On adiabatic invariant in generalized Galileon theories
我们认为背景动力学的广义伽利略理论的背景下,通货膨胀,重力和暴胀是非最低限度地相互耦合。在暴胀子振荡区,哈勃参数和能量密度在许多情况下剧烈振荡,这与具有最小耦合暴胀子的爱因斯坦引力相反。然而,我们发现,有一个绝热不变量的暴胀子振荡制度在任何广义伽利略理论。这个绝热不变量对于估计宇宙的膨胀规律和由于哈勃参数振荡引起的粒子产生率是有用的。
2015-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The decoupling limit of Multi-Gravity: Multi-Galileons, Dualities and More
本文研究了一类特殊的多重引力理论,即自旋为2的相互作用场理论的退耦极限。我们明确地计算在此限制的螺旋度-0模式的相互作用,表明他们采取的形式多Galileons和对偶形式。在这个过程中,我们扩展了最近发现的Galileon对偶,得出一组新的多Galileon对偶。这些也与健康的、但更高导数的、类似于“超越Horndeski”模型的多标量场理论有着内在的联系。
2015-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon gravity and its relevance to late time cosmic acceleration
本文考虑了三阶和四阶标量场拉格朗日量L_3(π)和L_4(π)的协变伽利略引力,它们分别由三个和四个$π$以及作用在它们上面的四个和五个导数组成。建立了系统的背景动力学方程,并证明了自加速解在一般情况下的稳定性。我们将这项研究扩展到五阶理论的一般情况。对于球对称静态背景,我们列出了抑制伽利略场$π$介导的第五力效应的条件。我们研究了固定背景中的场扰动,并研究了它们因果传播的条件。简要讨论了度规涨落,导出了伽利略引力场中物质扰动的演化方程。
2010-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Matter bispectrum in cubic Galileon cosmologies
本文在协变立方Galileon理论的框架下得到了暗物质密度扰动的双谱。这个结果是通过一个半解析的方法在Galileon宇宙学的二阶微扰,假设高斯初始条件。特别是,我们表明,即使在存在大偏差的线性增长率w.r.t.在双谱水平上,这种偏差被减小到几个百分比。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A no-hair theorem for the galileon
我们考虑一个与引力耦合的伽利略场。标准的无毛定理并不适用,因为伽利略的特殊的导数相互作用。我们证明,尽管如此,静态球对称黑洞不能维持非平凡的伽利略配置文件。不管伽利略和协变伽利略型引力之间是否存在非最小耦合,我们的定理都成立。
2012-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A study on Cubic Galileon Gravity Using N-body Simulations
我们使用N体模拟来研究立方Galileon引力模型中的结构形成,其中除了通常的动力学和势项之外,我们还具有更高的导数自相互作用项。我们发现,这种大尺度结构为该模型提供了独特的约束力。测量了物质功率谱、晕质量函数、星系-星系弱透镜信号、标记密度功率谱以及胞内计数。模拟结果表明,与相应的$Λ$ CDM模型相比,立方Galileon引力模型中的质量晕较少,两种模型的标记密度功率谱相差$10\%$以上。此外,与$Λ$ CDM相比,立方Galileon模型显示出空隙的显著差异。Cubic Galileon模型中低密度胞的数量远高于$Λ$ CDM模型中的低密度胞的数量。因此,利用未来的大尺度结构观测,特别是在空洞区域,对该模型施加约束将是有趣的。
2020-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Constraining Galileon gravity from observational data with growth rate
本文研究了由物质密度扰动增长率、Ia超新星(SNIa)、宇宙微波背景辐射(CMB)和重子声学振荡(BAO)等观测数据得到的伽利略引力场的宇宙学约束。对于相同值的能量密度参数的物质$Ω_{m,0}$,增长率$f$在Galileon模型增强,相对于$Λ$ CDM的情况下,因为在牛顿常数的增加。$Ω_{m,0}$越小,生长速率受到的抑制越大。因此,仅基于生长率数据的Galileon模型中的$Ω_{m,0}$的最佳拟合值非常小。这与从SN Ia、CMB和BAO数据组合中获得的$Ω_{m,0}$值不一致。另一方面,在$Λ$ CDM模式中,从不同观测数据集获得的$Ω_{m,0}$值是一致的。在本文的分析中,我们发现Galileon模型比$Λ$ CDM模型更不符合观测。这个结果似乎是定性相同的,在大多数广义伽利略模型,其中牛顿常数是增强。
2012-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chronology Protection in Galileon Models and Massive Gravity
Galileon模型是近年来备受关注的一类有效场论。它们出现在大质量引力理论的退耦极限中,在某些情况下,它们本身被视为具有特定非线性实现全局对称性(伽利略变换)的标量场理论。众所周知,在存在源的情况下,这些伽利略理论承认超光速传播解,这意味着作为量子场论,它们必须承认与标准定域洛伦兹不变量理论不同的因果关系概念。我们表明,在这些理论中,很容易构建封闭的类时曲线(CTC)内的{ \it天真}制度的有效性的有效场论。然而,在更仔细的检查中,我们看到CTC永远不会出现,因为在CTC形成的开始,Galileon不可避免地变得无限强耦合。这意味着有无限多的反作用,首先是在伽利略场的背景上,标志着有效场论的崩溃,随后是在时空几何上,禁止CTC的形成。此外,产生CTC所需的背景溶液变得不稳定,具有任意快的衰减时间。因此,伽利略理论满足霍金的年代学保护猜想的直接模拟。
2011-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Paths of Gravity in Galileon Cosmology
伽利略引力提供了一个强大的引力理论来解释宇宙加速,具有丰富的现象学可检验的行为。我们探讨三类Galileon模型-标准解耦,线性或衍生耦合到物质-调查的膨胀历史,特别注意早期和晚期的吸引子,以及线性扰动。从相对论和非相对论泊松方程,我们计算的引力强度(牛顿常数)的概括,推导出其早期和晚期的时间行为。通过对参数的扫描,我们得到了不同时期的引力强度分布,并追踪了引力演化的路径。使用幽灵和稳定性标准,我们限制了允许的参数空间,特别是发现的线性和导数耦合模型受到严重限制的经典不稳定性在早期宇宙。
2012-04-19 astro-ph.CO gr-qc
The Speed of Galileon Gravity
本文分析了耦合Galileon模型中引力波的传播速度,给出了状态方程$ω_ϕ=-1$和无鬼影的Minkowski极限。我们发现,引力波的传播速度远远超过光速,除非这些模型是立方伽利略子的小扰动和伽利略子的能量密度是次主导的一个占主导地位的宇宙学常数。在这种情况下,当与物质的耦合与Galileon拉格朗日量的立方项系数相联系时,双脉冲星的引力波传播速度的界可以满足,状态方程可以接近-1。这严重限制了伽利略模型所允许的宇宙学行为,我们不得不得出这样的结论:具有稳定闵可夫斯基极限的伽利略不能解释观测到的宇宙膨胀加速。此外,我们宇宙中任何次主导的伽利略分量都必须由立方项主导。对于这种引力子传播速度超过光速的模型,引力子可能变得不稳定,并可能衰变为光子对。它们也可以通过切伦科夫辐射发射光子。我们表明,这种快速的引力子到光子和切伦科夫辐射的衰减率实际上是可以忽略的。此外,引力信号和爆炸性天体物理事件发出的光之间的时间延迟可以证实引力的变化作用于宇宙的最大尺度。
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Galileons in the Sky
我们回顾了不同的框架中,伽利略标量场已被视为出现这样的DGP,新的大质量引力和无鬼的大质量引力,并强调其与膜世界模型中的洛夫洛克不变量的关系。伽利略标量场非重整化定理的存在使它们成为暴胀和后期加速的特别有吸引力的候选者。特别是,我们回顾了自加速和退化的分支解决方案时,出现在Galileon模型从大规模引力和讨论他们的现象。
2013-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon Gravity in Light of ISW, CMB, BAO and $H_0$ data
伽利略引力的宇宙学模型是标准$Λ{\rm CDM}$范式的替代方案,在其自加速解的水平上对膨胀历史以及大尺度结构形成进行了可检验的预测。在这里,我们使用来自宇宙微波背景(CMB)(包括透镜效应),重子声学振荡(BAO)和集成萨克斯-沃尔夫(ISW)效应的数据对这些模型的全参数空间进行约束。我们特别注意的ISW效应,我们使用的交叉光谱,$C_\ell^{\rm T g}$,CMB温度图和前景星系的WISE调查。$C_\ell^{\rm T g}$的符号是由星系样本红移范围内透镜势的时间演化决定的:如果引力势衰减(就像$Λ{\rm CDM}$),它是正的,如果引力势加深,它是负的。我们约束三个子集的Galileon引力分别被称为三次,四次和五次Galileons。立方伽利略模型预测的是负的$C_\ell^{\rm T g}$,并表现出与数据的$7.8σ$张力,这有效地排除了它。对于四次和五次模型,ISW数据也排除了参数空间的显著区域,但允许拟合优度与$Λ{\rm CDM}$相当的区域。在这些模型中,数据更倾向于中微子质量($\sum m_ν\approx 0.5$ eV)的非零和与$ \sim \! 5σ$显著性。最佳拟合模型具有与局部测定一致的$H_0$值,从而避免了$Λ{\rm CDM}$中存在的张力。我们还确定和讨论了$\sim \! 2σ$张力,伽利略引力展览与最近的BAO测量…
2017-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Galileon Design of Slow Expansion
通过应用广义Galileon场,我们给出了一个慢膨胀模型,其中曲率扰动的标度不变谱是由其增模诱导的。在这个模型中,最初ε<<-1,然后迅速增加,在此期间宇宙缓慢膨胀。没有鬼不稳定性,微扰理论是健康的。当ε \sim-1时,慢膨胀阶段结束,场的有效能量释放,宇宙重新加热。这种情况可能是早期宇宙的可行设计。
2011-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileons on Trial
伽利略引力是广义相对论的一个强有力的理论替代品,它具有宇宙学常数来解释宇宙加速,具有有趣的性质,如具有二阶场方程和移位对称性。虽然它对宇宙膨胀或生长历史的预测可以接近标准的ΛCDM,但我们证明了两者同时这样做的不相容性。目前的观测限制已经严重不利于整个一类不直接耦合到物质的伽利略引力模型,排除了它们作为ΛCDM的替代品。
2012-08-28 astro-ph.CO gr-qc
Conserved cosmological perturbation in Galileon models
我们用两种方法证明了Galileon型标量场模型中大尺度下完全非线性守恒曲率扰动的存在性。第一种方法是基于Galileon场的能量-动量张量守恒,这也是理解$k$ -本质或理想流体模型中守恒的常见方法。结果表明,在大尺度下,对应于伽利略场的流体变得完全正压,这是守恒的原因。与$k$ -本质模型的不同之处在于,为了完成正压性的证明,除了能量-动量守恒外,还必须使用爱因斯坦方程。在第二种方法中,我们得到了Galileon模型中曲率扰动$ζ$在大尺度下的完全非微扰作用量,并证明了$ζ=const$确实是大尺度下的精确解.这种曲率摄动守恒是重要的,因为它关系到后来的宇宙和原始宇宙。
2011-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Matter perturbations in Galileon cosmology
我们研究了伽利略宇宙学中物质密度扰动的演化,其中晚期宇宙加速可以通过场动能实现。在平坦时空中,当存在五个满足伽利略对称性的协变拉格朗日量${cal L}_i$($i=1,...,5$)时,我们得到了线性阶的完全微扰方程.在亚视界尺度准静态近似下导出了物质扰动方程和有效引力势方程。这种近似可以再现与大尺度结构相关的波长的高精度的完整的数值解。在宇宙背景膨胀历史约束的模型参数下,物质扰动的增长率大于LCDM模型,增长指数$gamma$今天通常小于0.4。我们还发现,即使在宇宙微波背景(CMB)温度各向异性的积分萨克斯-沃尔夫(ISW)效应的大尺度下,有效引力势在从物质时代到宇宙加速时代的过渡过程中也表现出时间上的增长.这些性质有助于在未来的高精度观测中区分Galileon模型和LCDM模型。
2011-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
First and second order cosmological perturbations in light mass Galileon models
本文研究了轻质量伽利略(LMG)方案中的一阶和二阶宇宙学扰动。LMG作用量包括三次Galileon项、标准动力学项和一个唯象地附加的势,以实现后期加速。在爱因斯坦坐标系中,标量场与物质是非极小耦合的。得到了增长模和衰减模的积分解。在微扰水平上,共形耦合常数($β$)的影响进行了研究。在这方面,我们研究了线性功率谱和双谱。虽然不同的$β$值对约化双谱的功率谱有不同的影响,但影响不显著。已经发现,红移空间畸变(RSD)数据可以是非常有用的约束$β$。在这项研究中,我们考虑的潜力,可以导致跟踪行为的标量场。
2017-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Superluminality in dilatationally invariant generalized Galileon theories
我们考虑小扰动的均匀背景中的非线性不变的Galileon模型。我们解决的问题是稳定性(鬼和梯度不稳定性的情况下)和superluminality。我们表明,在闵可夫斯基的背景下,它是可能的,以这样一种方式,任何均匀的Galileon背景的解决方案是稳定的,小扰动是亚光速的拉格朗日。另一方面,在FLRW背景的情况下,对于任何拉格朗日函数存在齐次背景解的伽利略运动方程和时间依赖的比例因子,这样的稳定性条件得到满足,但伽利略扰动传播超光速。因此,一类流行的广义伽利略模型受到超光度的困扰。
2016-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Monge-Ampère gravity, optimal transport theory and their link to the Galileons
本研究构建了Monge-Ampère引力的物理表述,验证其无法通过太阳系检验,发现它可描述修改引力中的标量场且短距离屏蔽,建立了其与Galileons的相对论拉格朗日量的关联,揭示了最优输运与修改引力的联系。
2024-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Growth of Matter Perturbations in the Bi-Galileons Field Model
基于最近提出的广义协变多Galileons场模型的截断,研究了一个暗能量立方双Galileons场模型。通过分析模型在各个宇宙学时期不动点的性质,利用动力系统理论研究了模型的宇宙动力学。我们表明存在两个跟踪器的解决方案,其中之一是立方单Galileon模型和另一种解决方案是第二Galileon场的签名。利用两个Galileon场之间的竞争,我们找到了一个暗能量解,避免了在物质时代用暗能量状态方程$w_{DE}=-2$逼近跟踪器解,这是观测数据所不赞成的。我们还研究了物质扰动的增长率。利用最新的$fσ_{8}$红移空间畸变(RSD)和与模型无关的观测哈勃(OHD)数据集,采用基于Metropolis-Hastings算法的Monte Carlo数值方法,对双伽利略模型的耦合常数和宇宙学参数进行观测约束.我们发现,生长物质波动的幅度是一致的普朗克15数据和缓解之间的紧张关系,早期和后期集群,并拟合更好的数据从DES调查从KiDS-450调查的数据。我们还发现,哈勃常数的最佳拟合值是兼容的造父变星超新星距离尺度的新测量。最后,我们通过贝叶斯因子进行了模型选择,发现双伽利略模型与$Λ$ CDM模型相比不受欢迎,但略优于$w$ CDM模型。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc
On the Covariant Galileon and a consistent self-accelerating Universe
在本文中,我们证明了在运动方程中具有多达三个标量的平坦空间伽利略理论(四次伽利略子)可以在某些与引力非最小耦合的标量理论(所谓的“Slotheonic”理论)的解耦极限中恢复。这些理论在弯曲时空中的广义伽利略位移下也是不变的。虽然伽利略自(导数)耦合在作用量中并不明显,但它们是在对引力积分后出现的。然后,我们认为,伽利略超对称理论可能只能在超引力的背景下找到。最后,我们讨论了Slotheonic理论是具有自加速宇宙学解的相容类DGP模型的有效四维理论的可能性。此外,我们表明,四次和三次Galileon在一致的DGP模型不能解耦。
2012-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A gauge invariant prescription to avoid $γ$-crossing instability in Galileon bounce
我们重新审视了非奇异Galileon反弹中标量扰动的演化。已知控制扰动的二阶微分方程在称为$γ$ -交叉的点处是数值不稳定的。这种不稳定性通常是规避使用某些规格的选择。我们表明,扰动可以通过求解一阶微分方程适当的规范不变量没有任何不稳定性跨越这一点。我们证明了这种方法中所描述的Galileon行动的物质反弹的情况。
2019-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The observational status of Galileon gravity after Planck
我们使用最新的CMB数据从普朗克,与BAO测量,约束伽利略引力的完整参数空间。我们分别约束三个主要分支的理论称为三次,四次和五次模型,并发现所有产生一个非常好的适合这些数据。与$Λ{\rm CDM}$不同,伽利略模型的约束条件与哈勃参数的局部确定是相容的,并且在超过$5σ$的意义上预测了非零中微子质量。我们还确定,低$l$部分的CMB透镜光谱可能能够区分$Λ{\rm CDM}$和Galileon模型。在立方模型中,透镜势在视界下尺度的后期加深,这与目前观测到的正ISW效应不一致。与$Λ$ CDM相比,四次和五次模型在CMB温度谱的低$l$区域预测较少的ISW功率,因此普朗克数据稍微倾向于此。我们说明,残余的本地修改重力的四次和五次模型可能会使三次模型作为唯一的分支Galileon重力,通过太阳系的测试。
2014-06-26 astro-ph.CO
Galileons and strong gravity
在Vainshtein机制抑制了标量场与物质相互作用的立方Galileon模型的背景下,我们研究了低密度星慢旋转和静态相对论性恒星。我们开发了一个扩展方案来寻找Vainshtein半径内的近似解,并表明在考虑旋转的同时,与广义相对论(GR)的偏差也被Vainshtein机制抑制。在一个二次耦合模型中,标量化效应可以显着提高正常标量张量引力从GR的偏差,Galileon项成功地抑制了大的偏差远离GR。此外,使用一个现实的状态方程,我们构建的相对论性恒星的解决方案,并显示,从GR的偏差更高密度的对象被抑制。然而,我们发现,标量场的解决方案不再存在以上的临界密度,这大致对应于一个中子星的最大质量。这表明,对于一个由多方状态方程描述的致密物体,坍缩成黑洞的构型不能支持非平凡的标量场。
2014-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Simulations of Galileon modified gravity: Clustering statistics in real and redshift space
我们利用N体模拟研究了具有标准ΛCDM展开历史和伽利略型标量场的理论的质量晕和红移空间畸变的统计特性。额外的标量场增加了引力,导致增强的结构形成。我们比较我们的测量的真实空间物质的功率谱和晕属性拟合公式估计这些数量的分析。我们发现,在适当调整σ_8的情况下,由ΛCDM模拟导出的功率谱、晕质量函数和晕偏差模型可以很好地拟合我们修正引力的模拟结果。我们还研究了从这些模拟测量的两点关联函数中的红移空间失真,发现在所有尺度上,相对于标准重力,红移空间与真实空间聚类幅度的比值存在差异。我们发现在尺度r>10 Mpc/h上增强了聚类,并且在尺度r<9 Mpc/h时增加了关联函数的阻尼。在标准的引力模型中,由于引力的增强而导致的大尺度上的聚类的增强不能通过简单地改变σ_8来模拟。这个结果说明了红移空间畸变测量作为修正广义相对论的探测器的有用性。
2013-03-26 astro-ph.CO gr-qc
$ν$Galileon: modified gravity with massive neutrinos as a testable alternative to $Λ$CDM
我们表明,在大量中微子的存在下,伽利略引力模型提供了一个非常好的适合目前的CMB温度,CMB透镜和BAO数据。这个模型,我们称之为$ν \rm{Galileon}$,当假设其稳定的吸引子背景解时,包含与$Λ\rm{CDM}$相同的自由参数集,尽管它导致不同的膨胀动力学和非平凡的引力相互作用。这些数据为中微子质量不为零提供了令人信服的证据($\gtrsim 6σ$),其中$Σm_ν\gtrsim 0.4\ {\rm eV}$处于$2σ$水平。因此,即将到来的中微子绝对质量尺度的精确地面测量有可能测试这个模型。我们表明,CMB透镜测量多极$l \lesssim 40$将能够区分的$ν \rm{Galileon}$和$Λ\rm{CDM}$模型。与$Λ\rm{CDM}$不同,$ν \rm{Galileon}$模型与哈勃参数的局部测定一致。大质量中微子的存在使$σ_8$的值大大降低,尽管在大尺度上引力强度增强。与$Λ\rm{CDM}$不同的是,$ν \rm{Galileon}$模型预测的是负ISW效应,这与当前的观测极限很难一致。
2015-06-10 astro-ph.CO
Testing a generalized cubic Galileon gravity model with the Coma Cluster
利用后发座星系团的多波长观测数据,我们得到了一个广义立方伽利略引力模型参数的约束条件,该模型表现出Vainshtein机制。广义立方Galileon模型的特征在于与Vainshtein机制相关的转动尺度的三个参数,以及修改引力势和透镜势的幅度。X射线和Sunyaev-Zeldovich(SZ)观测的星系团内介质的引力势是敏感的,而弱透镜(WL)的测量是由透镜势指定。一个互补的多波长数据集的X射线,SZ和WL测量的联合拟合使我们能够同时约束这三个参数的广义立方Galileon模型的第一次。我们还发现了团簇质量参数和引力修正参数之间的简并性,这对第五种力的弱屏蔽极限有影响。
2015-11-20 astro-ph.CO
First experimental constraints on the disformally coupled Galileon model
伽利略模型是一个修正的引力模型,可以解释宇宙后期的加速膨胀。在以前的工作中,我们推导出伽利略模型的实验约束,没有明确的耦合到物质,并表明该模型符合最新的宇宙学数据。在膜世界结构或大质量引力的背景下,Galileon模型表现出与物质的非形式耦合,本文对此进行了研究。在比较了我们对非耦合模型的约束与最近的研究之后,我们将分析框架扩展到非正式耦合的Galileon模型,并使用宇宙学距离和宇宙结构增长率的精确测量,推导出该耦合的第一个实验约束。在解耦的情况下,更新的数据,我们仍然观察到一个低张力之间的约束设置的增长数据和距离。在非正式耦合Galileon模型中,我们获得了更好的协议与数据,有利于非零非正式耦合的物质在$2.5σ$水平。这给了伽利略理论可能的膜世界起源一个有趣的暗示。
2014-11-06 astro-ph.CO gr-qc
How deep can a cosmic void be? Voids-informed theoretical bounds in Galileon gravity
Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学);INFN Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);ICTP, International Centre for Theoretical Physics(国际理论物理中心);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平坦研究所计算天体物理学中心);Università degli Studi di Torino(都灵大学);INFN-Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台)
本文通过空洞引导的测试,确定了伽利略引力理论中空洞深度的上限,排除了部分参数空间,为未来宇宙学推断提供更精确的先验信息。
2026-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Realization of blue spectrum in generalized Galileon super-inflation models
根据Galileon暴胀的思想,通过考虑作用量中的某些非正则动力学项,我们实现了一个导致蓝倾张量扰动的超暴胀阶段.我们还表明,除了伽利略长期的行动导致避免鬼不稳定性在这个设置。
2018-01-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations of massive gravity coupled to DBI Galileons
某些具有高阶导数相互作用和新颖的经典和量子力学性质的标量场--伽利略子--可以通过与非线性质量引力耦合而自然地协变,使得它们的对称性和自由度数保持不变。我们研究这些模型中的传播自由度周围的宇宙学有趣的背景。我们确定了必要的条件,这样一个理论保持鬼自由,并考虑何时可以避免快子不稳定性。我们表明,在自加速分支的解决方案,大质量引力子的矢量和标量模式的动力学项消失,在纯大质量引力的情况下。
2013-12-16 astro-ph.CO hep-th
CPL-parametrized cosmic expansion in Galileon gravity: Constraints from recent data
该研究在伽利略引力框架内采用CPL参数化的哈勃率表达式,结合多组最新观测数据通过MCMC分析约束模型参数,结果表明伽利略引力是描述晚期宇宙加速的ΛCDM模型的可行替代方案。
2025-08-20 astro-ph.CO gr-qc
Orthogonal non-Gaussianities from Dirac-Born-Infeld Galileon inflation
研究了在Dirac Born Infeld作用量中加入诱导引力项的多场相对论Galileon模型的宇宙学。我们强调的物理洞察力,是通过采用一个双度量的角度来看,其中的诱导引力和爱因斯坦-希尔伯特行动被平等对待。我们推导出条件下,准指数膨胀阶段可以持续,并证明存在一个临界背景能量密度以上的宇宙学波动成为鬼。在非线性层面上,这个场景提供了第一个具体的早期宇宙模型,其中双谱的形状可以主要是正交类型。更一般地说,我们表明,原始的非高斯性的形状和符号作为强大的判别式的精确强度的诱导引力。
2011-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar induced gravity waves from ultra slow-roll Galileon inflation
本研究探讨伽利略暴胀中USR阶段产生的标量诱导引力波谱,其与NANOGrav等观测一致,峰值振幅达10^-6,覆盖宽频范围,并分析原初黑洞质量范围。
2024-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileon Hairs of Dyson Spheres, Vainshtein's Coiffure and Hirsute Bubbles
我们研究了球对称薄壳源的场。戴森球,在一个{ \it完全非线性协变}引力理论与最简单的伽利略场。我们完全集成所有的场方程一次,减少他们的一阶非线性方程。对于最简单的伽利略,静态解出现在{ \it six}个不同的分支上。在一个例子中,一个戴森球被一根伽利略头发包围着,从远处看,它就像任何一个Brans-Dicke场的头发。头发的变化低于Vainshtein规模,其中额外的伽利略项占主导地位的最小梯度的领域。他们的头发看起来更像是绒毛,因为伽利略项被体积行列式的导数所抑制。它关闭了“角”2球上的“头发束”。因此,即使靠近光源,绒毛也会保持稀释。这就是为什么万施泰因对重力变化的抑制在源头附近起作用的真正原因。在其他五个分支上,静态解都是远离源的{ \it奇异}解,并且从渐近无穷远关闭。然而,其中一个分支实际上是自加速分支,并且通过打开时间依赖性来消除奇点。我们给出了受监管的解决方案的例子,戴森球向外爆炸,其自加速侧是非奇异的。这些结构可能会打开渠道的非微扰过渡分支之间,这需要进一步解决,以确定多分支重力的唯象可行性。
2011-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileon Bouncing Inflation after BICEP2
我们提出了一个非奇异的情况下,一个通货膨胀的时代后,从早期宇宙的收缩情况反弹。宇宙的收缩应该是缓慢的,这样初始的各向异性就不会增长得太快而成为主导并破坏反弹。在反弹之后,宇宙进入暴胀区域和再加热阶段,在那里产生原始扰动。预计扰动的张量标量比与新发布的数据$r=0.2^{+0.07}_{-0.05}$一致。增加反弹过程的目的是为了摆脱恼人的大爆炸奇点,这通常存在于纯暴胀模型中。
2014-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cubic Galileon Gravity in the CMB
本文提出含立方伽利略算子的早期暗能量模型 $\mathcal{G}$EDE,利用 Planck PR4 CMB 和 Pantheon+ 超新星数据检验,发现其比标准 EDE 拟合更好且 $H_0$ 更高,并扩展 EFTCAMB 以支持 Horndeski 类修正引力研究。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Laboratory Tests of the Galileon
Galileon模型是一种无鬼标量有效场论,包含受Galileon对称性保护的高阶导数项。万施泰因屏蔽机制的存在允许标量场与物质耦合,而不会在太阳系中产生不可接受的第五种力。我们描述了如何实验室测量的卡西米尔效应和可能的偏离牛顿引力可以用来搜索伽利略标量场。当前的实验测量用于约束以前无约束的伽利略参数组合。
2011-09-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology of a covariant Galileon field
本文研究了平坦时空中服从伽利略对称的协变标量场的宇宙学。我们展示了一个跟踪器解决方案的存在,最终接近一个德西特不动点负责今天的宇宙加速。通过导出标量和张量扰动不存在鬼点和拉普拉斯不稳定性的条件,明确了模型参数的可行区域。场的状态方程沿跟踪器表现出一种奇特的幻影状行为,这使得有可能在观测上将伽利略引力与Lambda CDM模型区分开来。
2010-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards Anisotropy-Free and Non-Singular Bounce Cosmology with Scale-invariant Perturbations
我们研究了无幽灵广义Galileon宇宙学框架下的非奇异反弹实现,它可以进一步摆脱各向异性问题。考虑类Ekpyrotic势,我们可以得到一个总的状态方程(EoS)大于一个在收缩阶段,这是必要的演化是稳定的对小的各向异性波动。由于这样一个大的EoS禁止伽利略场产生所需形式的扰动,我们另外引入曲率场,它可以在一般情况下产生所观察到的近尺度不变的光谱。特别是,我们提供了近似的解析和精确的半解析表达式下,弹跳的情况是与观测一致的。最后,组合的Galileon-curvaton系统在反弹后没有大撕裂。
2013-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations Through a Non-Singular Ghost-Condensate/Galileon Bounce
研究了超视界宇宙学扰动在非奇异反弹时空中的传播。我们考虑的模型结合了鬼凝聚与伽利略项,以诱导一个鬼自由反弹。我们的计算是在调和规范下进行的,这确保了线性化的运动方程始终保持良好的定义和非奇异性。我们发现,尽管事实上,反弹附近的声速成为虚构的,超视界曲率扰动保持基本恒定的反弹。事实上,我们表明,有一个时间接近反弹,所有波长的曲率扰动需要暂时完全恒定。我们将我们的计算与其他量规中进行的计算相关联,并评论与文献中先前结果的关系。
2014-05-05 astro-ph.CO hep-th
Cosmology of the Galileon from Massive Gravity
我们协变arXiv:1011.1232中提出的质量引力的解耦极限,并研究这个理论的宇宙学作为代理,它体现了完全非线性协变理论的关键特征。我们首先确认它表现出自加速解,类似于arXiv:1010.1780中发现的解,其中哈勃参数对应于引力子质量。在一定的参数范围内,相对于自加速背景的涨落是稳定的,并形成吸引子解。我们还表明,一个退化的解决方案,不能在这个协变代理理论构造一个有意义的方式。对于宇宙结构的形成,我们发现引力子的螺旋度为0的模式导致了相对于LCDM的增强。为了保持一致性,我们还比较了从不同的框架开始在解耦极限的代理理论,并讨论了通过选择错误的起始框架获得非代表性代理理论的可能性。
2012-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon Radiation from Binary Systems
我们计算的功率发射的标量模式的二元系统,包括二元pixars,与最一般的Galileon有效场论的共形耦合,考虑周围的扰动静态,球形背景。虽然这种方法是有效的计算功率在立方Galileon的情况下,在这里,我们发现,如果四次或五次Galileon占主导地位,对于现实的脉冲星系统的经典微扰展开球对称背景打破(虽然量子有效理论是定义良好的)。基本原因是,涨落的运动方程实际上是一维的。这导致许多多极子以相等的强度辐射,而不是正常的闵可夫斯基时空和立方伽利略的情况下,增加多极子被抑制的轨道速度的增加功率。我们考虑两种情况,微扰理论给出了值得信赖的结果:(1)当两个轨道物体的质量之间有一个大的层次,(2)当我们选择的尺度,使得四次Galileon只开始主导的距离小于脉冲星频率的倒数。未来的计算与充分Galileon帐户的Vainshtein机制的影响被认为是。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Halo model and halo properties in Galileon gravity cosmologies
利用N体模拟的结果,我们研究了伽利略引力宇宙学中大尺度结构的半解析模型的性能。我们专注于立方和四次Galileon模型,提供了一个合理的适合CMB,SNIa和BAO数据。我们证明,Sheth-Tormen质量函数和线性晕偏差可以校准,以提供一个非常好的适合我们的模拟结果。我们还发现,晕的浓度质量关系很好地拟合的幂律。晕模型方法中计算的非线性物质功率谱被认为是不准确的轻度非线性政权,但捕捉合理以及小尺度上的Vainshtein筛选机制的影响。在立方模型中,屏蔽机制基本上隐藏了晕内第五种力的所有影响。在四次模型的情况下,筛选机制留下了对重力的剩余修改,这使得有效重力强度随时间变化并且小于标准值。与正常重力相比,这导致了大量晕的缺乏,并导致小尺度上的物质聚集较弱。对于这两个模型,我们表明,有现实的晕占领分布的发光红星系,可以匹配所观察到的大规模集群振幅和这些星系的数量密度。
2014-05-02 astro-ph.CO
Multi-field G-inflation
我们提出了一个多域扩展的(广义)G-膨胀,基于协变多伽利略和他们的推广保持二阶场方程。我们计算了宇宙学扰动的二次作用量。通过比较宇宙学扰动的计算公式,指出多场DBI伽利略暴胀不包含在多场广义G暴胀中.结果表明,广义协变多伽利略理论不是最一般的二阶场方程多标量张量理论。
2013-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scrutinizing black hole stability in cubic vector Galileon theories
研究三次矢量Galileon理论中毛黑洞的线性稳定性,发现其在角向存在拉普拉斯不稳定性及径向传播速度病态,但引入矢量场质量后,无毛Schwarzschild黑洞解满足所有线性稳定性条件。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of the Galileon extension of Bekenstein's theory of relativistic Modified Newtonian Dynamics
一个推广的贝肯斯坦的张量-矢量-标量(TeVeS)模型的修改重力最近被提出作为一种替代暗物质。这个模型--我们将称之为g-TeVeS --利用伽利略诱导的Vainshtein机制来抑制在强引力体系中对广义相对论的修改,从而避免了引入通常存在于修正牛顿动力学(MOND)的相对论模型中的巴洛克动力学项的需要。我们探讨了这个模型在精确的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)对称时空中的行为。该理论恢复MOND现象的能力限制了理论的参数空间,并且发现在参数空间的这一区域的估计内,该理论不能成功地近似冷暗物质的弗里德曼宇宙学行为。据发现,更接近的协议可能会恢复在其他地区的理论的参数空间和原因进行了讨论。
2017-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravity in the Era of Equality: Towards solutions to the Hubble problem without fine-tuned initial conditions
对宇宙膨胀率($H_0$)的不一致测量可能标志着超出标准宇宙学模型的物理学。在这里,我描述了两种早期的修正引力机制,它们通过在物质辐射相等的时代增加膨胀率来调和$H_0$的值。这些机制基于可行的Horndeski理论,需要比具有振荡标量场的早期暗能量少得多的微调初始条件。在不完美的平等暗能量(IDEE)中,初始能量密度比辐射稀释得慢,但比物质稀释得快,自然在平等时代达到峰值。最小的IDEE模型,一个立方伽利略子,太受宇宙微波背景(普朗克)和重子声学振荡(BAO)的限制,以减轻$H_0$紧张。在增强早期引力(EEG)中,标量场的值调制了宇宙学的引力强度。最小EEG模型,指数耦合立方Galileon,给出Planck+BAO值$H_0=68.7 \pm 1.5$(68 c.l.),将与SH0 ES的张力从$4.4σ$降低至$2.6σ$。此外,伽利略对宇宙加速的贡献可能通过后期宇宙幻影膨胀(LUPE)来调和$H_0$。LUPE、EEG和$Λ$的组合将Planck、BAO和SH0ES之间的张力降低到$2.5σ$。我还将描述基于局部重力测试、原始元素丰度和引力波的耦合伽利略子的额外测试。虽然需要进一步的模型构建来完全解决$H_0$问题并满足所有可用的观测,但这些例子显示了解决爱因斯坦广义相对论之外的宇宙学张力的丰富可能性。
2020-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vainshtein mechanism in Gauss-Bonnet gravity and Galileon aether
我们推导出高斯-邦纳引力场方程在4维降维后的行动,并证明,在这种情况下,Vainshtein机制在平坦的球对称背景下运作。我们表明,在这个Vainshtein领域的第五个力是微不足道的小相比,引力。我们还研究了球对称解的稳定性,澄清了文献中有关方程双曲性和ghost-Laplacian稳定性条件的词汇。我们发现在径向上的扰动场的超光速行为。然而,由于非线性项的存在,时空的结构被修改,结果场不在闵可夫斯基度规中传播,而是在由标量场$π(r)$组成的“以太”中传播。因此,我们证明,超光速行为并没有创建时间悖论感谢因果闭合曲线的情况下。我们还得到了在标量和张量扰动下Friedmann宇宙的稳定性条件。
2011-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detectability of Weak Lensing Modifications under Galileon Theories
修正引力理论试图在不引入宇宙学常数的情况下,通过解释我们宇宙的加速膨胀,在最大和最小尺度上协调物理学。其中一类理论被称为伽利略理论,它预测了球对称物体(如暗物质晕)的透镜效应潜力,在5%的水平上得到类似特征的修改。随着下一代光度测量的出现,这种修改可以作为修改重力的新探测器。假设一个LSST的基准数据集,我们产生的LCDM和Galileon的情况下,晕剪切功率谱,并进行Fisher分析,包括宇宙学,滋扰,和Galileon参数研究上述修改的可检测性。以LCDM方案作为我们的零假设,我们的结论是,如果存在的话,可以检测到高达4-σ的伽利略修正,或者强烈排除模型的非检测,具有四个红移箱和四个质量箱的层析成像,LSST样的测量参数集,以及宇宙学参数的普朗克先验。
2014-08-20 astro-ph.CO
Consistency Relation and Non-Gaussianity in a Galileon Inflation
我们根据普朗克2015年的观测数据研究了一个特殊的伽利略暴胀,以约束模型参数空间。我们研究了密度微扰的原始模式的频谱,通过扩展的作用到第二阶微扰。然后我们将作用量展开到三阶,求出三点关联函数,从而求出这种情况下原始扰动的非高斯性的振幅。我们研究了在等边和正交配置的非高斯性的振幅和测试模型与最近的观测数据。我们的分析表明,对于某些范围内的非最小耦合参数,该模型是与观察一致的,它也有可能有很大的非高斯性,这将是可观察到的未来的改进实验。此外,我们获得了张量功率谱的倾斜,并测试了标准的暴胀一致性关系($r=-8n_T$)对普朗克2015数据集的最新边界。我们发现,在这个设置的标准一致性关系略有偏差。然而,这种偏差似乎还不够显著,无法有把握地检测到。
2016-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Halo models in modified gravity theories with self-accelerated expansion
基于无碰撞Boltzmann方程的静态解和球对称解,研究了sDGP(Self-accelerating braneworld gravity of the Dvali-Gavadadze-Porrati braneworld gravity)模型和Galileon修正的引力模型中的晕结构,在牛顿引力极限下,它们退化为奇异等温球模型和King模型.这些晕的共同特点是,晕的密度在外部区域较大(较小)的sDGP(伽利略)模型,分别与牛顿引力。这分别来自sDGP(伽利略)模型中大距离有效重力的抑制(增强)。然而,由于Vainshtein机制,这些修正的引力模型与牛顿引力之间的差异只出现在晕之外,这使得它们之间很难区分。我们还讨论了晕密度分布是固定的重力模型之间的比较,我们的结果和以前的工作。
2012-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial fluctuations and non-Gaussianities from multifield DBI Galileon inflation
我们研究了一个宇宙学的情况下,在一个更高的维时空中的D3-膜的运动DBI行动的补充与诱导引力项。后者减少到四次的Galileon拉格朗日时,膜的运动是非相对论性的,我们表明,它往往违反零能量条件,使宇宙学波动鬼。尽管如此,仍然存在一个有趣的参数空间,其中可以实现准指数扩展的稳定阶段,而诱导引力留下非平凡的印记。我们推导出精确的二阶作用的线性扰动的动力学,我们表明,它可以简单地理解,通过一个双度量的角度。在相对论范围内,我们还计算了对原始双谱的主要贡献,并首次在具体模型中证明了可以产生正交形状的大非高斯性。更一般地说,我们发现,双谱的符号和形状提供了强大的诊断的精确强度的诱导引力。
2012-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear structure formation in the Cubic Galileon gravity model
本文利用{ \tt ECOSMOG}程序,通过一系列N体宇宙学模拟,模拟了立方Galileon引力模型中大尺度结构的线性和非线性增长。我们的模拟包括Vainshtein屏蔽效应,它调和立方Galileon模型与当地的重力测试。在线性区域中,物质功率谱的幅度相对于今天的标准$Λ$ CDM模型增加了$\sim 25%$。修正后的膨胀率解释了这种增强的$\sim 20%$,而第五种力只负责$\sim 5%$。这是因为有效的未屏蔽引力强度只有在后期才偏离标准引力,即使它今天可以是标准引力的两倍。在非线性机制($k \gtrsim 0.1 h\rm{Mpc}^{-1}$)中,由于Vainshtein机制的非常有效的操作,第五种力导致所有尺度上的聚类能力仅适度增加($\lesssim 8%$)。这种强烈的影响通常在具有相同筛选机制的其他模型中看不到。在所有质量尺度上,屏蔽也导致第五种力使晕的数密度增加不到10%。我们的研究结果表明,筛选并没有破坏线性理论在大尺度上的有效性,预计从星系聚类数据非常强的约束。我们还表明,虽然该模型提供了一个很好的匹配小角度尺度($l \gtrsim 50$)的CMB数据,预测的综合萨克斯-沃尔夫效应与普朗克/WMAP的结果紧张。
2014-11-27 astro-ph.CO