Late-time acceleration in the coupled Cubic Galileon models
我们研究了包含线性势的线性和二次耦合立方Galileon模型。这些模型可以解释后期加速。在这些情况下,我们需要两个状态方程参数,即本征状态方程和有效状态方程,来检验宇宙是否在加速,因为冷暗物质和伽利略粒子之间存在耦合。事实证明,未来没有从加速阶段到幻影阶段的过渡。
2013-11-18 astro-ph.CO gr-qc
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
Supersymmetric Cubic Galileons Have Ghosts
伽利略子是一个真正的标量,但承认二阶运动方程的高导数理论。它们在暗能量模型和早期宇宙学中有着有趣的应用,并被证明是作为弦论中膜动力学的描述而出现的。本文详细研究了三次Galileon拉格朗日量的全局N=1超对称扩张的玻色扇区。超对称性要求伽利略标量现在与第二个实标量场配对。我们证明,这第二标量的存在导致运动方程变得高于二阶,从而导致鬼的外观。我们还分析了能量尺度,在有效场论的描述,鬼可以驯服。
2013-06-20 astro-ph.CO hep-th
Light mass galileon and late time acceleration of the Universe
通过引入场势,考虑拉格朗日量中最低阶的Galileon项$(\partial_μ ϕ)^2 \Boxϕ$,研究了Galileon标量场模型。我们使用Statefinder层次结构来区分轻质量伽利略模型与不同的潜力之间的$Λ$ CDM行为。将$Om$诊断应用于宇宙动力学,并利用SN+Hubble+BAO数据研究了观测约束对模型参数的影响。
2015-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Superluminality in the Bi- and Multi- Galileon
我们重新探索的双和多伽利略模型与平凡的渐近条件在无穷远,并表明超光速波动的传播是这些理论的一个共同的和不可避免的功能,不像以前在文献中声称。我们表明,所有的多Galileon理论包含一个立方Galileon长期表现出超光速在大距离从一个点源,即使立方Galileon是不存在的,人们总是可以找到明智的物质分布,其中有超光速模式在大距离。在双Galileon的情况下,我们明确表明,总是有超光速模式周围的点源,即使立方Galileon不存在。最后,我们简要评论的可能性,避免superluminatives修改渐近条件在无穷远。
2013-05-02 astro-ph.CO hep-th
Quantum corrections for the cubic Galileon in the covariant language
我们提出了第一次明确的阐述内的立方伽利略理论的量子校正,包括量子引力的影响,在背景和规范不变的方式,采用场重参数化方法的协变有效作用在1圈。我们表明,考虑引力效应结合非线性衍生结构的理论揭示了新的相互作用在微扰水平,这表现为更高的运营商在相关的有效行动,其相关性是由适当的比例控制的宇宙学真空和伽利略质量尺度。在这种情况下的协变方法的意义和概念进行了讨论,而所有的计算都明确提出。
2016-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Late time acceleration in a slow moving galileon field
在本文中,我们研究了一个缓慢移动的伽利略场在一个潜在的宇宙学的可行性。拉格朗日$\cal{L}$ $ =-\frac{1}{2}g^{μν}π_{;μ}π_{;ν} +\frac{G^{μν}}{2M^2}π_{;μ}π_{;ν}$尊重弯曲时空中的伽利略对称性。我们进行了详细的调查,这个拉格朗日与爱因斯坦-希尔伯特项和潜在的动力学。我们证明,该模型可以产生一个可行的鬼自由宇宙后期时间加速。此外,我们还研究了该模型的宇宙学扰动,发现该模型在早期给出了不同的BBN约束。我们还对模型进行了观测分析,并利用生长、Ia型超新星(SNIa)、重子声学振荡(BAO)和宇宙微波背景(CMB)的观测数据对理论参数进行了约束。
2013-05-10 astro-ph.CO
Observed galaxy power spectrum in cubic Galileon model
本文研究了广义相对论修正对保持移对称性的立方Galileon模型解冻类星系功率谱的影响。在这种情况下,观测到的星系功率谱不同于标准物质功率谱,主要是由于红移空间畸变(RSD)因子和相对论效应。RSD项在较大和较小尺度上都增强了物质功率谱,而相对论项仅在较大尺度上进一步增强了物质功率谱。与$Λ$ CDM相比,观测到的星系功率谱在大尺度上总是受到抑制,尽管这种抑制与典型的quintessence方案相比总是很小。
2017-06-02 astro-ph.CO gr-qc
DBI Galileon and Late time acceleration of the universe
我们考虑嵌入在1+4维最大对称Minkowski背景中的1+3维最大对称Minkowski膜。得到的1+3维有效场论是DBI(Dirac-Born-Infeld)Galileon型的。我们用这个模型来研究宇宙的晚期加速。我们研究了该模型与和谐ΛCDM行为的偏差。最后,我们使用各种观测数据对模型参数进行了约束。
2012-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Relativistic stars in a cubic Galileon Universe
我们研究相对论性恒星的Hordenski理论,逃避引力波的约束,并表现出Vainshtein机制,专注于一个模型的基础上的三次伽利略拉格朗日。本文导出了具有线性时间依赖性的渐近de Sitter时空中静态球对称物体的标量场分布。外部解与文献中找到的黑洞解相匹配。由于万施泰因机制,只要恒星的半径小于万施泰因半径,恒星的结构就与广义相对论中具有相同中心密度的恒星结构没有区别。另一方面,标量场在Vainshtein半径之外不被抑制。这些解除了恒星的质量外,还有一个额外的积分常数。
2019-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Spherical Collapse in covariant Galileon theory
在本文中,我们研究的背景下,最近推出的伽利略场论的球形物质过密度的演变。我们的分析认为,在四维完全协变拉格朗日。这个理论由一个势项和一个标准动力学项、一个立方动力学项和两个附加项组成,其中包括伽利略子和度规之间的耦合,以保持伽利略子在弯曲时空中的原始性质。在这里,我们扩展了以前的研究,认为这两个精髓和立方条款,通过集中在最后两个条款的作用。我们考虑的背景演变是由跟踪器解决方案驱动的。研究标量扰动的非线性政权,我们发现的参数模型的约束。我们将展示新的条款如何有助于崩溃阶段,以及它们如何修改物理参数,如线性化密度对比度和维里过密度。结果表明,伽利略基本上修改了坍缩的动力学,从而使之有可能在观测上约束这个理论的参数。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
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
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
Non-linear power spectrum and forecasts for Generalized Cubic Covariant Galileon
本研究针对下一代巡天对非线性尺度物质功率谱的建模需求,提出广义三次协变伽利略子模型的晕模型反应框架,修改ReACT软件验证精度后,分析模型修正的非线性效应并给出参数约束预测,证实非线性修正的关键作用。
2024-04-17 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
Proca-stinated Cosmology I: A N-body code for the vector Galileon
我们研究了广义Proca理论中的大尺度结构的非线性增长,其中自相互作用的大质量矢量场起着驱动宇宙膨胀加速的作用。专注于Proca拉格朗日在立方阶-立方矢量Galileon模型-我们推导出简化的重力方程,以及在弱场和准静态近似下的矢量场的纵向和横向模式,并实现它们在修改后的版本的ECOSMOG N体代码。我们的模拟结合了Vainshtein屏蔽效应,它调和了由三次矢量Galileon模型的纵向模式传播的第五种力与当地的重力测试。结果证实,对于模拟探测的所有尺度,在现实的宇宙学设置中,横模对结构形成的影响可以忽略不计。众所周知,在这个模型中,第五种力的强度由一个自由模型参数控制,我们将其表示为β_3。通过对不同β_3值的宇宙学模拟,我们发现这个参数也决定了Vainshtein屏蔽的有效性。当β_3趋于零时,该模型的行为与立方标量Galileon完全相同,其中第五种力在未屏蔽区域很强,但在高密度区域被有效屏蔽。在相反的极限下,β_3趋于无穷大,模型接近其"精髓"对应物,其具有消失的第五种力,但与Lambda CDM相比具有修改的膨胀历史。这赋予了丰富的现象学模型,这将在未来的工作进行调查。
2020-07-06 astro-ph.CO
N-body Simulations of Large-Scale Structure in the Generalized Cubic Covariant Galileon Model
Instituto de Astrofisíca e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学科学学院天体物理与空间科学研究所);Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系);INFN Sezione di Napoli, Università degli Studi di Napoli “Federico II”(那不勒斯费德里科二世大学意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所)
本文通过ECOSMOG代码实现GCCG模型的非线性标量场方程,开展首次相关N体模拟,量化其对非线性物质功率谱和暗物质晕丰度的影响,确定半解析预测的有效范围。
2026-08-10 astro-ph.CO
Scalar Radiation with a Quartic Galileon
本文通过数值模拟研究四次伽利略模型中旋转双星源的标量辐射,确认主导辐射为四极,并在Vainshtein区域深处发现新的标度行为。
2024-02-08 astro-ph.CO hep-th
Void Lensing in Cubic Galileon Gravity
本文利用N体模拟与光线追踪结合的方法研究立方伽利略引力下宇宙空洞周围的过量面质量密度,发现透镜信号主要受结构形成变化影响,并指出下一代巡天有望区分该模型与广义相对论。
2023-06-29 astro-ph.CO
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
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
Proca-stinated Cosmology II: Matter, Halo, and Lensing Statistics in the vector Galileon
广义普罗卡(GP)理论是一个修正的引力模型,其中宇宙膨胀率的加速可以用宇宙学矢量场的自相互作用来解释。在本文中,我们研究了一个特殊的子类的GP理论,高达三阶拉格朗日,被称为立方矢量伽利略(cvG)模型。该模型在许多方面类似于立方标量Galileon(csG),包括第五种力和Vainshtein筛选机制,但具有额外的灵活性,即第五种力的强度取决于一个额外的参数-在csG模型的零和全强度之间插值-而背景膨胀历史与该参数无关。它提供了一个有趣的替代LambdaCDM在解释宇宙加速,以及解决之间的紧张关系的早期和晚期测量的哈勃常数H_0。为了确定最好的方法来测试这个模型,在本文中,我们进行了全面的研究,这个模型的现象在非线性制度的大尺度结构形成,使用一套N体模拟运行与修改后的重力代码ECOSMOG。通过考察暗物质场、暗物质晕和弱透镜映射的13个统计量,我们发现该模型中的第五种力在后期对大尺度速度场和透镜势有特别显著的影响,这表明红移空间畸变和弱透镜对它有很强的约束作用。
2020-11-03 astro-ph.CO
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
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
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
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
Do Observations Favour Galileon Over Quintessence?
我们研究了Galileon标量场模型作为Dvali-Gababdaze-Porrati(DGP)结构的退耦极限对宇宙后期加速的影响。该模型有一个额外的Galileon校正项,超过标准的动能和势能项的典型的quintessence字段。我们的目的是研究目前的观测数据是否可以区分这个伽利略场和精粹场。我们的研究表明,显着的结果,如线性,平方或指数的潜力,数据更喜欢伽利略模型的精髓领域。它证实了可观测宇宙要求在标准的精粹标量场模型中包含更高阶导数的伽利略修正。
2012-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Galileon versus Quintessence: A comparative phase space analysis and late-time cosmic relevance
Integral University(Integral大学);L. N. Gumilyov Eurasian National University(L.N.古米廖夫欧亚国立大学)
本文比较了轻质量伽利略模型与标准Quintessence在晚期宇宙加速中的相空间特性,发现伽利略模型无稳定加速吸引子,而Quintessence在双曲余弦势下可提供稳定德西特吸引子。
2026-04-06 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
Galaxy cluster lensing masses in modified lensing potentials
我们在直接修正透镜势的引力理论中,确定了从CLASH巡天中选出的19个X射线星系团星系团的浓度-质量关系。我们模拟集群的NFW晕和适合他们的透镜信号,在立方Galileon和非局部重力模型,透镜会聚配置文件的集群。我们讨论了一些重要的问题,需要考虑到,与使用非参数和参数透镜的方法,以及假设的背景宇宙学。我们的结果表明,在修正的重力模型的浓度和质量的估计,在误差范围内,在$Λ$ CDM相同。这一结果表明,对于非定域模型,引力修正在星系团红移处太弱,而对于Galileon模型,屏蔽机制在星系团半径内是非常有效的。然而,在距离$\sim \left[2-20\right] {\rm Mpc}/h$从集群中心,我们发现,周围的力的配置文件是由$\sim20-40\%$在立方伽利略模型增强。这对动力学质量的估计有影响,这意味着基于透镜和动力学质量之间比较的引力测试也可以应用于立方伽利略模型。
2015-05-13 astro-ph.CO
Experimental constraints on the uncoupled Galileon model from SNLS3 data and other cosmological probes
伽利略模型是一种修正的引力理论,可以解释宇宙的加速膨胀。这个模型没有不稳定性或幽灵问题(通常与高阶导数理论有关),恢复了局部广义相对论--这要归功于万施泰因屏蔽效应--并预测了膨胀的后期加速。在本文中,我们推导出一个新的定义的Galileon参数,使我们能够避免选择初始条件的Galileon字段,然后测试这个模型对精确测量的宇宙学距离和宇宙结构的增长率。我们观察到一个小的紧张局势之间的约束设置的增长数据和距离。然而,我们发现Galileon模型仍然与当前的观测结果相一致,并且仍然与ΛCDM模型相竞争,这与最近出版物中的结论相反。
2013-05-16 astro-ph.CO gr-qc
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
Rolling Galileons: Evolving Braiding Strength for Viable Dark Energy
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
受暗能量动态性观测迹象启发,引入滚动伽利略引力,其耦合系数可变产生演化编织强度。推导满足三个现象学要求的条件,贝叶斯分析表明最小模型能满足要求并拟合膨胀历史数据。
2026-09-02 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmological data favor Galileon ghost condensate over $Λ$CDM
我们把观测的限制Galileon鬼凝聚模型,一个暗能量的建议在七阶Horndeski理论与引力波事件GW 170817一致。该模型扩展了协变Galileon考虑到一个额外的高阶场导数$X^2$。这允许暗能量状态方程$w_{\rm DE}$在没有重影的情况下访问区域$-2<w_{\rm DE}<-1$。事实上,从宇宙微波背景(CMB)辐射、重子声波振荡(BAO)、Ia型超新星(SNIa)和红移空间畸变(RSD)的联合数据分析中,$w_{\rm DE}$的这种特殊演化比宇宙学常数$Λ$更有利。此外,我们的模型表现出更好的兼容性与CMB数据的$Λ$ -冷暗物质($Λ$ CDM)模型,通过抑制大尺度温度各向异性。CMB温度和偏振数据导致今天的哈勃参数$H_0$的估计与其在2 $σ$的直接测量一致。我们使用几种方法进行模型选择分析,并发现一个统计上显着的偏好的Galileon鬼冷凝模型$Λ$ CDM。
2019-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on galileons from the positions of supermassive black holes
伽利略子是服从伽利略子对称性$φ\to φ+ b + c_μx^μ$的标量场理论,如果它们的动力学项具有反符号,则能够自加速。这些理论违反了强等效原理,使得黑洞(BH)不耦合到伽利略场,而非相对论性物体则经历相对于重力具有$ΔG / G_{\rm N}$强度的第五种力。对于在伽利略场中下降梯度的星系,这导致星系中心与其宿主超大质量BH之间的偏移。我们通过一套约束N体模拟(我们称之为CSiBORG)重建了局部引力场和伽利略场,并在星系的基础上为这些偏移量开发了一个基于蒙特卡罗的前向模型。使用从文献中测量的光学中心和活动星系核的1916个星系之间的偏移,传播的不确定性的输入量和边缘化的经验噪声模型描述天体物理和观测噪声,我们约束的Galileon耦合$ΔG / G_{\rm N} < 0.16$在$1σ$置信度的Galileons交叉尺度$r_{\rm C} \gtrsim H_0^{-1}$。
2021-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic expansion and growth histories in Galileon scalar-tensor models of dark energy
我们研究模型的晚期宇宙加速的标量张量理论推广到包括一定类的非线性导数相互作用的标量场。非线性效应在短距离内抑制标量介导力,以通过太阳系的重力测试。结果发现,直到今天的膨胀历史几乎是不可区分的$Λ$ CDM模型或一些(幻影)暗能量模型,但宇宙的命运显然取决于模型参数。计算了物质密度扰动的增长指数,表明它过去的渐近值为9/16,而今天的值小到0.4。
2010-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological effects of the Galileon term in Scalar-Tensor Theories
本文研究标量-张量理论中Galileon项对宇宙背景演化与线性扰动的修正,利用Planck CMB、BOSS BAO和Pantheon超新星数据约束参数,发现负动能项配合非零势可实现高效屏蔽并缓解哈勃常数张力。
2023-09-25 astro-ph.CO
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
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
Oscillons in Higher-Derivative Effective Field Theories
我们调查的存在和行为的理论中,更高的衍生条款是目前在拉格朗日,如伽利略的dronons。这样的理论已经出现在广泛的背景下,从高维模型,到大质量引力,再到晚期宇宙加速模型。通过集中在最简单的例子-大质量伽利略有效场论-我们证明了更高的导数项可以导致全新的类呼吸子(quasi-breather)的存在。我们说明我们的技术在人工简单的情况下,1 + 1维,然后提出完整的分析有效的2 + 1和3 + 1维,探索这些新的解决方案是如何完全支持的非线性的四次伽利略。这些对象具有新颖的特性,即它们属于可微类$C^1$。
2018-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
EFT-Ramses: a code to simulate the effective field theory of dark energy
Durham University(杜伦大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
为应对宇宙常数理论挑战,探索动态暗能量和修正引力模型,介绍EFT-RAMSES代码,它将暗能量有效场论框架嵌入数值管道,整合多种理论到单一方程,通过N体模拟验证,为暗能量和修正引力精确宇宙学测试提供强大通用计算工具。
2026-10-28 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Unification of Dark Matter - Dark Energy in Generalized Galileon Theories
我们提出了一个统一的描述的暗物质和暗能量部门,位移对称的广义伽利略理论的框架。考虑到Horndeski拉格朗日量中的一个特殊的项组合,我们没有引入宇宙学常数或物质扇区,我们得到了一个有效的统一宇宙流体,其状态方程$w_U$在整个物质时代为零,即从红移$z\sim3000$到$z\sim2-3$。然后在较小的红移处,它开始减少,在$z\sim0.5$附近通过标志着加速开始的$w_U=-1/3$边界。目前,它获取值$w_U=-0.7$。最后,在遥远的未来,它会走向一个去Sitter阶段。这种行为与观测结果非常吻合。此外,与Ia型超新星数据的对抗导致了非常有效的拟合。在微扰水平上检查模型,我们表明,它是免费的病理,如鬼和拉普拉斯不稳定性,在标量和张量部门,在任何时候。
2018-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Suppression of matter couplings with a vector field in generalized Proca theories
我们推导出的配置文件的矢量场耦合到一个静态和球对称背景下的广义Proca理论的问题。立方Galileon自相互作用导致抑制的纵向矢量分量由于操作的Vainshtein机制。对于四阶和六阶导数相互作用,与小导数耦合的连续极限一致的解对应于具有消失纵模的分支。我们计算了在三次,四次和六阶导数耦合的存在下,由矢量场引起的致密体外部引力势的修正,并表明该模型可以与时间矢量分量上的温和边界下的局部引力约束相一致。五次Galileon相互作用不允许经常解决方案的纵向模式的物质密度迅速下降的身体外。
2017-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Weak lensing by voids in modified lensing potentials
我们研究了立方伽利略和非局部引力宇宙学中的空隙透镜效应,这是修改透镜效应势的引力理论的例子。我们发现在N体模拟的暗物质和晕密度场中存在空洞,并从空洞密度分布中分析计算它们的透镜信号,我们发现它们与一个简单的解析公式很好地拟合。在立方Galileon模型中,空隙内部重力的修改没有被屏蔽,与GR相比,它们大约是透镜效应大小的两倍。这种差异在很大程度上取决于第五种力对透镜效应的直接影响,而不是修改后的密度分布。对于这个模型,我们还讨论了微妙的影响力和透镜的计算所造成的屏蔽效应存在于和周围的空隙晕。在非局部模型中,修改后的密度分布和直接修改透镜的影响是可比的,但他们提高了透镜信号只有$\approx 10\%$,与GR相比。总体而言,我们的研究结果表明,空隙透镜是一个很有前途的工具来测试模型的重力,修改透镜。
2015-09-13 astro-ph.CO
Cosmic Acceleration from Abelian Symmetry Breaking
我们讨论了自相互作用矢量场的一致理论,以这种方式打破阿贝尔对称性以获得其纵向极化的有趣行为。在适当的解耦限制下,纵向模式的动力学由Galileon相互作用控制。远离去耦极限的完整理论不会传播鬼模,并且可以在非线性变得重要的情况下进行研究。当与引力耦合时,这个理论提供了一个暗能量的候选者,因为它承认德西特宇宙学解的特征是哈勃参数的技术上的自然值。我们还考虑了均匀演化时,除了矢量,在完美的流体形式的额外的物质。我们发现,矢量可以有一个重要的作用,在描述宇宙膨胀。
2014-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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