Cosmic Dynamics in the Chameleon Cosmology
本文研究了Friedmann-Robertson-Walker空间中的变色龙宇宙学,该宇宙学使得状态方程(EoS)参数过去大于-1,现在小于-1,满足当前的观测结果。我们还利用远源宇宙学红移的时间演化研究了模型的宇宙学约束,它直接探测了宇宙的膨胀历史。由于宇宙膨胀率的演化,与模型无关的宇宙学红移漂移(CRD)测试预计会经历一个小的,系统的漂移作为时间的函数。该模型得到了试验观测数据的支持。
2011-06-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modeling halo mass functions in chameleon f(R) gravity
在宇宙学尺度上,目前对星团丰度的观测对f(R)引力有最强的约束。这些限制存在于大场极限中,在大场极限中,广义相对论的修正可以通过将标量场的康普顿波长设置为其背景值来正确地建模。然而,这些界限是在边缘的渗透到一个政权,其中的修改成为非线性抑制由于变色龙机制,不能描述这种线性近似。对于未来的约束条件的基础上进行集群丰度的观测,因此,必须始终模型的变色龙效应。我们分析了变色龙f(R)引力中的晕质量函数的描述,使用质量和环境相关的球形坍缩模型结合偏移集理论和唯象拟合N体模拟在LCDM和f(R)引力的情况下。我们的晕质量函数始终结合了变色龙抑制和宇宙学参数的依赖关系,改进了以前的形式主义,并提供了一个重要的扩展N体模拟的应用程序在一致的测试重力与观测敏感的丰富的集群。
2013-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Constraining chameleon models with cosmology
变色龙场可能会在星系团尺度上改变引力,同时在局部恢复广义相对论。本文回顾了非线性宇宙学结构中变色龙修改的签名,比较了不同的技术来模拟它们,总结了观测约束的当前状态,并总结了未来观测的前景约束以及在此过程中开发的分析工具在更一般的标量张量理论中的应用。特别关注的是胡Sawicki和设计师模型的f(R)重力。
2015-01-04 astro-ph.CO gr-qc
How CMB and large-scale structure constrain chameleon interacting dark energy
我们探讨了一个变色龙型的相互作用的暗物质-暗能量的情况下,标量场的示踪最小的有效潜力来源的暗物质密度。我们广泛地讨论了这种耦合对宇宙学观测量的影响,特别是参数简并预计之间出现的模型参数和其他宇宙学参数,然后测试模型对观测的宇宙微波背景(CMB)各向异性和其他宇宙学探测。我们发现,变色龙参数$α$和$β$,分别决定标量场势的斜率和暗物质-暗能量耦合强度,可以约束到$α< 0.17$和$β< 0.19$单独使用CMB数据。特别是后者的参数仅受后期集成萨克斯-沃尔夫效应的约束。增加对局部哈勃膨胀率$H_0$的测量,使$α$的边界收紧了两倍,尽管这种明显的改善可以说是局部测量和从最小$Λ$ CDM模型中的普朗克数据推断出的$H_0$值之间的张力的人为产物。同样的论点也排除了变色龙模型模拟暗辐射成分的可能性,尽管这两种情况之间有着短暂的相似之处,因为它们都推迟了物质辐射相等的时代。基于导出的参数约束,我们讨论了正在进行的和未来的大尺度结构调查的模型可能的签名。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc
The Chameleon Effect in the Jordan Frame of the Brans--Dicke Theory
本文研究Brans-Dicke理论中不同共形框架下的变色龙效应。鉴于在关于这个问题的标准文献中,变色龙几乎完全是在爱因斯坦框架中描述的,这里我们特别注意在约旦和弦框架中对这种效应的描述。结果表明,在一般情况下,地球和太阳系的边界上的质量的BD标量场,和宇宙学起源的界限,是很难调和一次通过一个单一的变色龙潜力。我们指出,在宇宙学的背景下,提供的有效变色龙潜力有一个最小的区域内的恒定密度的物质,布朗-迪克理论转化为广义相对论的宇宙学常数,在该地区。然而,这个结果只能在局部有效。在宇宙学设置德西特-广义相对论是一个全球吸引的布朗-迪克理论只为二次潜力$V(ϕ)=M^2ϕ^2$,或潜力,渐近线到$M^2ϕ^2$。
2015-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Chameleon stars supported by a cosmological scalar field
从宇宙加速膨胀是由一个变色龙标量场驱动的假设出发,从宇宙学的考虑出发,导出了描述宇宙物质含量与标量场直接耦合的函数。在从宇宙学进展到天体物理学尺度的过程中,这个函数被用来估计这种非最小耦合可能对通常(多变)恒星的性质产生的影响,这些恒星的物质可以直接与宇宙学变色龙相互作用。它表明,为了获得的大小和质量的紧凑的配置所支持的变色龙标量场的那些普通的恒星相比,它是必要的,假设的压力的物质内容的宇宙是实质上不同于零。在实验室实验中的非最小耦合的影响的可能表现形式的问题也进行了讨论。
2012-09-20 astro-ph.SR gr-qc
Effect of the Chameleon Scalar Field on Brane Cosmological Evolution
本文研究了一个膜世界模型,其中体块中的引力场同时用度规张量和最小耦合标量场描述。这个标量场被认为是一个具有适当势函数的变色龙。标量场与物质相互作用,并且在两个分量之间存在能量转移。我们找到了一个晚期的渐近解,表现出晚期的加速膨胀。我们还表明,宇宙最近越过幻影屏障没有求助于任何外来物质。我们提供了一些热力学参数,限制了能量转移的方向和额外的维度的动力学。
2017-10-22 gr-qc
Cosmological Solutions of Chameleon Scalar Field Model
本文研究变色龙标量场模型在物质主导和晚期加速阶段的宇宙学解,通过分析不同状态方程参数下的场方程并绘制密度参数演化,发现当动能远小于势能时其行为与ΛCDM模型一致,表明该模型具有现象学可行性。
2023-10-29 gr-qc
The shape dependence of chameleon screening
变色龙标量场可以通过改变它们的质量和局部密度来屏蔽它们相关的第五种力。这些模型是筛选机制的典型例子,并已成为宇宙学调查和地球实验的重要目标。特别是最近有很多兴趣在实验室中寻找变色龙的第五种力量。已知变色龙力在非球形源周围屏蔽较少,但仅在几个简单形状周围的场轮廓是解析已知的。在这项工作中,我们介绍了一个数值代码,解决了周围的任意形状的变色龙场与方位角对称放置在一个球形真空室。我们发现,偏离球面对称可以增加变色龙加速所经历的测试粒子的一个因素的$\sim 3$,和最少的屏蔽对象是那些最小化一些内部尺寸。
2018-03-13 astro-ph.CO gr-qc
A Compendium of Chameleon Constraints
变色龙模型是一个具有屏蔽机制的标量场理论,它解释了宇宙学相关的光标量如何避免太阳系内寻找第五种力的限制。变色龙是一种流行的暗能量候选者,也出现在引力的$f(R)$理论中。虽然变色龙的设计是为了避免历史搜索的第五力,它不是不可观测的,许多努力已经进入确定最好的观测和实验来检测它。这些结果并不总是为相同的模型或相同的语言,一个特殊的问题时,比较天体物理和实验室搜索很难理解哪些区域的参数空间仍然存在。在这里,我们提出了结合约束的变色龙模型从天体物理和实验室搜索的第一次,并确定剩余的窗口参数空间。我们讨论了宇宙学变色龙搜索和未来的小规模探测的影响。
2016-09-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Gravitational couplings in Chameleon models
我们认为宇宙学模型中的暗能量描述的动力学领域配备了变色龙屏蔽机制,这有助于隐藏其影响,在当地密集的地区,并符合太阳系观测。在这些模型中,没有普遍的引力耦合,在这里,我们研究的有效耦合,确定大质量物体之间的力,$G_N$,和引力波的传播,$G_{gw}$。特别是,我们重新审视变色龙屏蔽机制,而不忽视的时间依赖性的银河系环境中的局部区域嵌入,并分析了诱导的时间演化$G_N$和$G_{gw}$,这可以测试与月球激光测距和直接引力波观测。我们明确地显示如何以及为什么这两个耦合一般不同。我们还发现,由于变色龙屏蔽机制的特殊工作方式,它们的时间演化在弱场非相对论近似下被高度抑制。
2020-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Entropy and statefinder diagnosis in chameleon cosmology
在本文中,广义第二定律(GSL)的热力学和熵的背景下,宇宙学模型的反弹行为,如变色龙宇宙学,宇宙的边界被假定为封闭的动态视视界。从热力学的角度出发,为了将宇宙学模型中的热力学参数和几何参数联系起来,我们引入了“熵变率乘以温度”作为与模型无关的热力学状态参数,并结合著名的$\{r,s \}$状态发现器来区分暗能量模型.
2011-06-09 gr-qc
A look into the cosmological consequences of a dark energy model with higher derivatives of $H$ in the framework of Chameleon Brans-Dicke Cosmology
本文在变色龙Brans-Dicke(BD)宇宙学框架下,研究了Granda-Oliveiros截断的暗能量(DE)模型的一些相关宇宙学特征,这是Nojiri-Odintsov全息DE统一幻影暴胀与晚时加速的一个特例.对其中的一些物理量选择一个特殊的变换,我们导出了一些重要的宇宙学物理量,如DE $w_D$的状态方程参数、有效状态方程参数$w_{eff}$、DE $p_D$的压力和减速参数$q$的表达式.此外,我们还研究了无相互作用和相互作用暗区两种情况下的状态探测器参数$r$和$s$,宇宙学参数$j$,$s_{cosmo}$,$l$和$m$以及声速平方$v_s^2$的行为。我们还绘制了我们推导出的量,并计算了它们在$t\rightarrow 0$(即宇宙历史的开始)、$t\rightarrow \infty$(即遥远的未来)和现在(用$t_0$表示)的值。已经根据文献中提供的各种观测值对EoS参数进行了测试。
2019-01-20 gr-qc
Chameleon dark energy models with characteristic signatures
在变色龙暗能量模型中,局部引力约束往往会排除可观测到的宇宙学特征中的参数,我们研究可行的变色龙潜力符合一些最近的观测和实验的界限。一个新的变色龙场势,由f(R)引力的动机,构造可观察到的宇宙学签名都存在于背景演化和扰动的增长率。我们研究了这种势的低红移上物质密度扰动的演化,并表明今天的增长指数gamma_0在与大尺度结构相关的尺度上可以有显着的色散。对于受局部重力检验约束的模型参数,在很低的红移上,γ的变化很大,γ 0甚至可以小于0.2。这为在未来的高精度观测中将这些变色龙模型与λ冷暗物质模型明确区分开提供了可能性。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Variation of Proton-to-Electron Mass Ratio in a Chameleon-Brans-Dicke Theory
School of Advanced Sciences, Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院高等科学学院)
该研究探讨了基本常数同时变化对宇宙加速的影响,通过对比实验室限制和理论推导,揭示了宇宙加速可能源于基本耦合常数的演化。
2026-09-25 gr-qc hep-th
Chameleon dark energy can resolve the Hubble tension
哈勃常数的值之间的直接测量,从各种独立的本地观测和推断的宇宙微波背景与$Λ$冷暗物质模型之间的张力与持久的意义。我们提出了一个晚时间的非均匀的决议表明,耦合到一个本地的物质密度过大的变色龙场可以被困在一个更高的势能密度作为一个有效的宇宙学常数驱动本地的膨胀速度比低物质密度的背景更快。我们在一个玩具模型中说明了这种机制,在这个模型中,只有$20\%$过密度的物质区域足以解决哈勃张力,并且由局部距离阶梯测量的哈勃常数可以通过耦合到大尺度结构调查中观察到的过密度的变色龙来调节。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Chameleons, String Theory and the Swampland
本文提出弦理论渐近区域中由重态密度或轻重态塔平衡产生瞬态宇宙加速的变色龙机制,证明无跨普朗克场偏移时加速不超过 $\mathcal{O}(1)$ 个 $e$-folds,并指出具体弦论嵌入面临挑战。
2024-06-11 gr-qc hep-th
Evolution of the Chameleon Scalar Field in the Early Universe
为了满足从大爆炸核合成(BBN)到今天的粒子质量允许变化的限制,变色龙标量场需要在其宇宙学演化的早期达到其吸引子解。Brax等人(2004)已经证明,在暴胀结束时,变色龙场的某些特定初始条件下,这是可能的。然而,如果变色龙被视为暗能量的天然候选者,那么实现这一点所需的极端微调就会带来一个问题。在这篇文章中,我们重新审视了早期宇宙中变色龙的行为,包括Brax等人提出的电磁耦合。通过求解含有原初磁场的变色龙演化方程,我们发现在暴胀结束时变色龙场的严格初始条件可以放宽,并确定了原初磁场强度的下界.
2012-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting HDE and NADE in Brans-Dicke Chameleon Cosmology
受我们[1]最近工作的启发,我们将这一工作推广到无压暗物质和全息暗能量不单独守恒而是相互作用的情况。研究了具有变色龙标量场的Brans-Dicke理论中相互作用全息暗能量的宇宙学应用。我们发现,在这个模型中,可以构建幻影穿越,如果模型参数选择适当的。我们还对新的年龄暗能量模型进行了研究,计算了一些相关的宇宙学参数及其演化。
2010-12-21 gr-qc hep-th
Dynamics of Supersymmetric Chameleons
研究了一类与冷暗物质费米子耦合的超对称变色龙模型的宇宙动力学。超重力校正确保这些模型在所有感兴趣的天体物理学对象中得到有效筛选,但这并不排除在线性宇宙学尺度上增强重力。我们分析了背景宇宙学,并以封闭形式求解了冷暗物质密度扰动增长的修正方程。利用这一点,我们继续推导出修改后的线性功率谱,其特征在于由两个尺度,地平线大小在物质辐射平等和红移时,变色龙达到其有效电位的最小值。该模型包括一个宇宙学常数的形式的费耶特-伊利奥波洛斯项,出现在晚的时候,由于耦合的变色龙两个带电标量。我们研究的条件下,这导致可行的背景宇宙学,并继续分析偏离LCDM预测的线性制度。我们发现,合理的值在模型的参数空间一般有一个区域,模型的宇宙学是可行的,目前的测量可以重现。一个小的差异,从它的LCDM对应的物质功率谱可以得到在一个较小的子集的参数空间。
2013-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability Analysis in Tachyonic Potential Chameleon cosmology
研究了具有宇宙标度解的速子势变色龙标量场模型吸引子的一般性质。给出了一个获得不动点的解析公式,并讨论了它们的稳定性。该模型预言了一个加速宇宙的动力学状态方程参数与幻影穿越行为。通过对超新星观测数据和蒙特卡罗模拟产生的红移漂移实验数据的最佳拟合,约束了模型的参数。
2011-06-09 gr-qc
No-Go Theorems for Generalized Chameleon Field Theories
变色龙,或其概括,是一个光标量耦合到物质的引力强度,但其表现形式取决于周围的物质密度。一个关键特征是,在高密度环境中抑制其影响的屏蔽机制由局部标量场值决定。在非常一般的条件下,我们证明了两个定理限制其宇宙学的影响:i)这样的标量的康普顿波长可以在目前的宇宙密度最多Mpc,这限制了它的影响,以非线性尺度; ii)的共形因子有关爱因斯坦和约旦框架的比例因子基本上是恒定的最后哈勃时间,这排除了自加速的可能性。这些结果意味着变色龙般的标量场对线性尺度的增长历史的影响可以忽略不计;引用变色龙般的标量来解释宇宙加速的理论依赖于一种形式的暗能量,而不是真正的修正引力效应。我们的分析适用于一个广泛的类变色龙,变色龙和变色龙理论。
2012-08-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Chameleon Field be identified with Quintessence ?
在Einstein-Cartan引力理论的变色龙场,改变其质量依赖于其环境的密度,我们分析了宇宙演化的Friedmann-Einstein方程的膨胀参数$a$只依赖于时间。我们分析的问题,识别的变色龙领域的精髓,即一个典型的标量场负责暗能量动力学和加速宇宙膨胀。我们表明,由于宇宙学常数,有关的遗迹暗能量密度,是由扭转(天体物理学。J.829,47(2016)),变色龙场原则上可能具有某些本质的性质,例如对暗能量动力学和宇宙膨胀的加速甚至对后期加速的影响,但它不能完全与本质等同。
2020-10-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of $Λ$CDM Universe from Noether symmetries in Chameleon gravity
该研究利用Noether对称性约束Chameleon引力的未知函数,获得四组闭式解及守恒定律,进而构造新解析解,在晚期宇宙中无需无压力流体即可重现$\Lambda$CDM模型。
2023-06-21 gr-qc hep-th
Extended Chameleons
我们扩展变色龙模型考虑标量流体理论之间的物质和标量场的耦合可以表示为一个二次有效势与密度依赖的最小值和质量。在这种情况下,我们研究了太阳系引力测试的标量场的影响,并表明,通过这些严格的约束模型仍然可以引起牛顿定律在银河系尺度上的大修改。在这些尺度上,我们分析模型,这可能会导致牛顿定律的维里半径以外的百分比偏差。然后,我们模型的暗物质晕的Navarro-Frenk-White的配置文件,明确地发现,第五种力量可以在一个特定的模型,其中的标量场质量是恒定的,其潜在的最小值与物质密度线性变化的银河系核心周围的大的贡献。在宇宙学的距离,我们发现,这个模型不会改变的增长大尺度结构,因此将最好的测试在星系尺度上,有趣的签名可能会出现在星系旋转曲线。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Moduli Fields as Quintessence and the Chameleon
我们考虑模场不稳定的模型,并发挥精髓的作用。为了逃避引力检验,我们研究了模量表现为变色龙场的可能性。我们发现,对于现实的模量超势,变色龙效应是不够强的,这意味着模量的精髓模型被排除在引力。更一般地说,我们陈述了一个超引力理论的不可行定理,即模型要么表现得像一个纯粹的宇宙学常数,要么违反引力检验
2006-12-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum effects and stability of chameleon cosmology
解释宇宙加速膨胀的一种可能性可能与宇宙学演化标量的存在有关,其质量取决于局部物质密度(变色龙宇宙学)。我们指出,在这种标量张量理论中,物质的量子效应产生了与变色龙标量场相关的共形反常。这种共形反常给变色龙场的运动方程增加了高阶导数项。结果,出现不稳定的主要可能性。这些不稳定性在小曲率下似乎无关紧要,但在引力场较强的区域可能变得危险。
2003-11-10 astro-ph gr-qc hep-th
Notes on the post-Newtonian limit of massive Brans-Dicke theory
本文考虑了有质量Brans-Dicke理论的后牛顿极限,并对$ω=0$情形的后牛顿极限作了一些注记.这种情况在动态上等价于度量$f(R)$理论。如果变色龙机制发生,该理论可以与太阳系实验相兼容。此外,它是已知的,这种机制是因为非线性的场方程中产生的局部曲率相对于背景曲率的largeness。这样,场方程的线性化就失效了。另一方面,当物质与标量场之间存在耦合时,我们知道存在变色龙机制。在Brans-Dicke理论的Jordan框架中,我们没有这样的耦合。但在爱因斯坦框架中,这个理论的行为就像一个变色龙标量场。通过限制我们自己的情况下$ω=0$,我们表明,“变色龙”的行为也可以存在于约旦框架,但它有一个重要的区别相比,变色龙机制。我们还证明了“变色龙”机制存在的条件与后牛顿极限下对应于宇宙尺度上的重标量场和小的有效宇宙学常数的条件是一致的。因此,可以将场方程线性化到后牛顿阶,并且这种线性化与“变色龙”行为的存在没有任何矛盾。
2011-06-11 gr-qc
Signatures of Solar Chameleons in the Earth's Magnetic Field
提出以地球为墙的光穿墙实验,利用太阳变色龙穿过地球后在磁场中转化为X射线光子,由太空望远镜探测,与其他地面实验互补。
2024-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Chameleon Neutron Stars: stability, radial oscillations and scalar radiation in spherical symmetry
标量-张量理论的现象学在大尺度(例如宇宙学)上与广义相对论有很大的不同,它们通常不能通过局部的实验检验(例如在太阳系中),除非它们提出了一个合适的“屏蔽机制”。变色龙屏蔽就是一个例子,它可以在高密度环境中恢复局部广义相对论行为,至少在弱场和准静态结构中是这样。在这里,我们测试的有效性变色龙筛选强场和高度相对论/动力学条件下,进行完全非线性模拟的中子星受到初始扰动,导致他们振荡,甚至崩溃的黑洞。我们证实,屏蔽变色龙星是稳定的足够小的径向振荡,但后者的频谱显示偏离广义相对论的预测。我们还计算了坍缩过程中产生的标量通量的黑洞,并评论其可探测性与未来的引力波干涉仪。
2021-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Notes on the Chameleon Brans-Dicke Gravity
本文考虑一个广义Brans-Dicke模型,其中标量场具有势函数,并且允许与物质扇区非极小耦合。这种反常的引力耦合原则上可以避免模型通过局部引力实验。于是人们通常假设标量场具有变色龙行为,因为它获得了依赖于密度的有效质量。虽然它可以在宇宙学(低密度环境)尺度下采取小的有效质量,但它在太阳系(大密度环境)中具有足够重的质量,然后隐藏重力测试。我们将论证,这种变色龙行为不能普遍实现,并且在很大程度上取决于归因于势和耦合函数的形式。
2014-02-19 gr-qc
SELCIE: A tool for investigating the chameleon field of arbitrary sources
变色龙模型是一种改进的引力理论,它引入了一个额外的标量场,通过共形耦合与物质耦合。这个“变色龙场”拥有一个筛选机制,通过非线性自相互作用项,使该领域的扩散环境中的宇宙学观测值的影响,同时仍然符合当前的本地实验约束。由于自相互作用项,场的运动方程是非线性的,因此难以解析求解。文献中存在的解析解要么是近似解,要么只适用于高度对称的系统。在这项工作中,我们介绍了软件包SELCIE(https://github.com/C-Briddon/SELCIE.git)。该软件包为用户提供了工具来构建任意质量分布系统,然后计算变色龙场方程的相应解。它通过使用有限元法和Picard或Newton非线性求解方法来实现这一点。我们比较了由SELCIE与文献中的分析结果,包括离散和连续的密度分布的结果。我们发现强(分百分比)协议之间的解决方案计算SELCIE和分析解决方案。
2021-10-22 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
Systematic simulations of modified gravity: chameleon models
在这项工作中,我们系统地研究了线性和非线性结构的形成变色龙理论的修改重力,使用一个通用的参数化描述了一个大类的模型,仅使用4个参数。为此,我们修改了N体模拟代码ECOSMOG,对不同的模型和参数值(包括默认的LCDM)进行了总共65次模拟。这些模拟使我们能够探索参数空间的重要部分。我们研究了修正引力对物质功率谱和质量函数的影响,发现了一个丰富而有趣的现象,即使在k~0.05h/Mpc的尺度上,线性分析也不能再现与LCDM范式的差异,因为后者错误地假设引力的修正仅取决于背景物质密度。我们的研究结果表明,变色龙屏蔽机制是显着更有效的比其他机制,如的duplex和duplex,特别是在高密度区域和早期,并可以作为一个指导,以确定部分的变色龙参数空间是宇宙学上有趣的,因此值得进一步研究在未来。
2013-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter Couplings which are Compatible with a Fundamental Theory of Physics
一个标准,以寻求兼容性的任何给定的物质耦合的基本理论的物理学-假设在这里是弦论-的发展。我们称之为“相容性检验”,并将其应用于检验宇宙学场景中常见的各种物质耦合。通过放松文献中常见的几个假设,对克服非引力相互作用的严格限制的“变色龙效应”进行了评述,以探讨自相互作用标量场的变色龙行为。虽然这项研究的结果还远没有得出结论,但这些结果(i)表明,在宇宙学设置中,除了指数(光子)之外的物质耦合不太可能出现,(ii)对我们所知的变色龙图像的有效性提出了合理的怀疑。
2013-09-18 gr-qc
Chameleon dark matter stars
我们考虑静态的,球对称的平衡配置组成的费米子暗物质非最小耦合暗能量的形式的一个精华标量场。我们采用符合宇宙学观测的标量场耦合函数,估计了这种非最小耦合对暗物质致密组态性质的影响。我们表明,所产生的变色龙暗物质恒星的质量和尺寸小于那些没有领域存在的系统。
2013-09-07 astro-ph.SR gr-qc
Constraints on DBI dark energy with chameleon mechanism
Mahidol University(马希托大学);Arbutus Studios(阿努布斯工作室)
利用最新宇宙学观测数据,对包含和不包含变色龙机制的Dirac-Born-Infeld (DBI)标量场模型进行约束,发现DBI场可能缺乏显著自相互作用,且模型相比ΛCDM模型轻微不被偏好。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
K-Chameleon and the Coincidence Problem
本文提出了一个k-本质和变色龙的混合模型,称为k-变色龙。在这个模型中,由于变色龙机制,k-变色龙场和物质(冷暗物质和重子)之间的直接强耦合是允许的。在辐射占优时期,k-变色龙场与背景物质的相互作用可以忽略,因此k-变色龙场的行为与普通k-本质的行为相同。在物质支配开始之后,k-变色龙和物质之间的强耦合极大地改变了普通k-本质的结果。我们发现,在物质主导的时代,只有两种吸引子可能存在:一个是熟悉的{ \bf K}吸引子,另一个是完全{ \em新},称为{ \bf C}吸引子。一旦宇宙被吸引到{ \bf C}吸引子中,k-变色龙$Ω_ϕ$和尘埃物质$Ω_m$的分数能量密度是固定和可比的,宇宙将经历幂律加速膨胀。可以调整模型,使{ \bf K}吸引子不出现。因此,k-变色龙模型提供了宇宙学符合问题的自然解决方案。
2005-02-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Screening Mechanism and Late-time Cosmology: Role of a Chameleon-Brans-Dicke Scalar Field
研究Brans-Dicke理论中标量场通过类似Chameleon的密度依赖有效质量规避局部测试并驱动晚期宇宙加速,观测数据支持Jordan Frame中存在温和的标量-物质相互作用。
2022-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
How chameleons core dwarfs with cusps
标量场的存在,非最小和普遍的耦合到物质可以增强宇宙尺度上的引力,同时恢复太阳附近的广义相对论。在中间状态,运动学推断的质量经历了额外的径向依赖性相对于基本的物质分布,这是由于随着距离银河系中心的距离增加而增加的引力。同样的效应也会影响到晕内的运动学,并导致尖点物质分布呈现出核状。专门的变色龙模型作为一个工作的例子,我们证明了这种效果的跟踪标量场从外围的银河系晕到其内部,同时拟合观测到的速度分散的化学动力学歧视红巨星人口的天炉座和玉夫座矮球体。而在标准重力下,这些观察表明,矮星的物质分布是核心的,我们发现,在变色龙场的存在下,尖形Navarro-Frenk-White轮廓的假设变得与数据完全兼容。重要的是,变色龙模型还预测了两个恒星子组件之间存在的斜率,在牛顿引力中,这将被解释为矮中心的物质耗尽。因此,观察到这种明显的病态情况,可以作为变色龙场或类似的重力修正的存在的确凿证据,而与重子反馈效应无关。一般来说,测量银河系矮星的动态质量分布提供了比从太阳系屏蔽尺度推断的更强的约束,因为它们位于距离晕中心更远的地方。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Holographic dark energy in Brans-Dicke cosmology with chameleon scalar field
本文研究了Brans-Dicke引力中全息暗能量的宇宙学意义。本文利用暗能量的全息模型,得到了在视界球$L$上测量的事件视界所包围的非平坦(封闭)宇宙中全息能量密度的状态方程。我们的分析表明,如果相应地调整模型参数$α$(阶数单位),则可以获得幻影交叉场景。此外,这种行为是通过将Brans-Dicke标量场视为变色龙标量场并采取标量场与物质的非最小耦合来实现的。因此,在Brans Dicke宇宙学框架下,我们可以从非平坦宇宙中的全息暗能量模型中导出类幻影状态方程。
2010-06-02 gr-qc hep-th
Cosmic acceleration and ekpyrotic bounce with Chameleon field
本文研究了变色龙宇宙学中均匀各向同性的平坦Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型。通过考虑标量场与物质之间的非极小耦合,我们提出了一个非奇异的宇宙弹跳方案。宇宙在收缩期最初表现为外爆相,经历了一个非奇异的反弹,然后在膨胀期,它平稳地过渡到减速期,具有物质和辐射占主导地位的阶段。此外,这个减速时代与当今时代的晚期暗能量主导时代平滑地联系在一起。我们使用数值解技术来求解非最小耦合引力方程,以理解模型中标量场以及有效势等其他量的演化。因此,该模型将一种非奇异的、不对称的反弹与当前时代的暗能量时代统一起来。我们研究了弹跳模型的演化过程,并通过对模型参数的约束,使模型与观测结果在状态方程参数上进行了对比。
2022-07-23 gr-qc
Solar system and equivalence principle constraints on f(R) gravity by chameleon approach
我们从太阳系实验结合违反等效原理的实验研究了f(R)暗能量模型的约束条件。当等效标量场自由度的质量在具有高密度的区域中较重时,球对称体具有薄壳,使得通过变色龙机制抑制第五力的有效耦合。本文对最近文献中提出的在R >> R_c中具有渐近形式f(R)=R-lambda R_c [1-(R_c/R)^{2n}]的宇宙学可行模型给出了实验界.从太阳系对后牛顿参数γ的约束,我们得到了n>0.5的界限,而从违反弱等价原理和强等价原理得到的约束给出了n>0.9的界限。这使得找到偏离LambdaCDM宇宙学模型的可能性。对于模型f(R)=R-lambda R_c(R/R_c)^p(0<p<1),最大的约束是p<10^{-10},这表明该模型与LambdaCDM宇宙学很难区分.
2008-03-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Equivalence Principle in Chameleon Models
大多数预测基本常数的时间和/或空间变化的理论也预测了弱等效原理的违反。2004年,Khoury和Weltman提出了所谓的变色龙场,认为它可以帮助避免WEP的实验边界,同时具有重要的宇宙学影响。在本文中,我们将重新审视这些期望在多大程度上继续持有,因为我们进入制度的高精度测试。研究的基础是发展一种新的方法来计算变色龙场引起的两个大质量物体之间的力,该方法考虑了大物体和测试物体对场的影响。我们证实,在薄壳政权的力量并不依赖于非平凡的测试机构的组成,即使当变色龙耦合常数是普遍的。我们还提出了一个简单的标准,能量最小化的基础上,我们用它来确定的近似计算的标量场在两个身体的问题是更好地在每个特定的制度。作为我们的分析的应用程序,我们然后比较两个测试机构的差分加速度与相应的界限从Eötvös型实验。我们考虑两个设置:1)一个基于地球的实验,其中测试体由Be和Al制成; 2)月球激光测距实验。我们发现,对于某些选择的自由参数的变色龙模型的Eötvös参数的预测是大于一些以前的估计。因此,我们对这些自由参数施加了新的约束。我们的分析的一个重要结果是,我们的方法导致变色龙模型的参数空间上的新的约束。
2018-04-05 gr-qc
f(R) Gravity and Chameleon Theories
我们分析了f(R)修改爱因斯坦的引力作为暗能量模型,在光与变色龙理论的联系。f(R)理论以标量-张量理论的形式表述,暗示了标量场与物质的强耦合的存在。这将违反所有关于牛顿定律偏差的引力实验测试。幸运的是,物质依赖质量和薄壳效应的存在允许人们减轻这些限制。薄壳条件也意味着对f(R)理论的宇宙学动力学有很强的限制。因此,我们发现暗能量的状态方程在最近的过去被限制为非常接近-1。我们还研究了f(R)理论在Eot-wash实验中的潜在影响。我们表明,测试机构的薄壳的要求是不够的,以保证从牛顿定律的偏差为零的结果。只要暗能量占宇宙总能量密度的相当大的一部分,我们推导出的约束也禁止任何可测量的暗能量状态方程偏离-1。总之,我们发现,宇宙学和实验室的测试表明,f(R)模型几乎符合一个Lambda-CDM模型在本底水平。
2008-07-01 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical analysis in Chameleon dark energy
本文用H归一化和无量纲变量分析四类Chameleon暗能量模型的相空间与渐近解,表明其可统一涵盖暴胀、辐射、物质主导及未来加速等宇宙演化阶段。
2023-06-06 gr-qc hep-th math-ph
Emergent Cosmological Expansion in Scalar-Tensor Theories of Gravity
本文研究引力标量-张量理论中大尺度宇宙学膨胀的涌现,通过将亚视界时空建模为弱场展开并拼接成均匀各向同性宇宙,发现微扰标量场符合 Friedmann 解,而非微扰变色龙屏蔽机制会导致显著偏离。
2025-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Post-Newtonian parameters and cosmological constant of screened modified gravity
屏蔽修正引力(SMG)是一种具有屏蔽机制的标量-张量理论,它能在高密度环境中产生屏蔽效应,抑制第五种力,通过太阳系实验验证。同时,理论中的标量场势也能驱动晚期宇宙的加速。本文计算了具有一般势$V$和耦合函数$A$的SMG的参数化后牛顿(PPN)参数$γ$和$β$,有效引力常量$G_{\rm eff}$和有效宇宙学常数$Λ$.这些参数对SMG的模型参数和/或源对象的物理性质的依赖性被清楚地呈现。作为这些结果的应用,我们集中在三个具体的SMG理论(变色龙,双光子和双光子模型)。利用这些公式计算了它们的PPN参数和宇宙学常数,并结合太阳系和宇宙学尺度的观测,导出了对模型参数的约束条件。
2016-05-18 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical Tests of Modified Gravity: Constraints from Distance Indicators in the Nearby Universe
我们使用附近宇宙的距离测量来进行新的引力测试,比变色龙理论的其他天体物理测试高出两个数量级。附近的三个距离指示器--造父变星、红巨星分支(TRGB)的尖端恒星和水脉泽--在强度大不相同的引力场中运行。这使得标量-张量引力理论的检验成为可能,因为它们在不同程度上被屏蔽了。从造父变星和TRGB恒星推断的距离改变(在相反的方向)在一个范围内的变色龙引力理论参数远低于宇宙学探测器的灵敏度。利用已发表的数据,我们比较了造父变星和TRGB的距离在10兆秒差距内的未屏蔽的矮星系的样本。作为对照样本,我们使用了一组可比较的筛选星系。我们没有发现这些理论中预期的统一力增强的证据。使用两个参数的模型(耦合强度和背景场值)的描述,我们得到的约束变色龙和变色龙屏蔽方案。特别是,我们表明,f(R)模型的背景场值fR 0以上5e-7被排除在95%的置信水平。我们还比较TRGB和脉泽距离星系NGC 4258作为第二个测试更大的字段值。虽然在我们的研究中有几个近似值和警告,但我们的分析证明了引力测试在局部宇宙中的力量。我们讨论了未来的观察额外的,改进的测试的前景。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
Astrophysical black holes in screened modified gravity
变色龙引力、环境依赖引力和环境依赖引力是三种修正引力模型,其中附加标量自由度的影响在稠密环境中被屏蔽。它们在实验室、宇宙学和天体物理学背景下被广泛研究。在本文中,我们提出了一个初步的调查,是否可以提供额外的限制,通过研究这些标量场周围的黑洞。通过研究静态球对称黑洞的性质,我们发现,非均匀物质分布的存在会导致变色龙和暗子引力的非常数标量分布,但不一定是暗子引力。一个数量级的估计表明,这些配置文件对下落的测试粒子的影响将是次领先相比,引力波,因此观测上具有挑战性的检测。
2014-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tsunamis and Ripples: Effects of Scalar Waves on Screening in the Milky Way
修改后的重力模型,其中包括一个额外的传播自由度通常研究在准静态极限,其中的传播被忽略,和波方程的字段被替换为泊松型方程。最近,有人提出,在模型的背景下,与变色龙-或变色龙型屏蔽,标量波从天体物理或宇宙学事件可能有一个显着的影响,对太阳系的屏蔽,从而使这些模型无效。在这里,我们定量研究标量波的影响,通过求解线性化的波振幅的全场方程。我们发现,即使对于物理上预期的最大振幅的波,波的数量效应通常也是可以忽略的。为了破坏太阳系中的屏蔽,必须通过将源布置在以地球为中心的球形壳中来将大量的波能集中在太阳系上。在变色龙的情况下,我们能够排除传播波对太阳系测试的任何重大影响。
2018-01-23 astro-ph.CO gr-qc
Chameleon Cosmology
宇宙加速膨胀和精细结构常数随时间变化的证据表明,至少存在一个质量为H_0的标量场。如果这样的场存在,那么一般认为它与物质的耦合必须被调整到不自然的小值,以满足等效原理(EP)的测试。在本文中,我们提出了另一种解释,它允许标量场的宇宙演化,同时有耦合的秩序统一的问题。在我们的假设中,场的质量取决于局部物质密度:在地球上(密度高),相互作用范围通常为1 mm,在太阳系中(密度低),相互作用范围通常为10-10^4 AU。满足广义相对论检验的所有当前界限。尽管如此,我们预测,不久的将来,将在太空中测试重力的实验将测量一个有效的牛顿常数,它与地球上的牛顿常数相差一个阶数,以及比目前实验室实验所允许的更强的EP违反。这些结果将构成我们设想的一个确凿证据。
2003-12-01 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological Large-scale Structures beyond Linear Theory in Modified Gravity
在微扰理论中,我们考虑了修正引力对大尺度结构生长的影响。我们发现,修改后的重力模型改变波动的线性增长率也必然会改变,虽然温和,模式耦合的振幅在密度和约化速度场。我们提出了明确的公式来描述这种效果。然后,我们专注于修改后的重力模型,涉及耦合到物质的标量场,特别是变色龙和变色龙,在那里它表明,存在一个过渡尺度周围的存在的额外的标量自由度诱导显着变化的宇宙场的耦合特性。我们得到的幅度,这种效果的现实的双谱模型在树阶水平,发现它们是在DGP模型中获得的幅度相媲美。
2011-02-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Equation of state of dark energy in f(R) gravity
f(R)引力是广义相对论最简单的推广之一,它可以在不引入宇宙学常数的情况下解释加速的宇宙膨胀。转换到爱因斯坦坐标系中,出现了一个新的标量自由度,它与物质场耦合。为了使f(R)理论能够通过广义相对论的定域检验,我们已经知道,具有所谓薄壳解的变色龙机制必须起作用。如果将薄壳层约束应用于宇宙学情形,人们声称暗能量的状态方程参数w必须非常接近-1。我们认为,这是由于不正确的使用泊松方程是有效的,只有在静态的情况下。通过微扰求解正确的Klein-Gordon方程,我们证明了即使w明显偏离-1,也存在薄壳解。
2015-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Searching for scalar gravitational interactions in current and future cosmological data
修正的引力理论通常包含一个与物质相互作用的引力强度的标量场。我们研究的范围和耦合强度的标量引力自由度的约束,使用的一个子集,可以安全地分析在线性微扰理论的当前数据。在MGCAMB中使用标量张量理论的两个功能的比例因子描述的质量和耦合的标量自由度方面的模型独立的实施,我们推导出的$f(R)$,广义变色龙,对称和Dilaton模型的约束。由于目前大多数的大尺度结构数据都来自相对较低的红移,只有有限范围的观测尺度处于线性状态,导致相对较弱的约束。然后,我们进行预测,为未来的大尺度结构调查,如大型综合巡天望远镜(LSST),这将映射一个显着的体积在较高的红移,并表明,它将产生更强的约束在特定的模型中的标量相互作用。我们还进行了主成分分析,并发现,未来的调查应该能够提供严格的约束的标量质量演化的几个本征模。
2015-11-18 astro-ph.CO gr-qc