A Fully Self-Consistent Cosmological Simulation Pipeline for Interacting Dark Energy Models
我们首次设计了一个完全自洽的模拟管道来研究暗物质和暗能量之间的相互作用。我们进行收敛性测试，并表明我们的代码是准确的不同尺度。利用普朗克、Ia型超新星、重子声学振荡（BAO）和哈勃常数观测所约束的参数，进行了宇宙学N体模拟。我们计算了四种不同的相互作用暗能量模型的物质功率谱和晕质量函数。除了暗物质密度分布外，我们还展示了暗能量的不均匀密度分布。有了这个新的模拟管道，我们可以进一步完善和约束相互作用的暗能量模型。
2018-11-05 astro-ph.CO
Evolution of cosmological perturbations in the models with interacting dynamical dark energy
在动力学暗能量与暗物质非引力相互作用的模型中，考虑了宇宙学扰动的演化。暗能量状态方程参数（EoS）随时间变化，并由其绝热声速参数化。这种相互作用的暗能量模型比具有恒定EoS的模型具有优势，因为它避免了暗能量在暗扇区中某些类型的相互作用的辐射主导时期的非绝热不稳定性。导出了暗能量微扰方程解的稳定性条件。分析了暗能量的精粹和幻影类型的暗分量之间的附加相互作用强度对它们中密度和速度扰动演化的影响。
2020-11-05 astro-ph.CO
The Parameterized Post-Friedmannian Framework for Interacting Dark Energy Theories
我们提出了最普遍的参数化模型的暗能量的形式是明确耦合到暗物质的标量场。我们遵循和扩展参数化后弗里德曼的方法，以前应用于修改的引力理论，以包括相互作用的暗能量。我们证明了它的使用，通过一些工作的例子，并显示如何最初的大参数空间的自由函数可以显着减少和约束，包括只有几个非零系数。这为独立于模型的方法分类和测试相互作用的暗能量理论铺平了道路。
2015-04-29 astro-ph.CO
Interacting dark matter and modified holographic Ricci dark energy plus a noninteracting cosmic component
我们研究了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙，它有一个相互作用的暗物质，一个修改的全息Ricci暗能量（MHRDE），加上第三个，解耦的组件，作为辐射项的行为。我们考虑了暗分量密度及其导数的非线性相互作用。我们应用$χ^{2}$方法对哈勃观测数据进行宇宙学参数的约束，并分析了MHRDE和全息Ricci暗能量模型在辐射时代的暗能量总量。前者与早期报道的暗能量行为的束缚$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.1$相一致，而后者则不符合。
2012-07-06 astro-ph.CO
Constraining interacting dark energy models with latest cosmological observations
$H_0$的局部测量与基于普朗克数据的$Λ$ CDM模型的预测存在矛盾。这种张力可能意味着暗能量在晚期宇宙中得到了加强。我们利用CMB、BAO、LSS、SNe、$H(z)$和$H_0$的最新宇宙学观测结果来约束几个相互作用的暗能量模型。我们的研究结果没有显示出暗能量和暗物质之间相互作用的显著迹象。$H_0$张力可适度缓解，但不能完全释放。
2016-08-16 astro-ph.CO
Interacting dark sector with transversal interaction
通过引入由相互作用矢量$\mathbf{Q}$构成的三维内部空间，求解线性横向相互作用的源方程，研究了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）背景下由暗物质、暗能量和暗辐射组成的相互作用暗扇区.然后，我们探索了一个现实的模型与暗物质耦合到一个标量场加上一个解耦的辐射项，分析了在辐射时代的暗能量的量，发现我们的模型是一致的，与最近的测量宇宙微波背景各向异性来自普朗克随着未来的约束条件CMBPol实验。
2014-02-25 astro-ph.CO
InterACTing dark radiation models after ACT
University of Utah（犹他大学）
ACT DR6数据显著限制了通过相互作用暗辐射缓解哈勃张力的模型。
2025-12-22 astro-ph.CO
Scaling relations of the slightly self-interacting cold dark matter in galaxies and clusters
最近在星系和星系团中的观测表明，暗物质密度分布呈现核状结构，这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。自相互作用冷暗物质（SICDM）的想法已被调用，以解决观测和数值模拟之间的差异。本文利用长程SICDM模型导出了星系和星系团中一些重要的标度关系。如果暗物质粒子只有轻微的自相互作用，这些标度关系与星系和星系团中观测数据的经验拟合吻合得很好。此外，可能存在表征芯状结构的通用临界光学深度$τ_c$。这些结果普遍支持SICDM的想法，以解决长期存在的暗物质问题。
2013-05-20 astro-ph.CO
Variable sound speed in interacting dark energy models
我们考虑一个自洽的和物理的方法来相互作用的暗能量模型描述的拉格朗日，并确定一类新的模型与可变的暗能量声速。我们表明，如果暗能量之间的相互作用的精髓和冷暗物质的形式是纯粹的动量交换，这通常会导致一个暗能量声速偏离单位。选取一个具体的子事例，通过研究这种相互作用对宇宙微波背景和线性物质功率谱的影响，研究了它的唯象。我们还使用CMB数据进行了宇宙学参数的全局拟合，并将我们的研究结果与$Λ$ CDM进行了比较。
2018-04-05 astro-ph.CO
Super Interacting Dark Sector: An Improvement on Self-Interacting Dark Matter via Scaling Relations of Galaxy Clusters
自相互作用的暗物质被认为是暗物质最合适的候选者之一。由于它在解决许多天体物理问题，特别是在小尺度结构方面取得了巨大的成功，因此研究该模型具有更重要的意义。在本文中，我们重点介绍了两个以前进行的模拟结果的集群大小的晕与自相互作用的暗物质，并介绍了一个新的函数的星系团的密度分布，它可以完美地描述这些模拟的结果。这种密度分布有助于找到速度分散分布以及团簇质量与浓度参数之间的关系。利用这些关系，我们研究了星系团的两个标度关系，即质量-速度色散关系和质量-温度关系。标度关系显示，在自相互作用的暗物质模型中，晕的质量比标准的非相互作用模型在任何固定温度下预测的质量都要大。我们还研究了一个混合相互作用模型的质量-温度关系，该模型是自相互作用暗物质的思想与另一个暗扇区模型的结合，其中暗物质粒子的质量是根据它与暗能量的相互作用来确定的。这种超级相互作用暗扇区（SIDS）模型可以将质量-温度关系改变为与非相互作用模型具有相同结果的修改形式。最后，我们给出了用单位质量暗物质粒子横截面值来描述该相互作用模型常数的定量表达式。
2021-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Two-component millicharged dark matter and the EDGES 21cm signal
我们提出了一个两个组件的暗物质解释的边缘21厘米异常信号。较重的暗物质成分是长寿的，其衰变是导致较轻的暗物质残留丰度的主要原因。为了逃避CMB、地下暗物质直接探测和XQC实验的限制，较重的暗物质的寿命必须大于$0.1\, τ_U$，其中$τ_U$是宇宙的年龄。我们的模型提供了一个可行的实现millicharged暗物质模型来解释边缘21厘米，因为极小模型中的遗物密度是通过热冻结产生的排除了各种限制。
2021-10-28 astro-ph.CO hep-ph
On dark atoms, massive dark photons and millicharged sub-components
我们提出了一个简单的模型，两个暗物质物种具有相反的毫电荷，可以形成电中性的束缚态，通过交换一个大质量的暗光子。如果束缚态的形成在低温下被抑制，那么在后期仍然存在一部分次主导的毫荷电粒子，这可能会在宇宙黎明时的21 cm吸收剖面中产生有趣的特征。另一方面，占主导地位的中性成分可以与普通物质发生偶极相互作用，导致直接检测实验中的非标准信号。我们确定的参数区域预测的一个水平的电离分数和研究的限制，从实验室搜索暗物质散射和暗光子衰变。
2020-07-08 astro-ph.CO hep-ph
Dark photon portal dark matter with the 21-cm anomaly
EDGES协作组报告了强吸收曲线，这表明氢气比预期的要冷。这可能是正常物质和暗物质（DM）之间非引力相互作用的特征，一个可能的解释是，一小部分毫荷电DM与正常物质散射，DM质量为数十MeV。为了获得小部分的毫荷电DM，同时又能容忍这些约束，本文研究了暗光子门标量和矢量的毫荷电DM。我们认为暗光子的质量略高于毫荷电DM质量的两倍，因此毫荷电DM在冻结期间主要在p波中湮灭，并且在共振附近湮灭增强。暗光子主要衰变为毫荷电的DM，轻子碰撞实验允许暗光子与SM粒子耦合。导出了相应的参数空间。未来的轻子碰撞实验可以通过产生不可见的暗光子来寻找毫荷电DM。
2019-01-02 astro-ph.CO hep-ph
New Constraints on Dark Photon Dark Matter with a Millimeter-Wave Dielectric Haloscope
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Zhejiang University（浙江大学）
该研究利用毫米波介电电离仪对暗 photon 暗物质进行了搜索，设定了新的质量范围约束，提升了现有限制的精度。
2026-02-03 astro-ph.CO hep-ex
The Distinguishability of Interacting Dark Energy from Modified Gravity
我们研究的观测可行性的耦合的精髓模型与他们的膨胀和增长的历史相匹配的修改后的引力宇宙学。我们发现，对于Dvali-Gabadadze-Porrati模型已被拟合到观测，匹配的相互作用暗能量模型是观测不利的。我们还研究了与标量张量理论宇宙学相匹配的相互作用暗能量模型的可解释性，并表明并不总是能够找到一个物理相互作用暗能量模型，该模型共享它们的膨胀和增长历史。
2013-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Indirect Detection of Self-Interacting Asymmetric Dark Matter
自相互作用的暗物质解决了在非相互作用的冷暗物质模拟中出现的尖形轮廓的问题;它还可以解决结构形成中所谓的“太大而不能倒”的问题。不对称的暗物质为重子物质和暗物质的可比密度提供了一个自然的解释。本文讨论了自相互作用非对称纯量暗物质的极小模型产生的独特间接检测信号。通过形成暗物质束缚态，可以发射出暗力介质粒子;该粒子的衰变可以产生可观测到的信号。我们估计产生的信号，并明确证明参数的信号超过目前的观察。
2013-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Millicharged Relics Reveal Massless Dark Photons
本研究提出借助宇宙微荷遗迹产生的有效暗光子质量引发早期宇宙光子-暗光子振荡，为探测无质量动力学混合暗光子，并探讨缓解大质量暗光子宇宙学约束的可能，推动地面精密探测相关参数空间。
2023-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Observational evidences of the Yukawa Potential Interacting Dark Matter
最近在星系和星系团中的观测表明，暗物质密度分布呈现核状结构，这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。另一方面，已经表明，冷暗物质粒子通过汤川势相互作用可以自然地解释矮星系的核心。本文利用汤川势相互作用的暗物质模型，分别在星系和星系团尺度上导出了两个简单的标度关系式，它们与观测结果吻合得很好。此外，在我们的模型中，力载体和暗物质粒子的质量可以受到观测数据的约束。
2013-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effective Theory of Self-Interacting Dark Matter
我们提出了一个有效的自相互作用暗物质的非相对论理论。我们对长程相互作用进行了分类，并从量子场论的角度讨论了它们是如何产生的。一般的暗区可以产生奇异电位。我们展示了如何一致地重整化这样的潜力，并将其应用到索末菲增强的暗物质相互作用的计算。我们探讨进一步的应用，这种增强天体物理探测的暗物质，包括核心与尖点问题。
2013-07-03 astro-ph.CO hep-ph
Challenging the Stability of Light Millicharged Dark Matter
我们研究了携带微小电荷的轻玻色暗物质的宇宙学稳定性。在高占有数的类波态中，参数共振可以大大增强湮没为规范玻色子的过程。毫荷电粒子可以最低限度地耦合到光子，或者其电磁相互作用可以通过与无质量隐藏光子的动力学混合来介导。在直接耦合电流的情况下，对毫荷的观测约束比参数共振所产生的约束更强。对于动力学混合的情况（理论上优选的），参数空间的大区域受到参数共振的影响，至少导致暗物质场的碎裂，如果不是完全破坏的话。
2021-05-05 astro-ph.CO hep-ph
Fixed points in interacting dark energy models
研究了两个相互作用的暗能量模型的动力学行为。除了在指数势的非相互作用quintessence模型中发现的标度吸引子之外，在相互作用暗能量模型中也发现了新的加速标度吸引子。符合问题被简化为相互作用的暗能量模型中参数的选择。
2009-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Interacting Scenario for Dark Energy in Bianchi Type-I Universe
在各向异性Bianchi I型时空范围内研究了暗能量（DE）与暗物质（DM）的相互作用.首先，我们推导出一般形式的暗能量状态方程参数（EoS）在非相互作用和相互作用的情况下，然后我们检查它的未来，通过应用双曲标度因子。结果表明，在非相互作用情况下，随着各向异性参数$K$的变化，暗能量EoS参数在幻影区和精粹区变化，而在相互作用情况下，EoS参数在精粹区变化.然而，在这两种情况下，暗能量EoS参数$ω^{de}$，最终（i. e在$z=-1$）趋向于宇宙学常数（$ω^{de}=-1$）。利用哈勃参数的最新观测数据，确定了各向异性参数$K$的宇宙学边界。
2014-05-22 astro-ph.CO gr-qc
Boson Stars from Self-Interacting Dark Matter
我们研究的可能性，自我相互作用玻色子暗物质形成恒星般的对象。我们研究的情况下，吸引力和排斥性的自相互作用，我们特别关注的参数相空间中的自相互作用可以解决长期存在的问题的无碰撞的暗物质范例。我们发现这些暗物质玻色子恒星的质量半径关系，它们的密度分布以及它们可以支持的最大质量。
2015-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Inception of Self-Interacting Dark Matter with Dark Charge Conjugation Symmetry
基于一个复标量和一个Dirac费米子的最简单自发破缺阿贝尔$U(1)$规范模型，对自相互作用暗物质的稳定性提出了新的认识.关键是暗电荷共轭对称性的施加。它允许两种稳定粒子的可能存在：狄拉克费米子和矢量规范玻色子，后者充当前者自相互作用的光介质。由于这种光介质不衰变，它避免了最近获得的所有此类模型的强宇宙学约束，其中光介质衰变为标准模型粒子。
2017-04-19 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting Vectorial Dark Matter in a SM-like Dark Sector
提出精确复制标准模型结构的 $SU(2)_D \times U(1)_D$ 暗规范–希格斯区，证明暗规范玻色子 ${\cal W}^{(p,m)}$ 可作为自相互作用矢量暗物质，并系统分析其约束与直接探测前景。
2023-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Self-interacting dark matter from late decays and the $H_0$ tension
基于类WIMP信使态衰变为暗物质和复合后发生的暗辐射，我们研究了自相互作用暗物质的产生机制。这样的转变导致哈勃张力的缓和，同时可能解决$Λ$ CDM的小尺度结构问题。我们在希格斯门暗物质模型中说明了这种机制，我们发现这是一个有前途的路线。
2021-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation and interacting scenarios
一个额外的暗辐射成分可以以无菌中微子、轴子或其他可能与暗物质扇区相互作用的非常轻的自由度的形式存在于宇宙中。本文从暗辐射-暗物质耦合模型的现有数据出发，导出了暗辐射丰度、有效速度和粘性参数的宇宙学约束。在考虑相互作用方案时，额外暗辐射物种数量的宇宙学界限不会发生显着变化。我们还发现，暗辐射有效速度的约束退化了一个数量级，而粘度参数的误差是一个因素的两个更大的考虑相互作用的情况下。如果假设非相互作用模型来分析未来的宇宙微波背景数据，但暗辐射和暗物质部分在自然界中相互作用，则有效速度和粘性参数的重建值将偏离其标准的1/3期望，即ceff=0.34（+0.006 -0.003）和cvis=0.29（+0.002 -0.001），对于未来的COrE任务数据为95%CL。
2012-12-25 astro-ph.CO hep-ph
Fermionic and scalar fields as sources of interacting dark matter-dark energy
从一个与标量场具有非最小耦合的变分作用量出发，通过经典标量相互作用和费米子相互作用，可以得到宇宙学场方程。施加FLRW度规的方程直接导致一个宇宙学模型由两个相互作用的流体，标量场流体被解释为暗能量和费米场流体被解释为暗物质。几种情况下进行了分析和数值研究。非最小耦合的一个重要特性是，它允许跨越从本质到幻影行为的障碍。解对模型参数之一的不敏感性使它能够找到一个几乎是宇宙学常数类型宇宙的解析解。
2011-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Perturbation in an interacting dark universe
本文研究暗能量与暗物质相互作用模型，通过数值求解扰动方程，发现高耦合强度会在早期宇宙对暗能量密度涨落产生显著影响。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of a scalar field, with a double exponential potential, interacting with dark matter
我们研究了暗物质与暗能量之间的相互作用，暗能量由具有双指数有效势的标量场描述。我们发现的条件下，这种标量场驱动的解决方案是一个晚时间吸引子。我们观察到一个现实的宇宙演化，其中包括辐射，物质和暗能量，分别占主导地位的顺序阶段。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
On thermal production of self-interacting dark matter
我们考虑自相互作用暗物质的热产生机制与规范的$Z_3$对称性的模型。一个复杂的标量暗物质被$Z_3$稳定下来，$Z_3$是局部暗$U(1)_d$的残余。在SM湮灭、SIMP和/或禁沟道存在的情况下，热冻结可以产生具有大的自相互作用的轻暗物质。我们表明，暗光子和/或暗希格斯粒子应该是相对轻的么正性，然后帮助热冻结。我们确定的暗物质自相互作用和质量的情况下，一个或一些渠道是重要的，在确定的遗迹密度的参数空间上的约束。
2016-12-20 astro-ph.CO hep-ph
Interacting dark energy models in fractal cosmology
我们在分形宇宙学的框架下研究了相互作用的暗能量模型。我们讨论了一个充满了相互作用的暗能量和暗物质的分形FRW宇宙。得到了暗物质和暗能量的相对密度方程以及减速参数。这个模型展示了新的演化类型，这在具有这种相互作用的宇宙学模型中是不常见的。
2012-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Self-Interacting Dark Matter with Dwarf Spheroidal Galaxies and High-resolution Cosmological $N$-body Simulations
利用高分辨率的宇宙学$N$-体模拟研究了冷暗物质和自相互作用暗物质模型下的暗物质晕密度结构。我们量化subhalo的中心密度在150 pc从每个subhalo的中心在经典的矮球状和ultrafeak矮规模的银河系大小的晕。通过与观测结果的比较，我们发现$σ/m<3\ \rm{cm^{2}g^{-1}}$的自相互作用散射截面是有利的。由于宿主潮汐和自相互作用的共同作用，具有小近心的暗晕中心密度在冷模型和自相互作用模型之间存在明显差异，表明具有小近心的Milky Way卫星是未来大型光谱测量进一步约束暗物质性质的理想场所。
2021-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Direct millicharged dark matter cannot explain EDGES
重子和毫荷电暗物质之间的热传递被认为是EDGES观测到的21厘米吸收信号异常的可能解释。先前的工作已经表明，该解决方案要求毫荷电粒子仅构成暗物质的一部分$(m_χ/{\rm MeV})\ 0.0115\% \lesssim f \lesssim 0.4\%$，并且它们的质量$m_χ$和电荷$q_χ$具有值$0.1 \lesssim (m_χ/{\rm MeV})\lesssim 10$和$10^{-6} \lesssim (q_χ/e)\lesssim 10^{-4}$。在这里，我们表明，这些粒子在复合之前进入化学平衡，因此受到相对论自由度的有效数$N_{\rm eff}$的约束，我们使用普朗克2018年的数据进行更新。此外，我们确定了精确的遗迹丰度$f$，结果为一个给定的质量$m_χ$和电荷$q_χ$，并将此丰度的限制，毫荷电暗物质解决方案的边缘。有了这两个结果，如果遗迹丰度是由冻结决定的，那么解决方案就被排除了。
2019-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Atomic Dark Matter, Interacting Dark Radiation, and the Hubble Tension
本文提出一种名为nuADaM的相互作用暗物质模型，通过引入与暗辐射强耦合并在CMB时期退耦的暗原子子成分，成功解决哈勃张力，且对宇宙学数据的拟合度显著优于ΛCDM和传统ADM模型。
2024-11-12 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on interacting dynamical dark energy and a new test for $Λ$CDM
我们考虑一个通用的描述相互作用的动态暗能量，其特征在于状态方程与时间相关的系数$w(t)$，并可能与辐射和物质相互作用。在不涉及任何特定的宇宙学模型的情况下，我们发现了一个$w(t)$必须满足的微分方程，该方程涉及描述暗能量与其他宇宙学流体之间相互作用的函数$Q(t)$。我们发现的关系代表了相互作用的动态暗能量的各种模型的约束。此外，还提出了一种基于运动学变量和密度参数的可观测量，为$Λ$ CDM提供了一种新的检验方法。
2019-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Relieving the Tension between Weak Lensing and Cosmic Microwave Background with Interacting Dark Matter and Dark Energy Models
我们约束相互作用的暗物质和暗能量（IMDE）模型使用450度平方宇宙剪切数据从千度巡天（KiDS）和普朗克的最新宇宙微波背景测量的角功率谱。我们重新审视了弱透镜和普朗克数据集之间的标准拉姆达冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的不一致性问题，并通过引入相互作用的暗扇区来扩展讨论。IDMDE模型被发现能够减轻KiDS和普朗克之间的不一致性，如先前从$Λ$ CDM模型推断的，并且适度地受到两个数据集的组合的青睐。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A new constraint on millicharged dark matter from galaxy clusters
我们从星系团的角度出发，提出了一个关于毫荷电暗物质的新约束。带电暗物质在星系团中随机取向磁场的影响下运动，相应的暗物质密度分布与一致性CDM预测有很大差异，而一致性CDM预测得到了星系团观测的很好支持。随着一个典型的磁场振幅$B=\mathcal O(1)\,μ$ G和暗物质速度$v=\mathcal O(100)\,$公里/秒，在集群半径$R\simeq 1\,$ Mpc，我们要求的电荷$εe$（$e$是基本电荷）的暗物质与质量$m$应绑定为$ε\lesssim 10^{-14}(m/{\rm GeV})$这是比其他以前的约束严格得多。
2016-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Towards an improved model of self-interacting dark matter haloes
本文讨论了暗物质粒子自相互作用强度与暗物质晕内部密度分布的关系。我们提出的结果$N$体模拟28晕冷暗物质和自相互作用的暗物质，具有相同的初始条件下进行的横截面范围。我们提供了一个简单的唯象描述这些结果，并与文献中通常使用的半解析模型进行比较。利用这些结果，我们然后预测如何内暗物质表面密度和核心半径应取决于所观察到的晕的自相互作用截面。
2019-01-30 astro-ph.CO hep-ph
Irreversible thermodynamic description of interacting dark energy - dark matter cosmological models
本文在开放系统的不可逆热力学框架下研究了暗能量和暗物质之间的相互作用。我们将暗能量和暗物质看作是均匀平坦各向同性Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中相互作用的两组分（标量场和“普通”暗物质）宇宙流体。开放系统的热力学与引力场方程一起应用于双组分宇宙流体，导致了基本暗能量-暗物质相互作用理论的推广，其中衰变（创建）压力被明确地认为是宇宙流体应力-能量张量的一部分。具体模型描述相干振荡标量波，导致高粒子生产在振荡周期的开始，和模型与恒定的势能标量场被认为是。进一步，得到了考虑暗能量-暗物质相互作用的引力场方程的精确解和数值解。
2013-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Reviving Millicharged Dark Matter for 21-cm Cosmology
毫荷电暗物质（mDM）的存在可以通过mDM-重子散射在21厘米宇宙学上留下可测量的印记。然而，最小的情况是严重限制现有的宇宙学界限上的部分暗物质，可以被millicharged和质量的mDM粒子。我们指出，引入长程力之间的毫荷电子的子组件的暗物质和占主导地位的冷暗物质（CDM）的组件导致有效的冷却重子在早期宇宙中，同时也显着扩展的可行的MDM质量的范围。这种情况可以解释在天空平均21厘米光谱观测到的EDGES的异常吸收信号，并导致了一些可测试的预测的黑暗部门的属性。mDM的质量可以在10 MeV和几百GeV之间，它与重子的散射截面在一个不受约束的参数空间窗口内，高于直接探测极限，低于对撞机的电流边界。在这个允许的范围内，mDM可以在总暗物质能量密度中只占$10^{-8}$那么少。CDM的质量范围从10 MeV到几个GeV，并且具有与标准模型的相互作用截面，其由mDM粒子的环引起。这种截面一般在不久的将来的低阈值直接检测实验的范围内。
2019-08-19 astro-ph.CO hep-ph
On phenomenological models of dark energy interacting with dark matter
暗物质和暗能量之间的相互作用通常通过对物质守恒方程的唯象修正来引入，而爱因斯坦方程保持不变。从一些一般的和基本的考虑，在这项工作中，它表明，在黑暗的部门耦合很可能会引入新的条款，也在引力动力学。具体来说，在宇宙学背景方程的大体积耗散压力，表征粘性效应，并能够抑制在小尺度结构的形成，应该出现从暗耦合。在微扰的水平上，本文提出的分析揭示了从现象学角度正确定义暗区相互作用的困难。
2015-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Self-interacting Dark Matter Without Direct Detection Constraints
我们在一个简单的暗扇区模型中探索了自相互作用的暗物质，其中暗物质通过暗光子相互作用。使用小的马约拉纳质量将狄拉克费米子暗物质分裂成两个能级可以避免对暗光子和正常光子之间的动力学混合的强直接检测约束，从而允许暗扇区在高强度和/或高能量实验中更明显。指出这种质量分裂对暗物质自相互作用强度有很大的影响。我们导出了伪狄拉克自相互作用暗物质的新参数空间。有趣的是，随着质量分裂的增加，一个弱尺度的暗物质质量窗口幸存下来，可以被大型强子对撞机和未来的对撞机探测。
2017-01-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Interacting dark sector from the trace-free Einstein equations: cosmological perturbations with no instability
在无痕迹的爱因斯坦引力中，物质的应力-能量张量不一定是守恒的，因此该理论为相互作用的暗能量模型提供了一个自然的框架，其中暗能量具有恒定的状态方程$w=-1$。我们推导了这类相互作用的暗能量模型中线性宇宙学扰动的运动方程，着重于标量部分。然后，我们考虑一个特定的模型，其中的能量动量转移潜力是成比例的冷暗物质的能量密度，这种转移潜力的影响，诱导一个有效的状态方程$w_{\rm eff}\neq0$冷暗物质。我们详细分析了超哈勃尺度上辐射支配期间扰动的演化，发现影响大类相互作用暗能量模型的众所周知的大尺度不稳定性在这个模型中不存在。为了避免梯度不稳定性，能量必须从暗物质流向暗能量。最后，我们证明了具有$w=-1$的相互作用暗能量模型等价于一类广义暗物质模型。
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Millicharged dark matter with Gravitational positivity bounds
本文利用引力正性约束，结合宇宙学与天体物理观测上界，严格约束了具有无质量暗光子的毫电荷费米子暗物质模型参数空间，并发现当暗物质质量低于太阳核心温度时，大部分参数区域被排除。
2025-01-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermodynamics of dark energy interacting with dark matter and radiation
我们研究了广义热力学第二定律在宇宙学场景中的有效性，其中暗能量与暗物质和辐射相互作用。分别计算每个流体组分和表观视界本身的熵变，我们表明，广义第二定律总是普遍有效的，独立于特定的相互作用形式，流体状态方程参数和背景几何。
2010-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An interacting model for the cosmological dark sector
本文讨论了一个新的宇宙学暗区相互作用模型，其中冷暗物质的衰减稀释率为$a^{-3}f(a)$，其中f（a）是宇宙尺度因子$a$的任意函数.从热力学的角度，我们证明了f（a）与粒子产生过程的熵源成正比。为了研究这类相互作用模型的宇宙学结果，我们将f（a）展开成幂级数，得到了可行的宇宙学解。最后，我们使用当前的观测数据对相互作用函数f（a）进行约束。
2012-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking parameter degeneracy in interacting dark energy models from observations
研究了具有时变暗能量状态方程的相互作用暗能量模型。我们研究了微扰形式的稳定性和暗扇区间耦合、含时暗能量状态方程和宇宙微波背景辐射中暗物质丰度之间的简并性。进一步讨论了利用最新观测数据进行全局拟合来打破这种简并性的可能途径，得到了对暗区间相互作用的严格约束。
2011-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Models of Interacting Dark Energy
暗物质和暗能量之间的任何非引力耦合都会改变宇宙动力学。暗区中的相互作用被认为与解决巧合问题有关。此外，在各种模型中，观测到的宇宙加速膨胀是一种纯粹的相互作用现象。在这里，我们回顾了最近的方法，其中两个暗组件之间的耦合是至关重要的宇宙的演化。
2012-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining the interacting dark energy models from weak gravity conjecture and recent observations
通过与观测结果的比较，我们检验了弱引力猜想在限制暗能量方面的有效性。对于一般的暗扇区间存在唯象相互作用的暗能量模型，我们发现虽然弱引力猜想可以约束暗能量，但这种约束要比观测到的要宽松.
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Collisionless shocks in self-interacting dark matter
自相互作用暗物质被认为是宇宙结构形成中小尺度问题的一种解决方案，并且在星系团的合并中观察到了暗物质自散射的迹象。自相互作用暗物质的最简单模型之一是在暗电磁力下带电的粒子，暗电磁力是一种类似于通常电磁力的新规范相互作用，但作用于暗物质粒子而不是可见粒子。在这种情况下，暗物质的碰撞行为主要是由于无碰撞冲击的形成，这应该会影响合并星系团中DM的分布。我们评估的时间和长度尺度的冲击形成的集群合并，并讨论了在宇宙学模拟带电暗物质建模的影响。
2017-07-12 astro-ph.CO hep-ph physics.plasm-ph
Searching for Light Dark Matter with the SLAC Millicharge Experiment
新的亚GeV规范力（“暗光子”）与光子动力学混合，为MeV-GeV暗物质提供了一个有希望的场景，并且是世界各地固定目标和对撞机设施搜索计划的主题。在这样的模型中，碰撞产生的暗光子可能会以不可见的方式衰变为暗物质状态，从而逃避当前的搜索。我们重新检查了SLAC mQ电子束流收集实验的结果，该实验旨在寻找毫荷电粒子，并发现它对靶中电子-核碰撞产生的暗物质的任何次级束都非常敏感。在~1-30 MeV的暗光子质量范围内，这些约束是竞争性的，覆盖了部分能与明显的（g-2）μ异常相协调的参数空间。对用于毫电荷的原始SLAC搜索的简单调整可以扩展灵敏度以覆盖剩余的（g-2）_μ异常激发区域的相当大的部分。因此，mQ灵敏度与正在进行的暗光子可见衰变的搜索是互补的。与现有的直接探测搜索相比，在简单模型中，对于大范围的质量和耦合，mQ对电子-暗物质散射截面的灵敏度要好一个数量级以上。
2013-07-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting dark matter and a non interacting baryonic component
我们研究了一个充满相互作用暗物质、修正的全息Ricci暗能量（MHRDE）和一个去耦合重子分量的Friedmann-Robertson-Walker宇宙，利用哈勃数据对宇宙参数进行了估计，得到宇宙年龄为$13.17 {\rm Gyr}$，并表明与全息Ricci暗能量（HRDE）情况相比，修正的全息Ricci暗能量（MHRDE）不存在低红移宇宙年龄问题.我们用Union 2数据集约束参数，并与哈勃数据进行对比。我们还研究了暗能量在早期的行为，考虑到在重组时代和/或在大爆炸核合成中发现的严重限制。非相互作用重子物质的加入使得$z_{t} \sim {\cal O}(1)$处的暗能量突然发生变化，这意味着$Ω_x (z\simeq 1100) =0.03$，因此Planck和CMBPol实验预测的暗能量边界对于MHRDE模型比HRDE截断的情况更有利.对于前一个模型，我们还得到了在高红移时，暗能量的分数在0.006 ~ 0.002之间变化，那么只要$Ω_{x}(z\simeq 10^{10})<0.21$束缚态保持不变，大爆炸核合成时期的$Ω_x $的量不会干扰宇宙中氦的观测丰度。
2013-01-13 astro-ph.CO gr-qc physics.space-ph
Deep connection between f(R) gravity and the interacting dark sector model
我们研究了$f(R)$引力和相互作用暗扇形模型之间的共形等价性。我们回顾了著名的结果，保角变换物理上对应的质量膨胀，这标志着暗扇区之间的相互作用的强度。我们在爱因斯坦坐标系中用质量膨胀函数来构造$f(R)$引力，而不是在Jordan坐标系中对f（R）引力进行建模。我们发现，保持$f(R)$引力与CMB观测一致的条件保证了在相应的相互作用模型中，从暗能量到暗物质的能量流动，这满足了在爱因斯坦框架下缓解重合问题的要求。
2011-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
