Lowering tensor-to-scalar ratio by pre-inflationary dynamics
暴胀前的动力学被认为通过暴胀子和引力子场在这些时期的不同动力学留下了可观察的印记。这里强调的是，其他粒子的自由度，也能够留下他们的印记，在原始的可观察到的，如果他们转移自己的熵湮灭后，成为非相对论性在前暴胀时期。其他粒子的这种湮灭将导致枢轴尺度（以及更大的长度尺度）的张量-标量比降低，这将有助于根据目前的观测结果将这些势带回来，否则目前不利于产生大的张量-标量比。
2020-09-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological imprints of non-thermalized dark matter
非热化的暗物质是广泛研究的弱相互作用大质量粒子的宇宙学可行的替代品。我们研究了由冻结和superWIMP产生以及两者结合所引起的暗物质相空间分布的演化。利用我们在CLASS中的实现，我们研究了由Lyman- $α$森林观测约束的物质功率谱上的宇宙学印记。对于一个显式的彩色$t$通道介质模型的例子，我们探讨了宇宙学允许的参数空间，突出莱曼- $α$约束与大爆炸核合成和大型强子对撞机的相互作用。
2021-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of Non-thermal Wino Dark Matter on Small-Scale Structure
我们研究如何“温暖”的维诺暗物质时，它是非热产生的引力子在早期宇宙的衰变。阐明了引力子衰变时维诺的能量分布和产生后的能量损失过程。通过求解玻尔兹曼方程，我们表明，一个相当大的比例的维诺暗物质可以“温暖”的维诺质量m_{\tilde w} \sim 100-500 GeV。维诺暗物质的“温暖”在物质功率谱上留下了印记，并可能通过未来的21厘米线测量提供有关暗物质起源的进一步见解。我们的计算可以应用于其他非热wino生产方案，如wino暗物质产生的衰减的模场。
2012-09-30 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations
如果暴胀子耦合到填充后暴胀阶段的其他自由度，则这种耦合修改暴胀子\emph{during}暴胀的动力学。我们认为轻费米子汤川耦合到暴胀子作为“不可观测”的自由度集成的总密度矩阵。追踪这些自由度产生一个\emph{mixed}密度矩阵，其时间演化由有效场论描述。我们表明，耦合导致丰富的费米子对生产的超哈勃暴胀子波动，导致\emph{growth of entanglement entropy during inflation}。暴胀子涨落的功率谱特征在于尺度不变性违反$\mathcal{P}(k) = \mathcal{P}_0(k)\,\,\exp\{8\,ξ_k\}$，并对\emph{index and its running directly correlated with the entanglement entropy}进行了修正：$S_{vN} = - \sum_{k} \Big[ \ln(1-ξ_k) + \frac{ξ_k\,\ln(ξ_k)}{1-ξ_k} \Big]$。对于超哈勃起伏，我们发现$ξ_k = -\frac{Y^2}{48π^2}\Big\{2\,N_T\,\ln(k/k_f) + \ln^2(k/k_f)\Big\}$与$Y$汤川耦合，$N_T$的e-折叠的总数在通货膨胀期间，和$k_f$的“枢轴”规模对应的模式，在通货膨胀结束时穿过哈勃半径。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An Inflationary Probe of Cosmic Higgs Switching
当标量希格斯场耦合到经典振荡的标量模场时，它可以重复地打开和关闭。模翻转稳定和快子值之间的希格斯质量项。我们研究的宇宙学场景中，这种重复的相变发生在通货膨胀。一个将希格斯场耦合到暴胀子的无关算符可以在暴胀子的关联函数中留下相变的图案。使用数值和分析研究，我们表明，暴胀2点函数进行特征印记的模量振荡和它的影响希格斯玻色子。我们简要地评论这种模式的潜在的可观测性，以及如何将它们与早期宇宙中的其他动力学区分开来。
2020-05-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing dark radiation with inflationary gravitational waves
最近的宇宙学观测表明存在额外的轻物质，即，暗辐射在本文中，我们表明暗辐射的签名是印在暴胀引力波的频谱。如果暗辐射是由大质量粒子衰变产生的，则引力波的高频模被抑制。此外，由于暗辐射引起的各向异性应力的影响，引力波谱可能在暗辐射产生时进入视界的频率处出现下降。一旦对引力波谱进行了详细的实验研究，我们就可以推断出宇宙中暗辐射是如何以及何时产生的信息。
2012-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Deciphering the Archaeological Record: Cosmological Imprints of Non-Minimal Dark Sectors
许多超越标准模型的物理学提议产生了一个包含许多自由度的暗区。在这项工作中，我们探讨的宇宙学意义的非平凡的动力学可能会出现在这样的黑暗部门，专注于衰变过程中发生的完全黑暗的成分。首先，我们证明，这种衰变可以留下戏剧性的印记，所产生的暗物质相空间分布。特别是，这种分布不需要是热的，它甚至可以是多模态的，表现出作为动量函数的峰和谷的非平凡模式。然后，我们继续展示这些功能可以诱导修改的物质功率谱。最后，我们评估在何种程度上可以接近考古的“逆”问题的破译的基本黑暗部门的属性从物质的功率谱。事实上，本文的主要结果之一是一个非常简单的解析表达式，允许重建的暗物质相空间分布的许多重要特征直接从物质的功率谱。因此，我们的研究结果提供了一个有趣的工具箱的方法来学习，并可能限制，在早期宇宙的非最小暗区的功能和他们的动态。
2020-06-16 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation and Inflationary Freedom
由暴胀引起的标量扰动的松弛的原初功率谱（PPS）会影响由宇宙微波背景和其他宇宙学测量得到的暗辐射约束。如果暴胀产生了初始涨落的非标准PPS，那么完全热化的轻无菌中微子可以被CMB观测所青睐，而不是被强烈地排斥。在热轴子的情况下，当PPS不同于标准幂律时，对轴子质量的约束被放松。
2015-10-20 astro-ph.CO hep-ph
Reheating and Post-inflationary Production of Dark Matter
我们进行了系统的分析暗物质生产过程中的后暴胀再加热。在指数膨胀期之后，暴胀子开始衰减时的阻尼振荡期。这些振荡和热化衰变产物的温度演化依赖于暴胀子势$V(Φ)$的形状。我们考虑$Φ^k$形式的势。$k=2$发生标准物质主导的振荡。一般来说，暗物质的产生可能取决于膨胀后的最高温度或再加热温度，后者是在宇宙成为辐射主导时定义的。我们发现，暗物质的生产是敏感的暴胀子潜力，并在很大程度上依赖于最高温度时，$k>2$。我们还考虑了质量大于再加热温度的暗物质的产生。
2020-06-22 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model
使用重整化群流和宇宙学约束的膨胀模型，我们利用宇宙膨胀和暗物质粒子的动力学质量之间的一个独特的连接在发光模型，统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$，打破了标准模型与额外的规范组暗物质时，暴胀子滚入真正的真空。在这个模型中，暴胀子衰变产生了暗物质，暗物质又以与宇宙学数据相符的正确比例衰变为发光物质。这个模型的一些吸引人的特征包括自相互作用的暗物质，这可能解决矮星系结构和星系中心暗物质尖点的问题。
2015-09-17 astro-ph.CO hep-ph
Luminogenesis from Inflationary Dark Matter
一个宇宙学模型中，暗物质在整个宇宙的历史中起着主导作用，是唯一的物质存在的温度$T \gtrsim T_{15} \sim 10^9$ GeV。规范群是$SU(3) \times SU(6)_{DM} \times U(1)_Y$，并以这样一种方式统一，即在$T \sim T_{15}$产生发光物质，其量正确，最终不对称。鼓励建造更高灵敏度的暗物质直接探测器（如XENON1 T）。我们提供了一个新的解释，为什么只涉及发光物质的大统一理论可能是致命的缺陷。
2015-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of Dark Photons on Gravitational Wave Polarizations
Kyoto University（京都大学）；Kobe University（神户大学）；National Institute of Technology, Tokuyama College（国立技术大学山口学院）；Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室）
研究暗光子与引力子的转换过程，揭示其对引力波极化的影响及演变机制。
2026-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprints of light dark matter on the evolution of cosmic neutrinos
本文研究轻暗物质与中微子在MeV以下温度相互作用产生的宇宙学印记，通过模型无关方法计算其演化，发现暗物质可显著影响中微子热演化，造成接近实验限的负N_eff贡献及CνB光谱畸变。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
Isocurvature bounds on axion-like particle dark matter in the post-inflationary scenario
我们假设暗物质是由类轴子粒子（ALP）产生的重组机制在后暴胀的情况。这导致等曲率波动的幅度为一阶的规模相当于地平线的时候，ALP场开始振荡。这些波动的功率谱对于小的波数是平坦的，延伸到与宇宙学观测值相关的尺度。用$f_{\rm iso}$表示$k_*$ = 0.05 Mpc $^{-1}$时的相对等曲率振幅，普朗克宇宙微波背景辐射（CMB）观测结果表明，在2 $σ$能级上，$f_{\rm iso}$ < 0.31。这排除了后膨胀ALP暗物质的质量$m_{a}$ < 10 $^{-20}-$ 10 $^{-16}$ eV的假设，其中范围是由于ALP质量温度依赖性的细节。未来的CMB阶段IV和21厘米强度映射实验可能会改善这些限制1 $-$ 2个数量级的$m_{a}$。
2019-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Inflationary Primordial Black Holes as All Dark Matter
本文利用$\sim10^{20}$ -- $10^{28}\,\mathrm{g}$ ~[1]对原初黑洞提出了一个新的微透镜约束，重新讨论了原初黑洞是所有暗物质的观点。我们已经表明，更新的观测约束建议可行的质量函数PBH作为所有DM有一个峰值在$\simeq 10^{20}\,\mathrm{g}$与一个小宽度$σ\lesssim 0.1$，通过施加观测约束的扩展质量函数以适当的方式。我们还提供了一个通货膨胀模型，成功地产生PBH作为所有DM满足这一要求。
2017-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Post-Inflationary Dark Matter Bremsstrahlung
暗物质可能只在高于暴胀子质量的能量尺度上与可见部分有效地相互作用，例如普朗克尺度或大统一尺度。在这种情况下，暗物质主要是在再加热期间（通常称为紫外冻结）产生的。我们评估的丰度的暗物质产生的韧致辐射小康的暴胀子衰变产物假设没有直接的暴胀子和暗物质之间的耦合。该过程通常在低再加热温度下主导暗物质的产生，在低再加热温度下，通过热等离子体中粒子的湮灭的产生变得低效。我们发现，韧致辐射过程占主导地位的再加热温度$T_{\mathrm{RH}} \lesssim 10^{10}$ GeV，并产生所需的密度的暗物质的紫外尺度$\simeq 10^{16}$ GeV。作为例子，我们数值计算了暗物质韧致辐射在引力和六维矢量门有效相互作用下的产额。
2022-10-28 astro-ph.CO hep-ph
Cannibalism's lingering imprint on the matter power spectrum
早期的宇宙可能包含内部热化的暗区，这些暗区与标准模型脱钩。在这种情况下，由暗区中最轻的粒子组成的残余黑暗热浴，可以在大爆炸核合成之前引起早期物质统治的时代，这对最小的暗物质结构具有潜在的可观察影响。这种最轻的暗粒子可以很容易地和一般地具有改变数量的自相互作用，从而产生“食人”行为。我们认为宇宙学最初次占主导地位的食人族物种来暂时驱动宇宙的膨胀，我们提供了一个简单的地图之间的粒子性质的食人族物种和增强的暗物质扰动增长在这样的宇宙学的关键特征。我们进一步证明，食人族的自我相互作用可以确定小规模的截止在物质功率谱，即使食人族的自我相互作用冻结之前食人族的统治。
2022-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Non-minimally coupled Scalar Dark Matter from Inflationary Fluctuations
众所周知，在暴胀期间存在的光标量场是相干激发的。我们表明，如果场耦合到重力在一个非最小的方式，在大尺度上的波动被抑制相对于小尺度的。这一事实允许场激发对宇宙的能量密度做出相当大的贡献，而不会在可观测尺度上产生太大的等曲率波动。我们表明这种机制可以产生所有观察到的暗物质，并研究这种设置的主要宇宙学含义。
2018-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Astrophysical Constraints on Inflationary Dark Matter in the Luminogenesis Model
无碰撞冷暗物质的假设本身不能调和几个天体物理学的矛盾（尖与核问题，丢失的卫星问题，太大而不能倒的问题）。自相互作用的暗物质为解决所有这些问题提供了一个有前途的框架，自相互作用的截面在文献中得到了适当的限制。根据Tulin，Yu和Zurek的工作[1]，我们可以约束暗物质质量和假设一般标量Yukawa型相互作用的光介质的质量。特别是，我们约束的强烈耦合的暴胀暗物质的发光模型，统一模型与规范组$SU(3)_C \times SU(6) \times U(1)_Y$，打破了标准模型与额外的规范组的暗物质时，暴胀卷到其真正的真空。发光模型还受到通货膨胀的限制，我们发现一个上限的尺度对称性破缺的暴胀和去耦规模$M_1$的某些表示的规范组。我们强调，发光模型使天体物理约束，暗物质的性质，和通货膨胀之间的独特的连接。
2015-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves from supermassive right-handed neutrinos produced at preheating
The University of Osaka（大阪大学）；Niigata University（新潟大学）；SR University（SR大学）
研究超大质量右手法 neutrinos 在重加热期通过 bremsstrahlung 产生引力波背景，揭示其对宇宙热历史和高能物理的观测意义。
2026-03-24 astro-ph.CO hep-ph
Imprints of an early matter-dominated era arising from dark matter dilution mechanism on cosmic string dynamics and gravitational wave signatures
本研究在最小左右对称模型框架下，探究由暗物质稀释机制引发的早期物质主导时代对宇宙弦动力学及随机引力波的影响，发现其会在引力波谱高频区产生特征抑制，为未来地面干涉仪实验提供可检验信号。
2025-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Post-inflationary production of particle Dark Matter: Hilltop and Coleman-Weinberg inflation
本文研究Hilltop和Coleman-Weinberg暴胀后非热暗物质的产生，给出满足CMB约束的暗物质质量与耦合参数范围，并分析了暴胀参数对允许参数空间的影响。
2024-03-18 astro-ph.CO hep-ph
A Brief History of Curvature
宇宙流体的应力-能量张量的轨迹，正比于广义相对论中的里奇标量曲率，在宇宙尺度上确定，时间范围从暴胀时代到膨胀宇宙的今天。后暴胀时代和相对论流体的热历史，特别是QCD从渐近自由到禁闭的转变和电弱相变，在标量曲率上留下了重要的印记。这些印记可以是任何一种符号，并且比通过天真地将当前时代的无压物质推回到辐射主导时代所获得的值大几个数量级。
2013-02-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Sterile-Active Neutrino Flavor Model: the Imprint of Dark Matter on the Electron Neutrino Spectra
无菌中微子与暗物质粒子在暗扇区中的接触相互作用被认为是同时解决中微子实验中的暗物质问题和异常现象的一个好方法。在这个非标准粒子物理模型中，惰性中微子和活性中微子通过真空振荡和物质（或米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦）振荡来改变它们的轨道，其中后者的味振荡机制强烈依赖于太阳核心中暗物质的浓度。我们发现，太阳内部大量的暗物质改变了${\rm ^8B}$和$\rm hep$电子中微子光谱的形状，但对其他中微子光谱的影响并不明显（即，$\rm pp$、$\rm pep$、$\rm ^7Be$和$\rm ^{15}O$、$\rm ^{13}N$和$\rm ^{17}F$）。暗物质粒子与中微子相互作用的强度取决于一个有效耦合常数$G_χ$，它类似于隐藏扇区的费米常数。利用最新的$\rm ^8B$太阳中微子通量，我们发现$G_χ$必须小于$\rm 0.5\times 10^9$ $G_{\rm F}$才能使这个粒子物理模型与数据相符合。
2018-12-18 astro-ph.CO hep-ph
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
Fractional Dark Matter decay: cosmological imprints and observational constraints
如果一小部分暗物质以$f_{\rm dcdm}$的衰变率（或倒数寿命）衰变成不可见的无质量粒子（所谓的“暗辐射”），这种衰变将在宇宙学观测值上留下独特的印记。在充分考虑玻尔兹曼体系的基础上，我们计算了衰变对宇宙微波背景辐射、红移畸变和动力学Sunyaev-Zel'dovich效应的影响，并在评价引力势演化的基础上给出了详细的物理解释。通过使用当前的宇宙学数据，结合普朗克2015年，重子声振荡和红移失真测量，可以改善约束，我们更新的$1σ$的衰变DM的分数从$f_{\rm dcdm}\lesssim5.26\%$到$f_{\rm dcdm}\lesssim2.73\%$的短寿命DM（假设$Γ_{\rm dcdm}/H_0\gtrsim10^4$）。然而，对于长寿命DM，没有从RSD数据（$f_{\rm dcdm}\lesssim0.94\%$）改进约束（即，$Γ_{\rm dcdm}/H_0\lesssim10^4$）。我们还发现分数DM衰变只能轻微地降低$H_0$和$σ_8$的张力，这与以前的工作是一致的。此外，我们的计算表明，在未来的kSZ效应将提供一个进一步的约束力衰减DM。
2019-12-30 astro-ph.CO hep-ph
Lightish but clumpy: scalar dark matter from inflationary fluctuations
最近的研究表明，暴胀涨落产生的光矢量粒子可以产生宇宙中的暗物质。在[2]中讨论了一个类似的机制，即非最小耦合标量与希格斯门相互作用。我们详细讨论了如何产生这样的暗物质工程中的一个大规模的标量非最低限度地耦合到重力的最小设置。对于合适的值的非最小耦合的任何初始常数值的字段被抑制在通货膨胀。同时，在暴胀过程中获得的量子涨落产生峰值能量密度功率谱。等曲率约束可以避免，因为几乎所有的能量都集中在波动太小，无法在CMB中观察到。对于质量为$\gtrsim {\rm eV}$和足够高的暴胀尺度，这些涨落中包含的能量足以解释宇宙中的冷暗物质。在小尺度下$\ell_{\rm today}\sim 10^{4}\,{\rm km}\sqrt{m/{\rm eV}}\sim 10^{-4}\,{\rm AU}\sqrt{m/{\rm eV}}$波动很大，因此我们预计这种形式的暗物质具有相当大的聚集性。
2018-10-19 astro-ph.CO hep-ph
Plausible constraints and inflationary production for dark photons
本文研究暗光子的约束与产生机制，证明暗Higgs质量不能任意放松对动能混合参数的约束，提出暴胀后通过暗Higgs随机错位衰变产生暗光子暗物质的机制，并给出暗光子介导轻暗物质热冻结情形下动能混合参数的新下界。
2025-08-19 astro-ph.CO hep-ph
Out of the darkness: probing the inflationary era with dark photon dark matter
本研究提出结合 TASEH haloscope、下一代 light-shining-through-a-wall 实验与宇宙学数据，重建暗光子性质并首次直接探测暴胀时期。
2025-07-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
B-modes from Post-inflationary Gravitational Waves Sourced by Axionic Instabilities at Cosmic Reionization
我们发现，轴子类粒子，只耦合到不可见的暗光子可以产生可见的B模式信号周围的再电离时代。轴子场在再电离前不久开始滚动，导致暗光子的快子不稳定性。这就产生了一个指数增长的暗光子量子源标量度规模式和引力波，留下一个印记的再电离重子。张量模式修改宇宙微波背景（CMB）的极化在再电离，产生可见的B模式签名的下一代CMB实验的参数范围，满足目前的实验约束。
2021-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Imprint of Scalar Dark Energy on Cosmic Microwave Background Polarization
研究了标量暗能量与光子耦合对宇宙微波背景（CMB）极化的影响。随时间演化的场值以及标量的扰动一般会引起$B$模偏振。未来的CMB数据将发现，由于场值的原因，温度-偏振相关性中的宇宙宇称违反，或者微扰引起的$B$模式偏振，与引力透镜或原始引力波产生的偏振几乎无法区分。
2014-03-17 astro-ph.CO
Imprints of a Second Order Electroweak Phase Transition on the Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究非最小耦合Higgs暴胀中约150 GeV的二阶电弱相变，分析Higgs慢滚导致的辐射主导状态方程形变对相应模式原初引力波能谱的观测印记。
2025-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possible Signatures of Inflationary Particle Content: Spin-2 Fields
我们研究了大质量自旋2场在暴胀观测量上的印记，特别是在一致性关系的破坏上。在这种设置中，最小的暴胀场内容通过dRGT相互作用与大质量自旋2场相互作用，从而保证不存在Boulware-Deser幽灵般的自由度。自旋粒子的么正性要求，称为Higuchi约束，对可观测信号的大小起着至关重要的作用。
2017-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy imprints on the kinematic Sunyaev-Zel'dovich signal
我们研究了暗能量对动力学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）角功率谱的影响，发现kSZ信号对暗能量参数敏感.例如，在$w=-1$附近将常数$w$改变20%，会导致kSZ光谱上的$\gtrsim10\%$变化;将由$w_a$参数化的暗能量动力学改变$\pm0.5$，预计kSZ光谱上会有30%的变化。我们讨论了观测方面，并开发了一个拟合公式的kSZ功率谱。最后，我们讨论了如何精确建模的后再电离信号将有助于约束斑片状再电离信号，这是至关重要的测量再电离的持续时间。
2014-07-08 astro-ph.CO
The imprint of the interaction between dark sectors in galaxy clusters
基于微扰理论，我们研究了坍缩系统中暗物质和暗能量相互作用时如何达到动力学平衡的动力学过程。我们发现暗扇区之间的相互作用不能保证暗能量完全与暗一起聚集，导致坍缩系统中的能量不守恒问题。此外，我们分析了暗能量的不均匀性如何影响集群丰度。结果表明，簇数计数可以提供暗扇区相互作用和暗能量不均匀性的特定签名。
2010-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Z' portal dark matter from post-inflationary reheating: WIMPs, FIMPs, and UFOs
本文研究了通过重$Z'$介质在后期膨胀再加热期产生暗物质的机制，发现UFO机制在特定参数范围内能有效产生冷暗物质。
2025-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation from Inflationary Fluctuations
轻的新矢量玻色子可以通过暴胀过程中的量子涨落在引力作用下产生;如果这些粒子是弱耦合的，并且在宇宙学上是亚稳态的，它们就可以解释观测到的暗物质丰度。然而，在标准模型的最小无异常$U(1)$扩展中，如果至少有一个中微子质量本征态足够轻，这些矢量一般会衰变为中微子。如果这些衰变发生在中微子退耦和CMB冻结之间，那么所产生的辐射能量密度可以在可以改善哈勃张力的水平上对$ΔN_{\rm eff}$做出贡献，并且可以在未来的CMB和遗迹中微子探测实验中发现。由于额外的中微子是由BBN后的矢量衰变产生的，因此这种情况预测在复合时会产生$ΔN_{\rm eff} > 0$，但在BBN期间会产生$ΔN_{\rm eff} = 0$。此外，由于偶然的抵消，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献近似与质量无关。
2021-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Probing the imprint of interacting dark energy on very large scales
观测到的星系功率谱获得了光锥效应的相对论修正，这些修正在非常大的尺度上增长。未来在光学、红外和无线电波段的星系巡天将探测越来越大的波长模式，并达到更高的红移。为了在大尺度上利用新的数据，准确的分析需要包括相对论效应。对于原始非高斯性和将暗能量模型的测试扩展到视界尺度的情况尤其如此。在这里，我们调查后者，专注于模型的暗能量相互作用的非引力与暗物质。暗区中的相互作用也会导致功率谱的大规模偏差。如果忽略相对论效应，相互作用暗能量的印记将被错误地识别，从而导致在非常大的尺度上对相互作用暗能量的约束的偏差。
2015-03-07 astro-ph.CO
Lighting the Dark: The Evolution of the Post-Inflationary Universe
在简单的暴胀宇宙学场景中，在接近指数增长之后，宇宙可能会有一个很长的周期，在这个周期中，宇宙被振荡的暴胀子凝聚体所主导。凝聚体最初几乎是均匀的，但扰动会在引力作用下增长，如果凝聚体没有被共振或迅速再加热更快地破坏，最终会分裂。我们表明凝聚体的引力碎裂可以通过薛定谔-泊松方程很好地描述，并使用数值解表明非线性开始后很快就会形成大的过密度。这是第一次探索这个阶段的非线性动力学在非常早期的宇宙，它可以影响详细的形式的暴胀功率谱和暗物质分数时，暗部门直接耦合到暴胀子。
2019-10-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Sterile Neutrino Dark Matter as a Probe of Inflationary Reheating
McGill University（麦吉尔大学）
本文提出惰性中微子暗物质可通过暴胀子衰变高效产生，并利用X射线观测约束其参数空间，从而揭示暴胀子质量和再加热温度比。
2026-06-07 astro-ph.CO hep-ph
The distribution of the dark matter in galaxies as the imprint of its Nature
如今，宇宙学测量所面临和解释的标准框架被称为λ冷暗物质，它呈现出一个由未知形式的能量和物质主导的宇宙。我的论文致力于研究星系中暗物质的分布，并提出这样一个事实，即围绕星系和星系核心运行的小天体--局域宇宙是研究暗物质的性质以及结构形成和演化所涉及的基础物理的奇妙实验室。我开发测试，旋转曲线的质量建模的基础上，验证星系尺度上的暗物质模型。这些测试已被应用于分析尖点与核心之争的现象学，以及作为引力定律修正的非开普勒旋转曲线现象。我进一步研究了暗物质晕的性质和标度律。我的结论是，银河系的观测为暗物质的性质提供了强烈的印记。
2009-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Lux ex tenebris: The imprint of annihilating dark matter on the intergalactic medium during Cosmic Dawn
即将使用下一代射电望远镜（如HERA和SKA）对高度红移的21厘米线进行的测量将为探测再电离时代（EoR）、宇宙黎明和黑暗时代期间的暗物质（DM）物理提供有趣的机会。HERA已经在建设中，迫切需要彻底了解DM物理学在这些时代对星系际介质（IGM）的影响。我们提出的第一个结果的流体动力学模拟套件与$2 \times 512^3$粒子在一个$(100 \ h^{-1} \ \text{Mpc})^3$盒DM湮灭和重子冷却物理。我们专注于红移$z \sim 11$，就在我们的模拟再电离开始之前，并讨论了DM湮灭的IGM和结构形成的印记。我们发现，而结构的形成是不受热WIMP比$m_χ\gtrsim 100 \ \text{MeV}$重，加热从$\mathcal{O}$（GeV）DM粒子可能会留下一个显着的印记IGM改变21厘米的信号。低密度区域中的冷气体特别容易受到DM加热的影响。然而，我们注意到，延迟的能量沉积目前没有在我们的模拟中考虑。
2020-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A dark radiation era prior to the inflationary phase
一个宇宙模型占主导地位的暗辐射，随后一段时间的通货膨胀的开始。这个模型基于Randall-Sundrum II型膜世界。目前的观测数据被用来固定与暗辐射相关的参数。
2009-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Imprints of non-standard Dark Energy and Dark Matter Models on the 21cm Intensity Map Power Spectrum
研究了非标准暗能量（DE）和暗物质（DM）模型对高红移中性氢（HI）气体21 cm强度谱图功率谱的影响。为此，我们使用晕目录从N体模拟的动态DE模型和DM的情况下，统计上无法区分的标准冷暗物质模型与宇宙学常数（LCDM），使用目前可用的宇宙学观测。我们限制我们的分析晕目录在红移z = 1和2.3，这是共同的所有模拟。对于每个目录，我们使用一个简单的处方相关联的HI气体质量N体晕的HI分布模型。我们发现，DE模型留下一个独特的签名在HI光谱在很宽的范围内的尺度，这与晕质量函数和非线性制度的聚类发病的差异。在非标准DM模型的情况下，HI谱相对于LCDM模型的显着差异只产生于低质量晕的抑制丰度。这些宇宙学模型相关的特征也出现在21厘米光谱中。特别是，我们发现，未来的SKA测量可以区分DE和DM模型的印记在高统计显著性。
2017-06-28 astro-ph.CO
Dark Radiation and Inflationary Freedom after Planck 2015
最简单的暴胀模型预测了曲率涨落的原始功率谱（PPS），它可以用一个近似尺度不变的幂律函数来描述。然而，已经表明，CMB各向异性的低多极谱可能暗示标量PPS形状中存在一些特征，这些特征可能偏离其正则幂律形式。我们用中微子各向异性、中微子质量、相对论性粒子的有效数和一个无菌中微子或一个热轴子质量研究了这种非标准PPS的可能简并性。当在数据分析中仅包括温度自相关谱测量时，在具有非标准PPS的模型中，对这些附加参数的限制较少。偏振光谱的包含显着有助于减少简并性，导致结果通常显示与具有标准幂律PPS的$Λ$ CDM模型没有偏差。
2016-05-24 astro-ph.CO hep-ph
A Rich Tapestry: Supersymmetric Axions, Dark Radiation, and Inflationary Reheating
我们利用超对称性、暴胀、轴子、大爆炸核合成（BBN）和宇宙微波背景辐射（CMB）之间的互补性，结合最近的Planck和BICEP结果来约束超对称轴子模型.特别是，我们得到BBN边界来自改变轻元素丰度考虑到强子和电磁能量注入，和CMB约束黑体光谱失真。最后，我们概述了这些超对称模型的可行与排除的区域，可能占观察到的温和的暗辐射。
2014-11-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing the imprints of generalized interacting dark energy on the growth of perturbations
我们广泛研究宇宙学模型的演变和独特的签名，其中暗能量直接与暗物质相互作用。我们首先讨论了这些耦合模型对宇宙微波背景温度谱的影响，其中讨论了多极峰分离和积分Sachs-Wolfe效应。我们还解决了增长的物质扰动，并解开相互作用的暗能量模型使用的膨胀历史与增长的历史。我们发现，暗物质和暗能量之间的非正式耦合诱导的中间尺度和时间依赖的阻尼振荡功能的物质增长率函数，这种耦合的一个独特的特点。除了非正式的耦合，我们还考虑共形耦合模型，连同模型，同时利用这两个耦合。
2017-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Possible dark energy imprints in gravitational wave spectrum of mixed neutron-dark-energy stars
本文研究了含有不同比例的普通物质和暗能量的中子星的振荡谱。在我们考虑的模型中，平衡配置的数值构造和结果表明，混合神经元暗能量星的属性可以显着不同时，在恒星的暗能量的量是不同的。在Cowling近似下研究了混合神经元-暗能量星的振荡。结果发现，基模和高泛音的频率受暗能量含量的强烈影响。这可以在未来用来探测中子星中暗能量的存在，并限制暗能量模型。
2011-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of a scalar era on the primordial spectrum of gravitational waves
对暴胀引力波（GW）随机背景的研究为探索宇宙在大爆炸核合成之前的演化提供了令人兴奋的可能性。本着这种精神，我们探讨了未来GW观测的敏感性，以广泛的一类超出标准模型的情况下，导致非标准的扩展历史。我们考虑一个新的标量场的相干振荡主导宇宙的能量密度在很早的时候，导致在标准的辐射主导的时代之前的标量时代。这个标量时代在原始GW光谱上的印记提供了一种手段来探测动机良好但难以捉摸的粒子物理模型。我们的工作突出了未来GW观测站在整个可访问频率范围内的互补性。
2019-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion mass in the case of post-inflationary Peccei-Quinn symmetry breaking
轴子不仅解决了强CP之谜，而且可能是冷暗物质的主要成分。我们回顾了轴子暗物质预测的情况下，Peccei-Quinn对称性恢复后的通货膨胀。
2018-05-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matters are Inert, or FIMPy, or WIMPy or UFOy: An inflationary gravitational particle production
Indian Institute of Technology, Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究所贝尔哈姆普尔分校）
本文研究了暴胀引力粒子产生对暗物质物理的影响，分析了四种不同类型的暗物质行为，扩展了可行参数空间并保持与现有约束一致。
2026-03-04 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Imprint of primordial non-Gaussianity on dark matter halo profiles
利用Dalal { \it et al.}最近提出的半解析模型，研究了原始非高斯性对暗物质晕密度分布的影响.其将初始线性密度场的峰值与暗物质晕的最终密度分布相关联。具有原始非高斯性的模型通常会产生与高斯模型不同的初始密度场。我们利用偏移集理论的路径积分公式计算了非高斯密度场对峰形的修正，导出了非高斯密度场峰的统计特性。在晕轮廓的半解析模型的背景下，目前允许的原始非高斯性值将增加内部暗物质轮廓的形状，但只有在亚百分比水平，除了在最里面的区域。
2013-09-16 astro-ph.CO
Imprints of decaying dark matter on cosmic voids
标准宇宙学模型假设超过85%的物质是无碰撞和无压力的暗物质。不稳定衰变的暗物质在文献中被提出作为标准冷暗物质模型的扩展。在本文中，我们研究了当暗物质衰变并且产生的粒子相对于暗物质移动时的情况。一个协变的流体动力学模型，其中的衰变是由两个黑暗的尘埃流体成分之间的能量-动量的转移来模拟。我们参数化的衰变率$Γ$和注入速度$v_i$所产生的暗物质粒子的模型。我们应用这个框架来研究低重子物质含量的宇宙空洞的演化。因此，与重子丰富的环境不同，空洞提供了一个测量暗物质信号的机会，这些信号较少受到复杂重子过程的污染。我们发现，S型空洞的增长被修改的暗物质衰变，导致在今天的印记。这篇论文作为一个概念证明，宇宙空洞可以用来研究暗物质物理。我们认为，未来的宇宙学观测空洞应集中在迹象报告的功能，以确认或排除衰变的暗物质的情况。缺乏报道的特征可能会限制暗物质在$Γ> H_0^{-1}$和$v_i<10$ km/s方面的衰变。
2022-01-14 astro-ph.CO
Inflationary generalized Chaplygin gas and dark energy in the light of the Planck and BICEP2 experiments
在这项工作中，我们研究了在广义Chaubergin气体（GCG）的存在下的暴胀方案。我们表明，在爱因斯坦引力，GCG是不是一个合适的候选人的通货膨胀，但在一个5维膜世界的情况下，它可以作为一个可行的通货膨胀模型。我们计算了与原始标量和张量涨落有关的相关量，如$n_{s}$，$r$和$A_{s}$，并利用它们在Planck和BICEP 2中的最新边界，我们约束了模型参数以及五维Planck质量。但作为一个具有幂律型标量原初功率谱的慢卷暴胀模型，GCG作为暴胀模型不能解决BICEP 2和Planck的结果与$Λ$ CDM宇宙的一致性之间的矛盾。我们表明，超越和谐$Λ$ CDM模型，并纳入更一般的暗能量的行为，这种紧张局势可能会得到缓解。我们还得到了$n_{s}$和$r$和GCG模型参数的约束，使用普朗克+WP+ BICEP 2数据考虑CPL暗能量行为。
2014-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
