Unifying of Inflation with Early and Late Dark Energy Epochs in Axion $F(R)$ Gravity
我们提供了一个理论模型的$F(R)$引力，它是可能的，以统一的方式描述通货膨胀，早期和晚期的暗能量时代，在存在的光轴子粒子，它扮演的角色的暗物质组成的宇宙。特别是，早期的现象学是由$R^2$项占主导地位，而其他条款$f(R)$的存在，确保早期和晚期的暗能量时代的发生。暴胀现象与普朗克2018年的暴胀数据是相容的，而晚期暗能量时代与普朗克2018年对宇宙学参数的约束是相容的。此外，该模型表现出一个早期的暗能量时代，大约在$z\sim 2.5$，其次是减速时代，这开始于大约$z\sim 1.5$，这反过来又是一个后期的暗能量时代的红移$z\sim 0.5$，这持续了大约50亿年到现在的时间。我们的模型的一个显著特点是，暗能量时代是免费的暗能量振荡，至少在红移间隔$z=[0,10]$。此外，我们还讨论了与$z\sim 2.34$观测数据有关的几个特征，文献中存在红移复杂的观测数据。此外，在文章的最后给出了用Python 3编写的暗能量现象学的数字代码。最后，该模型还有另一个有趣的特性，即在红移间隔$z\sim [2,2.6]$中哈勃速率值的突然跳跃，其值突然增加，然后减少，直到$z\sim 0$。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of a Geometrically Realized Early Dark Energy Era on the Spectrum of Primordial Gravitational Waves
在这项工作中，我们调查的几何产生的早期暗能量时代的原始引力波的能谱的影响。早期的暗能量时代，我们选择它有一个恒定的状态方程参数$w$，是协同产生的适当的$f(R)$重力的存在下的物质和辐射完美的流体。正如我们所证明的，预测信号的$f(R)$原始引力波的能谱放大，可以检测到，对于各种再加热温度，特别是对于大的再加热温度。信号幅度取决于早期暗能量时代的持续时间和状态参数的暗能量方程的值，后者对放大的影响更为关键。具体地，当状态方程参数接近de Sitter值$w=-1$时，发生放大。关于早期的暗能量时代的持续时间，我们发现，最大的放大发生在早期的暗能量时代开始在温度$T=0.85\,$ eV，直到$T=7.8\,$ eV。此外，我们研究了一个类似的情况下，发生放大，早期的暗能量时代开始在$T=0.29\,$电子伏特，并持续到温度增加$ΔT\sim 1.7\,$电子伏特。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy Scaling from Dark Matter to Acceleration
宇宙的暗区不需要完全分离为不同的暗物质和暗能量成分。我们考虑一个早期暗能量的模型，其中暗能量在早期的演化和扰动中都模仿了暗物质成分。正压以太暗能量的尺度是暗物质密度的一个固定的分数，可能大于1，并且在经历转变之前的早期具有消失的声速。这不仅给出了宇宙膨胀的特征，还给出了声速和不均匀性以及有效中微子种类的数量。模型参数描述了时间，转变的尖锐性，以及早期的相对丰度。与目前的数据比较后，我们发现可行的制度，其中的暗能量的行为像暗物质在早期：为过渡前重组的暗能量，暗物质的分数可以等于或超过1，而近重组的过渡的比例只能是百分之几。在跃迁之后，暗能量将分道扬镳，最终推动宇宙加速，并在这种情况下接近宇宙学常数。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Unified description of dark energy and dark matter in mimetic matter model
宇宙学中暗物质和暗能量的存在被各种观测所暗示，然而，它们仍然不清楚，因为它们还没有被直接探测到。本文提出了一个暗能量和暗物质的统一模型，该模型可以解释宇宙在暴胀时代以后的演化历史、物质密度差增长率函数的时间演化、螺旋星系的平坦自转曲线以及太阳系的引力实验。
2016-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Early Dark Energy from the Axion Weak Gravity Conjecture
解决哈勃张力的一个流行的建议涉及暗能量的早期阶段，由具有周期性势的轴子场驱动。在本文中，我们认为，这些模型是严格限制的轴子弱引力猜想：对于典型的参数值，轴子衰减常数必须满足$f < 0.008 M_{\textrm{Pl}}$，这是小于轴子衰减常数出现在绝大多数早期的暗能量模型。我们讨论了可能的方法来逃避或放松这一约束，认为它的漏洞很小，难以线程。这表明，在量子引力的紫外完备理论中实现早期的暗能量模型可能是具有挑战性的。
2022-03-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Trapped early dark energy
本文提出暗物质捕获的早期暗能量机制，通过放宽EDE势斜率约束来缓解巧合问题，并探讨暴胀后EDE稳定到观测所需初始条件的可能性。
2024-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on early time non-phantom behaviour of dynamical dark energy
Jamia Millia Islamia（贾米阿米利娅伊斯兰大学）
研究早期非幻象行为的动力学暗能量模型，利用宇宙学观测发现晚期背景参数稳定，但早期标度行为受数据强烈排斥，不能缓解哈勃张力。
2026-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Hot New Early Dark Energy: Towards a Unified Dark Sector of Neutrinos, Dark Energy and Dark Matter
热的新早期暗能量描述了一个过冷的，一阶相变，发生在亚电子伏的温度在黑暗的部门。它降低了声音视界，这为哈勃张力提供了一个可能的解决方案，同时，它可以通过使一组无菌的马约拉纳费米子具有质量的反向跷跷板机制来解释中微子质量。首先，我们认为，这种情况下加强现有的宇宙学界限上最重的中微子质量。这反过来又限制了暗区的温度，这为我们提供了两个可证伪的预测。在第二步中，我们讨论的现象学后果嵌入热的新早期暗能量在一个更大的规范组，部分打破以上的TeV规模。这个新的理论，甚至可以独立于哈勃张力，完成了反跷跷板机制的高能角落，并解释了暗物质候选者的质量，它可以通过高能量的引力相互作用产生。
2022-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter = Modified Gravity? Scrutinising the spacetime-matter distinction through the modified gravity/ dark matter lens
本文通过修正引力和暗物质之间的争论来审视空间（时间）和物质之间严格的概念区分的可行性。特别是，我们认为Berezhiani和Khoury的小说“超流暗物质理论”（SFDM）的案例研究。两个家庭的标准是物质和时空，分别从文献中提取。根据这些标准对SFDM假设的新标量场的评估表明，它是任何可能存在的（暗）物质，但也是$-$，低于超流临界温度，$-$是任何可能存在的时空（的修改）。后续论文根据这一结果研究了SFDM的可能解释，以及我们理解修改后的重力/暗物质区别和更广泛的时空-物质区别（重要性）的后果。
2020-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Early dark energy constraints on growing neutrino quintessence cosmologies
我们研究宇宙学模型，其中动态暗能量由一个标量场，其现今的价值是由耦合到中微子部门控制。标量场的行为取决于三个函数：动力学函数、标量场势和标量场-中微子耦合函数。我们提出了一个分析处理的背景演化过程中的辐射和物质占主导地位的指数和逆幂律的潜力，并找到一个放松的限制相比，以前的工作量的早期暗能量的指数的情况下。然后，我们进行了数值分析的背景宇宙学的两种类型的潜在的和各种说明性的选择的动力学和耦合功能。通过应用普朗克对早期暗能量的限制，我们能够限制早期动力学函数的大小。
2019-07-31 astro-ph.CO gr-qc
Constraining early and interacting dark energy with gravitational wave standard sirens: the potential of the eLISA mission
我们执行的eLISA天基干涉仪的能力，以约束早期和相互作用的暗能量模型使用引力波标准警报器的预测分析。我们采用模拟目录的标准警报器合并大规模的黑洞双星可见的eLISA，与电磁对应的未来望远镜检测。我们考虑三臂任务设计，臂长为100万公里，200万公里和500万公里，任务持续时间为5年，最佳水平的低频噪声，最近由LISA探路者测试。具有eLISA的标准警报器可以获得中等范围的红移$1\lesssim z \lesssim 8$，因此可以对模型提供竞争性约束，其中$Λ$ CDM的偏离（即早期暗能量开始不可忽略的时期，或者当与暗物质的相互作用开始时）发生相对较晚，在$z\lesssim 6$。相反，如果早期或相互作用的暗能量已经在预复合时代相关，那么当前的宇宙学探测（特别是宇宙微波背景）在约束这些模型方面比eLISA更有效，除非在相互作用的暗能量模型中，如果能量交换与暗能量的能量密度成正比。
2017-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Spherical Collapse Approach for Non-standard Dark Matter Models and Enhanced Early Galaxy Formation in JWST
本文利用球塌缩方法研究两类具有非零状态方程的替代暗物质模型对非线性结构形成的影响，并结合JWST观测探讨其提升早期星系形成效率的潜力。
2024-09-07 astro-ph.CO hep-th
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中，特别是为了解释暗能量和暴胀，但也是为了模拟暗物质。在本文中，我们表明，这是可能的标量场同时取代暗物质，暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力，墨西哥帽潜力，和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后，标量场表现得像一种暗流体，模仿暗能量和暗物质，并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Limits on Dark Radiation, Early Dark Energy, and Relativistic Degrees of Freedom
最近的宇宙学数据分析暗示在早期宇宙中存在额外的相对论能量成分。这个分量通常被参数化为有效中微子数N_{eff}超过标准值3.046的部分。过剩的相对论能量可能是一个额外的（无菌）中微子的指示，但早期的暗能量和正压暗能量也有助于相对论自由度。我们研究了当前和未来的数据约束和区分这些解释的能力，并检测与它们相关的早期暗能量密度。我们发现，虽然早期的暗能量不会改变N_{eff}的电流约束，暗辐射分量，如正压暗能量模型提供的，可以大大改变当前的约束N_{eff}，使其值回到与理论预测一致。这两个暗能量模型也对氦的原始质量分数Y_p和标量扰动指数n_s有一定的影响。正在进行的普朗克卫星任务将能够进一步区分不育中微子和早期的暗能量。
2011-03-21 astro-ph.CO
Sub-horizon evolution of cold dark matter perturbations through dark matter-dark energy equivalence epoch
考虑了一个由标准冷暗物质和一个具有常状态方程w和常有效声速的暗能量组成的晚期宇宙模型。忽略暗能量分量的涨落，我们得到了一个描述在暗物质-暗能量相等的时期中，视界下冷暗物质扰动演化的方程。我们探讨了它的解析解，并计算了一个精确的w依赖的修正的暗物质增长函数，对数增长函数和增长指数参数通过所考虑的历元。我们测试我们的解析近似的数值解，发现在感兴趣的时代，k =0的差异小于1%。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Alleviating both $H_0$ and $S_8$ tensions: early dark energy lifts the CMB-lockdown on ultralight axion
在标准的$Λ$ CDM模型中，质量为$\mathcal{O}( 10^{-26}\text{eV})$的超轻轴子的存在不被CMB观测所支持.我们表明，早期暗能量（EDE）的包含将解除CMB对这种暗物质的锁定，并可能超越冷暗物质的其他形式的暗物质。通过进行蒙特卡罗马尔可夫链分析，发现与$Λ$ CDM相反，AdS-EDE宇宙学（在复合周围具有反德西特相）现在允许质量为$10^{-26}$ eV的轴子的存在，并预测我们宇宙中物质的$6\%$是这样的电子，这也有助于缓解EDE中的$S_8$张力。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-th
Baryogenesis, Dark Matter and the Maximal Temperature of the Early Universe
物质-反物质不对称性和暗物质的产生机制强烈依赖于再加热温度T_R，即早期宇宙达到的最高温度。LHC、低能实验、天体物理观测和普朗克卫星的观测结果将对重子生成和暗物质的性质产生重要的制约作用，从而为研究极早期热宇宙提供有价值的信息。目前，大范围的再加热温度仍与观测相符。我们说明了可能的起源的物质和暗物质与四个例子：模量衰变，电弱重子，leptogenesis在nuMSM和热leptogenesis。最后，在超对称自发B-L破缺的背景下讨论了重子生成、暗物质和暴胀之间的联系。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Early Dark Energy with Power-law F(R) Gravity
本文提出一种包含早期暗能量项的幂律 F(R) 引力模型以描述宇宙早晚期的加速膨胀，通过 Pantheon、H(z)、BAO 及 CMB 等观测数据检验，发现其哈勃常数估计值与 Λ-CDM 模型高度接近，证实了该模型的可行性。
2023-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Brief History of Ultra-light Scalar Dark Matter Models
本文简要回顾了标量场暗物质模型的发展历史，该模型也被称为模糊暗物质、BEC暗物质、波动暗物质或超轻轴子。在这个模型中，质量为$m = O(10^{-22})eV$的超轻标量暗物质粒子凝聚在一个单一的玻色-爱因斯坦凝聚体状态中，并且集体表现得像经典波。银河系的暗物质晕可以被描述为一种自引力相干标量场配置，称为玻色子星。在比星系大的尺度上，暗物质的行为类似于冷暗物质，而在比星系小的尺度上，不确定原理的量子压力抑制了更小结构的形成，从而解决了传统冷暗物质模型的小尺度危机。
2018-01-11 astro-ph.CO hep-th
Cluster Probes of Dark Energy Clustering
奇怪的是，星系团的丰度对典型的早期暗能量不敏感。早期的暗能量的声速等于光速，不能从一个与$z<2$的膨胀历史相当但早期的暗能量密度可以忽略不计的精粹模型中区分出来，尽管早期的增长率不同。然而，早期的冷暗能量，其声速比光速小得多，可以给出可检测的特征。将星系团丰度与宇宙微波背景功率谱相结合，可以确定早期的暗能量分数为0. 3%，并在99%的置信度下区分0. 1和1的真实声速。我们项目的约束早期暗能量的欧几里得星系团调查，以及暗能量调查，使用当前和预计的普朗克CMB数据，并评估集群质量系统学的影响。我们还量化了暗能量扰动的重要性，以及在穿越$w=-1$过程中声速的作用。
2013-05-30 astro-ph.CO
Dark sector unifications: dark matter-phantom energy, dark matter -- constant $w$ dark energy, dark matter-dark energy-dark matter
本文提出了一种新的方法，统一的暗物质和暗能量的宇宙流体。介绍了一个模型，其中宇宙流体声速平方被定义为状态方程（EoS）参数的函数。它示出了如何对数的一部分，这个函数的结果在动力学制度以前没有观察到的宇宙流体模型。结果表明，在一个特定的动力学制度的模型表现为统一的暗物质和幻影暗能量。此外，它表明，该模型可以描述暗物质-暗能量统一，其中暗能量渐近行为的暗能量与一个常数EoS参数大于-1。在特定的参数范围内，统一流体模型也再现了类似于$Λ$ CDM模型的全局扩展，其中流体声速对于小的标度因子值为零，并且对于大的标度因子值为小的，甚至为零。最后，它显示了如何该模型可能有助于描述宇宙流体暗物质-暗能量-暗物质统一。得到了产生这种瞬态暗能量行为的模型参数的物理约束。
2019-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on early dark energy from CMB lensing and weak lensing tomography
暗能量可以通过它对宇宙膨胀的影响以及对大尺度结构生长历史的影响来研究。在本文中，我们跟踪宇宙密度场的增长，在早期暗能量宇宙学相结合的观测初级CMB的温度和偏振功率谱在高红移，在中等红移的CMB透镜偏转场和弱宇宙剪切在低红移限制早期暗能量的允许量。我们提出这些预测使用费舍尔矩阵形式主义，并考虑普朗克数据与弱透镜调查的欧几里得。我们发现，结合这些数据集提供了强大的约束早期暗能量，并能够打破退化的参数集固有的各种观测渠道。早期暗能量密度参数的1-σ界为σ（Omega_d^e）=0.0022，这表明早期暗能量模型可以在我们的方法中得到很好的检验。此外，我们得出的暗能量的品质因数所考虑的暗能量参数化和评论的适用性的增长指数早期暗能量宇宙学。
2009-03-25 astro-ph.CO
Early-Matter-Like Dark Energy and the Cosmic Microwave Background
类早期物质暗能量是指早期状态方程接近冷暗物质（CDM）的暗能量成分。这种成分是统一暗物质（UDM）模型的一个组成部分，它将冷暗物质和LambdaCDM和谐模型的宇宙学常数统一到一个单一的暗流体中。幂级数展开的共形时间的各种组件的扰动与早期物质的暗能量模型提供。它们允许计算的宇宙微波背景（CMB）的各向异性从原始的初始值的扰动。对于一个唯象的UDM模型，它符合本地宇宙的观测，CMB各向异性的计算和比较与CMB数据。结果表明，如果类早期物质暗能量分量的有效声速c_eff非常接近于零，则与CMB观测结果相匹配是可能的。研究了有效声速变化对CMB温度谱和偏振功率谱的影响。
2016-01-18 astro-ph.CO
Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe
轴子在弦论中似乎无处不在，其中一些可能是由重标量衰变产生的非热，有助于暗辐射。研究了在原初磁场存在下，由轴子暗辐射通过轴子-光子转换产生的光子的各种宇宙学效应，导出了轴子-光子耦合与原初磁场结合的严格约束.
2013-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modelling and testing the equation of state for (Early) dark energy
考虑了一个通用状态方程来分析缓解哈勃参数紧张问题的（早期）暗能量的可能行为。从（早期）暗能量密度的可能演化和相应的动力学方程出发，得到了状态方程，定性地分析了宇宙膨胀过程中的宇宙学演化和状态方程中各项的优势，以及（过去的）未来奇点的出现所带来的一些有趣的结果.然后，通过考虑两个一般模型，他们的自由参数与不同的数据来源，显示拟合的优度相比，更多的标准模型。结果可能被认为是一个有希望的起点，以更好地了解宇宙学的演化作为一个整体。
2021-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Reconciling the Tension Between Planck and BICEP2 Through Early Dark Energy
我们证明了当包含早期的暗能量时，普朗克和BICEP 2的张量-标量比$r$的原始引力波观测结果可以调和的可能性。这种早期的暗能量在非常早期的时期表现得像一种辐射成分。这相当于诱导额外数量的有效中微子物质：$ΔN_{eff}=[\frac{7}{8}(\frac{4}{11})^{4/3}]^{-1}ρ_{de}(a)/ρ_γ(a)$，其中$ρ_γ(a)$是光子能量密度，数值因子来自转换为有效中微子物质。$ρ_{de}(a)$是早期暗能量的能量密度。结合普朗克温度数据、WMAP 9极化数据和有无BICEP 2数据的重子声学振荡数据，我们发现在这个早期的暗能量模型中，普朗克和BICEP 2观测之间的张力在$2σ$区域得到缓解。但由于其他宇宙观测的限制，早期暗能量的比例很小，因此不能完全消除。作为副产品，普朗克哈勃参数的观测值和哈勃常数的直接测量值之间的紧张关系在早期的暗能量模型中被消除了。
2014-04-17 astro-ph.CO
Freeze-in Production of Dark Matter Prior to Early Matter Domination
在早期物质占主导地位的时期，冻结或冻结可以产生正确的暗物质丰度，因为速度平均湮灭截面值很小，$\langle σ_{\rm ann} v \rangle_{\rm f} < 3 \times 10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$。然而，在一般的非标准热历史中，这样的时期通常在其他阶段之前。在这里，我们研究生产的暗物质在一个简单的后暴胀的历史，辐射为主的阶段后，再加热，其次是一个时代的早期物质统治。专注于冻结制度，我们表明，暗物质生产之前，早期的物质统治可以主导的遗迹丰度在大部分的参数空间，包括弱规模的暗物质群众，和允许的区域高度依赖于整个后通货膨胀的历史。此外，对于跨越数十年的非常广泛的$\langle σ_{\rm ann} v \rangle_{\rm f}$，暗物质粒子可以在早期开始处于化学平衡状态，并在早期物质统治期间去耦，从而使遗迹丰度基本上独立于$\langle σ_{\rm ann} v \rangle_{\rm f}$。我们简要地讨论了连接到不同的观测作为一种可能的手段来测试难以捉摸的冻结在这种情况下的情况。
2020-02-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Observational effects of the early episodically dominating dark energy
我们研究了早期占主导地位的暗能量对宇宙结构演化的观测结果。为此，我们引入了最小耦合标量场暗能量模型与Albrecht-Skordis潜力，它允许一个突然的短暂统治的暗能量组件在辐射或早期物质时代。利用WMAP和Planck宇宙微波背景辐射数据以及其它外部数据，对存在这种早期暗能量的常规宇宙学参数进行了约束。结果表明，在这样一个早期的暗能量的存在下，估计的宇宙学参数可以从目前已知的$Λ\textrm{CDM}$为基础的参数大幅偏离，与最佳拟合值不同的WMAP和普朗克数据的百分之几的水平。对于后一种情况，只允许有限量的具有情节性质的暗能量，因为普朗克数据强烈支持$Λ\textrm{CDM}$模型。与传统的暗能量模型相比，早期暗能量在辐射-物质平衡附近占主导地位，或处于早期物质时代，分别导致宇宙年龄较短或存在张量型微扰。我们的分析表明，即使在爱因斯坦引力下，基于相同的观测结果，也允许另一种宇宙学参数估计。
2015-03-04 astro-ph.CO
Dark Walker in the Early Universe: A Strongly Coupled Sector Model
Scuola Normale Superiore and INFN（意大利高等师范学院和意大利国家核物理研究所）
本文提出一个强耦合模型，通过暗部门的漫步动力学生成非高斯性，并解释当前暗物质的残余丰度，连接了膨胀动力学与暗物质。
2025-12-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark matter from mediator decay in early matter domination
本研究探讨早期物质主导时期媒介粒子衰变产生暗物质的机制，发现带标准模型荷的媒介粒子衰变产额远高于标准冻结通道，且暗物质遗迹丰度要求严格约束了数TeV以上暗物质的参数空间。
2024-07-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Imprint of Early Dark Energy in Stochastic Gravitational Wave Background
早期缓解哈勃张力的暗能量在起源于宇宙弦网络的原始随机引力波（GW）背景中留下了指纹。该信号不仅可以通过未来计划的GW实验检测到，而且可以与GW频谱中的其他天体物理和宇宙学信号区分开来。我们发现宇宙弦GW谱可以探测到大爆炸后核合成中影响宇宙的其他新物理，这扩展了GW宇宙考古学的研究范围。
2021-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter and the early Universe: a review
暗物质是目前宇宙学和粒子物理学中的一个突出问题。在这篇综述中，我们讨论了可能的解释暗物质和实验观测值，最终可以导致发现的暗物质及其性质，并证明早期宇宙的宇宙学性质和观测值之间的密切相互作用，用于约束暗物质模型的背景下，新的物理学超越标准模型。
2021-04-23 astro-ph.CO hep-ph
Early Black Hole Formation by Accretion of Gas and Dark Matter
我们提出了一个模型，在早期的暗物质晕中形成质量为10000 Msun的中等质量黑洞（IMBHs）。我们对吸积的原始恒星进行了详细的恒星演化计算，包括暗物质粒子的湮灭能。我们一直跟踪恒星核心的演化直到引力坍缩。我们表明，非常大质量的恒星，大到10000 Msun，可以形成在早期的暗物质晕。这类恒星非常明亮，Log L/Lsun > 8.2。它们在引力作用下坍缩形成IMBH。这些黑洞可能是早期超大质量黑洞形成的种子。
2009-09-07 astro-ph.CO
How early is early dark energy?
我们调查的约束早期暗能量（EDE）从宇宙微波背景（CMB）各向异性，考虑到从WMAP 9的数据结合最新的小尺度测量从南极望远镜（SPT）。对于一个恒定的EDE分数，我们提出了一个新的参数化少一个参数，但仍然足以提供类似的结果，以前在文献中研究。然而，我们分析的主要重点是比较一组新的不同的EDE参数化，揭示了CMB约束如何依赖于红移时期，在该时期暗能量是不可忽略的。我们发现，如果暗能量开始变得不可忽略，那么EDE的界限就会变得相当弱，如果EDE的开始发生在z < 100时，那么早期的暗能量分数Omega_e在2 sigma时会自由上升到约5%。当暗能量在最后一次散射时出现时，即使它的影响在之后关闭，也会得到大约1-2%的紧边界。我们发现，CMB主要限制了暗能量的存在，在其发射的时候，而随后的结构增长的EDE修改是不太重要的。
2013-01-22 astro-ph.CO hep-ph
New Early Dark Energy as a solution to the $H_0$ and $S_8$ tensions
本研究提出新早期暗能量模型，通过物质-辐射相等时期附近的快速触发相变扩展ΛCDM框架，可同时解决H₀和S₈张力问题，并探讨了超轻标量场或暗区温度两种触发机制，还指出该相变或能提供中微子质量的动力学生成途径。
2023-07-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Disformal interactions in the Dark Sector: From driving Early Dark Energy to confronting cosmological tensions
Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Indian Institute of Science Education and Research Mohali（莫哈里印度科学教育与研究学院）
本文提出了一种基于不规则耦合的暗能量与暗物质相互作用模型，通过抑制哈勃摩擦和暗物质稀释，解决宇宙学矛盾并解释低ℓ异常。
2025-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Model Independent Early Expansion History and Dark Energy
我们研究模型独立的约束高红移和预复合膨胀的历史，从宇宙微波背景的观测，使用主成分分析和其他技术相结合。这可以转化为早期暗能量和相对论性物质$N_{\rm eff}$数量的模型独立限制。诸如标度（Doran-Robbers）、暗辐射（$ΔN_{\rm eff}$）和正压以太等模型属于特征空间的不同区域，并且可以容易地彼此区分。输入的CMB数据将绘制$z=0$ -$10^5$的膨胀历史，实现重组周围的subpercent精度，并能够确定早期暗能量的数量及其性质的宝贵指导。
2012-08-23 astro-ph.CO
Unifying Early and Late Dark Energy: Dynamical Requirements and Obstructions
University of Hawai‘i（夏威夷大学）
本文研究单个标量场能否同时解释早期暗能量（缓解哈勃张力）和晚期宇宙加速，通过自下而上和自上而下分析，发现需要具有陡-更陡-浅三级斜率势的动力学要求，并对统一模型构建施加严格约束。
2026-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Current constraints on early and stressed dark energy models and future 21 cm perspectives
尽管目前的宇宙学测量取得了很大的进展，但宇宙的主要组成部分，即创造的暗能量的性质仍然是一个悬而未决的问题。早期的暗能量是一个可能的候选者，它也可能减轻标准范式的一些微调问题。利用最新的宇宙学数据，我们发现早期暗能量密度参数的95%CL上限为$Ω_{\textrm{eDE}}$。另一方面，暗能量成分可能是受应力的和不均匀的流体。如果是这种情况，则有效声速和粘度参数不受当前数据的约束。未来的Omniscope-like $21$ cm调查，结合目前的CMB数据，可以区分标准的精华场景与其他可能的模型与$2σ$意义，假设一个不可忽略的早期暗能量的贡献。这些$21$ cm探头的$Ω_{\textrm{eDE}}$参数达到的精度可能低于$\mathcal{O} (10\%)$。
2014-09-05 astro-ph.CO
Structure formation in inhomogeneous Early Dark Energy models
我们研究了早期暗能量波动对线性和非线性结构形成的影响。在这些模型中，暗能量的能量密度在高红移时是不可忽略的，并且暗能量分量的波动可以具有与暗物质波动相同的数量级。由于两个基本的近似通常采取的标准方案的精粹模型，即暗能量密度在物质占主导地位的时期和小尺度上的暗能量波动是可以忽略不计的，在这样的模型是无效的，我们首先研究近似的解析解的暗物质和暗能量扰动的线性制度。这一研究有助于为方程组找到一致的初始条件，有助于从解析的角度理解早期暗能量及其涨落的影响，并得到了数值验证。在线性区域，我们计算了与积分萨克斯-沃尔夫效应相关的物质增长和引力势的变化，表明这些观测量由于早期的暗能量涨落而呈现出重要的变化，尽管使它们更类似于$Λ$ CDM模型。我们还利用球形坍缩模型研究了早期暗能量涨落在结构形成的非线性区域中的影响，特别是对$δ_c$参数的影响，以及它们对晕质量的贡献，我们表明它们的贡献可以达到10%的量级。最后，我们计算了与$Λ$ CDM模型相比如何修改晕的数密度，并解决了如何修正质量函数以考虑聚集的暗能量的贡献的问题。我们的结论是，非均匀的早期暗能量模型更类似于$Λ$ CDM模型比它的均匀同行。
2014-03-12 astro-ph.CO
Chameleon Early Dark Energy and the Hubble Tension
早期的暗能量（EDE）为哈勃张力提供了一个特别有趣的理论方法，尽管它引入了自己的一系列挑战，包括一个新的“为什么呢”问题，与物质辐射相等的EDE注入时间有关，以及大尺度结构（LSS）张力的轻微恶化。这两个挑战都集中在暗物质的性质上，暗物质在EDE注入时成为宇宙的主要组成部分，也负责播种LSS。出于这一动机，我们提出了潜在的EDE和暗物质之间的耦合，以解决这些挑战，专注于一个机制类似于变色龙暗能量理论，认为这种变色龙早期暗能量（CEDE）。我们提出了相关的背景和扰动方程，并研究了四次标量势和指数耦合的情况下的动力学。
2021-11-17 astro-ph.CO
Concentrated Dark Matter: Enhanced Small-scale Structure from Co-Decaying Dark Matter
我们研究的宇宙学后果的共同衰变的暗物质-最近提出的机制耗尽密度的暗物质通过衰变的近简并粒子。这个框架的一般预测是宇宙历史上早期暗物质占主导地位的阶段，这导致小尺度上暗物质扰动的增强增长。我们计算的早期物质占主导地位的阶段的持续时间，并表明，扰动是强大的对冲洗从自由流。增强的小尺度结构预计今天将以紧凑的微晕形式存在，并可能导致间接探测实验的显着提升因素，如FERMI，其中暗物质将作为点源出现。
2017-11-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-thermal Dark Matter from Modified Early Matter Domination
在早期物质占主导地位的时期，热冻结或冻结可以产生正确的暗物质丰度为$\langle σ_{\rm ann} v \rangle_{\rm f} < 3 \times 10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$。在标准的场景中，一个表现得像物质的单一场驱动了早期的物质主导时代。然而，在现实模型中，这个时期可能涉及一个以上的领域。在本文中，我们研究的影响，这种修改的生产暗物质在早期的物质统治。我们表明，即使是一个次主导的第二场，衰减速度远远快于主导的，可以大大提高宇宙的温度在早期的物质占主导地位的阶段。这反过来又影响了暗物质通过冻结/冻结的生产，并打开了允许的参数空间，朝向显着更大的暗物质质量。因此，人们可以轻松地获得正确的遗迹丰度PeV规模的暗物质的再加热温度在10 GeV或以下。
2018-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Dark Energy Perturbations: the Role of Early Dark Energy
暗能量不仅通过其状态方程$w_{DE}$具有背景效应，而且在一定条件下，它还可以通过其声速$c^2_{sDE}$聚集。众所周知，对于动力学暗能量模型，暗能量扰动通过度量扰动来源于物质扰动，该度量扰动总是伴随着项$(1+w_{DE})$。因此，对于动力学暗能量模型与$w_{DE}$接近$-1$，它们的扰动几乎与度规解耦，在物质功率谱上留下几乎为零的印记。此外，Quintessence模型的声速等于光速，几乎消除了亚哈勃尺度内发生的任何不均匀性，因此使暗能量扰动的可检测性比现在更困难。在这篇文章中，我们通过超越Quintessence来寻找这些印记，考虑早期的暗能量参数化，不仅在早期具有不可忽略的能量密度，而且它可以实现远离$-1$的$w_{DE}$，使暗能量扰动在亚视界尺度上可检测。在当前数据集的帮助下，我们能够将暗能量的声速限制在一个较低的值（$c^2_{sDE} \sim 0.14$），以及早期暗能量密度允许的更高的范围，并对其进行强约束（$Ω_e \sim 0.02$）。我们讨论了不同的数据集对这种参数化的影响，以及$c^2_{sDE}=1$的情况下，它是保持开放的情况下，某些参数（S）之间的比较偏差的可能解释。
2019-07-25 astro-ph.CO
Inflaton-driven early dark energy
通过调整控制参数，我们考察了能使暴胀理论与现今的暗能量统一起来的质量变化中微子模型PRD 103，063540（2021）是否能用来产生早期的暗能量.该模型以如下方式工作。在大爆炸的早期阶段，被困在$ϕ= 0$的最小值中的暴胀子由于与中微子的相互作用而被抬升，并开始滚到有效势的简并最小值之一，过了一段时间，它被锚定在这个最小值，这反过来又随着时间的推移非常缓慢。相应地，由于这种动力学对称性破缺而产生的早期暗能量也随时间变化得非常缓慢。然而，在复合时期之前不久，对称性恢复，早期的暗能量消失。变质量中微子模型的一个典型问题是，由于中微子质量太小，它们很难提供所需的树能级早期暗能量。然而，在暴胀能量尺度为$1$ \，TeV量级的假设下，$ϕ$的量子涨落可以提供足够的早期暗能量。辐射以及热修正来自中微子部门不影响模型显着。至于重力引起的对有效势的修正，它们可以安全地忽略。
2021-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Hot New Early Dark Energy
新的早期暗能量（NEDE）使得宇宙微波背景与从超新星观测中推断出的更高的哈勃常数值相一致。它是对早期旧的暗能量模型（EDE）的改进，因为它自然地解释了额外能量分量在零温度下由次显性标量场触发的真空一级相变方面的衰减。对于热NEDE，我们引入了一种新的机制来触发相变。它依赖于热修正，热修正随着暗测量扇区中次优势辐射流体的冷却而消退。我们探讨了热NEDE的现象学，并确定了强过冷制度的现象学青睐的情况。在第二步中，我们提出了不同的微观嵌入热NEDE。这包括（非）阿贝尔暗物质模型，该模型也有可能通过与暗辐射流体的相互作用来解决LSS张力。我们还解决了一般存在于EDE模型的符合问题有关NEDE中微子的质量产生通过反跷跷板机制。最后，我们提出了一个更完整的暗扇区模型，其中嵌入的NEDE场在一个更大的对称群和讨论的可能性，热NEDE场是中心的轻子数对称性自发破缺。
2021-12-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological abundance of primordial black holes in mixed dark matter scenarios incorporating Kaluza-Klein dark matter
Qufu Normal University（曲阜师范大学）
研究通过分析卡拉祖-克莱因暗物质与原初黑洞混合场景，首次推导出原初黑洞在暗物质湮灭中的宇宙学丰度上限。
2025-11-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Ultralight dark photon as a model for early universe dark matter
暗光子是一个有质量的矢量场，它只与物理光子通过动力学混合相互作用。这种耦合被认为是弱的，因此暗光子在与基本粒子的过程中几乎不可观测，但可以作为暗物质粒子。我们认为，在非常早期的宇宙（$z>3000$）这个矢量场可能有辐射状态方程（$w=1/3$），但后来的行为作为冷暗物质（$w=0$）。这可能会使宇宙早期的膨胀率略有变化，并使重子声学振荡（标准标尺）的声视界值减小。结果，在这个模型中的哈勃常数的值似乎比在标准的$Λ$ CDM模型中的大。特别是，只要有$m\sim 10^{-27}-10^{-25}$ eV量级的暗光子质量，就足以使哈勃常数的值与$H_0 = 73$ km $\cdot$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$拟合，从而解决哈勃张力。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Early Dark Energy at High Redshifts: Status and Perspectives
早期的暗能量模型在高红移时对暗能量密度的贡献是不可忽略的，它影响着宇宙结构的生长，并可能留下不同于标准宇宙学常数冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的可观测特征。在本文中，我们提出了更新的约束早期暗能量使用几何和动力学探针。根据WMAP五年观测数据、重子声学振荡和Ia型超新星光度距离，我们得到了最后一个散射面（lss）$Ω_{\rm EDE}(z_{\rm lss})<2.3\times10^{-2}$（95% C. L.）处的暗能量密度上限。当我们包括更高的红移观测探测，如测量的线性增长因子，伽马射线暴（GRB）和莱曼- $α$森林（\lya），这一限制显着改善，成为$Ω_{\rm EDE}(z_{\rm lss})<1.4\times10^{-3}$（95% C.L.）。此外，我们发现，未来的测量，基于Alcock-Paczyrobski测试使用的21厘米中性氢线，伽玛暴和\lya森林，可以约束的行为的暗能量组件和区分早期的暗能量模型和纯$Λ$ CDM之间的高置信水平。在这种情况下，当与当前约束相比时，对最后散射表面处的早期暗能量的量的约束提高了十倍。我们还讨论了参数$γ$，增长率指数，它描述了在标准和修改后的重力模型的结构的增长的影响。
2009-04-01 astro-ph.CO
Dark Matter from Evaporating Primordial Black Holes in the Early Universe
本文研究早期宇宙中占主导的原初黑洞在核合成前蒸发产生暗物质的冻结机制，考虑两种形成机制下的连续质量谱，并给出该场景解释极早期暗物质产生的条件。
2024-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Transient Early Dark Energy-Like Dynamics as a Mechanism for Enhanced Early Structure Formation in the JWST Era
Harish-Chandra Research Institute（哈里什·钱德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Leinweber Institute for Theoretical Physics, Randall Laboratory of Physics, University of Michigan（密歇根大学兰德尔物理学院莱因韦伯理论物理研究所）；Department of Physics & Astronomy, University of Southern California（南加州大学物理与天文学系）
针对JWST发现的高红移大质量星系，研究提出亚主导暗物质组分的瞬态类早期暗能量动力学机制，可增强早期暗物质晕形成，降低恒星形成效率以匹配观测结果。
2026-08-21 astro-ph.CO
Early dark energy by dark Higgs, and axion-induced non-thermal trapping
我们提出了一个新的方案，早期暗能量（EDE）与暗希格斯被困在原点。为了保持这种暗希格斯粒子被捕获，直到物质辐射相等，我们使用由轴子相干振荡产生的非热暗光子，其捕获效果比热质量强得多。当捕获结束时，暗希格斯玻色子迅速衰变为暗光子，然后作为辐射红移。对于普通的墨西哥帽势，暗希格斯粒子的EDE方案非常适用，并且暗希格斯粒子自然从一开始就位于原点，因为它是能量增强点。因此，与轴子EDE不同，不需要精心设计势或相对于初始条件进行微调。有趣的是，轴子不仅产生暗光子，还解释了暗物质。我们发现可行的参数区域的轴子衰变常数和轴子质量的暗物质和$H_0$张力可以同时解释。我们还讨论了轴子-光子耦合时轴子的可探测性，并证明了轴子可以是QCD轴子。
2022-09-02 astro-ph.CO hep-ph
New limits on Early Dark Energy from the South Pole Telescope
我们提出了新的限制早期暗能量（EDE）从宇宙微波背景（CMB）使用的数据从WMAP卫星的大角度尺度和南极望远镜（SPT）的小角度尺度。在95%的置信度下，我们发现EDE密度的上限为Omega_e < 0.018，比WMAP单独数据提高了三倍。我们发现，增加较低的红移探针的膨胀率的CMB数据改善的暗能量状态方程的约束，但不是EDE密度。我们还解释了小尺度CMB温度各向异性如何约束EDE。
2012-01-11 astro-ph.CO
Dark matter and the early Universe
大爆炸核合成（BBN）是最早的现象之一，可以导致早期宇宙性质的观测约束。众所周知，在BBN之前，发生了许多重要的机制和相变。我们讨论了通过宇宙学、天体粒子物理学和对撞机对暗物质的研究来深入了解原始宇宙的可能性。为了这个目的，我们假设暗物质是一个热遗迹，并表明，结合对撞机搜索与暗物质可观的可以导致强有力的限制冻结期前BBN。
2018-11-30 astro-ph.CO hep-ph
