Testing the Origin of Cosmological Magnetic Fields through the Large-Scale Structure Consistency Relations
研究了描述暗物质、重子和磁场演化的后复合宇宙磁流体动力学方程组的对称性。这是在流体方程和相空间中的Vlasov-Poisson-麦克斯韦方程组的水平上完成的。本文讨论了在磁场和物质超密度情况下，（n + 1）-相关函数软极限的相容性关系。特别是，我们强调，任何违反这种一致性关系在相同的时间将指向一个膨胀的起源磁场。
2014-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-acceleration and matter content in bicosmology from Noether Symmetries
在双引力中，当考虑到与第二引力扇区耦合最小的物质场的潜在存在时，我们宇宙的动力学取决于一些无法直接观察到的物质。在本文中，我们假设在双引力宇宙学中存在一个Noether对称性，以约束该物质的动力学。通过强加这个假设，我们得到了具有有趣现象学的宇宙学模型。事实上，考虑到我们的宇宙充满了标准的物质和辐射，我们表明，存在的Noether对称性意味着，要么动力学的第二部门是平行的，是相当于广义相对论的模型，或宇宙学的演化，我们的宇宙倾向于一个德西特态与真空能量在它由守恒量与对称性。得到的真正的双引力模型的物理后果进行了简要讨论。我们还指出，第一个模型，这是相当于广义相对论，可能是有利的，由于在第二个模型的不稳定性的潜在外观。
2018-03-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Infinite Set of Ward Identities for Adiabatic Modes in Cosmology
我们证明了任何具有常数增长模的单场宇宙学模型的关联函数都受到无限多个新的相容性关系的约束，这些相容性关系将具有软动量标量或张量模的（N+1）点关联函数与硬动量模的N点关联函数的对称变换联系起来.我们推导出这些一致性关系沃德恒等式的一个无限的塔的非线性实现的全球对称性管理标量和张量扰动。这些对称性可以用整数n来表示。在每一阶n，一致性关系完全约束（对于n= 0，1），部分约束（对于n>= 2）软极限的q^n行为。n=0时的恒等式恢复了Maldacena关于软标量和张量模的原始相容关系，n=1时的恒等式给出了最近发现的共形相容关系，n>= 2时的恒等式是新的.作为检验，我们直接验证了在慢卷暴胀中已知的关联函数满足n=2恒等式。
2014-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Single-Field Consistency Relations of Large Scale Structure
我们推导出晚期宇宙的一致性关系（CDM和ΛCDM）：密度对比度δ的n点函数与极限中（n +1）个动量之一变得比其他动量小得多的（n +1）点函数之间的关系。这些都是基于这样的观察，即在暴胀的单场模型中，长模由于在暴胀过程中一直冻结到宇宙晚期，即使长模在视界之内（但在声音视界之外），也会减少到一个单态性。这些结果是在牛顿规范中，在长模的小动量q下，在一阶和二阶下导出的，在短尺度δ下，它们是非微扰有效的。在非相对论极限下，我们的结果与（Kehagias和Riotto '13）和（Peloso和Pietroni '13）相匹配。这些关系是自同构不变性的结果;它们在宇宙晚期的暴胀或违反等价原理（额外的力）时不满足额外的自由度。
2014-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy two decades after: Observables, probes, consistency tests
20世纪90年代末加速宇宙的发现是现代宇宙学的一个分水岭，因为它表明存在一种对宇宙能量收支起主导作用的全新贡献。暗能量是导致加速的新成分，由于对宇宙膨胀历史和结构增长的各种越来越精确的测量，这种证据已经变得非常强大。尽管如此，现代宇宙学的核心挑战之一是揭示加速宇宙背后的物理机制。在这篇综述中，我们简要地总结了导致暗能量发现的发展。接下来，我们讨论暗能量的参数描述和宇宙学测试，使我们能够更好地了解它的性质。然后，我们回顾了宇宙学探测的暗能量。对于每一个探测器，我们简要地讨论了它背后的物理和它的前景测量暗能量属性。最后，我们总结了暗能量的研究现状。
2018-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Symmetries of the Large Scale Structures of the Universe as a Phenomenology of a Fractal Turbulence: The Role of the Plasma Component
本文从分形湍流视角研究宇宙大尺度结构形成的对称性，将涡旋尺度与不同碎裂层级的金斯长度关联，提出联系结构密度比、星系团星系数和豪斯多夫数的唯象定律，并引入原初磁场将湍流特征约化为二维欧拉方程。
2024-03-27 astro-ph.CO gr-qc physics.plasm-ph
Note on Adiabatic Modes and Ward Identities In A Closed Universe
作为宇宙学关联函数软极限的陈述，相容性关系在任何平坦的FRW宇宙中都存在。在这封信中，我们探讨了在空间封闭的宇宙中找到这种关系的可能性，其中软极限$\textbf{q}\rightarrow 0$在任何严格意义上都不存在。尽管没有空间无限的空间切片，我们发现绝热模式及其相关的一致性关系的玩具宇宙与背景拓扑$R\times S^2$。通过取大半径极限$R\gg \mathcal{H}^{-1}$，我们生活在一个小的哈勃大小的局部补丁的球体上恢复平坦的FRW宇宙绝热模式。结果表明，无论是膨胀和平移绝热模式在当地补丁恢复的全球膨胀的球体上，在不同的地方。
2014-07-31 astro-ph.CO hep-th
Separate Universe Consistency Relation and Calibration of Halo Bias
线性晕偏是暗物质晕数密度对暗物质密度长波长波动的响应。利用不同宇宙模拟之间的丰度匹配，将后者吸收到背景的变化中，我们测试了单点函数，晕质量函数和两点函数，长波长极限中晕物质互相关性变化之间的一致性关系。我们发现，在$1-2\%$水平上，两者之间的平均光环偏差在$1 \lesssim \bar b_1 \lesssim 4$之间具有极好的一致性，并且在$4-5\%$水平上与$\bar b_1 \approx 8$之间没有统计学显著性偏差。假设普遍的质量函数在10%或更高的水平上是显著不同的和不准确的，则推断出晕轮偏差。分离论域技术为$Λ$ CDM模型中甚至高偏差的稀有晕提供了一种有效校准线性晕偏差的方法。对相容性关系的观测破坏将表明新的物理学，例如~在暗物质，暗能量或原始非高斯区。
2016-02-08 astro-ph.CO
General form of entropy on the horizon of the universe in entropic cosmology
熵宇宙学假设了宇宙视界上的几种形式的熵，其中熵可以被认为表现得好像它与能量的交换（转移）有关。为了讨论这种交换，从两种不同的方法得到的两个连续性方程的一致性进行检查，集中在一个均匀的，各向同性的，空间平坦的，和物质主导的宇宙。第一个连续性方程来自热力学热力学第一定律，而第二个方程来自弗里德曼方程和加速方程。为了研究熵的形式对一致性的影响，我们用一个与哈勃视界的$n$次方成正比的熵的一般形式，检验了一个唯象熵力模型.在这个公式中，贝肯斯坦熵（面积熵）、察利斯-奇尔托黑洞熵（体积熵）和四次熵分别用$n=2$、$3$和$4$表示。本模型的两个连续性方程被发现是相互一致的，特别是当$n=2$，即，贝肯斯坦熵主体（宇宙）和边界（宇宙视界）之间的能量交换应该是符合全息原理的可行方案。
2016-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Consistency of Pantheon+ supernovae with a large-scale isotropic universe
本文利用Pantheon+超新星数据研究宇宙各向异性，发现完整样本与各向同性宇宙一致，偶极异常仅出现在低红移区域且无法由局部运动解释。
2023-10-25 astro-ph.CO
Interacting quintessence cosmology from Noether symmetries: comparing theoretical predictions with observational data
本文在标量-张量引力下利用Noether对称性方法求解非平坦相互作用精质宇宙学模型，所得解可解释宇宙加速膨胀并与Pantheon超新星、伽马射线暴及哈勃参数观测数据相符。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Models for Inflationary Preheating: Oscillations and Symmetries
研究近似共形对称及其二次破缺下的暴胀再加热模型，通过非线性振荡解、Hill 方程和稳定性图揭示宇宙膨胀使参数共振更不稳定的新机制。
2024-11-07 astro-ph.CO hep-ph math-ph
Novel null tests for the spatial curvature and homogeneity of the Universe and their machine learning reconstructions
在过去的几十年中获得的大量观测数据使宇宙学进入了一个精确的时代，并导致了标准宇宙学常数和冷暗物质范式的基础，称为$Λ$ CDM模型。考虑到这种一致性模型的许多可能的扩展，我们在这里提出了几个新的一致性测试，可用于探测偏离$Λ$ CDM。首先，我们推导出一个联合一致性检验的空间曲率$Ω_{k,0}$和物质密度$Ω_\textrm{m,0}$参数，只使用哈勃率$H(z)$，这可以直接从观测确定。其次，我们提出了一个新的测试可能偏离均匀性使用两个数据集的组合，无论是重子声学振荡（BAO）和$H(z)$数据或横向和径向的BAO数据，而我们也介绍了两个一致性测试$Λ$ CDM可以通过横向和径向BAO数据重建。然后，我们使用特定的机器学习方法，即遗传算法，以独立于模型的方式使用当前可用的数据重建上述测试。最后，我们还报告了一个$\sim 4σ$张力的过渡红移所确定的$H(z)$和径向BAO数据。
2021-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Soft-Pion Theorems for Large Scale Structure
一致性关系--将N点函数与压缩的（N+1）点函数联系起来--在大尺度结构（LSS）中很有用，因为它们具有非微扰的性质：即使N点函数处于非线性状态，即使它们涉及天体物理学上混乱的星系观测值，它们也是成立的。一致性关系的非微扰性质是由它们是对称性陈述这一事实保证的，在对称性陈述中，速度起着软π介子的作用。本文讨论了两个问题：（1）如何利用牛顿规范中的剩余坐标自由度系统地导出这些关系，并将它们与$ζ$ -规范（常用于暴胀研究）中的已知结果联系起来;（2）在什么条件下不符合相容关系.在非相对论极限下，我们的推导再现了Kehagias \& Riotto和Peloso & Pietroni发现的牛顿相容关系.更一般地说，存在一组无限的一致性关系，如在$ζ$ -规范中已知的。在这两种规范中的对称性之间存在一一对应的关系;特别地，牛顿相容性关系是由$ζ$ -规范中的膨胀和特殊的共形对称性得出的。我们通过研究星系动力学和偏置模型来探讨一致性关系的鲁棒性。我们给出了一个系统的列表的条件下，一致性关系被违反;违反发生，如果星系的偏见是非本地的红外发散的方式。我们强调绝热模式条件的相关性，不同于对称性的考虑。作为我们调查的副产品，我们讨论了一个简单的流体拉格朗日LSS。
2014-06-03 astro-ph.CO hep-th
Consistency Relations for the Conformal Mechanism
我们系统地推导出与非线性实现的对称性理论的一致性关系与自发破缺的共形对称性，但与线性实现的de Sitter子代数。这些恒等式将具有软外部Goldstone的（N+1）点关联函数与N点函数联系起来。这些关系对最近提出的在早期宇宙中产生密度扰动的共形机制有直接的影响。我们研究的观测结果，特别是一个新的单循环贡献的四点函数，相关的随机尺度依赖的偏见和CMB μ失真。
2013-04-11 astro-ph.CO hep-th
Noether symmetries and stability of ideal gas solution in Galileon Cosmology
考虑了一类可用点拉格朗日量描述的广义Galileon宇宙学模型，利用Noether定理确定场方程的守恒律.在Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中，非平凡的守恒定律的存在表明了场方程的可积性。由于后者的复杂性，我们应用微分不变量的方法，以构造特殊的幂律解，并研究其稳定性。
2017-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Physical Squeezed Limit: Consistency Relations at Order q^2
在暴胀的单场模型中，动量为q的长模的效应在q的零阶和一阶处简化为一个单态同构。这给出了n点函数的著名相容性关系。在q^2阶时，长模对短模有物理效应，因为它会引起曲率，我们预计这种效应与弯曲的FRW宇宙中的效应相同。在本文中，我们用三点函数的各种例子来验证这一直觉，三点函数在q^2阶的行为可以用弯曲宇宙中的功率谱来表示。这给出了对单场模型中非高斯性水平的一种简单的替代理解。当模式冻结在比H短的物理尺度k_{ph, f}时，非高斯性总是参数增强：f_{NL} \sim（k_{ph, f} /H）^2。
2013-11-27 astro-ph.CO hep-th
Dark matter production in the early Universe: beyond the thermal WIMP paradigm
LHC对新物理的搜索越来越严格，加上在暗物质搜索中缺乏令人信服的弱相互作用大质量粒子（WIMP）信号，这些都严格限制了许多将热产生的WIMP作为冷暗物质的标准范例的实现。在这篇文章中，我们更一般地审查热和非热产生的暗物质（DM）。人们可以将DM模型分为两大类：一类涉及玻色子相干运动（bosonic coherent motion，WIMP），另一类涉及WIMP。WIMP和WIMP候选者分别需要一些近似的全局对称性和几乎精确的离散对称性。超对称轴子模型是高度动机，因为他们出现了令人信服的和优雅的解决方案的两个微调问题的标准模型：强CP问题和规范层次问题。我们在这里审查非热文物的一般设置，但我们也特别注意到丰富的宇宙学性质的各个方面的混合超对称性/轴子暗物质候选人，可以涉及两个弱相互作用大质量粒子和中微子在交织的方式。我们还简要回顾了一整套替代热和非热DM候选人。
2014-11-02 astro-ph.CO hep-ph
Cartan symmetries and global dynamical systems analysis in a higher-order modified teleparallel theory
在一个高阶修正的远程平行宇宙学理论，我们提出了解析宇宙学的解决方案。特别是我们确定的形式的未知潜在的驱动标量场，使场方程形成一个刘维可积系统。为了确定守恒定律，我们应用了嘉当对称性。此外，从我们的解决方案的启发，玩具模型进行了研究，它表明，它可以描述超新星的数据，而在同一时间在哈勃函数中引入暗物质组件。当额外的物质源是一个僵硬的流体，然后我们展示了如何分析解决方案比安奇我的宇宙可以从我们的分析。最后，我们使用不同于哈勃归一化的变量对场方程进行了全局动力学分析。
2018-06-08 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Consistency analysis of a Dark Matter velocity dependent force as an alternative to the Cosmological Constant
一系列的宇宙学观测证明了宇宙的加速膨胀，对这种现象最有可能的解释是宇宙学常数。考虑到理解基本物理的重要性，研究替代模型是相关的。本文使用数值模拟来测试这种替代模型的一致性。具体来说，这个模型没有宇宙学常数，相反，暗物质粒子有一个与速度平方成比例的额外力，有点让人想起电动力学中的磁力。力的恒定强度是唯一的自由参数。由于自下而上的结构形成创造了宇宙结构，其内部速度色散随时间增加，这个模型可以模拟从宇宙学常数的效果的时间演化。结果表明，力与内速度成线性比例的模型，或速度的三次方或更多成比例的模型不能模拟由宇宙学常数引起的加速膨胀。然而，与速度平方成比例的模型仍然与具有宇宙学模型的宇宙的时间演化相一致。
2021-02-15 astro-ph.CO
