Spherical collapse in DHOST theories and EFT of dark energy
该研究结合暗能量有效场论方法，利用超越Horndeski的DHOST理论球对称坍缩模型，探究EFT参数对大尺度结构形成的影响，确定参数约束空间并分析其对坍缩时间等的作用及观测意义。
2025-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse in quintessence models with zero speed of sound
研究了具有可忽略声速的质点存在时的球形坍缩模型。这种情况对于w<-1是特别有动机的，因为它是稳定性所要求的。由于压力梯度可以忽略不计，因此在坍缩过程中，精粹会跟随着暗物质。球形超密度宇宙表现为一个独立的封闭FLRW宇宙，因此可以精确地研究它的演化。我们推导了坍缩的临界密度，并利用扩展的Press-Schechter理论研究了精粹的聚集对暗物质质量函数的影响。这种效应主要是由线性暗物质增长函数的修正所决定的。对总质量函数产生更大的影响，其中包括精华过密度。事实上，在这里，精粹与重子和暗物质一起构成了维里化物体的第三个组成部分，并以~（1+w）Omega_Q / Omega_m的比例贡献了总的晕质量。这给出了一个独特的修改的总质量函数在低红移。
2010-02-26 astro-ph.CO gr-qc
Growth rate of spherical voids with non-comoving Dark Matter and Baryons
本文通过数值求解爱因斯坦方程，研究含非共动暗物质与重子的球形宇宙空洞演化，复现边缘过密度并恢复LTB解，揭示非线性使平均增长因子显著偏离线性微扰预测。
2023-06-05 astro-ph.CO gr-qc
Virialization of matter overdensities within dark energy subsystems: special cases
在球对称密度分布、与时间无关的状态参数w和暗能量标量场与物质之间只有引力相互作用的限制性假设下，考虑了暗能量子系统中物质超密度的维里化.此外，精髓子系统被认为是由“粒子”组成的，它们的相互作用强度等于G（1+ 3 w），尺度是它们距离的平方反比。然后，维里定理制定的子系统。在完全聚集的精华的特殊情况下，能量守恒被假定为关于整个系统（全局能量守恒），或在由精华子系统引起的潮汐势内的物质子系统（部分能量守恒）。进一步研究了几个特殊值w=-1/3，-1/2，-2/3，-1。详细研究了完全成簇（即与物质一起崩溃）的特殊情况。部分聚集的精华的一般情况被认为是在精华去聚集的程度方面，分别从完全聚集（fully clustered）（fully clustered =0）到完全去聚集（fully de-clustered）（fully =1）精华。还讨论了非聚集（即保持均匀）的精髓的特殊情况。分数（维里化到转向）半径η作为其他参数的函数所表现出的趋势与早期尝试中报道的对应物不同。并对产生上述差异的原因进行了讨论。
2006-08-05 gr-qc
Cosmological evolution of a ghost scalar field
我们考虑一个具有负动力学项的标量场，它与引力的耦合极小。我们得到了一个精确的非静态球对称解，它描述了宇宙学背景下的虫洞。虫洞连接两个均匀的空间平坦的宇宙加速膨胀。根据虫洞的质量参数$m$，加速度可以是常数（德西特的情况）或无限增长。
2004-04-08 gr-qc
Dynamics of dRGT ghost-free massive gravity in spherical symmetry
本文研究了小引力子质量极限下球对称 dRGT 大质量引力的动力学，发现最小模型缺乏 Vainshtein 机制且解存在奇点，次最小模型虽有 Vainshtein 机制但对中心物质压力的限制与合理唯象学相悖，表明现实唯象学需解决奇异性或超越球对称设定。
2024-09-27 gr-qc hep-th
Varying Alpha in a More Realistic Universe
本文利用球坍落模型研究了在演化的球超密度中精细结构常数$α$的时空演化。我们表明，它的值维里化区域内将显着大于在低密度背景宇宙。因此，考虑到宇宙的不均匀演化，对于正确比较河外和太阳系对$α$和其他常数可能的时间变化的限制和观测至关重要。宇宙学背景中的$α$随时间的变化不会在维里化的超密度（就像我们所处的超密度）中产生局部可观测到的变化，这解释了天体物理学和地球化学观测之间的差异。
2003-12-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Stability of the accretion of a ghost condensate onto the Schwarzschild black hole
本文用两种方法研究了吸积在Schwarzschild黑洞上的非引力、稳态、球对称鬼凝聚的线性稳定性。第一个是基于能量动量张量的扰动（其传播是由有效度规确定）的守恒，并涉及确定的扰动的能量的时间导数的符号。第二种方法利用有效势的正性。这两种方法都得到系统稳定的结果，但第二种方法不太实用，因为它涉及更复杂的计算，并且需要标量场的背景解的显式形式。
2014-03-19 gr-qc
Scalar Field Dark Matter: non-spherical collapse and late time behavior
本文研究了牛顿体系中自引力标量场的非球对称球的演化，或者等价地研究了理想自引力凝聚玻色气体的演化。为了做到这一点，我们使用有限差分近似的Shcrödinger-Poisson（SP）系统的轴对称方程在柱坐标系。我们的结果表明：1）球对称基态平衡位形对非球扰动是稳定的; 2）SP系统的这种位形是标量场的非球对称初始分布的晚时吸引子，这是球对称初始分布的这种行为的推广。我们的系统和边界条件，作为一个模型的标量场暗物质崩溃后的转折点。在这种情况下，我们发现，标量场的超密度容忍非球形的贡献的初始起伏的轮廓。
2006-08-24 astro-ph gr-qc hep-th
Mass-gap for black hole formation in higher derivative and ghost free gravity
在高阶导数引力理论和无鬼引力理论中研究了小质量球的引力坍缩。在这种理论中，通过对静态点质量的线性化方程组的解进行推进，我们得到了在彭罗斯极限下的超相对论粒子的引力场。取这些解的叠加，我们在线性化高阶导数和无鬼引力下构造了一个坍缩零壳的度规。后者允许人们找到厚零壳层的引力场。通过对这些解的分析，我们证明了在一大类高维引力理论中，以及在无鬼引力下，存在着产生小黑洞的质量差。我们还发现的条件时，曲率不变保持有限的$r=0$厚空壳的崩溃。
2015-05-03 gr-qc hep-th
Evolution of Spherical Overdensity in Thawing Dark energy Models
研究了解冻类暗能量模型中球超密度的一般演化。我们用具有正则和非正则动能的标量场来模拟暗能量。对于非正则情形，我们考虑动能为Born-Infeld形式的模型。我们研究各种潜力，如线性，平方反比，指数以及PNGB型。我们还考虑了当暗能量是均匀的情况下，以及当它是不均匀的，并与物质维里化的情况下。我们的研究表明，模型与线性势，特别是与Born-Infeld型动力学项可以有显着的偏差从$Λ$ CDM模型的密度对比在维里化的时候。虽然我们的方法是一种简化的方法来研究团簇内物质密度的非线性演化，并不适用于实际的物理情况，但它对解冻类暗能量模型下物质的非线性成团提供了一些有趣的见解。
2011-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous Gravity
本文在标量张量理论的框架下研究了牛顿引力常数G的非均匀宇宙学演化。我们调查的差异，G在背景宇宙中的演化和局部的不均匀性，已经从全球扩张分离出来。精确的非均匀的解决方案被发现，描述嵌入在一个不断扩大的FRW Brans-Dicke宇宙的质量的影响。这些被用来讨论可能的空间变化的G在不同的地区。我们开发的技术匹配不同的标量张量宇宙学的不同空间曲率的边界。这为G中球超密度和球不均匀性的线性和非线性演化提供了一个模型。这使我们能够比较G和\dot{G}的演变，发生在一个坍缩的过密星系团与背景宇宙。我们开发了一个简单的维里化标准，并将该方法应用到一个现实的ARIDA-CDM宇宙学包含球形超密度。通常，在束缚维里化的星系团中，\dot{G}的演化速度要比在宇宙学背景中慢得多。我们考虑的行为，发生在Brans-Dicke理论和其他一些有代表性的标量张量理论。
2005-01-19 astro-ph gr-qc
Energy in ghost-free massive gravity theory
给出了无鬼质量引力理论中能量的详细计算。能量是以标准的方式定义在规范的方法，但要评估它需要解决的哈密顿约束，这是已知的，在一般情况下，只有隐含的。幸运的是，约束可以明确地获得和解决的球对称部门，这使得人们可以评估的能量。事实证明，能量是积极的全球正规和渐近平坦的领域构成的“物理部门”的理论。在其他情况下，能量可以是负的，甚至从下面看是无限的，这表明该理论仍然受到鬼不稳定性的困扰。然而，一个详细的检查表明，相应的解决方案的约束不是全局正则或不是渐近平坦的。这样的解决方案不能描述触发物理扇区的幽灵不稳定性的初始数据。这使得人们可以推测，物理扇区实际上可以通过将其与负能量状态分开的势垒来保护其免受不稳定性的影响。
2014-10-25 gr-qc hep-th
Stability of Minkowski space in ghost-free massive gravity theory
通过显式求解平坦空间球对称形变的初值约束，计算了无虚质量引力理论中的能量。事实证明，能量在某些情况下是正的，但在其他情况下，它可以是负的，甚至从下面无限。这可能表明存在重影不稳定性。然而，似乎负能量状态不能与正能量扇区通信，因为约束方程的相应解不是全局定义的，不是渐近平坦的，或者是奇异的。因此，它们不能描述平坦空间衰变的初始数据。同时，对于约束的全局正则和渐近平坦解，能量总是为正的。所有这些都表明，理论中有一个物理部分，在那里能量是正的，鬼被抑制了，所以理论是稳定的。负能量只出现在不相交的扇区中，因此应该是无害的。
2014-09-24 gr-qc hep-th
Instability of wormholes supported by a ghost scalar field. II. Nonlinear evolution
我们用数值方法分析了耦合到无质量鬼标量场的球对称虫洞解的非线性演化。在以前的文章中，我们已经表明，这些属性的静态虫洞是不稳定的线性扰动。在这里，我们表明，依赖于初始扰动的虫洞要么扩大或衰变为史瓦西黑洞。我们估计的时间尺度的膨胀的解决方案和崩溃的黑洞，并表明，他们是一致的，在制度的小扰动与微扰理论预测。在坍缩的情况下，我们还提出了一个系统的研究最终的黑洞视界，并讨论了一个发光的信号从一个宇宙到另一个和黑洞的形式之前返回的可能性。在膨胀的情况下，虫洞似乎经历了指数膨胀，至少在我们模拟的运行时间内。
2008-11-19 gr-qc
No realistic wormholes from ghost-free scalar-tensor phantom dark energy
本文证明了，如果非最小耦合函数$f(Φ)$处处为正，且标量场$Φ$本身不是鬼场，那么即使在电场或磁场的存在下，也不可能在承认其在宇宙学中的类幻影（$w < -1$）行为的可行的暗能量标量张量模型中形成虫洞.如果允许$f(Φ)$为零或为负，使得有效引力常量在某些区域为负，使引力子成为鬼，则可能存在一些特殊的静态球对称虫洞解。如果$f$保持非负，则这样的解需要严格的微调和非常特殊类型的模型。如果$f < 0$是允许的，它认为（并证实了以前的调查），这样的解决方案是一般不稳定的非静态扰动下，出现的不稳定性的过渡面附近的负$f$。
2006-12-05 astro-ph gr-qc hep-th
Post-Newtonian parameter $γ$ and the deflection of light in ghost-free massive bimetric gravity
我们考虑了参数化后牛顿（PPN）极限的幽灵免费质量双度量引力与两个相互不相互作用的物质部门耦合到两个度量。利用规范不变的微分分解的度量扰动，我们解决了场方程的线性PPN阶的静态，点状质量源。从结果中我们导出了球对称系统的PPN参数$γ$，它描述了可见物质对光的引力偏转。通过与在太阳系中测得的值的比较，我们得到了理论参数的界。我们进一步讨论了暗物质对光的偏转，并发现与观测到的星系对光的偏转一致。最后，我们推测一个可能的解释观察到的暗物质分布在星系合并，如阿贝尔520和阿贝尔3827。
2017-07-12 gr-qc hep-th
Not-quite-primordial black holes seeded by cosmic string loops
本文建立适用于任意宇宙弦环速度分布的完整弦环播种晕质量函数，并据此计算可直接坍缩为高红移万至十万倍太阳质量黑洞的晕，发现其能解释 JWST 观测到的“小赤点”丰度。
2025-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-accelerating cosmologies and hairy black holes in ghost-free bigravity and massive gravity
本文综述了在无鬼双引力和大质量引力理论中已知的宇宙学解和黑洞解。这些可以分为三类。第一，有比例度规的解，这与广义相对论中的宇宙学项相同，可以是正的、负的或零。其次，对于球对称系统，存在具有非双对角度量的解。g度规满足爱因斯坦方程，具有正的宇宙学项和物质源，而f度规是反德西特的。第三类包含具有双对角度量的解，这些解可能非常复杂。依赖于时间的解描述了均匀（各向同性或各向异性）的宇宙学，它表现出后期的自加速或其他类型的行为。静态解描述了具有大量引力子毛的黑洞，以及全球规则的能量块。这些都不是渐近平坦的。包括一个物质源产生的渐近平坦的解决方案，表现出在有限区域恢复广义相对论的Vainshtein机制。
2013-11-06 gr-qc hep-th
Stability of the Early Universe in Bigravity Theory
在无重影的双引力理论中，我们研究了平坦Friedmann-Lema $\hatı$ tre-Robertson-Walker时空周围球对称扰动的稳定性，保留了大质量引力子螺旋度- $0$模的非线性.当引力子的质量小于哈勃参数时，均匀各向同性时空在双引力场的线性扰动下会出现Higuchi型鬼现象或梯度不稳定性。因此，双引力理论在线性水平上的宇宙学解没有健康的无质量极限。在本文中，我们证明了在适当的耦合常数参数空间中，考虑标量引力子模的非线性效应，可以解决不稳定性问题。双引力中的增长历史可以恢复到宇宙早期阶段的广义相对论的结果，此时Stückelberg场是非线性的，既没有鬼场，也没有梯度不稳定性。因此，双引力理论具有健康的无质量极限，即使引力子质量小于哈勃参数，基于它的宇宙学也是可行的。
2015-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stability of Schwarzschild-like solutions in f(R,G) gravity models
研究了一般f（R，G）理论下球对称静态时空的线性度规扰动，其中R是Ricci标量，G是Gauss-Bonnet项.我们发现，除非f（R，G）的海森行列式为零，偶型扰动有一个鬼的任何多极模式。为了使这些理论成为广义相对论的合理替代品，理论应该满足这样一个条件，即幽灵的质量足以有效地与其他场解耦。研究了满足这一条件的f（R，G）的形式要求.我们还对奇型和偶型扰动的传播模式的数量进行了分类，并推导出每种模式的传播速度。
2011-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole stability under odd-parity perturbations in Horndeski gravity
研究了Horndeski引力场中静态球对称黑洞在线性奇宇称扰动下的稳定性。我们导出了这些扰动的主方程，并得到了无鬼和拉普拉斯不稳定性的条件。为了保证黑洞解的稳定性，我们研究了它们的广义Regge-Wheeler势。结果表明，该问题被简化为一个代数问题，其中表征黑洞的三个函数必须在视界外为正，以证明稳定性。我们发现，这些条件是类似的无鬼和拉普拉斯不稳定性条件。我们将我们的结果应用到各种已知的解决方案。
2017-10-28 gr-qc hep-th
Using Dark Matter Haloes to Learn about Cosmic Acceleration: A New Proposal for a Universal Mass Function
结构的形成提供了对任何宇宙加速模型的强有力的检验，因为一个成功的暗能量模型不能抑制{ \black或过度预测}观测到的大尺度结构的发展。传统的研究暗能量或修正引力作用下结构形成的方法采用修正的Press-Schechter形式，将线性超密度与暗物质晕的丰度联系起来。我们严格审查的普适性的Press-Schechter形式主义为不同的宇宙学，并表明，晕丰度是最好的相关性与球形线性超密度在94%的崩溃（或观察）时间。然后，我们将这一论点扩展到椭球坍缩（这减少了小晕的最佳相关的分数时间，并表明我们的结果与模拟质量函数中看到的修改后的Press-Schechter形式主义的偏差一致。这提供了一个新的通用处方来衡量线性密度演化，基于当前和未来的观察团簇（或暗物质）晕质量函数。特别是，即使是在一个单一的时代集群丰度的观测将限制整个历史的线性增长的宇宙学的扰动。
2010-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Zero Point Energy and the Induced Cosmological Constant
我们讨论了如何提取信息的宇宙学常数从惠勒-德威特方程，被认为是一个特征值的Sturm-Liouville问题在一个通用的球对称背景。该方程近似为一个循环的帮助下，高斯试探波泛函的变分方法。一个典型的模式分解被用来分离横向无痕张量（引力子）鬼和标量。我们表明，没有鬼出现在宇宙学常数的最终评估。一个zeta函数正则化和紫外截止被用来处理分歧。一个重整化过程中引入的无穷大。我们将所得结果与非对易几何中的结果进行了比较
2010-07-29 gr-qc hep-th
Theory of interacting vector dark energy and fluid
本研究提出仅影响扰动的新型相互作用项，构建含G₃项的Proca矢量暗能量与流体暗物质相互作用理论，分析其动力学与无鬼条件，发现修正的有效引力耦合未导致物质过密度降低。
2024-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherical black hole perturbations in EFT of scalar-tensor gravity with timelike scalar profile
本文利用 EFT 方法研究了具有类时标量场的静态球对称黑洞的线性偶宇称扰动，通过引入 scordatura 效应解决强耦合问题，并在特定规范下实现标量与度规扰动的主导阶解耦，为推导任意多极矩的主方程奠定基础。
2025-05-28 gr-qc hep-th
Black hole perturbations in vector-tensor theories: The odd-mode analysis
在具有矢量场导数耦合的广义Proca理论中，在静态球对称背景下导出了一组多毛黑洞解。本文将奇宇称黑洞扰动的作用量推广到二阶，并研究了具有矢毛的黑洞是否具有鬼不稳定性或拉普拉斯不稳定性.我们表明，模型与立方耦合$G_3(X)$，其中$X=-A_μA^μ/2$与矢量场$A_μ$，不提供任何额外的稳定性条件，在广义相对论。另一方面，具有非零纵向矢量分量$A_1$的精确荷电隐形史瓦西解在事件视界附近是不稳定的，该解源自与等效于包含$X$的线性函数的四次耦合$G_4(X)$的爱因斯坦张量$G^{μν}A_μA_ν$的耦合。对于一般四次幂律耦合$G_4(X) \supset β_4 X^n$与非零$A_1$产生的多毛黑洞，同样的不稳定性问题也存在，而另一个分支与$A_1=0$可以与不存在鬼和拉普拉斯不稳定性的条件相一致。我们还讨论了其他精确和数值黑洞解决方案的情况下，与内在的矢量场导数耦合，并表明，存在着广泛的参数空间中的解决方案遭受鬼也不拉普拉斯不稳定性对奇宇称扰动。
2018-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar wormholes in cosmological setting and their instability
在具有指数势的标量场引力理论中，我们构造了非静态非齐次球对称精确解。特别感兴趣的解决方案对应于标量场与负动能，即鬼，并表示两个渐近均匀的空间平坦的宇宙连接的咽喉。我们解释这个解决方案作为一个虫洞在宇宙学设置。宇宙和虫洞的咽喉同时加速膨胀。膨胀的性质定性地取决于虫洞的质量$m$。对$m=0$来说，膨胀是指数性的，因此相应的时空组态代表两个德西特宇宙通过咽喉连接。对于$m>0$来说，膨胀具有幂次特征，因此连接两个均匀空间平坦宇宙的膨胀虫洞按照幂次定律膨胀到最终奇点。非静态虫洞的稳定性分析揭示了其对线性球对称扰动的不稳定性。
2007-12-11 gr-qc
Nonlinear evolution in Galileon EFTs: Regularization and screening
University of Nottingham（诺丁汉大学）；SISSA（的里雅斯特国际高等研究学校）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Institut de Physique Théorique Philippe Meyer, Laboratoire de Physique de l’École normale supérieure (ENS), Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（巴黎文理研究大学/法国国家科学研究中心/索邦大学/巴黎西岱大学菲利普·迈耶理论物理研究所/高等师范学校物理实验室）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）
本文研究伽利略子EFT的非线性演化，区分强场与导数展开，对比无鬼场未正则化模型、含鬼场正则化模型的动力学，发现正则化模型可复现适定演化，屏蔽区鬼场项主导伽利略子项。
2026-09-07 gr-qc hep-th
Fate of the first traversible wormhole: black-hole collapse or inflationary expansion
我们研究数值的稳定性莫里斯和索恩的第一个可扩展的虫洞，显示以前由埃利斯是一个无质量的鬼克莱因-戈登场的解决方案。我们的代码使用双零制定球对称时空积分，数值范围涵盖了虫洞连接的两个宇宙。我们观察到，无论是在奇异或正常的无质量Klein-Gordon场的高斯脉冲的虫洞是不稳定的。如果总输入能量分别为负或正，则虫洞喉道会出现视界分叉，要么爆炸形成暴胀宇宙，要么坍缩成黑洞。当扰动的总能量变小时，就有证据表明临界解具有一定的黑洞质量或哈勃常数。塌缩时间与初始能量有明显的普适临界指数关系。对于正常的物质，比如一个穿越虫洞的旅行者，总是会坍缩成黑洞。然而，仔细平衡额外的鬼辐射可以维持虫洞有限的时间。由可压缩虫洞形成的黑洞证实了最近提出的它们之间的对偶性。暴胀的情况提供了一种机制，使时空泡沫中形成的普朗克大小的虫洞膨胀到宏观尺寸。
2002-05-11 gr-qc
Classical and Quantum Consistency of the DGP Model
本文用边界有效作用量方法研究了Dvali-Gabadadze-Porrati模型。将这种作用截断为弯曲模π，在经典和量子水平上都一致地描述了广泛范围内的物理学。文施泰因效应恢复了与广义相对论的精确检验的一致性，这一点可以直接得出。我们给出了一个简单而一般的稳定性证明，即波动中没有鬼，对大多数相关情况都有效，例如渐近平坦空间中的球形源。然而，我们确认，在某些有趣的自加速宇宙学解决方案有一个幽灵。我们考虑量子修正的问题。在平坦空间周围，π在宏观长度低于1000 km时会变得强耦合，从而削弱了模型的可预测性。事实上，塔的高维运营商，这是一个通用的UV完成模型的预期限制预测在更大的长度尺度。我们概述了一个非通用的，但一致的选择，这场灾难不会发生，该模型仍然是可计算的和成功的所有天体物理学的情况下的利益。通过这种选择，外在曲率K_{μν}的作用大致类似于一个介子场，它控制着相互作用的强度和每个时空点的截止尺度。在地球表面，截止值为\sim 1 cm，但在桌面实验中不太可能观察到相关的量子效应。
2004-04-21 gr-qc hep-ph hep-th
