Emergent Universe as an interaction in the dark sector
本文提出并分析了一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空中暗物质与可变真空能量相互作用的宇宙学方案,表明在线性状态方程和暗扇区中特定的相互作用下,有可能得到一个涌现宇宙模型。此外,考虑到最近的观察,两个特定的模型的可行性进行了研究。最新的观测哈勃数据和JLA超新星数据被用来约束模型的宇宙学参数和估计辐射时代的暗能量的数量。在Planck的$2σ$水平上证明了这两个模型满足$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.009$的严格界.
2017-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Homogeneity in the search of the Dark Sector
在精确宇宙学时代,我们研究了一种新的方法来探测暗宇宙。通过研究宇宙的分形性,我们估计了均匀性的特征尺度。使用Fisher分析,我们调查了这种尺度对我们可以从Euclid卫星获得的宇宙学信息的潜在影响,从而了解我们宇宙的暗能量和暗物质的性质。
2018-07-18 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic recall and the scattering picture of Loop Quantum Cosmology
圈量子宇宙学把均匀宇宙的整体动力学看作是其几何动力学等价物的散射过程。这幅图被应用于建立一个灵活的(易于推广),而不限于精确可解的模型,通过反弹来验证半经典性的保持。设计的方法接下来应用到两个简单的例子:(i)各向同性的弗里德曼罗伯逊沃克宇宙,(ii)各向同性部门的比安奇我模型。对于这两种情况,我们证明了在遥远的未来和过去,体积ln(v)和标量场动量ln(p_phi)的对数的色散通过强三角不等式联系在一起.这特别意味着在(i)和(ii)两种情况下严格保持半经典性(考虑自由度)。导出的不等式是一般的:有效的所有物理状态内所考虑的模型。
2010-01-15 gr-qc
Darkon fluid - a model for the dark sector of the Universe?
我们引入暗子作为伽利略无质量自引力流体的流体粒子。该流体表现出与$z=5/3$的各向异性缩放。最小引力耦合动态地产生任一符号的引力质量密度。因此,这种流体可以作为宇宙暗区的模型。它的宇宙学解给出了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段。定常流解是否会导致一个限制势,从而成为一个可能的晕模型?
2012-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interactions in the dark sector of the Universe
宇宙暗区内部的相互作用影响着宇宙动力学。因此,宇宙的未来演化可能与$Λ$ CDM模型预测的不同。本文综述了近年来研究的几种暗物质与暗能量非引力耦合模型的主要特征。
2014-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamics of the universe with disformal coupling between the dark sectors
对于暗能量与暗物质相互作用受非形式变换启发的模型,我们利用动力学分析研究了宇宙晚期的演化。我们扩展了现有文献中的分析,假设非正式系数取决于标量场和它的动力学项。我们发现非形式系数对标量场动力学项的依赖性导致了两类标度不动点,它们可以描述宇宙在晚时的加速度。第一类只存在于非形式系数依赖于动力学项的情况下。这类不动点是鞍点,除非共形系数的斜率足够大。第二类可以看作是文献中研究的不动点的推广。通过对这些不动点的稳定性分析,我们发现对于模型的参数的相同值,稳定不动点可以取两个不同的物理相关值。对于不同的暗能量状态方程参数的初始条件,可以得到不同的不动点值。我们还讨论了这种功能消失的情况。
2017-06-05 astro-ph.CO gr-qc
A preliminary analysis of the energy transfer between the dark sectors of the Universe
本文利用扩展的不可逆过程热力学理论研究了宇宙暗扇区(暗物质和暗能量)之间的相互作用,并用Ia型超新星数据对暗扇区进行了约束。作为一个副产品,目前的暗物质温度与对无菌中微子气体温度的独立估计非常一致。
2008-07-20 gr-qc
Polymerized spacetime dynamics with multifield source: Unraveling the pre-inflationary Universe
Centre for Theoretical Physics and Natural Philosophy, Nakhonsawan Studiorum for Advanced Studies, Mahidol University(马希隆大学);Faculdade de Tecnologia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学);Departamento de Física Teórica, Universidade do Estado do Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文提出了一种多场模型,通过聚合时空动力学研究大通胀前宇宙的量子反弹与膨胀过程,并通过数值分析和稳定性研究评估模型的可行性。
2026-08-14 gr-qc
BINGO-ABDUS: a radiotelescope to unveil the dark sector of the Universe
本文回顾了BINGO射电望远镜国际合作项目,并提出ABDUS项目,通过结合主单碟望远镜、相控阵和外置站,以单独识别快速射电源并探索宇宙历史。
2023-09-10 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
General relativistic, nonstandard model for the dark sector of the Universe
我们提出了一个广义相对论版本的自引力流体模型,用于宇宙的暗区(darkon流体),该模型在Phys. Rev. 80(2009)083513中引入,并在Entropy(2013)559中进行了扩展和审查。该模型在其拉格朗日量中不包含自由参数。由此产生的能量-动量张量是尘埃状的,具有非平凡的能量流。在亚哈勃尺度的近似下,我们发现宇宙加速不是由于任何类型的负压,而是由于动态确定的能量密度的符号变化。这一性质被证明是等价于一个随时间变化的、符号变化的曲率。得到的宇宙学方程与非相对论模型的宇宙学方程一致,但给出了新的物理解释。此外,我们还从推广的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程的弱场极限出发,导出了模型中星系晕产生的非相对论引力势所满足的自洽方程。
2014-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hidden Sector Dark Matter Realized as a Twin of the Visible Universe With Zero Higgs Vacuum Expectation
本文提出宇宙由两个仅通过引力耦合的孪生扇区组成,利用扇区间耦合打破希格斯势简并,使一个扇区获得非零真空期望而另一个保持零真空期望,从而用暗扇区最轻重子解释自相互作用暗物质。
2024-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Preheating and Dark Sector of Universe
对于长寿命粒子在膨胀后预热过程中产生的暗物质,我们发现,它的反作用领域$ϕ$可以锁定$ϕ$在一个假真空到今天。这种假真空可以驱动宇宙后期的加速膨胀,起到暗能量的作用。当暗物质粒子数密度被稀释到一定值时,场$ϕ$变成快子场并迅速滚到它的真正极小值,宇宙的加速停止。从亚星系尺度暗能量和暗物质晕的观测出发,讨论了模型参数的约束条件。
2004-10-21 gr-qc
Cosmological effect of coherent oscillation of ultralight scalar fields in a multicomponent universe
Indian Institute of Technology, Kanpur(坎普尔印度理工学院);Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications(北京数学与交叉科学研究院)
本文提出了一种在多组分宇宙中,轻量标量场通过相干振荡模拟冷暗物质的行为方法,并扩展了其在空间曲率和非最小耦合情况下的应用。
2025-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
An Emergent Universe with Dark Sector Fields in a Chiral Cosmological Model
我们考虑的新兴宇宙的情况下支持的手征宇宙学模型与两个相互作用的暗部门领域:幻影和规范。我们调查的动能和势能的演变,以及发展的状态方程随时间的一般性质。我们提出了三个模型的基础上的渐近解和调查的幻影部分的潜在和手征度规组件。本文首次给出了手征宇宙学模型的精确解,该解对应于一个从无限过去到无限未来演化的全局突现宇宙。分析了手征度规分量在体模和正则标量场之间的动力学相互作用中的行为。
2013-12-06 gr-qc
Viscous dark fluid Universe: a unified model of the dark sector?
宇宙被建模为由无压重子物质和一个大的粘性流体,这是应该代表一个统一的描述黑暗的部门。在均匀各向同性背景下,该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的,是相对熵扰动的来源。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS(DR7)数据一致。联合统计分析,也使用哈勃函数和超新星Ia数据,表明,与其他研究不同,存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值。此外,这里提出的统一模型有利于一个物质的内容,是大爆炸核合成建议的重子物质丰度的顺序。然而,简单的体粘模型的一个问题是引力势的行为和CMB功率谱的再现。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Compartmentalization and Coexistence in the Dark Sector of the Universe
本文在平坦FLRW宇宙中研究暗能量与暗物质相互作用的两个模型,分析其渐近行为,揭示相互作用如何影响宇宙学演化及暗区的区隔化与共存。
2024-11-22 gr-qc
Entropic Chaplygin-Gas cosmology and late-universe tension diagnostics
UNILA(拉蒂菲亚大学);Universidade Federal do Paraná(巴拉那联邦大学);Universidade Federal do Tocantins(托坎廷斯联邦大学);Universidade Federal do Maranhão(马拉尼昂联邦大学)
研究早期与晚期宇宙测量差异下,熵广义查普利金气体宇宙学对参数简并性的影响。通过多种数据约束模型,发现其能再现ΛCDM背景膨胀并改变参数区域,减少背景驱动差异,支持$H_0$和$S_8$张力源于不同物理扇区的可能性。
2026-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Illuminating the Dark Sector: Searching for new interactions between dark matter and dark energy
本论文针对ΛCDM模型中暗区本质不明及哈勃常数危机等问题,系统研究暗物质与暗能量可能存在新相互作用的扩展模型,旨在寻找暗区额外自由度的可观测特征。
2024-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Is the cosmological dark sector better modeled by a generalized Chaplygin gas or by a scalar field?
标量场和(广义的)查伯金气体都被广泛地分别用来描述宇宙的暗区。在这里,我们调查这两个组件的混合物的宇宙学背景动力学和量化的分数丰度,从Ia型超新星的观测数据和哈勃率的演变承认。此外,我们还研究了暗扇区扰动对(重子)物质扰动增长率的影响。
2017-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector: Lagrangian formulation based on two canonical scalar fields
本文从拉格朗日描述出发,详细研究了基于两个正则标量场的相互作用宇宙模型。与其他更唯象的方法相反,非相对论性物质和暗能量是宇宙学的完美流体,并且在连续性方程的水平上手工添加源项,在爱因斯坦的理论中,我们将主导宇宙演化的暗区建模为两个最小耦合的标量场,其中第一种是暗物质,第二种是暗能量。我们计算了减速参数和距离模量与红移的关系,并证明了该模型能够解释当前的宇宙加速。我们发现,负的耦合常数意味着两个显著的特征,这两个特征包括本工作中所研究的模型的两个鲁棒预测,它们是:a)瞬态加速阶段,和b)坍缩宇宙,或者换句话说,初始膨胀之后是收缩,最终导致大坍缩。
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Disformal couplings and the dark sector of the universe
暗物质和暗能量之间的相互作用,允许共形和非正式的耦合,进行了详细的研究。讨论了背景演化、宇宙微波背景的各向异性和大尺度结构。我们的主要发现之一是,一个大的共形耦合不一定是不允许的存在下,一个一般的非正式条款。另一方面,我们发现负的非正式耦合经常导致标量场的不稳定性。仅研究背景演化和线性扰动,我们的结果表明,它是具有挑战性的观察从纯粹的共形耦合解开非正式。
2015-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropy, Black holes, and the New Cyclic Universe
我们跟踪熵和黑洞在一个循环宇宙中的演化,这个循环宇宙经历了重复的膨胀间隔,然后是缓慢的收缩和平滑的(非奇异的)反弹。在这种循环的情况下,没有大的紧缩,也没有混乱的mixmaster行为。我们解释了为什么每次反弹后的熵被自然地划分为近最大熵的物质辐射部门和近最小的引力部门,满足外尔曲率条件,这对于与观测一致的宇宙学是必不可少的。因此,这种循环宇宙在过去和/或未来可以经历无限数量的循环。
2022-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonstandard approach to gravity for the dark sector of the Universe
本文综述了暗子流体作为宇宙暗区模型的研究现状。非相对论性的无质量粒子被引入作为在一个扩大的相空间中的伽利略群的实现。额外的自由度允许一个非标准的,最小的耦合到重力尊重爱因斯坦的等效原理。扩展到自引力流体的泊松方程的引力势包含一个动态生成的有效引力质量密度的任何一个符号。运动方程(EOM)不含自由参数,是相对于时间不变的。米尔恩规范变换固定量规消除了非物理的自由度。由此产生的拉格朗日量没有自由粒子的限制。它所描述的粒子,暗子,只作为自引力流体的流体粒子存在。这种暗子流体实现了由动力学指数z = 5/3的膨胀扩展的零质量伽利略代数。我们将EOM简化为类Friedmann方程,通过实现伸缩对称性,导出守恒量和唯一的哈密顿动力学。利用Poisson-括号(PB)-代数的Casimir方法,将相空间进行分层,构造了约化相空间中的拉格朗日量。以跃迁红移和Casimir值为积分常数求解类Friedmann方程。我们得到了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段,与观测结果一致。球对称情形下的稳态方程可以模拟星系晕。数值解的非线性微分方程的引力势导致预测的暗物质(DM)的星系旋转曲线(RC)的定性协议与观测数据。我们还提出了该模型的一般协变推广。
2013-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
H_0 tension: clue to common nature of dark sector?
最近加剧的H_0张力被认为不是数据校准或其他系统的结果,而是暗物质和暗能量的共同性质的指示。这一结论是在修正的弱场广义相对论中得出的,其中宇宙的加速膨胀和星系群和星系团的动力学由相同的参数,即宇宙学常数描述。因此,暗区的共同性质将导致哈勃常数的值的局部和全局确定之间的内在差异/张力。
2019-06-28 astro-ph.CO gr-qc
Perspectives on the Dark Sector
我对暗物质、暗能量和宇宙结构的起源提出了一些新的观点。首先,我认为,为了理解后两个问题,一个需要超越一个标准的点粒子有效场论分析。接下来,我回顾了最近试图从杂合超弦理论构建统一暗扇区模型的工作。最后,我讨论了一项新的研究工作,即直接从超弦理论的非微扰定义中获得早期宇宙学。
2022-11-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum cosmology of Eddington-Born-Infeld gravity fed by a scalar field: the big rip case
研究了Eddington-inspired-Born-Infeld(EiBI)模型中大撕裂奇异性的量子避免问题。我们不考虑一个简单的幻影暗能量分量,这是一个完美的流体描述,我们考虑一个更基本的自由度对应于一个幻影标量场与其相应的潜力,这将导致经典宇宙的一个大撕裂奇点。我们应用量子几何动力学的方法进行适当的哈密顿研究,包括系统的约束条件的分析。然后,我们推导出惠勒-德维特(WDW)方程,看看是否WDW方程的解决方案满足德维特边界条件。我们发现,通过使用一个合适的Born-Oppenheimer(BO)近似,其有效性被证明,德维特条件得到满足。因此,在量子领域中,大撕裂奇点有望被避免。
2018-11-12 gr-qc hep-th quant-ph
Pushing the limits of time beyond the Big Bang singularity: Scenarios for the branch cut universe
在这方面的贡献,我们确定了两种情况下的进化分支切割宇宙。在第一种情况下,宇宙从一个负的复宇宙时间扇区(在原始奇点之前)不断演化到正的复宇宙时间扇区,不断绕过一个分支切口,并且在虚扇区中没有原始奇点,只有分支点。在第二种情况下,分支切割和分支点消失后,实现的虚部的复杂的时间通过一个灯芯旋转,这是取代热时间。在第二种情况下,宇宙起源于大爆炸,但该模型同时考虑了一个镜像的平行进化宇宙,在宇宙学热时间负扇区中倒退。一个量子公式的基础上WDW方程的草图,并得出初步结论。
2021-05-17 gr-qc
Cosmological perturbations of self-accelerating universe in nonlinear massive gravity
我们研究了最近提出的具有一般物质内容的非线性大质量引力理论中自加速宇宙解的宇宙学扰动。虽然破缺同态不变性意味着在引力扇区中一般有2个张量、2个矢量和2个标量自由度,但我们发现标量和矢量自由度具有消失的动力学项和非零的质量项。根据它们的非线性行为,这表明这些度的非动力学性质或强耦合。假设是前者,我们将2个矢量自由度和2个标量自由度积分出来。然后,我们发现,在标量和矢量部门,规范不变变量构造的度量和物质微扰具有完全相同的二次作用在广义相对论。与广义相对论的区别只出现在张量部分,在那里引力子质量修改了引力波的色散关系,有效质量依赖于时间。这可能导致随机引力波谱的修正。
2012-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation and nonequilibrium thermodynamics for the fluctuations in the infrared sector
在暴胀宇宙学的框架下,我研究了物质场涨落的非平衡热力学。对宇宙的德西特展开式和幂律展开式进行了热力学分析.在这两种情况下,我发现,热容量是负的分别导致,指数和超指数增长的国家在红外部门的德西特和幂律膨胀的宇宙。物质场涨落的谱可以从进入视界时的背景有效温度来理解。
2000-11-21 gr-qc
Interacting vacuum energy in the dark sector
我们分析了三个宇宙学的情况下,在黑暗的部门,这是特殊情况下的一般表达式的能量通量从真空到物质的相互作用。在第一种情况下,相互作用导致从不稳定的德西特相过渡到辐射主导的宇宙,以这种方式避免了初始奇点。在第二种情况下,相互作用引起了慢滚幂律暴胀。最后,第三种情况是晚期宇宙的和谐模型,真空项衰减为冷的暗物质。我们确定了这些形式的相互作用背后的物理,并表明它们可以被描述为特定类型的修改后的Chaubergin气体。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bouncing Universe in Loop Quantum Gravity: full theory calculation
提出了全量子引力的In Loop量子引力数学严格模型。本文研究了描述正宇宙学常数的量子引力与无质量标量场耦合模型的一个宇宙扇区。在我们以前的研究中,我们介绍了一种在量子水平上将模型降阶为各向同性扇形的方法。在本文中,我们提出了一种方法来限制到空间平坦的部门。在此限制之后,自由度的数量大大减少。这使我们能够进行数值计算。值得注意的是,由此产生的模型与圈量子宇宙学模型有一些结构上的相似之处,因此揭示了圈量子引力和圈量子宇宙学之间的关系。根据我们的模型,宇宙的演化是周期性的。量子引力效应解决了导致大反弹的大爆炸奇点,并导致宇宙在经典膨胀阶段(大挤压)后收缩。
2022-11-08 gr-qc
Thermodynamic of universe with a varying dark energy component
我们考虑一个充满暗能量候选者的FRW宇宙,以及其他可能的来源,其中可能包括重子和非重子物质。在此之后,我们考虑一种情况,在这种情况下,宇宙部门不相互作用。通过将统一的热力学第一定律应用于FRW宇宙的视视界,我们证明了暗能量候选者可以修改视视界熵,从而修改贝肯斯坦极限。此外,我们还将我们的研究推广到宇宙扇区相互作用的模型。我们的最终结果表明,宇宙扇区之间的相互作用可能会增加一个额外的项,导致修改的贝肯斯坦极限的视视界熵。与以前的作品的关系已在整个文件中得到解决。最后,我们考察了热力学第二定律及其推广形式在相互作用和非相互作用宇宙中的有效性。
2015-08-03 gr-qc
Non-minimally coupled scalar field dark sector of the universe: in-depth (Einstein frame) case study
University of Wrocław, Institute of Theoretical Physics, Faculty of Physics and Astronomy(弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所物理与天文学学院)
本文研究了非最小耦合标量场暗物质领域的宇宙模型,通过分析五种具体标量场模型,探讨了其演化特性及对宇宙可能演化的物理意义。
2026-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bi-metric Universe with Matter
我们用文献[1]中提出的两个尺度因子分析了有物质存在时宇宙演化的早期阶段。标度因子描述了两个因果不连通的宇宙斑块通过一个非平凡的泊松括号结构在动量扇区中相互作用,该结构由一个参数κ表征。我们研究了两种情况,其中一个补丁总是充满相对论性物质,而另一种情况下包含相对论性物质,第二种情况下包含非相对论性物质。通过数值求解控制动力学的方程组,我们发现一个扇区的能量含量流向另一个扇区,从这里可以通过强制能量密度的衰减最多发生在大爆炸核合成温度下来约束变形参数κ,以便返回到通常的辐射行为。与非标准宇宙学的关系也得到了解决。
2021-03-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Asymmetric Reheating by Primordial Black Holes
我们调查霍金蒸发人口的原始黑洞(PBH)之前,大爆炸核合成(BBN)作为一种机制,以实现不对称再加热的两个部门耦合的重力。当可见扇区被暴胀子或模数再加热时,暗扇区被PBH再加热。与两个扇区的膨胀或模块化再加热相比,有两个优点:$(i)$膨胀或模量介导的算子,其可以随后使暗扇区与可见扇区热化,与不对称再加热过程无关; $(ii)$ PBH的质量和丰度提供暗扇区的热历史的参数控制,特别是两个扇区的温度的比率。非对称再加热与PBH原来有一个特别丰富的暗区现象,我们探索使用一个单一的自相互作用的真实标量场在暗区作为模板。四个热历史,涉及非相对论和相对论暗物质(DM)在化学平衡,其次是存在或不存在的同类相食,进行了探讨。然后,这些历史受到当前宇宙和子弹星系团中观测到的遗迹丰度的限制。PBH主导宇宙的能量密度,并重新加热可见光和暗扇区的情况下,也被详细处理。
2021-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Cosmology as a Hydrogen atom: Discrete $Λ$ and cyclic Universes from Wheeler-DeWitt quantization
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
该研究通过量子宇宙学与氢原子的类比,揭示了负宇宙学常数下宇宙的离散谱和循环结构,解决了大爆炸和大坍缩奇点问题。
2026-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Chiral Cosmological Models: Dark Sector Fields Description
本文综述了一个手征宇宙学模型,即自引力非线性西格玛模型,它具有(自)相互作用势。手征宇宙学模型在描述宇宙演化的暴胀时期中有着连续的应用,目前宇宙的加速膨胀也可以用手征多重态描述为广义的暗能量。为了更好地说明问题,我们经常提到双组分手征宇宙学模型。即详细分析了描述虚场与正则标量场相互作用的两分量手征宇宙学模型。提出了一种新的五分模特征标广义模型,并求出了精确解。本文介绍了手征宇宙学模型的微扰理论,目的是利用暴胀理论的进展来描述结构的形成。结果表明,手征场的宇宙学扰动可以分解为暴胀子扰动和暗扇区扰动。详细研究了二分量模型,得到了短波近似的一般解,并分析了幂律宇宙展开。通过对暴胀子背景下暗扇形场的研究,提出了认识宇宙演化特征的新问题。结果示出的解决方案在长波近似。
2014-03-28 gr-qc
Imprints of Early Universe Cosmology on Gravitational Waves
本研究探索引力波探测早期宇宙前BBN时代的潜力,聚焦隐藏 sector 强一阶相变及能量注入引发的三次相变与三峰引力波谱,推导参数与谱的解析关系,发现后两次相变振幅更高,谱可被未来设施探测,为前BBN新物理提供工具。
2025-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ghost condensates and pure kinetic $k$-essence condensates in presence of field-fluid non-minimal coupling in the dark sector
在这篇文章中,我们试图找出当鬼场与正压流体结合时,宇宙产生稳定的加速膨胀阶段的条件。可以看出,在许多情况下,鬼场产生冷凝物,并在最终加速阶段将流体能量密度驱动到零,但也可能存在其他可能性。我们已经证明,一个纯动力学的$k$ -本质场(不是鬼场)与流体相互作用也可以形成相互作用诱导的凝聚,并产生一个稳定的宇宙加速相。在后一种情况下,流体能量密度在稳定相中不消失。
2023-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$f(R)$ theory and geometric origin of the dark sector in Horava-Lifshitz gravity
研究了在没有细致平衡条件但具有可投射性的Horava-Lifshitz量子引力作用量中包含$f(R)$项的问题,其中$R$表示三维Ricci标量.研究了自旋为0的引力子不存在鬼点和不稳定性的条件。在IR中,理论归结为广义相对论的要求使得标量模在Minkowski背景下是不稳定的,而在de Sitter背景下是稳定的。值得注意的是,宇宙的暗区,即暗物质和暗能量,在这样的一个设置中有一个自然的几何起源。跳跃的宇宙也可以被构建。研究了曲率非零的FRW背景中的标量扰动。
2011-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Topological sectors for Weyl-algebra net in the Einstein cylindrical universe
本文是arXiv:0812.0533的扩展和更详细的版本。我们解决的问题,罗伯茨净上同调的拓扑上循环的构造明确的例子,定义抽象的Brunetti和Ruzzi。本文考虑二维爱因斯坦柱体上有质量玻色量子场论的简单情形。在得到量子化代数框架的一些重要结果后,我们讨论了拓扑上圈的构造问题。所有构造的上圈都导致了圆的基本群的酉等价表示(被看作是所有可能的柯西曲面的非纯像)。
2009-05-28 gr-qc hep-th math-ph
Disformal Scalar Fields and the Dark Sector of the Universe
非正式的转换已被证明是非常有用的设计模型的黑暗部门。在本文中,我们应用这种变换到一个单一的标量场理论作为一种方式来驱动到一个缓慢的滚动阶段的字段。正则的标量场拉格朗日量,当耦合到一个非正式的度规,原来有关系的双度规暗物质理论和描述许多特定的暗能量模型在不同的限制,从而提供了一个令人惊讶的简单参数化的各种各样的模型,包括快子,Chaubergin气体,K-本质和电子幽灵凝聚。我们调查的背景和非正式的精髓,以执行一个完整的比较与宇宙学数据的预测的线性扰动的演变。详细描述了膨胀的动力学,特别是向加速阶段过渡的机制。然后,我们研究了非正式的精髓对宇宙微波背景(CMB)的各向异性和大尺度结构(LSS)的影响。一个可能性分析,使用最新的数据,广泛的SNIa,CMB和LSS观测允许在6个宇宙学参数的变化和两个参数指定的模型。我们发现,虽然参数空间的大区域仍然与观测兼容,但排除了早期暗能量过多或过渡到加速太慢的模型。
2010-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Closed Universes in Symmetric Orbifold CFTs
Kyoto University(京都大学);Rikkyo University(立教大学);Nagoya University(名古屋大学)
通过研究具有全息对偶的大N对称轨道面CFT,发现希尔伯特空间分解为按占据数分布标记的超选择扇区,其中最大熵扇区展现出封闭宇宙的特征,包括纯态与混合态在简单关联函数上的不可区分性以及超有限II$_1$型冯·诺依曼代数,而S_N规范约束后物理希尔伯特空间维度呈多项式增长,重现了虫洞引力路径积分的结果。
2026-06-03 gr-qc hep-th
The alternative scalar field dark sector of the Universe: Cosmological inflation, quintessence and ekpyrotic model in the framework of scalar-tensor cosmology
University of Wrocław(弗罗茨瓦夫大学)
论文研究标量-张量宇宙学框架下暗区的标量场描述,涵盖暴胀有效场论、精质暗能量及火劫循环模型,并利用观测诊断和DESI数据探讨暗能量时间演化。
2026-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Explanation for why the Early Universe was Stable and Dominated by the Standard Model
标准模型(SM)在高尺度下具有不稳定性,这在暴胀期间或之后将是灾难性的,但没有新的物理学被认为可以改变这一点。此外,量子引力的现代发展表明SM自由度不是唯一的;典型的低能有效理论应该包括大量的隐藏扇区自由度。因此,令人困惑的是,BBN和CMB的宇宙学约束揭示了早期宇宙几乎完全由SM主导,当时暴胀子$ϕ$可能已经衰变成许多扇区。在这项工作中,我们提出了以下解释:我们允许最低维算子与暴胀子和希格斯玻色子和隐藏扇区之间的自然系数。这样的隐藏扇区被假设为完全自然的;这意味着所有未受保护的质量被推到高尺度并投影到光谱之外,而只有无质量(或受保护)的自由度仍然存在,因此暴胀子只能通过更高维度(和抑制)的算子重新加热这些扇区。另一方面,SM具有一个特殊的功能:它包含一个轻的希格斯$H$,大概是为了生命的存在,因此它允许与暴胀子$ϕH^\dagger H$的超重整化耦合,这允许快速衰变到SM。我们发现,这自然地(i)消除了由于树级效应而引起的Higgs势在暴胀期间和之后的不稳定性,该树级效应增加了当通过暴胀子质量时从IR到UV的Higgs自耦合的值,(ii)解释了为什么SM在早期宇宙中占主导地位,(iii)允许暗物质通过随后的动力学在隐藏的扇区中形成(或轴子等),(iv)允许高再加热和重子生成,(v)解释了为什么到目前为止还没有直接探测到暗物质或SM之外的新物理。
2020-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The late Universe with non-linear interaction in the dark sector: the coincidence problem
我们研究宇宙在其演化的后期阶段和均匀细胞的深处。在这样的尺度下,宇宙是高度不均匀的,充满了以星系和星系群形式分散分布的不均匀性。作为一个物质源,我们考虑暗物质(DM)和暗能量(DE)与非线性相互作用$Q = 3\mathcal{H}γ\bar\varepsilon_{\mathrm{DE}} \bar\varepsilon_{\mathrm{DM}} / (\bar\varepsilon_{\mathrm{DE}} + \bar\varepsilon_{\mathrm{DM}})$,其中$γ$是一个常数。我们假设DM是无压的,DE有一个常数状态方程参数$w$。在所考虑的模型中,暗区分量的能量密度呈现出与$\bar\varepsilon_{\mathrm{DM}} / \bar\varepsilon_{\mathrm{DE}} \sim \left({a_0} / {a} \right)^{-3(w+γ)}$的缩放行为。我们调查的可能性,DM和DE,这是相互作用的扰动,可以耦合到星系与前者被集中在他们周围。为了进行我们的分析,我们考虑了标量扰动理论(在力学方法内),并获得了参数$(w,γ)$的集合,这并不矛盾。我们得出结论,两个集合:$(w=-2/3,γ=1/3)$和$(w=-1,γ=1/3)$是特别感兴趣的。首先,在这些情况下,DM和DE的能量密度集中在星系周围,确认它们是耦合流体…
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting Dark Sector: An Isobaric Approximation
本研究提出暗扇区为动态相互作用系统,采用等压近似探讨两个假设组分的同步演化,以深化对宇宙学动力学的理解。
2025-08-06 gr-qc
Sequestering the Standard Model Vacuum Energy
我们提出了一个非常简单的广义相对论重新表述,它完全从重力中隔离物质扇区的真空能量{ \it all},包括所有循环校正,并使来自相变的所有贡献自动变小。这个想法是使宇宙的4-体积元素的物质扇区中的维度参数泛函。要使它们非零,宇宙在时空中应该是有限的。如果这个物质是粒子物理学的标准模型,我们的机制会阻止它的任何真空能量,无论是经典的还是量子的,成为宇宙曲率的来源。该机制与普朗克尺度、电弱尺度和曲率尺度之间的大层次结构以及早期宇宙学(包括暴胀)是一致的。我们的建议的后果是,一个古老的大宇宙的真空曲率不是零,但非常小,$w_{DE} \simeq -1$是一个瞬态,宇宙将在未来坍缩。
2014-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy from Entanglements with Mirror Universe
Javakhishvili State University(贾瓦希什维利国立大学);Andronikashvili Institute of Physics(安德罗尼卡什维利物理研究所)
该研究提出通过镜像宇宙的纠缠产生暗能量,替代传统真空涨落解释,提供统一的暗能量和暗物质起源框架。
2026-03-03 gr-qc
High-scale Mirror Standard Model Dark Matter, Dark Phase Transitions and Gravitational Waves Implications
Aristotle University of Thessaloniki(萨洛尼卡亚里士多德大学);Khazar University(库扎尔大学)
提出暗物质由镜像标准模型构成,通过不同尺度和Yukawa耦合导致早期宇宙中的暗相变,产生可探测的引力波信号,并解释子弹星系团等观测矛盾。
2026-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Twin Universes and Bimetric Gravity: From Sakharov's Cosmological Symmetry to Modern Speculations on Negative Mass
Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Centre National de la Recherche Scientifique, Aix-Marseille Université(马赛天体物理学实验室(LAM),法国国家科学研究中心,艾克斯-马赛大学)
本文综述孪生宇宙模型,从萨哈罗夫对称性到双度量引力与负质量猜想,指出其面临鬼场、一致性条件及观测验证等重大挑战。
2026-10-05 gr-qc physics.gen-ph
Interaction in the dark sector
宇宙暗区的两个主要组成部分--暗物质和暗能量--很可能不是单独演化的,而是在非引力作用下相互作用的。然而,由于我们目前缺乏对这两个组成部分的微观性质的了解,因此没有明确的理论路径来确定它们的相互作用。然而,多年来,现象学的相互作用项已经提出了数学上的简单性和启发式的论点。在本文中,基于这些暗分量的能量密度之间的比值的可能演化,我们制定了合理的标准,以获得独立于任何引力理论的唯象的,有用的,所述项的表达式。我们用不同的建议来说明这一点,这些建议似乎与背景水平上已知的宇宙演化相一致。同样,我们表明,两种可能的退化与非相互作用的模型是显而易见的,因为它们可以很容易地打破在背景水平。此外,我们分析了一些相互作用方面出现在文献中。
2015-07-01 gr-qc
Holographic vortices in the presence of dark matter sector
{ \it暗物质}似乎是宇宙中总物质结构的一个不可避免的组成部分,而了解{ \it暗物质}如何影响超导体的性质对于旨在直接探测它的实验是至关重要的。用代表暗物质并与Maxwell场耦合的附加$U(1)$规范场来模拟{ \it暗物质}扇区理论中垂直于(2+1)维s波全息超导体表面的均匀磁场。正如预期的那样,涡旋位形的自由能是负的。重要的是,在存在{ \it暗物质}扇区时,它的值较低。这一特征可以解释为什么在早期宇宙中首先出现{ \it暗物质}的网络,然后在这些光栅上形成普通物质形成星系团。
2015-10-21 gr-qc hep-th
Cosmological Reconstructions in Einstein--Cartan--Myrzakulov Gravity with Torsion and Non-Metricity in the Weitzenböck Geometrical Sector
本文提出融合曲率、挠率、非度量性和外森伯克几何的爱因斯坦-嘉当-梅扎库洛夫引力模型,以解释宇宙加速膨胀、暗能量与暗物质,并提供可检验的宇宙学预测。
2025-07-29 gr-qc