Do current cosmological observations rule out all Covariant Galileons?
我们重新审视协变伽利略引力的宇宙学鉴于最近的宇宙学数据集，包括弱透镜。作为一种高阶导数理论，协变Galileon模型没有$Λ$ CDM极限，与标准的$Λ$ CDM模型相比，预测的结构形成模式有很大的不同。以前的宇宙学分析表明，这个模型是稍微不利的，但不能完全排除。在这项工作中，我们使用了一个更新的和扩展的数据组合，我们允许更多的自由，在宇宙学，包括一个巨大的中微子部门与三个不同的质量层次。我们使用普朗克测量的宇宙微波背景温度和偏振;重子声振荡测量的BOSS DR 12;本地测量的$H_0$ ;联合光变曲线分析超新星样本;和，第一次，弱引力透镜从KiDS合作。我们发现，为了提供一个合理的拟合，一个非零的中微子质量确实是必要的，但我们没有报告任何相当大的差异之间的三个中微子层次。最后，比较贝叶斯证据的$Λ$ CDM之一表明，在所有考虑的情况下，协变Galileon模型统计排除宇宙学数据。
2018-03-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with an extra scalar field
我们研究是否有可能设计一个“经典的”空间平坦的弹跳宇宙学或静态的，球对称的渐近平坦的洛伦兹虫洞在立方伽利略理论与一个额外的标量场相互作用。我们发现，弹跳模型总是受到梯度不稳定性的困扰，而虫洞背景中总是有鬼。
2017-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Light mass galileons: Cosmological dynamics, mass screening and observational constraints
在本文中，我们研究了符合局部引力约束的轻质量伽利略场的宇宙学可行性。最小的无质量伽利略场L_3= \Box <$（\partial_μ <$）^2需要一个附加项，以便产生一个可行的无鬼的宇宙晚期加速。在作用量中加入（L_4，L_5）-高阶伽利略拉格朗日量，或者考虑轻质量场的伽利略场势，都可以得到所需的宇宙动力学。我们分析了第二种可能性，发现：（1）该模型在非线性伽利略场次占优的区域产生了一个可行的宇宙学;（2）Vainshtein机制在小尺度下起作用，此时非线性效应变得重要，场势的贡献不再显著。此外，所考虑的场的小质量被保护免受强量子校正，从而为系统提供量子稳定性。
2012-10-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining cosmological scaling solutions of a Galileon field
我们研究了一个拉格朗日与立方伽利略项和标准标量场动力学贡献与两个指数势。在这个模型中，伽利略场产生了标度解，其中标量场$ϕ$的密度以与早期物质密度相同的方式标度。这些解决方案是高度感兴趣的，因为标量场可以与粒子物理学的能量标度兼容，并可以减轻重合问题。深入讨论了线性扰动的现象学，包括对观测量的所有相关影响。此外，我们使用普朗克2018年的宇宙微波背景温度-温度和透镜功率谱，来自6dF星系巡天的重子声学振荡测量和SDSS以及Pantheon的Ia型超新星数据，以便对模型的参数进行约束。我们发现，尽管其有趣的现象，我们调查的模型并没有产生一个更好的拟合数据方面的$Λ$ CDM，它似乎并不能缓解高和低红移数据之间的紧张关系。
2022-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenology of the generalized cubic covariant Galileon model and cosmological bounds
我们研究广义立方协变伽利略模型，动力学驱动的暗能量模型内的Horndeski类理论。该模型扩展了立方协变Galileon，包括在K-本质和立方项，仍然允许跟踪器的解决方案的字段衍生物的幂律。我们研究了可行的参数空间的形状强制执行的稳定性条件，其中包括没有鬼，梯度和快子不稳定性和避免在早期的强耦合。本文研究了该模型引起的修正对宇宙微波背景（CMB）、透镜势自相关和物质功率谱等宇宙学观测量的影响。为了实现这一目标，我们使用CMB温度和极化，重子声学振荡（BAO），红移空间畸变（RSD），超新星Ia型（SNIa）和造父变星的数据进行参数估计。仅用宇宙微波背景辐射的数据分析就发现，今天的哈勃参数$H_0$与造父变星在$1σ$的测定结果一致，解决了宇宙学标准模型的著名张力。对CMB、BAO、RSD和SNIa的联合分析，除了通常的上限外，还为中微子质量之和设定了一个下限，即在1 $σ$处的$Σm_ν>0.11$ eV。基于有效$χ_\text{eff}^2$和偏差信息准则的模型选择分析不能清楚地识别出$Λ$ CDM和广义三次协变Galileon之间的统计优势模型，由此得出后者值得进一步研究的结论。
2020-03-19 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
Observational status of the Galileon model general solution from cosmological data and gravitational waves
伽利略模型是一种张量-标量引力理论，它解释了宇宙膨胀的后期加速，没有不稳定性，并在强场极限下恢复了广义相对论。迄今为止，从宇宙学数据中获得的Galileon模型参数的大多数约束都是针对跟踪器解决方案的有限子集得出的，并报告了模型和数据之间的紧张关系。本文首次利用Monte-Carlo马尔可夫链对Galileon模型的一般解进行了探索，该模型与最近的背景观测和线性扰动的宇宙学数据相对抗。作为Galileon模型的代表方案，我们研究了与物质非形式耦合的完整Galileon模型和非耦合的立方Galileon模型。我们发现，完整的Galileon模型的一般解决方案提供了一个很好的适合CMB光谱，而立方Galileon模型没有。当将比较扩展到BAO和SNIa数据时，即使完整Galileon模型的一般解决方案也无法同时为所有数据集提供良好的拟合。如果模型被扩展了一个额外的自由参数，例如活跃中微子质量的总和或CMB透镜谱的归一化，那么紧张局势仍然存在。最后，还讨论了多信使观测的GW 170817的框架中所考虑的方案。引力信号和它的电磁对应物之间的时间延迟计算\textit{a posteriori}在每一个场景的完整的伽利略模型宇宙学拟合链，并发现被排除在这个观察。
2020-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Generalized Galileon Model -- cosmological reconstruction and the Vainshtein mechanism --
给出了广义Galileon模型方程的显式表达式。我们还发展了重建的公式。通过使用这个公式，我们可以明确地构造一个作用，它再现了宇宙膨胀的任意发展。给出了重构解稳定并成为吸引子解的条件。在静态球对称时空中，我们研究了Vainshtein机制在广义Galileon模型中的作用，以及对牛顿定律的修正变得很小。通过适当地选择作用量的形式，可以实现任意球对称的静态几何，这说明解可以有对应于标量场的第四根头发.
2012-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of linear cosmological perturbations and its observational implications in Galileon-type modified gravity
通过引入标量场的非线性导数相互作用，标量-张量引力理论不仅可以解释当前的宇宙加速，而且可以满足太阳系和实验室的约束。这种额外的标量自由度被称为“Galileon”。其基本思想受到DGP膜世界的启发，但我们可以构建一个无幽灵的模型，允许自加速解。我们在伽利略宇宙学中的线性微扰进行了完全相对论分析。虽然Galileon模型可以模拟标准$Λ$ CDM宇宙学的背景演化，但扰动行为却截然不同。结果表明，在早期的度规和伽利略微扰中存在超视界增长模，表明背景是不稳定的。因此，需要微调的伽利略波动的初始条件，以促进一个理想的演变的扰动在早期。假设安全的初始条件，然后我们计算的扰动的后期演化，并讨论在伽利略宇宙学的观测意义。特别地，我们发现在积分的Sachs-Wolfe效应和大尺度结构的互相关中，存在类似于DGP模型正常分支的非线性关系。
2010-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Dynamics of Cuscuta-Galileon Gravity
利用动力系统方法研究了具有势项的库斯库塔-伽利略引力场的宇宙动力学。这个模型是伽利略推广的库斯库顿引力，我们增加了一个潜在的条款，以获得辐射和物质主导的时代的理论。指数势能正确地给出宇宙热历史的顺序，即从辐射主导开始，经过物质主导时代，然后接近de Sitter膨胀阶段。该模型在标量扰动和张量扰动下均不存在鬼点和拉普拉斯不稳定性。我们还讨论了观测对模型参数的约束。事实证明，该模型实际上有三个自由度，而不是原来的cuscuton理论。
2023-03-22 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
Cosmological implications of shift symmetric Galileon field
最近提出的协变Galileon模型\cite{RPgal}，它保留了内部移位对称性的幽灵自由度规制定已被构造。这提出了一个新的结果，因为迄今为止在文献中介绍的协变Galileon模型缺乏完整的Galileon对称性。我们表明，同样的一般程序是适用于所有的Galileon相互作用项和由此产生的幽灵免费Galileon行动尊重内部移位对称性不能预测宇宙的后期时间加速。然而，弱打破移位对称性的协变伽利略拉格朗日，使我们能够包括一个适当的潜在的长期可以解释晚时间加速，根据最近的研究结果在文献中。
2017-08-23 gr-qc hep-th
Cosmological Dynamics and Double Screening of DBI Galileon Gravity
研究了Dirac-Born-Infeld（DBI）Galileon模型的宇宙动力学和屏蔽机制.该模型分为两个区域，一个区域在标量场动力学项前有正号，称为DBI伽利略，另一个区域有负号，称为DBIonic伽利略。我们在没有势项的DBI伽利略模型中找到了de Sitter解和宇宙从辐射主导时代到晚期加速膨胀的演化。在其中一个吸引子中，幽灵和拉普拉斯不稳定性在整个演化过程中消失。我们发现在DBIonic伽利略模型中Vainshtein机制和DBIonic屏蔽机制之间的屏蔽机制是混合的，其中这两种机制之间的尺度变化取决于源的质量。
2019-08-24 gr-qc hep-th
Conditions for the cosmological viability of the most general scalar-tensor theories and their applications to extended Galileon dark energy models
在Horndeski的最一般的标量张量理论与二阶场方程，我们推导出的条件，以避免鬼和拉普拉斯不稳定性与标量，张量和矢量扰动的存在下，两个完美的流体平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）背景。我们的一般性结果对于构造理论上一致的暗能量模型是有用的。我们将我们的公式扩展Galileon模型中的状态方程小于-1的跟踪器的解决方案。我们澄清了允许的参数空间中的鬼和拉普拉斯不稳定性是缺席的，我们在数值上证实，这样的模型确实是宇宙学上可行的。
2011-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological aspects of cubic Galileon massive gravity
立方伽利略引力是de Rham-Gabadadze-Tolly（dRGT）引力理论的发展，它是在Stueckelberg场的空间上破缺的。我们把立方伽利略项看作是一个与引力子场耦合的标量场。我们提出了一个详细的研究这个引力理论的宇宙学方面。我们分析了背景运动方程的自加速解，以解释宇宙的加速膨胀。利用最新的Union2 Type Ia Supernovea（SNIa）数据集，其中包括557个SNIa，我们表明，立方伽利略大质量引力理论与观测是一致的。我们还考察了该模型框架内的张量扰动，得到了引力波色散关系的表达式，并表明它与观测结果是一致的。
2021-10-28 gr-qc hep-th
Cosmological constraints on extended Galileon models
扩展的Galileon模型具有带de Sitter吸引子的跟踪解，在物质主导时期，沿该吸引子，暗能量状态方程为常数，即w_DE = -1-s，其中s为正常数。即使有了这个幻象状态方程，也有可行的参数空间，其中没有鬼和拉普拉斯不稳定性。利用Ia型超新星、宇宙微波背景（CMB）和重子声学振荡的观测数据，我们在背景水平上对追踪器解进行了约束，发现在平坦宇宙中，参数s被约束为s=0.034（-0.034，+0.327）（95%CL）。为了打破模型间的简并性，我们还研究了与宇宙微波背景中的大尺度结构（LSS）和积分Sachs Wolfe（ISW）效应有关的宇宙学密度扰动的演化。我们发现，根据模型参数，LSS和ISW效应是正相关或负相关。然后，可以进一步从ISW-LSS互相关的观测数据以及从物质功率谱来约束可行的参数空间。
2011-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The parameter space in Galileon gravity models
我们提出的第一个约束的完整的参数空间的Galileon修改的引力模型，考虑到宇宙学参数和系数，指定额外的条款在拉格朗日由于Galileon场，我们称之为Galileon参数。我们使用最新的宇宙微波背景测量，随着超新星和重子声振荡的距离测量，执行9维参数空间的蒙特卡罗马尔可夫链探索。与标准重力相比，伽利略模型中的积分萨克斯-沃尔夫信号可能非常不同，因此必须使用完整的CMB数据，而不是CMB距离先验。我们证明，有意义的约束是唯一可能的Galileon参数空间后，利用缩放退化。我们发现Galileon模型比标准的Λ-冷暗物质模型能更好地拟合WMAP 9年的结果，但是一旦包含较低的红移距离测量，总体上给出的拟合稍差。在伽利略模型中，最佳拟合的宇宙学参数（如物质密度、标量谱指数、涨落幅度）与ΛCDM相比可以相差2σ以上。我们强调其他潜在的限制Galileon模型使用星系聚类和弱透镜测量。
2013-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Instability of the cosmological DBI-Galileon in the non-relativistic limit
该研究针对晚期宇宙学背景下的DBI-Galileon模型非相对论极限展开分析，证明其可表述为平移对称Horndeski理论，但发现其标量与张量微扰存在鬼场导致的真空致命不稳定性，并指出了引发该不稳定性的竞争Horndeski项。
2023-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical systems analysis of the cubic galileon beyond the exponential potential and the cosmological analogue of the vDVZ discontinuity
在本文中，我们推广了以前在\cite{rtgui}中研究的立方伽利略模型的动力系统分析，包括自相互作用势超过指数。它将被证明，一致的\cite{rtgui}的结果，伽利略真空的立方自相互作用明显地修改了后期宇宙动力学的幻影般的吸引子的存在（在其他超加速的解决方案，在本调查中不感兴趣）。相反，在存在背景物质的情况下，晚期宇宙动力学实际上仍然与标准的精髓场景相同。这意味着我们不能通过将物质能量密度（和压力）设为零，从更一般的具有背景物质的立方精粹中连续地恢复立方伽利略真空。这恰好是一种宇宙学vDVZ不连续性，可以通过宇宙学版本的Vainshtein屏蔽机制来避免。
2018-06-16 gr-qc hep-th
Dynamical Analysis of an Integrable Cubic Galileon Cosmological Model
最近，在假定场方程在点变换作用下不变的条件下，导出了一个立方伽利略宇宙模型。立方伽利略模型承认第二守恒定律，这意味着场方程形成一个可积系统。本文的主要工作是对这一可积模型的临界点进行分析。为了进行分析，我们对与哈勃归一化不同的无量纲变量进行了研究。在研究三次项引起的引力效应时，导出了新的临界点。
2017-05-31 gr-qc hep-th math-ph
Cosmological constraints on Galileon dark energy with broken shift symmetry
University of Oxford（牛津大学）
利用最新宇宙学数据（DESI DR2 BAO、DESY5/Union3/Pantheon+超新星、Planck/ACT CMB）对破缺伽利略平移对称性的三次伽利略理论进行贝叶斯分析，发现其统计上显著优于宇宙学常数模型（贝叶斯因子log B≈6.5），但存在严重的辅助引力效应。
2026-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Constraints on Minimal Cubic Galileon Models in Teleparallel Gravity
School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；University of Tashkent for Applied Sciences（塔什干应用科学大学）；Department of Physics, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学物理系）；Center for Astronomy and Astrophysics, Center for Field Theory and Particle Physics and Department of Physics, Fudan University（复旦大学天文与天体物理中心、场论与粒子物理中心及物理系）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究院）；Institute of Space Sciences and Astronomy, University of Malta（马耳他大学空间科学与天文研究所）；Department of Physics, University of Malta（马耳他大学物理系）
在遥平行引力框架下，利用超新星、宇宙计时器、SH0ES和重子声学振荡数据约束三次伽利略宇宙学模型，发现二次势固定b1模型拟合最优，但BIC仍偏好ΛCDM。
2026-06-19 gr-qc
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
DBI Galileon in the Effective Field Theory of Inflation: Orthogonal non-Gaussianities and constraints from the Trispectrum
很少有明确的暴胀场景是已知的，以产生一个大的双谱的正交形状。在DBI作用量中加入诱导引力项的狄拉克-玻恩-因费尔德-伽利略膨胀就是这样一个模型。我们用暴胀的有效场论的语言来表述它，方法是确定支配它的宇宙学涨落行为的么正规范算符。我们展示了如何恢复，而很容易从它的功率谱和双谱，我们以前使用标准的宇宙学扰动理论计算。我们推动我们的计算，以确定四阶的行动和三谱，在k-膨胀中出现的形状缺席，由于高阶导数算子的存在。最后，我们讨论了目前的观测界的双谱和三谱的组合约束设置在这个模型上。
2013-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupled and uncoupled early dark energy, massive neutrinos and the cosmological tensions
某些宇宙学模型在复合前时期的特定窗口中具有不可忽略的暗能量部分，能够非常有效地缓解哈勃张力，同时保持对用于构建宇宙逆距离阶梯的数据的良好描述。社区中有一个关于这些模型是否增强了物质波动的力量的激烈讨论，导致{ \it de facto}与大尺度结构测量的紧张关系恶化。我们在几个早期的暗能量（EDE）模型的背景下解决这个关键问题，在某些情况下也考虑了暗能量和暗物质之间的耦合，以及大质量中微子的影响。我们使用普朗克2018年的可能性，万神殿汇编中的Ia型超新星和重子声学振荡的数据来拟合它们。我们发现，超轻轴子类（XNUMX）EDE实际上可以减轻$H_0$紧张不增加$σ_{12}$的值相对于那些发现在$Λ$ CDM，而指数势的EDE不具有任何影响的紧张局势。暗区的耦合倾向于增强物质的聚集，并且数据限制了大量中微子的影响，因为它们质量总和的上限太接近标准模型中获得的上限。我们发现，在最好的情况下，即在100，哈勃张力减少到$\sim 2σ$。
2022-10-24 astro-ph.CO gr-qc
Time-dependent spherically symmetric covariant Galileons
在测试标量场近似下，研究了弯曲时空中存在物质源的立方协变Galileon模型的球对称解。我们证明了由于Galileon-引力子动力学编织，Galileon场的宇宙时间演化引起了诱导的物质-标量耦合，因此即使裸物质-标量耦合常数为零，Galileon场的解也是非平凡的.局部解关键地取决于渐近边界条件，并且特别地，Minkowski和de Sitter渐近性对应于解的不同分支。我们研究这些解决方案的稳定性，即，适定性的柯西问题和正能量的标量和张量扰动，对角化的自旋2和自旋0自由度的动力学项。此外，我们发现，在存在的伽利略场的宇宙学时间演化，其动力学混合与引力子导致摩擦力，从而有效地阻尼物质内的标量扰动。
2013-02-15 gr-qc hep-th
Global asymptotic dynamics of the cubic galileon interacting with dark matter
在这篇论文中，我们对与暗物质非最小耦合的立方伽利略模型进行了深入的动力学系统分析。三类著名的相互作用模型被认为是暗组分之间的能量交换是一个函数的暗物质密度和暗能量密度：$Q_1=3αHρ_m$，$Q_2=3βρ_m\dotϕ$和$Q_3=3 εH ρ_ϕ$，分别。在均匀各向同性背景下，我们能够证明指数势模型的全局渐近动力学。宇宙学的影响，建议的方案进行了探讨，它被发现，除了出现新的平衡配置，不出现在非相互作用的立方伽利略模型，也没有在相互作用的quintessence模型，有一个显着的影响，通过修改的临界点的稳定性的非最小耦合。由此产生的宇宙学场景提供了宇宙膨胀的大爆炸起源，暴胀膨胀的早期瞬态阶段，以及宇宙的物质尺度后期稳定状态，以及其他宇宙学兴趣较小的解决方案。这项工作将先前对耦合暗能量的研究扩展到更广泛的引力理论。
2023-03-07 gr-qc
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
Constraints on a cubic Galileon disformally coupled to Standard Model matter
我们考虑标准模型物质和立方伽利略标量扇区之间的非形式耦合，假设它是解决宇宙学常数问题的其他物理学的残余，而不是解决方案本身。这使得伽利略标量携带的能量密度足够小，从而避免了积分萨克斯-沃尔夫效应的严格约束，否则就会排除立方伽利略理论。虽然与非正式耦合的模型不表现出屏蔽，我们发现有一个“屏蔽样”的现象，其中的能量密度进行的Galileon标量被抑制在物质统治时，二次和三次Galileon运营商都是相关的，二次部门有一个稳定的动力学项。在非形式耦合的情况下，我们得到了麦克斯韦方程组的3+1显式形式，以及控制电磁波的波动方程。已知非正式耦合会产生一个小质量，改变它们的传播速度。我们使用WKB近似来研究该理论中的电磁波，并表明，尽管LIGO/Virgo天文台最近的限制将电磁辐射和引力辐射之间的传播速度差异限制在大约1分之$10^{15}$，非正式耦合太弱，以至于不能被诸如GW 170817之类的事件或不同波长的电磁辐射的色散所约束。波长
2022-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Consistency of Cubic Galileon Cosmology: Model-Independent Bounds from Background Expansion and Perturbative Analyses
我们重新审视宇宙动力学的立方伽利略模型在最近提出的模型独立的分析万神殿超新星的数据。在背景水平上，它被证明是与数据兼容的，并且优于标准的精髓模型。此外，该模型被证明是符合trans-Planckian审查猜想（以及其他沼泽地approximatures）。结果表明，对于给定的参数化，该模型未能满足来自Pantheon数据集的线性扰动水平上的重建生长指数的界限。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statefinder hierarchy of bimetric and galileon models for concordance cosmology
本文利用Statefinder层次方法区分了应用于宇宙晚期膨胀的质量引力双度规理论、伽利略修正引力模型和DGP模型。我们还使用Statefinder对{r，s}和{r，q}对双度量模型和DGP模型进行了比较。结果表明，Statefinder诊断可以区分ΛCDM和上述暗能量宇宙学模型，最后证明Statefinder S2是ΛCDM和修正引力模型的一个很好的判别式.
2013-10-01 gr-qc
Modified gravity a la Galileon: Late time cosmic acceleration and observational constraints
在本文中，我们研究了四阶伽利略引力的宇宙学后果。我们进行了详细的调查的基本动力学和证明的稳定性的一个德西特阶段。稳定的de Sitter相包含Galileon场$π$，其是时间的增函数（\dot π>0）。使用所需的第五力，超新星，BAO和CMB数据的抑制，我们约束模型的参数。我们发现，$π$物质耦合参数$β$被限制到小的数值，使$β$ <0.02。我们还证明了作用量（c_3，c_4）中的三阶和四阶参数不是独立的，并在合理的假设下得到了它们的约束。我们研究了该模型的生长历史，发现亚视界近似对该模型是不允许的。我们证明了四阶Galileon引力中线性扰动的强尺度依赖性。
2010-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cosmology of a Lorentz violating Galileon theory
我们通过打破引力理论与伽利略型标量场耦合的洛伦兹不变性，修正了标量爱因斯坦-以太理论。这是通过在作用量中引入拉格朗日乘子项来完成的，从而确保标量场的梯度是类时的，具有单位范数。该理论也可以被认为是模拟暗物质理论的扩展，通过增加一些衍生的自相互作用的作用，这使得运动方程在时间导数上最多保持二阶。详细讨论了该模型的宇宙学意义。特别是，对于无压力重子物质，我们表明，宇宙经历了一个晚时间加速。本文还探讨了标量场与能量动量张量迹之间特殊耦合的宇宙学意义。
2015-05-26 gr-qc hep-th
Linear perturbations in Galileon gravity models
本文研究了线性微扰体系中Galileon修正引力模型的宇宙学。我们用两种不同的方法导出了完全协变和规范不变的扰动场方程，得到了一致的结果，并用修改后的{ \tt CAMB}程序求解了它们.我们发现，除了修改的背景膨胀的历史，从而改变了宇宙微波背景（CMB）的功率谱的声学峰的位置，伽利略场可以从早期强烈集群，并导致外尔引力势增长，而不是衰减，在后期。这通过修正的积分萨克斯-沃尔夫效应在低$l$ CMB功率谱中留下了清晰的特征，强烈增强了物质密度扰动的线性增长，并对其他宇宙学信号如弱透镜和密度波动的功率谱做出了独特的预测。准静态近似的工作相当不错，从小到近地平线尺度。我们表明，Galileon模型显示了丰富的现象，由于大的参数空间和模型预测的Galileon参数的敏感依赖。我们的研究结果表明，一些Galileon模型已经排除了目前的数据和未来更高的意义星系聚类，ISW和透镜测量将放置强有力的约束Galileon重力。
2013-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Self-Accelerating Universe in Galileon Cosmology
我们提出了一个宇宙学模型的解决方案，自加速在后期没有鬼不稳定性的小尺度上的迹象。该模型是Brans-Dicke（BD）理论的自然延伸，包括非线性导数相互作用，它出现在具有伽利略位移对称性的理论中。自加速宇宙的存在需要一个负的BD参数，但由于非线性项，解周围的小波动在小尺度上是稳定的。广义相对论在早期和小尺度上通过这种经由万施泰因机制的非线性相互作用得以恢复。在后期，引力被强烈地修改，背景宇宙学表现出类似幻影的行为，结构形成的增长速度加快。因此，这个模型在宇宙学观测中留下了不同的特征，它可以与标准的$Λ$ CDM宇宙学区分开来。
2009-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
DBI Galileons in the Einstein Frame: Local Gravity and Cosmology
它表明，非正式耦合理论中的引力部门的爱因斯坦-希尔伯特形式是相当于一个四次DBI伽利略拉格朗日，具有非线性高阶导数的相互作用，因此允许的Vainshtein效应。这个爱因斯坦框架描述大大简化了动力学方程，并突出了不同项的作用。在这个描述中，对高密度非相对论环境的研究揭示了非形式屏蔽机制的存在，而对静态真空配置的研究揭示了Vainshtein半径的存在，渐近解在该半径处破裂。与物质的非形式耦合也允许暗能量模型的构建，其行为不同于共形耦合模型，并在宇宙尺度上对大尺度结构的生长引入新的影响，标量力不被屏蔽。我们详细考虑了一个简单的非形式耦合暗物质模型，其中标准模型粒子遵循引力度规的测地线，只有暗物质受非形式标量场的影响。这个特殊的模型与线性扰动状态下的观测不相容。尽管如此，非形式耦合理论提供了足够的自由来构建现实的宇宙学场景，这些场景可以通过特征签名与标准模型区分开来。
2013-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new type of second order cosmological lagrangians
我们研究了伽利略引力和遥平行引力之间可能的联系。我们还提出了一种新的二阶宇宙学拉格朗日量，并研究了它的一些性质。
2013-03-19 gr-qc
Fully stable cosmological solutions with a non-singular classical bounce
我们最近展示了如何使用立方Galileon作用来构建经典宇宙学解，这些解进入收缩零能量条件（NEC）违反阶段，在标度因子的有限值处反弹，并退出扩展NEC满足阶段，而不会遇到任何奇点或病态。这些示例的缺点是在NEC违反阶段之前或之后的某个时间遇到奇异行为。在这封信中，我们表明，它是可能的，以规避这个问题，我们的方法扩展到行动，包括下一个订单${\cal L}_4$ Galileon相互作用。使用这种方法，我们构建非奇异的经典弹跳宇宙学的解决方案，是非病态的所有时间。
2020-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical system analysis in modified Galileon cosmology
本文通过修正伽利略宇宙学中的相空间分析，研究了耦合标量场和势函数的临界点及其稳定性，发现暗能量主导的稳定临界点对应宇宙晚期加速膨胀，并用哈勃率和超新星数据验证了结果。
2024-11-08 gr-qc hep-th
Cosmology of the interacting Cubic Galileon
我们考虑立方伽利略场模型与暗物质相互作用的宇宙动力学，其中宇宙暗区之间的相互作用与哈勃参数和暗能量密度成正比。背景场方程被转换成一个自治的动力系统的一阶方程使用适当的无量纲变量。利用特征值法确定了不动点并分析了其稳定性。不动点的稳定性分析以及避免鬼点和Laplacian不稳定性的稳定性分析都隐含着负的耦合参数。我们发现一个吸引子不动点的de Sitter阶段，并构造一个近似的跟踪器的解决方案，这是一个很好的近似，模仿的背景宇宙演化通过数值求解自治系统的方程。此外，我们还进行了状态探测器和Om诊断，并证明了在适当的耦合常数和初始条件下，状态探测器参数相空间中的轨迹向对应于Λ CDM模型的稳定状态演化.与观测到的距离模量和哈勃参数数据集的比较清楚地表明，相互作用立方模型的宇宙动力学是兼容的暗扇区之间的相互作用的存在。
2018-06-29 gr-qc
Observational constraints on Galileon cosmology
我们研究了具有五个协变拉格朗日量的协变伽利略场的宇宙学，并将这一理论与最新的宇宙学探测：Ia型超新星数据（宪法和联盟2集），宇宙微波背景（WMAP 7）和重子声学振荡（SDSS 7）。在具有晚期德西特吸引子的伽利略宇宙学中，有一个跟踪器将具有不同初始条件的解吸引到一个共同的轨道上。包括宇宙曲率K，我们将观测约束放在两个不同的情况下：（i）跟踪器，和（ii）运动方程的一般解。我们发现，跟踪器解可以与单个观测数据一致，但它是不利的组合数据分析。当考虑到非零曲率参数时，一般的解决方案表现得很好，但赤池和贝叶斯信息准则表明，它们并不特别有利于LCDM模型。
2010-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Positivity bounds from multiple vacua and their cosmological consequences
正性界限--由紫外线中的么正性、因果性和定域性等基本公理对任何低能有效场论施加的约束--最近被用来约束与宇宙学相关的各种有效场论。然而，到目前为止，大多数这些边界都假设存在一个单一的洛伦兹不变真空，其中所有场的期望值为零，而在许多宇宙学相关的模型中，情况并非如此。我们探索的方法来克服这个限制，通过调查一个简单的例子模型，协变Galileon，它拥有一个单参数的家庭洛伦兹不变的真空，以及多个助推器打破真空。这些真空都有一个相应的一套积极的界限，我们展示了如何一个特定的（超越前向极限）的界限可以用来映射出的参数空间，根据真空可能会坚持在紫外线理论，发现在一般情况下，有区域中没有，一个或多个有效场论真空可以是一致的么正性，因果关系和本地化的紫外线。最后，我们讨论了这个地图和宇宙学观测之间的相互作用。我们发现，观测青睐的参数空间区域是不兼容的一大类真空，相反，特定的助推打破真空将意味着积极的边界，排除否则观测青睐的宇宙学。我们还确定了一个特定的助推打破真空，这是“最接近”的宇宙学背景，并表明，特定的正性约束，我们认为减少了否则宇宙学青睐的区域Galileon参数空间高达$70 \%$，排除了绝大多数的宇宙学与一个积极的系数立方Galileon的过程中。
2022-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical implementation of the Cubic Galileon model in PINOCCHIO
我们提出了一个微扰处理的非线性星系团簇的背景下，立方Galileon修改的重力模型，在第二阶拉格朗日微扰理论和扩展的椭球崩溃，包括Vainshtein筛选。我们在数值上实现这样的处方在近似PINOCCHIO代码，并使用它来生成实现的物质密度场和晕目录与不同的处方椭球崩溃。我们研究了三种不同的近似在计算坍缩时间时对晕质量函数、晕偏置和物质功率谱的影响。在晕质量函数中，修正的重力效应和屏蔽效应在高质量端都是显著的，与其他MG模型的结果相似。我们进行比较与N体模拟，以评估我们的方法的有效性，并表明，我们可以重现相同的趋势，在模拟中观察到的所有数量考虑。通过对PINOCCHIO的分组算法进行简单的修改以考虑重力修改，并且不需要重新校准算法，我们证明了我们可以以良好的精度再现模拟的线性晕偏差和轻度非线性物质功率谱，特别是对于Vainshtein筛选的实施。我们强调，虽然近似，我们的方法是数量级的速度比一个完整的N体模拟，使其成为快速生成大套晕目录的宇宙学观测的最佳工具。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc
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
Cuscuta-Galileon cosmology: Dynamics, gravitational "constant"s and the Hubble Constant
我们讨论宇宙学的基础上库斯库塔-伽利略引力理论，它只保留两个自由度。虽然不存在额外的自由度，但引入标量场的势改变了动力学。标量场完全由物质场决定。以指数势为例，讨论了宇宙动力学。在有效弗里德曼方程中出现的引力“常数”$G_{\rm F}$变为与时间有关。我们还介绍了如何构建一个潜在的，当我们知道的哈勃参数的演变。当我们假设背景演化为$Λ$ CDM宇宙学时，我们发现了潜在的形式。然后，我们分析的密度扰动，该方程的特点是只有一个变化的引力“常数”$G_{\rm eff}$，这也成为时间依赖性。从大爆炸核合成的约束和引力常量时变的约束等观测约束出发，对模型中的参数进行了约束。考虑到有效弗里德曼方程中引力常量的时间依赖性，我们可能有机会解释哈勃张力问题。
2022-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints and phenomenology of a beyond-Horndeski model
我们在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi理论框架下研究了一个特定的暗能量模型的观测约束，该理论将Galileon鬼凝聚（GGC）扩展到超越Horndeski理论的领域.在这个模型中，我们表明，普朗克宇宙微波背景（CMB）的数据，结合重子声学振荡，Ia型超新星，和红移空间扭曲的数据集，给出了紧的上限$|α_{\rm H}^{(0)}| \le {\cal O}(10^{-6})$今天的超越Horndeski（BH）参数$α_{\rm H}$。这主要归因于宇宙学背景的早期变化和暗能量密度中$α_{\rm H}$占优势所引起的扰动引起的CMB声峰的移动。与$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型相比，BH模型抑制了由于立方伽利略子的存在而导致的大尺度积分萨克斯-沃尔夫（ISW）尾，并由于背景演化的不同而修正了小尺度CMB功率谱.我们发现，BH模型考虑适合的数据比$Λ$ CDM根据$χ^2$统计，但偏差信息准则（DIC）略倾向于后者。假设我们的BH模型与$α_{\rm H}=0$（即，GGC模型）比$Λ$ CDM更受青睐，即使是DIC，在当前的观测中也没有偏离Horndeski理论的特殊特征。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Stability of nonsingular cosmologies in Galileon models with torsion. A no-go theorem for eternal subluminality
该研究将伽利略模型非奇异宇宙学的不可行定理推广至含挠率时空，证明在额外假设引力子亚光速下仍成立，但短暂超光速阶段（$c_g\geq\sqrt{2}c$）可构造全时间稳定且非奇异的反弹宇宙模型。
2024-02-05 gr-qc hep-th
Radial Solutions of Multi-Field de Sitter Galileons
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究SO(N)不变多场德西特伽利略理论中的静态球对称屏蔽解，分析宇宙视界和强耦合半径的影响，并比较德西特与反德西特情况。
2026-07-01 gr-qc hep-th
