Testing Primordial Black Holes as Dark Matter in Supergravity from Gravitational Waves
我们探讨了一类简单的超引力模型的引力波(GW)现象学,它可以解释和统一膨胀和原始黑洞(PBH)作为暗物质(DM)。我们的(修改后的)超引力模型自然会导致一个两个领域的吸引子型双通货膨胀,其第一阶段是由Starobinsky标量和第二阶段是由另一个标量属于超引力多重驱动。在我们的超重力模型中PBH的形成是有效的,与所有的观测约束兼容,并预测一个随机的GW背景。我们计算了PBH引起的GW功率谱,并表明GW信号可以在未来的天基GW干涉仪(如LISA,DECIGO,TAIJI和TianQin项目)的灵敏度曲线内检测到,从而显示了超重力在GW物理学中的预测能力及其兼容性。
2021-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Primordial black holes from modified supergravity
用改进的超引力方法描述了Starobinsky暴胀后原初黑洞的形成过程。我们的方法自然导致两个(标量)场吸引子型的双重暴胀,其第一阶段是由标量子驱动,其第二阶段是由另一个属于超引力多重态的标量场驱动。导出了标量势和动力学项,研究了真空,研究了这两种标量的暴胀动力学。我们数值计算的功率谱,我们发现超慢滚制度导致标量功率谱的增强(峰值)。这导致PBH的有效形成。我们估计PBH的质量,并找到它们的密度分数(作为暗物质的一部分)。我们表明,我们修改后的超引力模型与暴胀观测值是一致的,而他们预测的PBH质量在$10^{16}$ g和$10^{20}$ g之间的范围。从这个意义上说,修正的超引力提供了一种自然的自上而下的方法来解释和统一暴胀和PBH暗物质的起源。
2020-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supergravity, Dark Energy and the Fate of the Universe
本文提出了一种用de Sitter(dS)解描述扩展超引力中的暗能量和宇宙加速的方法。其中一些与非紧内部空间的M-理论有关。在这些模型中,超轻标量的质量以哈勃常数为单位进行量子化:m^2 = n H^2。如果dS解对应于有效势的最小值,宇宙最终成为dS空间。如果dS解对应于一个最大值或一个鞍点,这是所有基于N=8超引力的已知模型的情况,那么平坦宇宙最终会停止加速并坍缩成奇点。我们表明,在这些模型中,以及在基于N=1超引力的最简单的暗能量模型中,在全球坍缩之前剩余的典型时间与宇宙的当前年龄t = O(10^{10})年相当。我们讨论了区分各种模型的可能性,并使用宇宙学观测找到我们的命运。
2002-08-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified Dynamical Supergravity Breaking and Off-Diagonal Super-Higgs Effects
我们认为,通用的非对角真空和非真空解决方案的爱因斯坦流形模仿物理效应的修改后的引力理论(MGT)和编码的$f(R,T,...)$,Hoelava型与动力学洛伦兹对称性破缺,诱导有效质量的引力子等我们的主要目标是调查的动力学破缺的局部超对称性所确定的非对角解决方案的MGT和编码为有效的爱因斯坦空间。例如,在$\mathcal{N}=1, D=4$超引力模型(简单但具有代表性)中,单圈势的E-Z超希格斯效应就是其中之一。我们开发和应用新的几何技术,使我们能够解耦的引力场方程,并将它们集成在一个非常一般的形式与度规和vielbein领域取决于所有的时空坐标通过各种生成和集成功能和参数。我们研究如何解决MGT可能与动力学产生的引力子质量和超对称性破缺。
2015-01-09 gr-qc hep-th
Dark Matter and Inflation in $R+ζR^{2}$ Supergravity
众所周知,包含在$R+ζR^{2}$(超)引力中的引力自由度导致了斯塔罗宾斯基势,在普朗克数据支持的暴胀宇宙学的单场设置中。在这封信中,我们将讨论这个模型的另一个有趣的方面,与引力子的产生有关,重点是相应的质谱。假设超对称性在很高的尺度上破缺,超重引力子暗物质(SHGDM)和Starobinsky的暴胀可以相干地统一在一个$R+ζR^{2}$超引力中。引力伴子被认为是超对称粒子(LSP),并且在暴胀期间非热产生,反过来又起源于具有Starobinsky势的标量。引力伴子的质量随暴胀子场而变化,因此出现了超重引力伴子的连续谱。该理论是实现与$U(1)_{R}$规范对称性。然而,在弦UV完备中,$U(1)_{R}$对称性可以被非微扰弦瞬子破缺,而为了我们的场景的一致性,$U(1)_{R}$规范对称性破缺必须被破缺,以便产生引力子和规范子的软质量项。R-奇偶破坏算子可以在非微扰水平上产生。在宇宙学时间尺度上,引力子可以衰变为高能中微子和光子,这对高能宇宙射线实验具有重要意义。
2016-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Embedding the modified CYBE in Supergravity
最近的研究表明,经典杨-巴克斯特方程(CYBE)是通过开-闭弦映射从超引力中产生的。因此,给定任何具有等距群的解,存在基于齐次CYBE的$r$矩阵解的变形解。在这项工作中,我们认为,CYBE出现完全从NS部门,而RR部门的行为主要是作为一个旁观者,支持时空。此外,通过一个常数的移动,可以将$r$ -矩阵的解决方案,修改CYBE,但仅限于原来的几何是陪集空间的直积。我们说明了我们的解决方案生成技术与变形的$AdS_3 \times S^3 \times M_4$,其中$M_4 = T^4$(K3)和$S^3 \times S^1$,并明确地构建一个和两个参数(可积)的q-变形的解决方案,广义超引力。
2018-10-22 hep-th
Inflation, SUSY breaking, and primordial black holes in modified supergravity coupled to chiral matter
我们提出了一个新的修正的(类Starobinsky)旧极小型超引力耦合到手征物质超场的模型,它可以{ \it同时}描述Minkowski真空中的多场暴胀、原初黑洞(PBH)形成、暗物质(DM)和暴胀后的自发超对称性(SUSY)破缺.在我们的双慢卷暴胀的超引力模型中,在两个慢卷阶段之间有一个短的“超慢卷”阶段,PBH质量接近$10^{18}$ g。我们发现,一个显着的PBH部分在允许的质量窗口可以补充自发超对称性破缺的真空中的引力子质量接近的标量(暴胀)质量M的顺序$10^{13}$ GeV。我们的超引力模型支持DM的{ \it复合}性质,它是PBH和重引力子的混合物,而重引力子是最轻的超对称粒子。复合DM显著放松了整个PBH-DM所需的微调。导出了PBH-DM分数,计算了标量扰动增强引起的二阶引力波背景。这些引力波可能会被未来的天基引力干涉仪所探测到。
2022-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgsino dark matter in the Starobinsky supergravity with the MSSM in light of the LUX-ZEPLIN event
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰涌现现象研究所);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(理化学研究所 Kavli 宇宙粒子与宇宙线研究所(WPI),东京大学前沿研究综合中心)
本文在Starobinsky超引力耦合的MSSM中实现约1 TeV近纯Higgsino暗物质,结合LUX-ZEPLIN事件,通过引力中介与重整化群演化联系粒子谱与暴胀观测量,证明Bino诱导劈裂下希格斯质量与实验一致,排除Wino诱导劈裂。
2026-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflection point inflation and dark energy in supergravity
我们考虑了一个具有单手征超场的超引力拐点暴胀模型,并证明了标量谱指数和张量-标量比的预测值与Planck 2015的结果是一致的.在这个模型中,超对称性在暴胀后被强烈破缺,这导致了一个非超对称的德西特真空,这是宇宙最近加速膨胀的原因。
2015-05-20 hep-th
Kinetically Modified Non-Minimal Higgs Inflation in Supergravity
我们考虑模型的混沌通货膨胀的共轭对希格斯超场参与自发破缺的大统一对称性的规模假设其超对称值的实部驱动。我们结合了一个超势,这是唯一确定的应用连续R对称性,一类对数或半对数Kahler潜力,表现出突出的移位对称性与微小的违规,其强度分别由c-和c+量化。暴胀观测值与最近的BICEP 2/凯克阵列和普朗克实验结果非常吻合,设定值为3.5x10^-3<=r+-=c+/c-<=1/N,其中N=3或2是对数的前因子。暴胀可以达到亚普朗克暴胀值与相应的有效理论保持微扰么正性的普朗克尺度。
2016-01-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supergravity with mimetic dark matter
American University of Beirut(贝鲁特美国大学)
本文提出了一种结合超对称引力与模仿暗物质的理论模型,通过约束chiral多重体和拉格朗日乘子多重体实现超对称性自发破缺,产生引力子、重引力子和两个标量场。
2021-10-07 hep-th
Observable r, Gravitino Dark Matter, and Non-thermal Leptogenesis in No-Scale Supergravity
该论文在无尺度超引力 SU(5) 模型中研究移位混合暴胀,预言可观测的张标量比 r≈0.0015,并实现引力子暗物质与非热轻子生成,同时满足质子衰变约束。
2023-05-05 gr-qc hep-ph hep-th
Possible astrophysical signatures of heavy stable neutral relics in supergravity models
我们认为,在超引力的背景下,重稳定的中性粒子,并表明,引力抑制暴胀子衰变可以产生这样的粒子在宇宙学有趣的丰度在一个很宽的质量范围内$10^3 {\rm GeV} \leq m_X \leq 10^{11} {\rm GeV}$。在引力介导的超对称破缺模型中,一个重粒子可以衰变成它的超伴子和一个光子-光子对或引力子。这种衰变只会改变一种可能的暗物质候选者的身份。然而,对于$10^3 {\rm GeV} \leq m_X \leq 10^7 {\rm GeV}$,来自伽马射线背景和轻元素光解离的天体物理边界可能比过闭合边界更严格,因此排除了粒子作为暗物质的候选者。
2001-11-23 astro-ph gr-qc hep-ph
Supergravity and Two-Field Inflation Effects in Right-Handed Sneutrino-Modified D-term Inflation
我们扩展了以前的工作,最小的D-长期通货膨胀模型修改右手(RH)sneutrino领域,包括额外的暴胀部门SUGRA修正和两个领域的通货膨胀的影响。我们表明,SUGRA修正同时允许n_{s}在3年WMAP的限制和宇宙弦的贡献CMB功率谱小于5%。当规范耦合g < 1时,宇宙弦的CMB贡献至少为1%,而当CMB弦贡献小于5%时,谱指数小于0.968。把暴胀子-RH中微子系统看作一个双场暴胀模型,我们证明了RH中微子场的时间依赖性对RH中微子质量m_Φ > 0.1H的单场结果的强烈修正。当m_Φ < 0.1 H时,流动光谱指数α= -0.0002,但随着m_Φ/H的增大,流动光谱指数增大,当m_Φ > 1.0 H时,流动光谱指数α> 0.008。
2008-03-13 astro-ph hep-ph hep-th
Dark energy: EFTs and supergravity
这篇论文的主题是广义弦紧化的宇宙学意义。在论文的前半部分,我们将首先回顾树能级微扰IIB型作用量的四维描述。然后,我们将回顾宇宙学中的一些悬而未决的问题,以及它们与论文其余部分的相关性。我们将首先从超引力激发的有效场论的角度来探讨其中的一些宇宙学问题。从暗能量的自然性出发,根据发条机制和Dvali-Kaloper-Sorbo四态混合,如何获得自然光的暗能量场。我们还讨论了符合的暗能量的动力学模型的一致性问题的一个quintessence场缓慢滚下的潜在的斜坡,类型之一,预计从模空间的渐近。在论文的后半部分,我们介绍了微扰和非微扰修正对树能级IIB型作用量的影响。然后,我们专注于从IIB型有效场论获得一个可行的模型的精髓。然而,我们能够证明,这样的模型必须有一个非超对称的闵可夫斯基真空在领导秩序。当我们考虑早期宇宙中量子涨落的影响时,我们看到这样的模型必须有极其精细的初始条件来描述目前缓慢滚动的标量场。我们的结论是,quintessence面临更多的挑战比一个真正的宇宙学常数,到了这一点,quintessence是非常没有吸引力的模型建设模排除了宇宙学常数的观察。根据这条推理路线,我们考虑是否其他微扰校正可以产生德西特解决方案在适当的设置。
2022-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inclusion of Yang-Mills Fields in String Corrected Supergravity
我们一致地将杨米尔斯物质场纳入弦修正(变形),D=10,N=1超引力。我们解决的Bianchi身份的修改后的beta函数的框架内有利于限制二阶的字符串斜率参数$\g$也包括杨米尔斯领域。在挠率,曲率和H部门,我们发现,一个一致的解决方案是很容易获得与杨米尔斯修改的超导$A_{abc}$。我们找到了一个解决方案,在F部门按照我们以前开发的方法。
2008-07-11 hep-th
Exploring the parameter space of modified supergravity for double inflation and primordial black hole formation
在修正的$(R+R^2)$超引力模型下,研究了宇宙膨胀和原初黑洞形成的有效模型(双标量)的参数空间。我们的模型描述了双暴胀,其第一阶段由来自$R^2$引力的Starobinsky标量子驱动,其第二阶段由属于超引力多重态的另一标量驱动。两个阶段之间的超慢滚制度导致标量扰动的功率谱中的大峰值(增强),这导致有效的PBH形成。暴胀和PBH的形成在我们的模型中都是通用的,而这些PBH可以解释暗物质的很大一部分或全部。由于早期提出的同类模型与观测到的标量倾斜$n_s$值存在一定的张力(在$3σ$之上),因此我们研究了更多参数的更一般的模型,并研究了宇宙学倾斜$(n_s,r)$和标量功率谱增强对这些参数的依赖性。还计算了PBH的质量及其密度分数(作为暗物质的一部分)。与$n_s$观测值的良好一致性($2σ$和$3σ$之间)需要对参数进行微调,并且仅在所谓的$δ$模型中实现。我们的模型提供了暴胀,PBH和暗物质的(超)引力起源,并可能通过未来对宇宙微波背景辐射和PBH诱导的引力波的精确测量来证实或证伪。
2021-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Energy conditions in Starobinsky supergravity
我们考虑Starobinsky超引力理论中的经典能量条件(强、零和弱)。我们详细研究了最简单的Starobinsky超引力模型中的“旧的最小”超引力设置,并找到违反每个能量条件的例子,由于额外的标量d.o.f.的参数在一定范围内。存在于超重力中。我们发现零和弱能量条件被保存和强能量条件被违反的物理相关的例子,如通货膨胀和暗能量。
2017-01-10 gr-qc hep-th
Variants of Kinetically Modified Non-Minimal Higgs Inflation in Supergravity
我们考虑模型的混沌膨胀驱动的一个共轭对希格斯超场参与自发破缺的大统一对称性的规模假设其超对称值的实部。采用Kaehler势,其突出的移位对称部分与c-成比例,并且与c+成比例的微小违反包含在对数中,我们表明,暴胀观测值与最近的普朗克和Bicep 2/Keck阵列结果设置非常匹配,例如,0.0064<= c+/c-<1/N其中N=2或3是对数的前因子。这些前因子从它们的整数值以上的偏差也进行了探讨和山顶通货膨胀发生的区域是本地化的。此外,我们分析了两种不同的可能的稳定机制的非暴胀伴随的超场,一个绑在高阶项和一个只有二次项内的参数的对数与正前因子Ns<6。在所有情况下,暴胀可以达到次普朗克暴胀值与相应的有效理论保留微扰么正性普朗克尺度。
2016-11-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supergravity Theories in $D\ge 12$ Coupled to Super p-Branes
我们在12维和13维中分别用(10,2)和(11,2)的签名构造超引力理论,并提供一些技术细节。从10+2维N=1超引力与Green-Schwarz超弦的耦合出发,给出了10+2维N=2手征超引力与超(2+2)-膜的耦合.我们还在11+2维中建立了一个N=1的超引力,与超膜耦合。所有这些公式都利用超对称下完整的标量(超)场,取代了原始公式中引入的零矢量。该方法使所有的方程SO(10,2)或SO(11,2)成为Lorentz协变的,直到修正的Lorentz生成元。我们检查这些配方的内部一致性,特别是使用修改后的洛伦兹发电机的额外坐标。
1998-10-26 hep-th
Dark Energy and the Fate of the Universe
人们通常认为,在宇宙的演化过程中,暗能量要么消失,要么变成一个正的常数。然而,最近的研究表明,在许多基于超引力的模型中,暗能量最终会变成负值,宇宙在与现在宇宙年龄相当的时间内坍缩。我们将证明,这个结论并不局限于基于超引力的模型:在许多描述宇宙目前加速阶段的模型中,暗能量最终会变成负值,这会在t = 10^10-10^11年的时间内引发宇宙的坍缩。这种类型的理论具有某些显著的特征,可以通过宇宙学观测来检验。
2003-01-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Who's Afraid of the Supersymmetric Dark? The Standard Model vs Low-Energy Supergravity
超引力方程在天文学和宇宙学中的应用经常受到三方面的批评:(1)现象学上的成功通常取决于在相关能量下应用的标量势的超引力形式;(2)低能标量势对涉及非常大质量粒子的量子效应极其敏感,因此很少能很好地近似于其形式的经典计算;(iii)几乎所有的标准模型粒子都被认为是有质量的,而且没有一个是超对称的。为什么标准模型环会保持低能量的超引力形式,即使超对称性在远高于电弱标度的能量下是有效的?我们使用最近开发的将超引力耦合到非超对称物质的工具来估计重的非超对称粒子对低能有效作用量的环效应,并提供证据证明超引力形式对积分出这些粒子是稳定的(因此反对上述反对意见)。这暗示了自然界的一个本质上的超对称图景,其中超对称性在引力扇区而不是可见扇区(其中超对称性是非线性实现的)内的低能量下存活。我们探讨这两个部门的耦合在这张照片中,发现辅助领域的存在下,在引力部门使可见光部门共享许多功能通常归因于线性实现的超对称性,虽然(不像MSSM)第二个希格斯偶极子是不需要所有汤川耦合是非零的,并改变了运营商的尺寸产生希格斯质量。我们讨论了这幅图的自然性,以及它在寻找暗区物理学时可能产生的一些影响。
2021-10-25 hep-th
Absorption Cross Section of Scalar Field in Supergravity Background
最近的研究表明,在某些特定p膜背景下的无质量标量场的运动方程可以简化为修正的Mathieu方程。在下面的十维D3膜的标量的吸收率计算在第一类修改的马蒂厄函数,使用标准马蒂厄系数。后者的关系,以杜格尔系数(由他人使用)进行了研究。如果使用已知的快速收敛的低能量扩展这些在贝塞尔函数的产品方面的S-矩阵得到的修改后的马蒂厄函数的第一类是很容易评估。首阶项,包括有趣的对数贡献,可以得到解析。
2000-01-27 hep-th
Particle physics and cosmology with high-scale SUSY breaking in five-dimensional supergravity models
在$S^1/Z_2$上讨论了五维超引力模型中含维诺暗物质的高尺度超对称性破缺情形。轨道投影破缺的额外U(1)对称性控制了超对称性软破缺参数的味结构和Yukawa耦合,而U(1)向量多重态的额外维分量所产生的模多重态的标量分量导致了慢卷暴胀.由于超对称模量稳定性和模量膨胀,我们发现正确的暗物质遗迹丰度是由引力子衰变到维诺的非热产生的。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Inflation and Dark Energy from a Scalar Field in Supergravity
本文从四维$\mathcal{N}=1$超引力出发,提出了一个宇宙加速膨胀的模型,包括暴胀过程和膨胀的现阶段。我们计算了张量标量比($r\approx 0.00034$)、标量谱指数($n_s\approx 0.970$)和运行谱指数($dn_s/dk\approx -6\times10^{-5}$),发现这些参数在$95\%$ CL下与Planck+WP+透镜数据和BICEP 2/Keck和Planck联合分析结果一致。e-折叠数为$50$或更高。再加热期有一个相应的温度$T_R\sim10^{12}$ GeV,这与热稀薄成因所要求的温度一致。考虑到标量场作为暗能量,在正压流体存在下的自治系统提供了一个稳定的固定点,导致宇宙的后期加速膨胀,状态方程模仿宇宙常数($w_Φ\approx -0.997$)。
2015-09-28 astro-ph.CO hep-th
Potential for the slow-roll inflation, mass scale hierarchy and Dark Energy from the Type IIA supergravity
在IIA型超引力理论中研究了具有强弯曲喉道的磁通膜解,其中余维为1的局部源为喉道的$Z_{2}$对称UV边界.由于局部源的引入打破了理论的无标度结构,避开了不去定理,额外空间的总体积是稳定的。辐射场被定义为UV边界从由各向异性以色列结条件固定的稳定值“移动”的位置。给出了辐射子有效势的解析表达式。势能在慢滚区呈指数下降(指数等于0.21,普朗克单位),显然满足早期暴胀的其他要求。基本通量膜解的Reissner-Nordstrom型变形允许构造喉道的IR端,并导致在其极值点处的放射子势的微小的正非零值,今天被视为暗能量$ρ_{D.E.}$。表达式的质量尺度层次和“加速度层次”的文件中收到的两个层次之间的物理有趣的关系:$ρ_{D.E.} \sim G_{N}^{2}m^{8}$。
2007-06-20 hep-th
Modified Gravitational Theory as an Alternative to Dark Energy and Dark Matter
讨论了解释宇宙加速膨胀的问题以及与暗物质和暗能量有关的观测和理论困难。考虑了爱因斯坦引力不能正确描述宇宙大尺度结构的可能性,并提出了另一种引力理论作为解决问题的可能方案。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Inflation and Dark Sector from 11D Supergravity
本文在11维超引力中通过三环面加圆环的紧致化得到四维FRW宇宙,并利用尺度约为10^5倍约化普朗克长度的额外维共形振动作为暴胀子,同时预言暴胀子质量并解释星系平坦旋转曲线。
2024-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-th
Multi-Natural Inflation in Supergravity and BICEP2
我们重新审视最近提出的多自然暴胀和它的实现在超重力的BICEP 2结果。多自然暴胀是一个单场暴胀模型,其中暴胀子势由多个正弦函数组成,并且已知可以产生相当大的运行谱指数,这放松了BICEP 2和普朗克结果之间的紧张关系。在本文中,我们表明,多自然暴胀可以容纳一个广泛的值的$(n_s, r)$,包括频谱指数接近甚至高于单位。如果张力被其他的来源,如暗辐射、热暗物质或非零中微子质量所解决,这将是有利的。我们还讨论了在弦论的实施的影响。
2014-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantum modified moduli spaces and field dependent gauge couplings
本文讨论超引力中的量子修正模空间。我们研究了一个由Izawa和Yanagida以及Intriligator和Thomas提出的模型,该模型通过经典模空间的量子变形打破了全局超对称性。我们确定的最小超引力势时,规范耦合采取依赖于一个动力场,通常是一个模量的弦论。我们发现,唯一的最小值是在平凡的配置消失的耦合常数和未破缺的超对称性。我们还讨论了涉及更复杂的超势模型,发现规范耦合只在超对称基态中稳定。
1998-03-18 hep-th
Ricci dark energy in Chern-Simons modified gravity
在本文中,我们考虑了在动态Chern-Simons修正引力下宇宙的能量密度与Ricci标量曲率成正比的Ricci暗能量模型.我们表明,在这种情况下,尺度因子的演变是类似的,所显示的修改Chaubergin气体。
2013-06-27 gr-qc hep-th
Keeping the relation between the Starobinsky model and no-scale supergravity ACTive
本文通过在Starobinsky模型中引入立方Ricci曲率项,建立了其与无标度超引力中超势修改的对应关系,并验证了在特定参数范围内模型与最新宇宙微波背景观测数据一致。
2025-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Gravity Explains Dark Matter?
本文从粒子物理学的观点出发,探索了修正引力的新视界。作为一个具体的例子,我们以$F(R)$引力提出了一个问题:从$F(R)$引力导出的标量粒子(“标量子”)可以是暗物质的候选者吗?从标量子作为暗物质的约束出发,对一类$F(R)$引力模型的参数进行了限制。屏蔽机制的作用和兼容性的暗能量的问题得到解决。
2017-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higgs boson mass and thermal wino dark matter from Starobinsky supergravity with the MSSM
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰新兴现象研究所);University of Southampton(南安普顿大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);International Institute of Physics, Natal(纳塔尔国际物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(东京大学基础研究院宇宙物质宇宙学前沿研究中心)
该研究基于Starobinsky超引力与MSSM耦合提出框架,连接CMB与高能粒子现象学。通过暴胀尺度确定隐藏扇区质量尺度,进而确定MSSM软项等。得出与测量值相符的希格斯玻色子质量,还给出热中性微子暗物质候选者及相关特性,未来对撞机可验证。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A New Venue of Spontaneous Supersymmetry Breaking in Supergravity
本文提出了一种超引力中超对称性动力学自发破缺的新机制。具体地说,我们构造了一个标准的最小N=1超引力以及反德西特超引力的非黎曼时空体积形式(一般协变积分测度密度)的修改后的配方。新的超引力形式主义自然地触发了一个动态生成的宇宙学常数的出现,它是一个任意的积分常数,这意味着超对称性的自发(动力学)破缺。将新的形式主义应用于反德西特超引力,我们可以适当地选择上述任意积分常数,从而同时得到一个非常小的有效可观测宇宙学常数和一个大的物理引力子质量,这是现代宇宙学对当前宇宙缓慢膨胀的假设所要求的。
2015-01-22 gr-qc hep-th
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分,需借助额外探针打破简并。
2013-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Environment Dependence of Dark Matter Halos in Symmetron Modified Gravity
我们研究了对称修正重力方案中暗物质晕的环境依赖性。光子是三种已知的屏蔽第五种力的机制之一,从而在稠密环境中恢复广义相对论。屏蔽的有效性取决于物体的质量和它所处的环境。使用高分辨率的N体模拟,我们发现一个显着的差异,这取决于晕质量和环境,之间的透镜和暗物质晕的动力学质量类似的f(R)修改的重力。然而,由于与物质的耦合强度的自由度,光子可以产生更强的信号。
2011-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Double Field Theory and $α'$ corrections: explicit examples
本文在双场论框架下构造了超越超引力近似的弦理论有效作用解,给出修正挠率消失的最一般解,并计算了若干超引力解及非阿贝尔T对偶几何的领头阶α'修正。
2025-01-06 gr-qc hep-th
Gravitino phenomenology and cosmological implications of supergravity
详细研究了原始宇宙中引力子的产生。在简要回顾了暴胀、超对称性和超引力之后,我们首先研究了重质量W玻色子在粒子热浴中再加热期间的散射。结果表明,该过程在截面中产生的项在一定尺度上最终导致么正性破缺。这是由于超重力顶点。我们表明,在壳层W的纵向极化成为强烈的相互作用在高能量极限,并列入图表与壳层标量的MSSM不取消的分歧。接下来,我们考虑一个标量场S的动力学和衰变为引力子,它在暴胀结束时开始在它的势中振荡。我们将S嵌入到具有亚稳真空的规范调解模型中,其中隐藏的扇区是O'Raifeartaigh类型。通过要求这样产生的引力子提供观测到的冷暗物质密度,我们修改了文献中以前的结果,并发现很容易解释引力子暗物质具有任意低的再加热温度。
2018-02-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter = Modified Gravity? Scrutinising the spacetime-matter distinction through the modified gravity/ dark matter lens
本文通过修正引力和暗物质之间的争论来审视空间(时间)和物质之间严格的概念区分的可行性。特别是,我们认为Berezhiani和Khoury的小说“超流暗物质理论”(SFDM)的案例研究。两个家庭的标准是物质和时空,分别从文献中提取。根据这些标准对SFDM假设的新标量场的评估表明,它是任何可能存在的(暗)物质,但也是$-$,低于超流临界温度,$-$是任何可能存在的时空(的修改)。后续论文根据这一结果研究了SFDM的可能解释,以及我们理解修改后的重力/暗物质区别和更广泛的时空-物质区别(重要性)的后果。
2020-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified gravity as realistic candidate for dark energy, inflation and dark matter
本文综述了几个通过太阳系和宇宙学检验的局部修正引力模型中早期暴胀与晚期加速的统一。同时也证明了对作用量的非定域引力修正并不破坏这种统一的可能性。这种模型中的复合引力子自由度引起了暗物质效应。
2008-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
How to Distinguish Dark Energy and Modified Gravity?
我们宇宙目前的加速膨胀可能是由于一种未知的能量成分(暗能量)或对广义相对论的修正(修正的引力)。在文献中,有人提出,结合宇宙膨胀历史和增长历史的探测可以区分暗能量和修正引力。在这项工作中,没有调用非平凡的暗能量集群,我们表明,暗能量和暗物质之间可能的相互作用可以使相互作用的暗能量模型和修改后的引力模型难以区分。文中还给出了一个显式例子。因此,需要在宇宙膨胀史和生长史的探索之外,寻求一些补充性的探索。
2008-07-10 astro-ph gr-qc hep-th
Non-singular modified gravity: the unification of the inflation, dark energy and dark mater
利用流体表象,我们给出了加速FRW宇宙中修正引力下四种有限时间未来奇点出现的条件。它强调,许多标准的精华/幻影DE理论(包括标量,流体,DBI的,等等)带来了加速宇宙学的未来奇点,正是以同样的方式奇异的修改引力DE。考虑了统一早期暴胀和晚期加速度的可行非奇异修正引力。结果表明,将这种非奇异理论加入到另一个具有未来奇异性的加速解的实际奇异修正引力中,可以治愈所得到的组合模型的奇异性。这种普遍的情形可以自然地应用于标准奇异DE模型以及具有初始奇异性的暴胀理论。这暗示了修正广义相对论的额外的基本理由。
2009-10-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographik, the k-essential approach to interactive models with modified holographic Ricci dark energy
通过非正则动力学项的标量场驱动的统一模型,对冷暗物质与修正的全息Ricci暗能量相互作用模型进行标量表示。这些模型的应用程序的形式主义的异国情调的k-本质所产生的宇宙模型的全球性描述与两个相互作用的流体在黑暗的部门,在这些情况下,他们对应于通常的k-本质。该方法适用于Friedmann-Robertson-Walker几何中常势的情形。
2016-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alternatives to dark matter: Modified gravity as an alternative to dark matter
暗物质范式的首要替代品是修正引力。在介绍了星系的相关现象学之后,我回顾了MOND范式,这是任何理论都必须再现的观测结果的有效总结。一个简单的非线性修正引力理论在非相对论水平上对MOND是公平的,但不能以独特的方式提升到相对论水平。我详细介绍了协变张量矢量理论(TeVeS),它不仅恢复了MOND,而且还可以详细处理引力透镜和宇宙学。MOND和TeVeS在星系团的水平上的问题给予关注。我还总结了TeVeS宇宙学的现状。
2010-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Dark Energy in Minimally Modified Gravity
最小修正引力是一种像广义相对论那样只有两个张量自由度的模型。使用辅助约束的框架,这些模型可以保持一个动力学的宇宙学背景。因此,约束的形式受到动力学暗能量的要求和避免微扰理论崩溃的限制。然而,研究FLRW背景周围的线性扰动的结果是,相当不敏感的细节的限制,导致修改后的有效引力常量或非零的声速尘埃。
2022-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Counterpart of the Weyl tensor for Rarita-Schwinger type fields
在大于3维的情况下,构造了一个修正的Rarita-Schwinger型场,其分量不受场方程的约束。在超引力理论中,这个结果提供了一个修正的(超协变的)引力子场强度,它与(超协变的)外尔张量的超对称性有关。在不同的情况下,例如对于自由的Rarita-Schwinger型规范场和几种超引力理论中的引力子场,修正后的场强在壳层上与通常的场强一致。给出了Dirac型旋量场一阶导数的相应结果。
2017-04-02 hep-th
Modified Gauss-Bonnet theory as gravitational alternative for dark energy
我们提出了一种修正的引力,即在爱因斯坦作用量中加入任意的高斯-邦纳(GB)项函数作为引力暗能量。结果表明,这种理论可以通过太阳系的检验。结果表明,修正的GB引力可以描述宇宙学晚期最有趣的特征:从减速到加速的转变,穿越幻影分界线,当前加速与有效(宇宙学常数,精髓或幻影)状态方程的宇宙。
2005-10-06 astro-ph gr-qc hep-th
Dark Energy and Cosmic Speed-Up from Consistent Modified Gravity
本文综述了描述引力暗能量和宇宙加速可能性的一些修正引力模型。提出了包含逆曲率项和HD曲率项以及与物质的新型耦合的新的相容形式。那里讨论了加速的宇宙学。研究了有限时间(突发)奇点的结构。
2004-12-02 astro-ph 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
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
Building Supergravity Quintessence Model
最近有人指出,宇宙学常数(即使是亚稳常数)属于所谓的“沼泽地”,因此不能作为需要$|\nabla V| > c V$的弦论的低能极限来获得。如果是真的,暗能量需要用演化的标量场来描述,即,在超重力中与$w>-1$共存。然而,超对称性破缺尺度和暗能量的能量尺度之间的巨大等级结构给在超引力中建立精粹模型带来了挑战,因为精粹场通常获得引力子质量的量级。我们研究两种方法来绕过这个障碍。一个是强加移位对称的精髓部门,我们证明了任何精髓潜力可以嵌入到超引力和第五力约束的精髓场位移几乎没有限制,导致可能的观测签名$w>-1$。该结构对量子修正是稳定的。一个特定的例子可以解决宇宙巧合问题。另一种方法是隔离超引力,稳定性要求强烈地限制了卡勒势和超势的形式,而经典场的位移通常比普朗克质量小得多。此外,为了满足第五个力约束,在隔离的情况下,精粹场位移被进一步限制,需要$c \ll 1$。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-th
Resembling dark energy and modified gravity with Finsler-Randers cosmology
在这篇文章中,我们提出了相对论性的芬斯勒-兰德斯宇宙学之间的宇宙学等价性,与暗能量和修改后的引力结构,在背景水平。从黎曼几何的二次性的一个小偏差出发,修正了广义相对论的局部结构,推广了曲率理论,导出了修正的Friedmann方程。相应的扩展Finsler-Randers宇宙学非常有趣,它可以模拟暗能量和修正引力,描述从暴胀到后期加速的一大类标度因子演化,包括幻影状态。在这方面,非平凡的宇宙演化不是归因于一个新的标量场,或引力修正,但它产生于几何本身的修改。
2013-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Medium Modified Dispersion Relations
我们认为,宇宙的暗面建立了一个黑暗的介质修改标准模型粒子色散关系。我们介绍了修改后的色散关系的一般形式,并提供明确的模型的暗介质。我们使用导出的中微子色散关系表明,修正的大小小于SN 1987a的界限。我们认为,在调用修改爱因斯坦的相对论,应该调查暗介质的影响。
2012-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph