Parametrized Post-Friedmann Framework for Interacting Dark Energy
暗能量可能直接与冷的暗物质相互作用。然而,在这种情况下,早期的大尺度不稳定性偶尔会发生,这可能是由于不正确的处理的压力扰动的暗能量作为一种非绝热流体。为了避免这种非物理的不稳定性,我们建立了一个新的框架来正确计算相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动。受著名的参数化后Friedmann方法的启发,用大尺度下暗能量动量密度与其它组分动量密度之间的关系代替了暗能量压力扰动的条件.通过调和大尺度和小尺度上的扰动演化,可以完成扰动方程组。在此框架下,可以成功地避免大尺度不稳定性,并获得良好的密度和度量扰动。我们的测试结果表明,这个新的框架工作得很好,适用于所有的相互作用的暗能量模型。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the interaction between dark energy and dark matter with the parametrized post-Friedmann approach
在暗能量和暗物质之间可能存在某种直接的、非引力的耦合。这种可能性需要通过观测来认真检验,这就要求我们从膨胀历史和结构生长两个方面来理解这种情况。研究发现,在计算相互作用暗能量(IDE)宇宙学中的微扰时,在大多数情况下超视界尺度上的曲率微扰是发散的,这对IDE宇宙学来说是一个灾难。我们找到了解决这个问题的办法,那就是完全从暗能量的基本事实出发,建立一个有效的理论来处理暗能量扰动。该方案概括了非耦合暗能量的参数化后弗里德曼框架,可用于解决IDE宇宙学的不稳定性。IDE模式的整个参数空间从此可以通过观测数据来探索。因此,IDE情景可以通过使用PPF方法用当前和未来的观测数据进行检验或证伪。我们期待未来高精度的观测数据能为暗能量与暗物质之间是否存在直接耦合提供一定的答案。
2017-03-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the metric: a parametrized post-Friedmanian approach to the cosmic dark energy problem
我们主张一个"参数化后弗里德曼“的方法来线性宇宙学,在膨胀和微扰增长的历史测量,而不假设爱因斯坦场方程举行。作为一个例子,对92个Ia型超新星的独立模型分析表明,如果没有某种形式的暗能量或修正的引力,给出膨胀历史的曲线具有错误的形状。我们讨论了如何即将到来的透镜,星系团,宇宙微波背景和莱曼α森林观测可以结合起来,追求这个程序,概括了追求一个暗能量状态方程,并预测的准确性,建议SNAP卫星可以达到。
2002-09-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Covariant description of parametrized nonrelativistic Hamiltonian systems
利用Crnkovic和Witten的协变正则形式,展示了参数化非相对论性哈密顿系统动力学中所涉及的各种相空间。它还指出,在狄拉克的规范形式主义存在着自由的选择辛结构上的扩展相空间和选择的方程,定义的约束面与唯一的限制,这两个选择相结合的方式,任何一对(这两个选择)产生相同的规范变换。这种自由的代数上的可观的后果也进行了讨论。
2006-01-30 gr-qc hep-th physics.class-ph
The Problems of Time and Observables: Some Recent Mathematical Results
本文给出正则引力中时间和观测量问题的两个最新结果。(1)我们不能用参数化场论来解决时间问题,因为严格地说,广义相对论不是参数化的场论。(2)我们证明了真空时空中基本上没有局部可观测量。
1994-04-14 gr-qc
Cosmological constraints on parametrized interacting dark energy
我们重新考虑宇宙暗区中存在相互作用的宇宙动力学。通过无压冷暗物质(CDM)和暗能量(DE)能量密度之比的实函数$r$,引入了一类相互作用模型.的子类模型的比例$r$只取决于比例因子被证明是等同于统一的模型的黑暗部门,即模型的CDM和DE组件可以结合起来,以形成一个统一的暗流体。对于特定的选择的功能$f\left(r\right)$,我们恢复几个模型已经在文献中研究。我们分析了各种特殊情况下,这种类型的相互作用模型使用适当修改版本的类代码结合MontePython,以约束的参数空间的数据从超新星类型SNe Ia(JLA),哈勃常数$H_{0}$,宇宙计时器(CC),重子声振荡(BAO)和数据从普朗克卫星(普朗克TT)。我们的分析表明,即使来自晚期宇宙($H_{0}$,SNe Ia和CC)的数据表明在暗扇区中存在相互作用,与早期宇宙(BAO和普朗克TT)相关的数据基本上限制了这种相互作用,特别是在背景动力学受到强烈影响的情况下。
2019-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints on dark energy in $f(Q)$ gravity: A parametrized perspective
本文在$f(Q)$对称遥平行引力框架下,利用有效EoS参数化和幂律模型推导Hubble参数解,结合$OHD$、$BAO$和$SNe$ Ia观测数据约束模型参数,证实了当前宇宙的加速膨胀并验证了模型的稳定性。
2023-07-01 gr-qc
2-field model of dark energy with canonical and non-canonical kinetic terms
我们推广quintom包括快子动力学项与经典之一。对于这样的模型,我们得到了能量密度和压强的表达式。对于四维空间的Friedmann-Robertson-Walker度规,我们导出了空间平坦、均匀、各向同性的宇宙场的运动方程。本文详细讨论了标量场势$U(ϕ,ξ)$的重建问题。这样的重建不能明确地完成,所以我们考虑$U(ϕ,ξ)$的3种最简单的形式:$Φ(ϕ)$和$Ξ(ξ)$的乘积,$Φ(ϕ)$和$Ξ(ξ)$的和以及该和的$κ$次幂。
2018-11-13 gr-qc
Dark Matter Prediction from Canonical Quantum Gravity with Frame Fixing
我们展示了如何在规范量子宇宙学中,框架固定诱导一个新的能量密度贡献具有与宇宙的(实际)冷暗物质组分兼容的特征。首先,我们在一个正弦参考下对封闭的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型进行了近似,并确定了在超相对论物质和理想气体贡献存在下的超哈密顿量的谱。然后,我们在这个模型中包括小的非均匀(球形)扰动的精神勒梅特-托尔曼宇宙学。我们的分析的主要问题在于概述,在经典极限,非零本征值的超哈密顿量可以占的暗物质临界参数的当前值。此外,我们得到了我们的暗物质候选者和那些出现在超相对论物质的不均匀性之间的直接相关性。
2004-10-06 gr-qc
Solutions to the Wheeler DeWitt Constraint of Canonical Gravity Coupled to Scalar Matter Fields
本文证明了耦合到Klein Gordon标量场的正则引力的Wheeler DeWitt约束,用Ashtekar变量表示,在三维超曲面上存在用圈参数化的形式解,这些解是Jacobson,Rovelli和Smolin的著名的威尔逊圈解的推广.
1993-05-26 gr-qc hep-th
Midi-superspace Models of Canonical Quantum Gravity
中超空间模型是一种通过对母体引力理论进行对称约化而得到的场论。事实证明,此类模型对于探索引力场的经典和量子动力学非常有用。本文给出了在中超空间模型下真空广义相对论正则量子化的3类结果。(1)我给必要和充分条件,使一个给定的对称性减少可以在拉格朗日或哈密顿的水平。(2)我讨论了基于圆柱和环形对称的模型的哈密顿公式。特别是,我解释了如何这些模型可以确定与参数化场论的波映射,从而一个自然的策略规范量子化。(3)参数化场论的量子化,如(2)中考虑的中超空间模型,需要在固定(平坦)时空上构造一个量子场论,它允许时间沿着时空的任意叶理演化。我讨论了一些最近的结果,找到这样一个量子场论的可能性。
1998-06-30 gr-qc hep-th
Rigorous derivation of dark energy and inflation as geometry effects in Covariant Canonical Gauge Gravity
本文从协变正则规范引力理论出发,通过引入二次Riemann-Cartan项和挠率,将宇宙学常数推广为时间函数并导出暗辐射型几何修正,得到与ΛCDM兼容且能描述反弹、大爆炸及晚期暗能量演化的宇宙学模型,并用低红移观测验证了该理论的可行性。
2023-11-30 gr-qc
Dark Sector from Interacting Canonical and Non-Canonical Scalar Fields
在这项工作中,它是研究一般模型之间的相互作用两个典型的标量场和一个非典型(快子型)和一个典型的标量场。通过Noether对称性方法来选择重力的势和耦合。这些一般模型被用来描述暗能量和暗物质之间的相互作用,场受天文数据的约束。某些情况下的宇宙学解与观测到的晚期宇宙演化进行了比较。
2013-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the full parameter space for an interacting dark energy model with recent observations including redshift-space distortions: Application of the parametrized post-Friedmann approach
暗能量可以改变暗物质的动力学,如果它们之间存在直接的相互作用。因此,测量结构生长,例如,红移空间畸变(RSD)是一个强有力的工具来约束相互作用暗能量(IDE)模型。对于广泛研究的$Q=3βHρ_{de}$模型,以前的工作表明,只有一个非常小的耦合($β\sim\mathcal{O}(10^{-3})$)可以生存在目前的RSD数据。然而,由于IDE情景中存在大规模不稳定性,所有这些分析都必须假设$w>-1$和$β>0$。在我们最近的工作[Phys. Rev. D 90,063005(2014)]中,我们通过为IDE场景建立参数化后弗里德曼(PPF)框架,成功解决了这个大规模不稳定性问题。因此,我们第一次有能力探索IDE模型的完整参数空间。在这项工作中,我们重新审视的观测约束的PPF框架内的$Q=3βHρ_{de}$模型。利用普朗克数据、重子声学振荡数据、超新星JLA样本和哈勃常数测量,得到了$β=-0.010^{+0.037}_{-0.033}$($1σ$)。在分析中进一步合并RSD数据后,拟合结果变为$β=-0.0148^{+0.0100}_{-0.0089}$($1σ$)。借助于RSD数据,$β$的误差大大减小。与以往的结果相比,我们的结果表明,一个负的$β$是有利的,目前的观测,并允许相对较大的相互作用率由目前的RSD数据。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Group quantization of parametrized systems I. Time levels
提出了一种基于一种“规范不变量”量的参数化系统的量化方法-所谓的常变量(常变量也必须是“运动积分”)。时间问题以其特定的形式(冻结时间形式主义,时间的全球问题,多项选择问题)被满足,以及这种类型的理论的相关困难特征:缺乏多年生植物。本文试图从狄拉克的“相对论动力学形式”思想中寻找一些补救办法。狄拉克理论的某些方面被推广到所有有限维第一类参数化系统。推广的基础是用一个正则对称群和一个初等常生代数来代替狄拉克所用的波依列群及其生成元代数。获得了一些见解;以下是主要结果。首先,揭示了普通量子力学的时间演化,或它的推广,可以构建的条件。施工中使用了一种轨距和时间选择,并进行了详细说明。第二,理论的结构使得由规范和时间的不同选择产生的量子力学是相容的。第三,提出了一种实用的方法,如何解决广泛的一类问题,而不知道显式的多年生植物。
1995-04-08 gr-qc
Covariant Momentum Map Thermodynamics for Parametrized Field Theories
一个能够描述引力场经典涨落的广义协变统计框架是理论物理中一个棘手的开放性问题,但对于理解引力相互作用的本质和量子引力的关键至关重要。受Souriau对李群热力学中Maxwell-Boltzmann-Gibbs平衡的辛推广的启发,我们研究了参数化一阶场论统计力学的时空协变公式,作为一个简化模型,它与正则广义相对论具有基本的广义协变特征.从协变多辛相空间公式出发,定义了广义协变Gibbs态的概念,并将其定义为广义协变Gibbs态的动量映射.我们展示了这样一个协变概念的平衡编码的对称性,规范和动力学的理论进行的整个信息,相关的一个典型的时空叶理,其中的协变选择的参考系反映在一个李代数值的局部温度的概念。我们调查如何物理平衡,因此时间演化,出现这样一个国家和热力学描述中的规范对称性的作用。
2020-08-17 gr-qc hep-th math-ph
Generalizing a Unified Model of Dark Matter, Dark Energy, and Inflation with Non Canonical Kinetic Term
研究了一个具有非正则动力学项的单标量场的暗能量、暗物质和暴胀统一模型。在这个模型中,拉格朗日的动力学项解释了暗物质和暗能量,在早期,二次势解释了慢卷暴胀。本工作是Bose和Majumdar [1]工作的扩展,Chimento在[2]中提出了更一般的动力学项。我们证明了该模型是可行的背景和线性扰动水平。
2011-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Observational evidence for parametrized emergent dark energy models
本研究提出含参数b的bPEDE暗能量模型系列,通过观测哈勃数据验证其拟合效果优于ΛCDM和PEDE模型,能缓解哈勃张力,为解释晚期宇宙加速提供新的可行方案。
2023-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing Horndeski models from the effective field theory of dark energy
研究暗能量和修正引力对宇宙学尺度的影响导致了大量的物理模型的发展。宇宙加速的有效场论(EFT)允许有效地探索这个大的模型空间,通常进行唯象的基础上。然而,这种参数化的EFT系数的约束不能平凡地连接到基本的协变理论。在本文中,我们重建类的协变Horndeski标量张量理论,再现相同的背景动力学和线性扰动作为一个给定的EFT行动。人们可以使用这种重建来解释可行的协变Horndeski理论的参数化EFT系数的约束。我们证明了这种方法与一些著名的模型,并讨论了一系列未来的应用。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From Density to Mass: A New Parametrized Framework for Dark Matter Environment Around Black Holes
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文与天体物理中心);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院空间科学与天体物理研究所);Departamento de Física, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院物理系)
该论文提出一个以包围质量函数参数化黑洞周围暗物质环境的新框架,研究其对准正则模、潮汐洛夫数及极端质量比旋进引力波通量的影响,发现不同观测对晕结构具有互补敏感性。
2026-09-29 astro-ph.GA gr-qc
The linear growth rate of structure in Parametrized Post Friedmannian Universes
暗能量问题的一个可能的解决方案是修改爱因斯坦的广义相对论。一套模型已经提出,在一般情况下,无法预测正确的量的大尺度结构的星系分布或各向异性的宇宙微波背景。然而,有人认为,应该有可能通过关注诸如增长模式、引力滑移和有效的时变牛顿常数等属性来约束一般的修正引力理论。我们表明,假设一定的物理要求,如稳定性,度量和规范不变性,它是可能的,这些不同的参数之间的一致性条件。在本文中,我们专注于理论,最多,在度量变量的二阶导数,并找到限制,阐明当前和未来的实验约束,而不必诉诸(尚未未知)完整的修改引力理论。我们认为,未来对小尺度(即1 - 200 h ^{-1} Mpc)结构生长的测量可能会导致对暗能量和修正的引力理论的严格约束。
2010-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting $f(T)$ Teleparallel Gravity with a Parametrized Hubble Parameter and Observational Constraints
Visvesvaraya National Institute of Technology(维斯瓦瑟瓦亚国家理工学院)
本文研究了 $f(T)$ 引力框架下宇宙加速膨胀的动力学行为,通过考虑合理的 $f(T)$ 函数形式,假设特定的哈勃参数形式,得出两种不同的宇宙模型,分析宇宙膨胀历史和几个宇宙学参数的演化,并利用贝叶斯统计技术确定模型参数的中位值。
2026-03-19 gr-qc
Cosmological dynamics of the general non-canonical scalar field models
我们利用动力学系统方法对广义势和耦合函数的一般非正则标量场模型的宇宙动力学进行了扩展研究。换句话说,我们不限制指数或幂律势和耦合函数的分析。这种类型的研究有助于理解一类宇宙学模型的一般性质。为了更好地理解模型的相空间,我们研究了各种特殊情况,并讨论了稳定性和可行性问题。通过详细的稳定性分析,我们发现在背景水平上描述宇宙的历史是可能的,即早期辐射主导时代、中间物质主导时代和晚期暗能量主导时代。此外,我们发现,我们可以确定一个广泛的类耦合函数,它是可能的,以获得一个有吸引力的统一描述的暗物质和暗能量。因此,这里得到的结果,扩大了以前的分析,其中只有一个特定的潜力和耦合函数描述统一的黑暗部门。此外,我们还观察到,一个特定的场景也可能解释通胀缓慢退出的现象。
2019-04-23 gr-qc
Unifying Dark Matter and Dark Energy with non-Canonical Scalars
具有拉格朗日${\cal L} = X^α- V(ϕ)$的非正则标量场具有吸引人的性质,即对于大的$α$值,声速$c_s^{2} = (2\,α- 1)^{-1}$可以非常小。这使得一个非正则场能够聚集在一起,并在小尺度上表现得像热/冷暗物质。我们证明,简单的潜力,包括$V = V_0\coth^2ϕ$和Starobinsky型潜力可以统一暗物质和暗能量。级联的暗能量,其中潜在的级联在一系列离散的步骤中降低值,也可以作为一个统一的模型工作。在所有这些模型中,动力学项$X^α$扮演着暗物质的角色,而势项$V(ϕ)$扮演着暗能量的角色。
2018-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological dynamics of tachyonic teleparallel dark energy
本文对非正则标量场(快子场)与引力非极小耦合的快子遥平行暗能量模型进行了详细的动力学分析。研究发现,当非最小耦合由一个动态变化的系数$α\equiv f_{,ϕ}/\sqrt{f}$决定,其中$f(ϕ)$是标量场$ϕ$的任意函数时,宇宙可能经历一个场-物质主导的“$ϕ$ MDE”时代,其中宇宙具有物质主导时代$ϕ$能量密度的一部分.这是相对于所谓的远程平行暗能量场景的最显著的区别,在这种场景中,正则标量场(quintessence)与引力的耦合是非最小的。
2013-08-31 gr-qc
A pilot study on canonical gravity with mass dimension one fermions
质量维费米子场是建立在一组完整的双螺旋度电荷共轭算符本征旋量上的,它服从费米-狄拉克统计。这些旋量是描述暗物质的潜在候选者。这个对象的对偶结构的重新定义保持了局部邻近理论,并满足完全洛伦兹不变性。在这项工作中,我们调查这个费米子与重力的相互作用的重要方面,在ADM形式主义的规范制定光。我们构建了一个行动,通过四分之一领域使用一个家庭的类空表面$Σ_t$进行MDO物质领域的流形,此外,我们提出了一个条件的行动有一个长期与暗能量。我们发现了这种物质在时空中的浸入对引力动力学的经典水平的哈密顿和同态约束,这导致我们解释了暗物质能量密度的贡献,平行于叶理的流逝函数及其在流形超曲面中的能量密度的方向通量。
2022-09-17 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
Internal Time Formalism for Spacetimes with Two Killing Vectors
为了解决正则引力中出现的各种时间问题,分析了具有两个交换Killing向量场的时空的哈密顿结构。两个具体的模型被认为是:(i)圆柱对称时空,和(ii)toroidally对称时空,分别涉及开放和封闭的宇宙边界条件。对于可用于识别空间点和时刻的每个模型典型变量,{ \it,即},确定了内部定义的时空坐标。要做到这一点,它是必要的,以延长通常的ADM相空间由有限数量的自由度。正则变换展示,识别这些模型与谐波映射的参数化场论形式主义。引力模型与调和映射场论的统一是完全规范不变的,即不需要坐标条件。在这些模型中解决的时间问题的程度进行了讨论。
1995-09-28 gr-qc
Exploring a new interaction between dark matter and dark energy using the growth rate of structure
我们提出了一个唯象的相互作用的比例因子幂律形式,导致两种扰动项的外观,随着扰动哈勃膨胀率的比例因子空间变化。我们研究了参数化后Friedmann方案中的背景和微扰演化,得到了能量-动量交换可以从暗能量流向暗物质,以保持暗能量和暗物质密度在任何时候都很好地定义。我们结合了几个测量的宇宙微波背景(WMAP 9 +Planck)数据,重子声学振荡测量,红移空间畸变数据,JLA样本的超新星,和哈勃常数约束的耦合常数和指数提供了参数化的相互作用本身。${\rm Planck+WMAP9+BAO}$ ${\rm +RSD+JLA+HST}$数据的联合分析似乎有利于大的耦合常数,在1 $σ$水平的$ξ_c = 0.34403427_{- 0.18907353}^{+ 0.14430125}$,并倾向于具有负指数的幂律相互作用,因此在1 $σ$水平的$β= -0.50863232_{- 0.40923857}^{+ 0.48424166}$。CMB的温度功率谱表明,一个大的耦合常数产生移动的声学峰值,并影响其振幅在较低的多极。此外,较大的$β$指数产生声峰的移位,指出相对于一致性模型的明显偏差。物质功率谱对耦合常数和$β$指数的变化很敏感。在这种背景下,相互作用改变了物质的尺度和辐射的平等性,并将其推离了当前的时代,这反过来又导致了翻转点向更小尺度的转变。
2015-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter as a Relativistic Inertial Effect in Einstein Canonical Gravity?
在研究了狭义相对论中的非惯性系,着重讨论了时钟同步问题(即如何定义三维空间)之后,本文综述了York正则基中的Einstein正则引力及其在三维正交规范中的Hamilton Post-Minkowski(PM)线性化。它表明,约克时间(3-空间的非本征曲率的轨迹)是惯性规范变量描述的广义相对论剩余的时钟同步规范自由度。星系自转曲线所隐含的暗物质可以用约克时间的选择来解释,约克时间意味着牛顿天体框架ICRS的PM扩展。
2010-11-12 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Applications of canonical quantum gravity to cosmology
我们将量子引力理论应用于空间无界的Friedmann宇宙,并试图回答一些与暗能量、暗物质、暴胀和反物质缺失有关的问题。
2019-08-03 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Generalized Second Law of Thermodynamics for Non-canonical Scalar Field Model with Corrected-Entropy
在本工作中,我们考虑了平坦FRW背景下的非正则标量场暗能量模型。人们还假设暗物质部分通过某种相互作用项与非正则暗能量部分相互作用。利用这个相互作用的非正则标量场暗能量模型的解,我们研究了广义热力学第二定律(GSL)在各种情形下的有效性,包括热力学第一定律和面积定律.为此,我们假定宇宙有两种视界,即视视界和事件视界,并利用热力学热力学第一定律,检验了GSL在视视界和事件视界上的有效性。其次,我们考虑了视在视界和事件视界上的两种熵修正。利用修正的面积定律,在一定的模型参数限制条件下,检验了热力学广义线性定律在视视界和事件视界上的有效性。
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological singularities in non-canonical models of dark energy
本研究探讨了phantom、quintom和DBI三种非正则标量场暗能量模型,利用Goriely-Hyde方法证明了这些模型在有限或无限时间内均会出现与初始条件无关的I-IV型宇宙学奇点。
2023-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Canonical Dark Energy Parameter Evolution in a Canonical Quintessence Cosmology
本研究基于具有希格斯势形式的精质宇宙学模型,利用朗伯W函数给出暗能量参数演化的解析解,揭示大爆炸前后的宇宙演化特征,为大爆炸起源提供自然解释,为动力学宇宙研究提供参考。
2024-09-10 astro-ph.CO gr-qc
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
Schrödinger from Wheeler-DeWitt: The Issues of Time and Inner Product in Canonical Quantum Gravity
量子引力中的波函数被假定服从Wheeler-DeWitt(WDW)方程,然而WDW框架中的时间问题既没有令人满意的概率解释,也没有成功的解。为了深入了解这些问题,我们比较了普通系统的量子化,首先以通常的方式具有薛定谔方程,其次通过引入嵌入坐标场将其推广为参数化理论,从而产生第一类约束和WDW方程。我们观察到WDW框架中的时间演化可以相对于嵌入坐标来描述,其中WDW方程变得类似薛定谔,即它涉及一阶类时泛函导数。此外,与普通量子化过程的等价性决定了具有可行概率解释的合适希尔伯特空间。然后,我们将相同的构造应用于广义相对论,在没有任何坐标选择的情况下添加嵌入场。重新参数化的广义相对论具有两种不同的自同构不变性,它们分别来自于世界体积和目标空间的重新参数化。与普通系统的情况一样,时间演化可以用嵌入场来描述,WDW方程变得像薛定谔方程;其结构在时间演化和希尔伯特空间结构方面几乎与普通参数化场论相同。然而,这一次,约束代数强制波函数处于由可以被识别为哈密顿算子的算子湮灭的状态的子空间中。这些结果的正则量子化程序的影响,特别是对minisuperspace量子宇宙学,进行了讨论。
2023-02-15 gr-qc hep-th
Non-canonical 3-form dark energy
本研究构建3-形式拉格朗日量模拟尘埃物质与暗能量,通过动力系统分析识别可复现德西特宇宙的可行场景,并发现多暴胀阶段解。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc
Non-minimal coupling of scalar fields in the dark sector and generalization of the top-hat collapse
本文提出用快速振荡标量场作为暗物质、另一标量场作为暗能量,构建广义顶帽坍缩模型,研究暗扇区非最小耦合对超密度区域引力坍缩的影响,发现耦合强度决定暗能量是否成团。
2025-04-08 gr-qc
Constraining a dark matter and dark energy interaction scenario with a dynamical equation of state
在这项工作中,我们使用了最新的宇宙计时器数据,以及最新估计的本地哈勃参数值,$H_0$在2.4%的精度以及标准的暗能量探测,如超新星Ia型,重子声学振荡距离测量,和宇宙微波背景测量(PlanckTT $+$ lowP)来约束暗能量模型,其中允许暗能量与暗物质相互作用。利用了由无量纲参数“$β$”参数化的一般暗能量状态方程。从我们的分析,我们发现,相互作用是兼容的1 $σ$置信限内为零。我们还表明,相同的演化历史可以复制由暗物质的小压力。
2017-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Modified Gravity Theories Based on the Non-Canonical Volume-Form Formalism
我们提出了一个简洁的描述的基本特征的重力物质模型的基础上的非正则时空体积形式的形式主义在其两个版本:方法的非黎曼体积形式(度量无关的协变体积元素)和动力学时空形式主义。在主要成果中,我们简要讨论了:(一)典型的宇宙演化与重力“暴胀”辅助抑制在“早期”宇宙和,分别在“晚”宇宙的希格斯自发电弱规范对称性破缺的动力学产生;(二)统一描述暗能量和暗物质作为一个单一的物质实体的表现-第二个标量场“暗子”;(iii)暗能量和暗物质的统一以及它们之间的扩散相互作用;(iv)一个稳定的“涌现宇宙”解的明确推导,即,一个没有大爆炸的创造;(v)没有微调的抑制第五力的机制。
2019-10-11 gr-qc hep-th
Structure formation in a non-canonical scalar field model of clustering dark energy
本文研究指数势非正则标量场暗能量模型,通过动力学分析、线性扰动与球对称坍缩计算结构增长及晕数密度,证明其可同时描述宇宙背景演化和结构形成。
2025-10-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Study of non-canonical scalar field model using various parametrizations of dark energy equation of state
在本论文中,我们试图在空间平坦的FRW时空框架下,利用非正则标量场建立一个宇宙学模型。在本文中,我们考虑了非正则标量场状态方程参数的四种不同的参数化。在这种情况下,各种宇宙学参数的解析解已经找到。已经发现,减速参数显示出从正值到负值的平滑过渡,这表明宇宙正在经历早期减速,随后是后期加速,这对宇宙的结构形成至关重要。在这四种参数化的基础上,对模型的未来发展进行了讨论。结果表明,其中一个模型(广义Chaubergin气体模型,GCG)模拟了$Λ$ CDM在不久的将来的一致性,而另外两个模型(CPL和JBP)由于未来的奇异性而出现分歧.最后,我们用SN Ia $+$ $H(z)$ $+$ BAO/CMB的最新数据集研究了这些理论模型。
2015-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Non-Canonical Volume-Form Formulation of Modified Gravity Theories and Cosmology
本文简要介绍了非正则时空体积形式的基本特征及其在修正引力理论和宇宙学中的应用。著名的幺模引力理论是一个非常特殊的例子。针对当前宇宙学所面临的热点问题,我们特别简要地概述了:(a)将暗能量和暗物质统一描述为单一物质实体--一种特殊的标量场“暗子”;(b)具有引力-“暴胀子”辅助的动力学希格斯机制的宇宙演化的典型模型-在“宇宙”中自发电弱规范对称性破缺的动力学抑制/产生早期”/“晚期”宇宙;(c)暗能量和暗物质的统一,以及它们之间的扩散相互作用;(d)无需微调的第五种力的抑制机制。
2020-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of perturbations in distinct classes of canonical scalar field models of dark energy
暗能量必须聚集才能符合等效原理。背景演化可以有效地用标量场或正压流体模拟,流体模型可以用来模拟暗能量的标量场模型中的扰动,尽管该模型在大尺度下会失效。本文研究正则标量场模型中暗能量扰动的演化:解冻模型和冻结模型的分类。暗能量状态方程在这两类模型中的演化是不同的。在冻结模型中,状态方程在早期偏离宇宙学常数。对于解冻模型,暗能量状态方程在早期保持在宇宙学常数附近,只有在晚期才开始偏离宇宙学常数。由于暗能量状态方程在不同时期的演化不同,因此暗能量状态方程在不同时期的演化不同。这些类,暗能量扰动也演变不同。在冻结模型中,由于物态方程在早期偏离宇宙学常数,物质扰动的演化与宇宙学常数模型中的物质扰动有显著差异,而在解冻模型中,物质扰动与宇宙学常数的差异仅出现在晚期。这种差异提供了一个额外的句柄来区分这些模型类别,这种差异应该在ISW效应中表现出来。
2010-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Canonical formulation of embedding gravity in a form of General Relativity with dark matter
本文研究嵌入引力的正则形式,将其重新表述为带暗物质的广义相对论,通过求解约束将哈密顿量简化为第一类约束的线性组合,并讨论剩余第二类约束的处理方法。
2023-07-03 gr-qc hep-th math-ph
Parametrizations of Dark Energy Models in the Background of General Non-canonical Scalar Field in $D$-dimensional Fractal Universe
在物质和标量场分别守恒的条件下,研究了具有宇宙学常数$Λ$的非平坦$D$维分形宇宙背景下的非正则标量场模型.势场$V$、标量场$ϕ$、函数$f$、密度、哈勃参数和减速参数都可以用红移$z$来表示,这些都依赖于状态方程参数$w_ϕ$。我们还研究了四种著名的参数化模型,并以图形的形式分析了势、标量场、函数$f$、密度、哈勃参数和减速参数的性质。结果发现,由于联合数据分析(SNIa+BAO+CMB+Hubble),参数化模型的未知参数($w_{0},w_{1}$)的最佳拟合值,进而得到$χ^{2}$函数的最小值。在固定其他参数的情况下,绘制了($w_{0},~w_{1}$)在不同置信水平(66%、90%和99%)下的等值线图。
2019-07-26 astro-ph.CO gr-qc
Unified Dark Matter and Dark Energy in a model of Non-Canonical Scalar-Tensor Theory
本文提出非正则标量-张量理论模型,通过线性势统一描述暗物质与动态暗能量,并模拟ΛCDM宇宙演化。
2025-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenology of Dark Matter via a Bimetric Extension of General Relativity
本文提出了一个相对论性暗物质模型,它在宇宙学尺度上再现了协和宇宙学模型$Λ$ -冷暗物质($Λ$ -CDM),在星系尺度上再现了修正牛顿动力学(MOND)的唯象.为了实现这一点,我们假设了一种非标准形式的暗物质,它由两种不同的粒子组成,通过广义相对论的双度规扩展与引力耦合,并通过这些粒子质量产生的内部矢量场(“引力光子”)连接在一起。我们证明了这种暗物质在一阶宇宙学扰动水平上的行为类似于普通的冷暗物质,而纯宇宙学常数则起着暗能量的作用。MOND方程在非相对论极限下通过普通物质的引力场中暗物质介质的引力极化机制而出现。最后,我们表明,该模型在太阳系中是可行的,因为它预测相同的参数化后牛顿参数作为广义相对论。
2015-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Weakening gravity for dark matter in a type-II minimally modified gravity
我们提出了一个新的宇宙学框架,在这个框架中,作用在暗物质上的引力强度在不引入额外的引力自由度的情况下,可以比作用在标准物质场上的引力强度弱。该框架将暗物质整合到最近被提出作为暗能量模仿者的第二类最小修改引力中。使这样一个框架成为可能的想法包括耦合一个暗物质拉格朗日和一个宇宙学常数的度量在一个正则变换的广义相对论(GR)框架。在施加一个规范固定约束,这明确地打破了时间的非同态不变性,我们保持引力自由度的数量为2,在GR。然后,我们使逆正则变换,使理论回到原来的框架,在那里可以添加标准的物质场。这个框架包含两个自由函数的时间指定的生成功能的上述正则变换,然后使用,以实现所需的时间演化的哈勃膨胀率$H(z)$和暗物质$G_{\rm eff}(z)$的有效引力常量。因此,本文的目的是提供一个新的框架,以解决目前在今天的宇宙学的两个难题,即$H_0$张力和$S_8$张力,同时。当暗物质是冷的,在这个框架中,我们称之为V正则冷暗物质(VCCDM),作为宇宙学常数$Λ$在标准$Λ$ CDM被替换为一个功能$V(ϕ)$的辅助字段$ϕ$和CDM是最低限度地耦合到规范变换帧中的度量。
2020-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field emulator via anisotropically deformed vacuum energy: Application to dark energy
我们介绍了一个一般的真空能量,称为“变形真空能量”,它产生各向异性的压力,同时保持零惯性质量密度。它以一种独特的方式耦合到剪切标量,使得它们一起模拟具有任意势的正则标量场。这开辟了一条新的途径,重新考虑基于正则标量场的宇宙学,同时还有一个好处,即标量场的动力学项被可观测的剪切标量所取代。我们进一步阐述了这一方法的各个方面的背景下,暗能量。
2020-04-29 gr-qc hep-th
Non-parametric reconstruction of interaction in the cosmic dark sector
暗物质和暗能量之间的非引力相互作用的可能性已经被重建使用一些最近的数据集。关键的一点是,交互作用在一开始就没有参数化,而是以非参数的方式直接从数据中重建。在这项工作中,宇宙天文台的哈勃数据,万神殿超新星汇编的CANDELS和CLASH多周期财政部计划获得的HST,和重子声学振荡哈勃数据已被考虑。广泛接受的高斯过程用于重建。结果清楚地表明,没有相互作用的情况是很有可能的。此外,相互作用,如果有的话,在目前的时代并不真正重要。能量流动的方向显然是从暗能量到暗物质,这与热力学要求是一致的。
2021-05-20 astro-ph.CO gr-qc
Asymptotic Flatness and Quantum Geometry
我们构造了非紧空间切片上参数化标量场二维理论的正则量子化。运动学是建立在广义的电荷网络状态,这些状态被标记为光滑的嵌入时空,不像标准的基本状态只携带离散的标签。由此产生的量子几何对应于一个非简并真空度规,它允许一致实现的渐近条件的正则字段。虽然共形等距的经典对称群的量子对应物仅由连续的整体平移组成,但洛伦兹不变性仍然可以在有效意义上恢复。用规范不变态表征的量子时空在内部是由离散的条带组成的,在渐近线处是光滑的。这里的分析预计是特别相关的正则量子化的渐近平坦的重力的基础上广义自旋网络状态标记的光滑几何。
2014-04-08 gr-qc hep-th
Ultra-light dark matter with non-canonical kinetics reopening the mass window
针对模糊暗物质质量窗口被莱曼-α观测关闭的问题,提出基于非正则动力学和DBI理论的k-ULDM方案,通过改变声速演化重新打开质量窗口,为暗物质小尺度结构形成提供新途径。
2025-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
PPN meets EFT of dark energy: Post-Newtonian approximation in higher-order scalar-tensor theories
本文研究了幺正规范下退化高阶标量-张量理论的后牛顿极限,用暗能量有效场论描述,确定了所有PPN参数与EFT参数的关系,将实验限制转化为EFT参数约束,并提出了一个PPN参数与广义相对论相同的拉格朗日量。
2024-02-16 astro-ph.CO gr-qc