-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
What solves the Hubble tension in phenomenological dark energy models at background level?
本文分析 PEDE 与 GOHDE 模型,指出 H₀–Ω_m 相关性、先验和数据集选择决定其能否缓解哈勃张力,而真正解决需未来出现符号切换的 phantom 行为。
2025-06-11 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter, Proton Decay and Other Phenomenological Constraints in ${\cal F}$-SU(5)
我们研究了引力介导的${\cal F}$ -SU(5)超对称破缺及其低能超对称现象。在传统的大统一标度下,高吉诺质量并不统一,但在电弱标度下,我们仍然拥有与最小超引力(mSUGRA)相同的单圈高吉诺质量关系。我们引入可测试的参数在对撞机上测量的小第二回线偏离mSUGRA的gaugino质量关系在电弱标度。在引力介导超对称破缺的最小SU(5)模型中,我们证明了与mSUGRA规范质量关系的偏差在5%以内。然而,在${\cal F}$ -SU(5)中,我们预测由于矢量粒子的存在,与mSUGRA gaugino质量关系的偏差会更大,这可以在对撞机上进行测试。我们确定可行的参数空间,满足所有最新的实验约束,并发现它是一致的CDMS II实验。此外,我们计算的横截面的中性伴子湮灭到伽马射线和比较的第一个公布的费米-LAT测量。最后,质子寿命预测的相应范围进行了计算,并发现在未来的超神冈和DUSEL实验的范围内。
2011-03-05 astro-ph.CO hep-ph
Dark matters are Inert, or FIMPy, or WIMPy or UFOy: An inflationary gravitational particle production
Indian Institute of Technology, Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所贝尔哈姆普尔分校)
本文研究了暴胀引力粒子产生对暗物质物理的影响,分析了四种不同类型的暗物质行为,扩展了可行参数空间并保持与现有约束一致。
2026-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Field theoretic interpretations of interacting dark energy scenarios and recent observations
描述暗物质与暗能量之间非引力相互作用的宇宙学模型是基于对暗物质与暗能量之间相互作用速率的唯象选择。没有这样的指导规则来选择这样的交互速率。{ \it在目前的工作中,我们表明,各种唯象模型的相互作用率可能有一个强大的场理论基础。}我们明确地导出了几个已知的暗物质和暗能量之间的相互作用函数在一些特殊的条件下,并最终约束它们使用最新的宇宙微波背景观测从最终的普朗克遗产释放与重子声学振荡距离测量。我们的分析报告,其中一个相互作用的功能是能够减轻$H_0$紧张。并以$Λ$ CDM模型为参考,对所有模型进行贝叶斯证据分析。从贝叶斯证据分析,虽然参考场景是首选的相互作用的情况下,然而,我们发现,两个相互作用的模型接近参考$Λ$ CDM模型。
2020-05-06 astro-ph.CO gr-qc
A Cosmological Exact Solution of Complex Jordan-Brans-Dicke Theory and its Phenomenological Implications
当Brans-Dicke理论用约当标量场的形式表述时,暗能量与这个场的质量有关。我们证明,如果把Friedmann场取为复标量场,则真空方程的精确解表明,Friedmann方程有一个与标度因子的六次方成反比的项和一个常数项.可能的解释和现象学的影响,这一结果进行了讨论。
2010-12-15 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy: a Brief Review
从理论和观测两个方面对暗能量问题进行了简要的评述。在理论方面,将暗能量理论分为对称性、人择原理、调谐机制、修正引力、量子宇宙学、全息原理、反作用和唯象等类型。在观测方面,我们介绍了宇宙探测、暗能量相关计划、观测对理论模型的约束以及模型独立重建。
2012-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galaxy rotation curves and universal scaling relations: comparison between phenomenological and fermionic dark matter profiles
星系晕具有不同的尺度关系,如径向加速度关系、质量离散加速度关系(MDAR)或暗物质表面密度关系(SDR)。与传统的$Λ$ CDM晕的唯象研究不同,我们假设暗物质(DM)晕是通过最大熵原理(MEP)形成的,其中DM粒子的费米子(量子)性质得到了充分的解释。第一次有竞争力的DM模型的基础上的第一物理原理,如(量子)热力学和热力学,是测试对一个大的数据集的银河系观测。特别是,我们比较了费米DM模型与经验DM配置文件:NFW模型,广义NFW模型占重子反馈,Einasto模型和Burkert模型。对于这项任务,我们使用了一个大样本的120个星系从斯皮策测光和准确的旋转曲线数据集,从中我们推断DM内容与模型进行比较。我们发现,径向加速度关系和MDAR很好地解释了所有的模型具有可比的精度,而适合个人的旋转曲线,相反,核心DM晕是统计上首选的尖NFW配置文件。然而,非常不同的物理原理证明了最受欢迎的DM剖面中平坦的内晕斜率:而广义NFW或Einasto模型依赖于复杂的重子反馈过程,MEP场景涉及DM粒子的准热力学平衡。
2023-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic dark matter search via phenomenological astrophysics modeling
先前对湮灭星系暗物质的$γ$射线特征的搜索使用预定义的空间模板来描述来自宇宙射线相互作用等天体物理过程的$γ$射线发射的背景。在这项工作中,我们的目标是建立一种替代方法,其中天体物理成分仅通过其光谱和形态特性来识别。为此,我们采用了最近由费米数据用D $^{3}$ PO算法重建弥散$γ$射线天空的方法,并考虑到其90%以上的通量可以由稠密和稀星际介质的两个谱分量表示的事实.在这些假设下,我们证实了报告的DM湮灭在银河系内部的信号,并推导出上限的暗物质湮灭截面。我们调查DM信号是否可以通过检查有利于暗物质成分的区域的形态,是天体物理发射的简化模型的残余。银河系中央区域最有利于这样一个组件与预期的球对称和径向下降的轮廓。然而,天体物理结构,特别是似乎拥有大部分稀释星际介质的天空区域,显然也会受益于DM湮灭。虽然这些地区不驱动的适合,他们警告说,更详细的了解天体物理$γ$ -射线发射过程中的银河系中心区域是必要的,然后才能明确声称DM湮灭信号。银河平面外的区域实际上不利于银河内部区域的最佳拟合DM湮灭截面,除非银河外部区域DM密度分布的径向下降比通常假设的要陡得多。
2016-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the interaction between dark matter and dark energy with CMB data
我们简要地讨论了一个有趣的情况下,现象学的非引力耦合在黑暗的部门,其中的相互作用被参数化为能量转移从暗物质到暗能量或相反。我们表明,一个非零耦合与能量流从后者到前者导致一个完全和解的高和低的红移观测之间的紧张局势存在于标准宇宙学模型。
2017-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Omnipotent dark energy: A phenomenological answer to the Hubble tension
提出全能暗能量模型框架,并以 DMS20 参数化表明,暗能量密度取负及 PDL 穿越可显著缓解 H0 张力。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Using a phenomenological model to test the coincidence problem of dark energy
通过假设DE和DM密度之比$ρ_X\propto ρ_{m} a^ξ$(Dalal et al.2001)的唯象形式,我们根据当前的观测数据讨论了宇宙符合问题。$ξ$是表示符合问题严重性的关键参数。在这种情况下,$ξ=3$和$ξ=0$分别对应于$Λ$ CDM和无重合问题的自相似解。因此,具有缩放参数$0<ξ<3$的任何解使得重合问题不那么严重。此外,没有DE和DM之间相互作用的标准宇宙学的特征在于$ξ+3ω_X=0$,而不等式$ξ+3ω_X\neq 0$代表非标准宇宙学。我们利用本构集、WMAP五年的CMB位移参数和SDSS重子声峰对模型的参数$(Ω_{X,0},ω_{X},ξ)$进行了观测约束。在68.3%的置信水平下,将三个样本合并,得到$Ω_{X,0}=0.72\pm0.02$、$ω_{X}=-0.98\pm0.07$和$ξ=3.06\pm0.35$。结果表明,$Λ$ CDM模型仍然能很好地拟合最近的观测数据,但在这个简单唯象模型框架下,符合问题确实存在,而且相当严重。我们进一步约束的过渡红移(减速/加速)的模型。结果表明,如果减速到加速的转变发生在红粪$z > 0.73$,在此模型的框架内,我们可以得出结论,DE和DM之间的相互作用是必要的。
2010-03-10 astro-ph.CO
Generalized Emergent Dark Energy Model and the Hubble Constant Tension
我们研究了一种广义形式的唯象涌现的暗能量模型,称为广义涌现的暗能量(GEDE),介绍了李和Shafieloo [天体物理学。J. { \bf 902},58(2020)]中的一系列宇宙学探测,并考虑在线性微扰水平上模型的演化。该模型引入了一个自由参数$Δ$,它可以区分$Λ$ CDM(对应于$Δ=0$)或现象学涌现的暗能量(PEDE)(对应于$Δ=1$)模型,使我们能够通过观测数据集的拟合来确定哪种模型最受欢迎。我们发现的证据有利于GEDE模型普朗克单独和结合R19,而贝叶斯模型的比较是不确定的超新星Ia型或BAO数据时,包括在内。特别是,我们发现$Λ$ CDM模型在本工作中考虑的大多数观测数据集上都不受欢迎,并且PEDE与$2σ$ CL中的Planck 2018+BAO+R19组合一致。
2021-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on the Structure-Induced Dark Energy Model
Turkish-German University(土耳其德国大学)
本文提出一种结构诱导暗能量模型,通过观测数据分析,验证其作为解决宇宙微调和巧合问题的替代方案,并提供新的视角。
2026-03-04 astro-ph.CO gr-qc
$\mathbf{Ω_1Ω_2}$-$\mathbfΛ$CDM: A promising phenomenological extension of the standard model of cosmology
Plaksha University(普拉克斯哈大学)
Ω₁Ω₂-ΛCDM模型通过引入额外项扩展标准宇宙学模型,改进宇宙学一致性。
2026-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Emergent Dark Energy, neutrinos and cosmological tensions
现象涌现的暗能量模型是一个与平坦的$Λ$ CDM具有相同自由参数的暗能量模型,它被提出作为一个可以避免当前宇宙学紧张的最小模型的工作例子。一个简单的问题是,包含大质量中微子和额外的相对论性物质是否会破坏这样一个有吸引力的现象学替代方案。我们提出的$M_ν$和$N_{\rm eff}$的界限和评论长期存在的$H_0$和$σ_8$紧张局势在这个宇宙学框架内,丰富的宇宙学观测。有趣的是,我们发现,在$95\%$置信水平,并与最完整的宇宙学观测,$M_ν\sim 0.21^{+0.15}_{-0.14}$ eV和$N_{\rm eff}= 3.03\pm 0.32$,即一个非零中微子质量的指示与以上的$2σ$的意义。众所周知的哈勃常数张力被大大减弱,其重要性总是低于$2σ$水平。
2021-01-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological parameter constraints using phenomenological symbolic expressions: On the significance of symbolic expression complexity and accuracy
本研究对比唯象表达式与物理推导式对宇宙学参数$Ω_Λ$约束的影响,发现唯象模型复杂度仅在极高时影响显著,精度差异会导致统计结果显著不同,建议使用多模型评估结果的模型依赖性。
2023-07-31 astro-ph.CO
Phenomenological model explaining Hubble Tension origin
最近在宇宙学中发现的一个问题是所谓的哈勃张力(HT),它是当前哈勃常数的值之间的差异,通过对宇宙红移$z \lesssim 1$的观测,以及对起源于$z \sim 1100$的CMB波动的遥远宇宙的观测来测量。在本文中,我们建议,这种差异可以解释的宇宙膨胀偏离标准的Lambda CDM %简单的弗里德曼模型的一个平坦的宇宙,在重组后的时期在$z \lesssim 1100$,由于行动的额外的可变成分的暗能量的不同来源。我们假设,暗物质(DM)与暗能量(DEV)的可变分量有共同的起源。DE目前可能有两个分量,其中之一是爱因斯坦常数$Λ$,另一个较小的分量DEV($Λ_V$)来自负责暴胀的标量场的残余。由于共同的起源和相互连接,DEV和DM的密度应该是连接的,并且至少在重组后的时间内几乎保持不变,此时我们可以近似$ρ_{DM}=αρ_{DEV}$。这部分暗能量与宇宙学常数$Λ$无关,而是由密度可变的标量场的存在来定义的。考虑到DEV对宇宙膨胀的影响,我们找到了消除HT问题的$α$的值。为了在$z<1100$的时间间隔期间保持几乎恒定的DEV/DM能量密度比,我们建议存在宽质量DM粒子分布。
2021-01-15 astro-ph.CO