Massive Milky Way Satellites in Cold and Warm Dark Matter: Dependence on Cosmology
我们调查的索赔，最大的subhaloes在高分辨率无耗散冷暗物质（CDM）模拟银河系的动态不一致的观测最明亮的卫星。我们发现，这种不一致性主要是由于在产生过早形成的卫星的不一致模拟中采用了较大的σ_8和n_s值，因此过于密集。我们发现观测和模拟之间的紧张关系，采用与WMAP 9一致的参数，大大减少了卫星CDM的敏感测试。我们发现通过Lactea II晕是非典型的晕在WMAP 3宇宙学中，我们归因于其形成时代比其质量的平均值的差异。我们还探讨了温暖的暗物质（WDM）宇宙学的1- 4千电子伏的热遗迹。在1千电子伏的宇宙学subhaloes有圆速度在kpc尺度~ 60%低于他们的CDM同行，但减少了只有10%，在4千电子伏的宇宙学。由于银河系卫星和莱曼-α森林数量的限制，排除了< 2-3 keV的遗迹质量，因此WDM在降低大质量卫星的密度方面作用较小。由于银河系的质量和形成时代的不确定性，需要减少与重子效应或WDM的卫星密度减轻。
2013-10-01 astro-ph.CO
Analytical solutions of accreting black holes immersed in a Lambda-CDM model
在Schwarzschild度规的测试流体模型中，考虑到两种流体的宇宙学演化，以封闭形式计算了嵌入在充满暗能量和冷暗物质的宇宙中黑洞质量的演化.结果准确地描述了吸积如何从物质主导的渐近切换到λ主导的制度。在早期，黑洞的质量由于暗物质的吸积而增加，而在后期，质量的增加随着暗能量的吸积而停止。因此，在这个简单的精确模型中，以前分析的非物理行为得到了改善。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc
Decay of multiple dark matter particles to dark radiation in different epochs does not alleviate the Hubble tension
衰变的冷暗物质（CDM）被认为是解决哈勃膨胀率和物质聚集之间紧张关系的一种机制。然而，宇宙微波背景（CMB）的偏振测量严重限制了暗物质在重组前的衰变比例，而大尺度结构对CMB各向异性的透镜效应对暗物质在重组后的衰变有很强的限制。总之，这些限制使得用衰减的暗物质来解释哈勃张力不太可能。针对这种情况，我们研究了一个暗物质系综与CDM粒子衰变成自由流动的暗辐射在不同的时代，可以缓解这个问题。我们发现它没有。
2022-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Degeneracy between warm and coupled cold dark matter: A clarifying note
Wei等人[PRD 88，043510（2013）]提出了在背景膨胀和密度扰动水平增长时，暖暗物质（WDM）、修正引力和耦合冷暗物质（CDM）宇宙学之间存在宇宙学简并性，即，相应的宇宙学数据将无法区分这种情况。在这里，我们将集中在一个温暖的暗物质加上宇宙学常数（$Λ$）和耦合标量场-CDM方案之间的特定的不相容性。尽管Wei等人的陈述对于非常特定的条件是正确的，但我们对这个问题进行了更完整的讨论，并更详细地表明这些模型确实是可区分的。我们发现，简并打破耦合模型留下一个特定的签名在红移空间失真的数据，这是不存在的非耦合温暖的暗物质宇宙学。此外，我们补充我们的要求，提供的原因表明，即使在非线性水平上的这种明显的等效性也预计打破。
2016-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black holes and gravitational waves in nonstandard cosmologies
如果原初黑洞（PBH）形成于辐射期，那么要使PBH形成相当大比例的冷暗物质，所需的原初标量扰动幅度（$P_ζ(k) \sim 10^{-2}$）是相当大的。在交替的宇宙学历史中，任意状态方程的额外时期先于辐射时期，PBH形成的动力学和相关的质量范围可以是不同的，从而导致在较小尺度的暴胀下对原始功率的需求较低。此外，这种交替的历史可以修改对引力波（GW）谱的预测，这可以通过即将到来的GW观测来探测。在本文中，我们表明，一个早期的kination时代可以导致百分之水平丰度的PBH为一个较低的振幅的$P_ζ(k)$相比，PBH形成在一个标准的辐射时代。此外，我们计算的影响，早期kinination历元上的GW频谱的一阶和二阶微扰理论，显示增强的GW频谱的振幅在kinination历元相对于在一个标准的辐射历元。
2020-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Warm Little Inflaton becomes Cold Dark Matter
我们提出了一个模型，在那里的暴胀子可以自然地占所有的暗物质在宇宙中的暖膨胀范式。特别是，我们表明，温暖的小Inflaton场景的对称性（i）避免大的热和辐射校正的标量势，（ii）允许足够强的耗散效应，以维持在膨胀过程中的辐射浴，成为占主导地位的慢滚制度结束时，和（iii）使一个稳定的暴胀子残余在后暴胀时代。后者表现为暗辐射，直到参数化之前的物质辐射平等，导致一个不可忽略的贡献的有效数量的相对论性自由度在核合成，成为宇宙中占主导地位的冷暗物质组成部分的暴胀子质量在$10^{-4}-10^{-1}$ eV范围。冷暗物质等曲率扰动，反相关的主要绝热组件，提供了一个吸烟枪，这种情况下，可以在不久的将来进行测试。
2019-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Merger Effects on the Spin and Shape Alignments of Galaxy Stellar, Cold and Hot Gas, and Dark Matter Components
我们提出了一个数值证据支持的情况下，特殊的校准的星系恒星自旋与本地潮汐张量的主轴线产生的静态演化期间，当星系没有经历最近的合并事件。通过分析IllustrisTNG项目的TNG 300 -1模拟的合并树，我们找到了星系的最新合并时期，$a(z_{m})$，并创建了四个$a(z_{m})$选择的样本，这些样本被控制为共享相同的质量和密度分布。对于每个样本，我们分别确定星系恒星，冷，热气体和暗物质成分的自旋和形状矢量，并计算它们与当地潮汐场的主方向对齐的平均强度以及它们的相互对齐趋势。结果发现，恒星（冷气体）的自旋轴的星系，其最近的合并事件发生在较早的时代更强烈地对齐（弱反对齐）的潮汐场的主要主轴。研究还表明，虽然星系DM自旋的质量相关跃迁与并合事件关系不大，但星系四分量的形态、自旋-形状和形状-剪切排列强度敏感地依赖于$a(z_{m})$ .注意到，恒星组件的星系经历长期的静态演化具有独特的扁圆形状和非常强大的自旋形状的路线，我们建议，本地潮汐场可能会跟踪使用的恒星形状的星系没有签名的合并作为代理的恒星自旋。
2022-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating cosmological supercooling with a cold atom system
我们进行分析的过冷状态的模拟早期宇宙相变的基础上的一维，两个组件的玻色气体。我们证明，在组件之间的相对相位的热波动是相对论热系统的特征。此外，我们证明了两种不同的方法的亚稳态的衰变的等价性：特别是一个非微扰热瞬子计算和随机Gross-Pitaevskii模拟。
2020-09-10 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas hep-th
Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究预测高红移宇宙中无非重子冷暗物质时21厘米吸收信号比有暗物质时大约2倍，提示可能需要扩展引力理论替代暗物质解释。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-ph
The Cosmic Decline in the H2/HI-Ratio in Galaxies
我们使用一个基于压力的模型，将冷氢分裂成原子（HI）和分子（H2）组分，以解决千禧年模拟中~ 3e 7模拟星系中HI，H2和恒星形成率（SFR）的共同演化问题。主要的预测是，星系包含类似数量的HI在红移z=1-5比今天，但实质上更多的H2，在定量协议与强分子线发射已经检测到在一些高红移星系和近似一致的推断从阻尼莱曼α吸收器的研究中看到的类星体的光谱。宇宙中的H2/HI比被预测为单调地演化为Ω（H2）/Ω（HI）（1+z）^[1.6]。这种下降的H2/HI比作为宇宙时间的函数是由星系盘的增长和平均冷气体压力的逐步减少。最后，HI、H2和SFR演化的比较揭示了恒星形成的两个不同的宇宙时期：早期（z>3），由Omega（HI+H2）演化驱动，晚期（z<3），由Omega（H2）/Omega（HI）演化驱动。
2009-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
When Dark Matter Heats Up: A Model-Independent Search for Non-Cold Behavior
Presidency University（总统大学）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Durban University of Technology（德班理工大学）；Liaoning Normal University（辽宁师范大学）
本文通过非参数化和参数化重建方法，探讨暗物质非零方程状态的可能性，并发现当前时刻可能存在负的暗物质方程状态。
2025-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Cold Collapse and Bounce of an FLRW Cloud
本研究探讨球形冷云坍缩中反弹的可能性，发现广义相对论反弹发生在物质基态附近，且曲率与基态是关键因素。
2025-01-23 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter model favoured by reionization data: 7 keV sterile neutrino vs cold dark matter
在银河系、仙女座星系和一些星系团中发现的3.5keV微弱窄发射线的一种可能解释是由7keV的惰性中微子组成的暗物质。这种无菌中微子暗物质的另一个特征可能是早期宇宙中更少的电离源（与标准的"冷暗物质"（CDM）场景相比），这应该会影响宇宙的再电离。利用再电离的半解析模型，比较了CDM模型和两种不同的7 keV无菌中微子暗物质模型（与3.5 keV谱线解释为衰变的暗物质谱线一致）与再电离时期的观测结果（包括普朗克天文台的电子散射光学厚度的最终测量结果）。我们发现CDM和7 keV的无菌中微子暗物质都很好地描述了这些数据。无菌中微子暗物质的总体拟合质量略好于CDM（使用$Δχ^2 \simeq 2-3$），尽管不可能根据给定的观测结果对这些模型进行可靠的区分。
2018-11-07 astro-ph.CO
Testing the equivalence principle on cosmological scales using the odd multipoles of galaxy cross-power spectrum and bispectrum
广义相对论的基石之一是等效原理。然而，等效原理的有效性只在太阳系尺度上对标准物质场成立;这个结果不能假设在宇宙尺度上主导引力动力学的非标准物质场成立。在这里，我们将展示如何在宇宙学尺度上的等效原理可能会测试非标准的物质场使用的奇多极的星系交叉功率谱和双谱。该检验利用了过去光锥的宇称违背广义相对论变形对星系互功率谱和双谱的影响，并假设星系可以作为由重子和冷暗物质组成的检验粒子。如果重子和暗物质之间的等效原理不成立，这个假设将导致星系-重子的相对速度不为零。利用HI强度图/H $α$星系巡天的互功率谱和H $α$星系巡天的双谱，我们证明了相对速度可以被限制在星系速度的28%以下。
2021-07-30 astro-ph.CO
The time evolution of bias
我们研究了宇宙密度场偏差的时间演化。我们对传统的$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）模型进行了宇宙网演化的数值模拟。模拟涵盖了广泛的盒子大小$L=256 - 1024\Mpc$，和时代从非常早期的时刻$z=30$到现在的时刻$z=0$。利用有偏的$Λ$ CDM模拟的暗物质粒子，计算了星系的空间关联函数$ξ(r)$.我们分析这些功能如何描述不断发展的宇宙网络的偏置特性。我们发现，对于所有的宇宙时代的偏置参数，定义通过所选的样本和物质的关联函数的比例，取决于两个因素：在空隙和集群人口的物质的比例，和星系样本的光度（质量）。引力不能完全抽空空洞，空洞中总有一些未成团的物质，因此星系的偏置参数在整个演化时期内总是大于1。我们发现，对于所有的宇宙时代的偏差参数值形成规则的序列，取决于星系的光度（粒子密度限制），并随时间的推移而减少。
2022-09-13 astro-ph.CO
Science with an ngVLA. Cold gas in High-z Galaxies: The molecular gas budget
这个科学案例的目标是准确地确定高红移星系的分子气体含量。通过针对CO的地面过渡，我们规避不确定性有关的CO激发。ngVLA可以在几乎任何$z>1.5$观测到CO（1-0）线，从而揭示了从最早期到恒星形成的宇宙历史高峰期的气体储存演化。与最先进的观测活动相比，CO探测数量的数量级改进将提供关于星系在宇宙时间中演化的独特见解。
2018-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
HI and H$_2$ gas evolution over cosmic times: ColdSIM
我们提出了通过一组最先进的数值模拟（ColdSIM）获得的冷宇宙气体演化的第一个结果。我们的模型与时间相关的原子和分子的非平衡化学耦合HI和H $_2$自屏蔽，各种紫外背景的建议，最近的文献，H $_2$尘埃颗粒催化，光电加热，宇宙射线加热，以及流体力学，恒星形成和反馈效应。通过这种非平衡计算，我们最终能够再现最新的HI和H $_2$观测资料。中性气体质量密度参数在$Ω_{\rm neutral} \!\sim\! 10^{-3}$附近产生，并且从较低的红移（$z$）到较高的红移（$z$）增加。分子气体质量密度参数显示了$ Ω_{\rm H_2} \! \sim \! 10^{-4}$的峰值，而预期的H $_2$分数可高达$ z\!\sim$ 4-8处冷气体质量的50%，与最新的高- $z$测量结果一致。我们的非平衡H $_2$为基础的恒星形成模型很好地再现了所观察到的HI和H $_2$的趋势。H $_2$耗尽时间保持低于哈勃时间，并与所有历元的动力学时间相当。这些发现表明，除了HI，非平衡H $_2$分析是评估冷气体和紫外背景辐射的作用的关键探针。节录。
2021-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining Non-Cold Dark Matter Models with the Global 21-cm Signal
任何粒子暗物质（DM）的情况下，具有抑制的天体物理相关的功率谱的结果在星系形成的延迟。因此，这种情况下，可以限制使用全球21厘米的吸收信号发起的第一批恒星的紫外线辐射。探测全球再电离时期的实验（EDGES）最近报道了在红移$\sim 17$处首次探测到这样的吸收信号。虽然它的振幅可能表明需要新的物理学，但我们只关注信号的时间来测试非冷DM模型。假设保守的限制恒星重子分数（$f_{*}<0.03$）和最低冷却温度（$T_{\rm vir}>10^3$开尔文）的辐射流体动力学模拟的动机，我们能够得到前所未有的各种非冷DM模型的约束。例如，热暖DM的质量被限制为$m_{\rm TH}>6.1$ keV，而混合DM场景（具有冷和热分量）被限制为低于17%的热DM分数。超轻轴子DM模型仅限于质量为$m_{a}>8\times10^{-21}$ eV的范围，在这个范围内，它的波动性质被推到远远低于千秒差距的尺度。最后，共振产生的不育中微子完全不适合作为占主导地位的DM候选者。本文的结果表明，21厘米的吸收信号是一个强大的非冷暗物质的判别，允许显着改善超过最强的电流限制。在这种情况下，重申EDGES的结果至关重要。
2018-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Breaking the Single Clock Symmetry: measuring single-field inflation non-Gaussian features
宇宙不仅仅是冷的暗物质和暗能量，它还包含重子，辐射和中微子。除了无压冷暗物质和准均匀暗能量外，这些成分的存在意味着暴胀的单钟假设不再成立。在这里，我们量化这种影响，并表明，单时钟对称性，确保只有在重子效应，中微子效应，或声速为零的尺度。这些尺度取决于宇宙的时代和宇宙的组成。因此，为了解释最新和可能即将进行的调查的所有用途和目的，在可访问的比例尺中，不能说单时钟对称性是令人满意的。打破单钟对称性对于研究纯单场暴胀产生的非高斯特征具有重要意义，这些特征是由产生局部类型非高斯性的度量中的非线性引起的：$n_{s}-1$和相对论性$-5/3$项。
2021-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Imprints of fermionic and bosonic mixed dark matter on the 21-cm signal at cosmic dawn
21厘米的信号，从宇宙黎明的时代之前，再电离组成的一个有前途的观察，以获得新的见解到暗物质（DM）部门。在本文中，我们调查其潜在的约束混合（冷+非冷）暗物质的情况下，其特征在于非冷DM分数（$f_{\rm nCDM}$）和粒子质量（$m_{\rm nCDM}$）。作为非冷DM物种，我们调查了费米子（无菌中微子）和玻色子（超轻轴子）粒子。我们展示了这些方案如何影响全球信号和功率谱使用晕模型实现的21厘米信号在宇宙黎明。接下来的这项研究，我们进行了基于推理的预测研究的基础上，现实的模拟功率谱从平方公里阵列（SKA）望远镜。假设效率低，但非零星形成的minihaloes（即晕与质量低于$10^8$ M $_{\odot}$），我们得到严格的约束$m_{\rm nCDM}$和$f_{\rm nCDM}$，远远超出目前的限制。关于$f_{\rm nCDM}\sim 1$的特殊情况，例如，我们发现了一个约束的$m_{\rm nCDM}>15$ keV（热质量）的费米子DM和$m_{\rm nCDM}>2\times10^{-20}$ eV的玻色子DM。对于相反的情况下，占主导地位的冷DM，我们发现，最多百分之一的总DM丰度可以由一个热的费米子或玻色子遗物。所有约束条件均以95%的置信水平提供。
2022-04-04 astro-ph.CO
The IMACS Cluster Building Survey: II. Spectral Evolution of Galaxies in the Epoch of Cluster Assembly
IMACS星系团建设巡天（ICBS）提供了5个富星系团（R <= 5 Mpc）中约2200个0.31<z<0.54星系的光谱和场。有数十个成员的动态冷星系团约占超星系团总数的一半，使星系团的质量增长了约100%。ICBS光谱区分非恒星形成（PAS）和恒星爆发后（PSB）从恒星形成星系-连续恒星形成（CSF）或恒星爆发，（SBH或SBO），通过强烈的H-δ吸收或[O II]发射来识别。对于坠落的星系团和类似的场群，我们发现PAS+PSB分数和群质量之间的相关性，表明大量的“预处理”通过淬火机制，可以把恒星形成星系变成被动星系，而没有独特的环境丰富的集群。SBH + SBO星暴星系是常见的，它们在所有环境中保持近似恒定的比率（SBH+SBO）/CSF ~ 25%-从场，到集团，到富星系团。类似地，虽然PSB星系强烈倾向于更密集的环境，但PSB/PAS在所有环境中约为10-20%。这一结果，以及它们的时间尺度τ <5亿年，表明恒星暴增不是产生大多数被动星系的猝灭机制的标志。相反，我们认为，恒星爆发和poststarburst信号较小的合并和吸积，在恒星形成和被动星系，分别，和产生被动系统的主要机制是（1）早期的主要合并，椭圆星系，（2）后来，不太激烈的过程-如饥饿和潮汐剥离，S 0星系。
2013-03-18 astro-ph.CO
Probing the nature of dark matter particles with stellar streams
标准宇宙学模型的一个关键预测--它依赖于暗物质是冷的假设，即在结构形成的时期是非相对论性的--是在亚星系尺度上存在大量的暗物质子结构。这一假设可以通过研究暗物质亚结构对冷恒星流的扰动来检验。在这里，我们研究的前景，从温暖的冷暗物质的歧视，通过生成模拟数据，为即将到来的天文调查，如大型综合巡天望远镜（LSST），并重建的暗物质粒子的属性从恒星密度分布的流引起的扰动。我们讨论了统计和系统的不确定性，并表明，该方法应允许设置严格的限制热暗物质遗物的质量，并可能产生一个实际测量的暗物质粒子质量，如果它是在$\mathcal{O}(1)$千电子伏范围。
2018-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The phenomenology of the external field effect in cold dark matter models
在广义相对论中，自引力系统在外部引力场中自由落体时的内部动力学不应依赖于外部场的强度。最近的工作声称使用星系旋转曲线数据的“外场效应”（EFE）的统计检测。我们发现，在旋转曲线分析的不确定性和不准确性在公布的基于模拟的外部场估计妥协的意义声称EFE检测。我们进一步分析表明，一个定性相似的统计信号，事实上，预计在$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）宇宙没有任何违反强等效原理。相反，这种信号的出现仅仅是因为星系聚集强度和星系内在属性之间的内在相关性。我们明确地证明了在一个$Λ$ CDM宇宙的重子化模拟目录的效果。虽然类EFE信号的检测本身并不是GR之外物理学的证据，但我们的工作表明，外部场强与径向加速度关系的形状之间的类EFE相关性的$\textit{sign}$可用于探索新的物理学：例如，在MOND中，预测的符号与我们的$Λ$ CDM模拟中的符号相反。
2022-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The haloes of bright satellite galaxies in a warm dark matter universe
银河系冷暗物质晕的高分辨率N体模拟表明，我们应该期望在银河系周围找到一些卫星星系，其晕的最大圆周速度超过40公里。然而，除了麦哲伦云和人马座矮星，它们可能存在于比这更大速度的subhaloes中，银河系的明亮卫星似乎都存在于最大圆周速度低于40公里的subhaloes中。正如Boylan-Kolchin等人最近强调的那样，这种差异意味着，在冷的暗物质星系晕中，大多数质量最大的次晕过于集中，与明亮的银河系卫星的运动学数据不一致。在这里，我们表明，没有这样的差异存在，如果晕是由温暖的，而不是冷的暗物质，因为这些晕是不太集中的帐户，其通常较晚的形成时代。温暖的暗物质是对观测到的卫星运动学的几种可能解释之一。
2012-01-16 astro-ph.CO
Constraints on the epoch of dark matter formation from Milky Way satellites
在大爆炸核合成和物质辐射相等之间，一小部分热化的暗辐射转变为冷暗物质（CDM），可以解释整个暗物质遗迹密度。“晚形成暗物质“（LFDM）是由暗辐射跃迁而来，它抑制了线性物质扰动的增长，并在小尺度上留下了暗辐射扰动的振荡特征。线性物质功率谱中的截止尺度由相变的红移$z_T$设定;因此，小尺度结构的示踪剂可用于推断LFDM形成时期。在这里，我们使用银河系（MW）卫星星系人口的前向模型来解决这个问题：暗物质形成的时间有多晚？对于在类中微子LFDM理论中出现的具有强自相互作用的暗辐射，我们基于已知MW卫星星系的丰度，在$95\%$置信度下报告了$z_{T}>5.5\times 10^6$。这个极限严格地解释了观测的不完整性修正，边缘化了矮星系和暗物质晕之间联系的不确定性，并将星系聚类和莱曼- $α$森林约束提高了近一个数量级。我们表明，这个限制也可以被解释为一个下限$z_T$的LFDM的自由流之前，其相变，虽然专门的模拟将需要详细分析这种情况。因此，由暗辐射跃迁产生的暗物质必须在大爆炸后一周内形成。
2021-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Spotting Stasis in Cosmological Perturbations
University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Maryland（马里兰大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；Lafayette College（拉法耶特学院）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Brown University（布朗大学）
本文研究宇宙学静态现象中能量密度微扰的行为，证明静态时期与完美流体主导在微扰层面不等价，并发现旁观者物质组分的密度微扰呈幂律增长，可能增强小尺度结构，为观测区分提供途径。
2026-10-14 astro-ph.CO hep-ph
Cold dark matter halos in Multi-coupled Dark Energy cosmologies: structural and statistical properties
最近提出的多重耦合暗能量（McDE）方案-其特征是两种不同的冷暗物质（CDM）粒子种类与暗能量标量场具有相反的耦合-在宇宙结构的小尺度动力学中引入了许多新的特征，最明显的是同时存在吸引力和排斥力。这种小尺度的特征有望在非线性宇宙结构上留下可能可观察到的足迹，这可能提供一种直接的方法来测试这种情况。为了揭示这样的足迹，我们已经进行了第一套高分辨率的N体模拟的McDE宇宙学，覆盖耦合范围$|β|\leq 1$。我们发现，对应于第五力弱于标准重力的耦合值，对结构形成的影响是非常温和的，从而显示出一种新型的屏蔽机制的远程标量相互作用。相反，对于第五力可比或强于标准重力的一些影响出现在CDM晕的统计和结构特性。坍塌的结构开始分裂成成对的较小物体，它们在不同的轨道上移动，这提供了违反弱等效原理的直接证据。因此，不同质量的晕的相对丰度被显著修改。对于足够大的耦合值，预期的集群数量被强烈抑制，这可能会缓解目前的紧张局势之间的CMB和集群为基础的宇宙学约束。最后，晕的内部结构也被修改，与一个显着的抑制内过密度，和一个渐进的隔离的两个CDM物种。
2014-03-10 astro-ph.CO
The $\barΛCDM$ cosmology: from inflation to dark energy through running $Λ$
也许我们的宇宙在加速膨胀中最深的奥秘是存在一个微小而严格的宇宙学常数$Λ$。它的大小比粒子物理学的标准模型中预期的要小很多个数量级。然而，一个膨胀的宇宙不应该有一个静态的真空能量密度。我们应该观察到膨胀率为$H$的$δΛ(t)\sim R\sim H^2(t)$的温和动力学行为。与此同时，人们很自然地认为，原始真空能量的巨大价值（可能与某种大统一理论有关）是最初暴胀阶段的原因。在传统的暴胀子模型中，这种相位是在宇宙演化的早期手工插入的，并假设它在辐射时期符合协调$Λ$ CDM制度。在这里，相反，我们考虑一类动态真空模型，它将一个单一的真空结构$\barΛ(H)$的快速阶段的膨胀，其次是辐射和冷物质的时代，直到实现我们的暗能量宇宙。模型的早期行为与Starobinsky的暴胀相似，并为大熵问题提供了一个解决方案。它与哈勃膨胀和结构形成的最新宇宙学数据兼容，并呈现出独特的观测特征，可以在不久的将来进行测试。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fuzzy Dark Matter and the 21cm Power Spectrum
我们在模糊暗物质（FDM）宇宙学中模拟了跨越宇宙黎明和再电离时代（EoR）的21 cm功率谱。FDM模型中对小质量晕的抑制导致了这些历元相对于冷暗物质（CDM）场景的开始红移延迟。这强烈影响了21厘米的功率谱和它的红移演化。在EoR/宇宙黎明过程的给定阶段的21厘米的功率谱也被修改：在一般情况下，21厘米波动的振幅是由FDM中的星系托管晕的偏置因子增强。我们预测了即将到来的HERA功率谱测量，占天体物理参数和暗物质属性之间的简并，CDM和FDM之间的区别的前景。如果FDM构成了整个暗物质，并且FDM粒子的质量为10- 21 eV，HERA可以在2 σ置信度下确定质量在20%以内。
2021-03-21 astro-ph.CO physics.comp-ph
First star formation in extremely early epochs
本研究针对极早宇宙时期的第一代恒星形成问题，通过纳入CMB效应的单区热化学模型模拟发现，不同红移时期第一代恒星质量差异显著，极高红移下可形成超大质量恒星。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The changing ISM of massive elliptical galaxies and cosmic evolution of radio galaxies and quasars
最近发现的大质量椭圆星系的有效半径从$z \simeq 2$到$z \simeq 0.1$的明显的急剧膨胀被解释为星系合并或由于活动星系核反馈导致的冷气体的快速损失。在检查后一种情况下，我们已经量化了膨胀的程度，这是不确定的观测，在恒星形成参数和时间的驱逐冷气。在任何一种情况下，恒星密度的大幅度下降都应该转化为ISM密度和压力的大幅度下降，以及这些数量随着宇宙时代的急剧径向下降。这些宇宙学的变化预计将有一个重大影响的气体吸积模式，这将从'冷'薄盘吸积在高红移向'热'邦迪美联储ADAF吸积在低红移。角动量流入的下降将导致黑洞的自旋下降，我们已经计算了更精确的时间尺度;大约0.2 Gyr的值是$10^9 M_\odot$中心黑洞的典型值。这些结果对强射电星系和弱射电星系的光度函数的不同宇宙演化模式具有启示意义。
2009-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hierarchical assembly impedes the inference of stellar mass growth histories for individual galaxies
该研究指出此前星系恒星质量增长历史推断隐含原地组装假设存在偏差，利用TNG100模拟量化了不同条件下的偏差程度，并推导了校正方法以提升高红移相关比较的可靠性。
2025-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
