Clustering of quintessence on horizon scales and its imprint on HI intensity mapping
Quintessence只能在地平线范围内聚集。对观测到的物质分布有什么影响？为了回答这个问题，我们需要一种超越标准牛顿计算的相对论方法，并适当地处理大尺度问题。这种方法最近被开发用于暗能量是真空能量的情况，它根本不会聚集。我们将这种相对论分析扩展到处理动态暗能量。使用三个quintessence势作为例子，我们计算的角功率谱的情况下，HI强度图调查。与在z = 0处具有相同小尺度功率的一致性模型相比，quintessence在高红移处将角功率提高了约15%，而两个模型中的功率在低红移处收敛。差异主要是由于背景演变，主要是由今天的功率谱的归一化驱动。暗能量扰动在最大尺度上的贡献很小，在较小尺度上的贡献可以忽略不计。具有讽刺意味的是，暗能量扰动消除了大规模功率的虚假提升，如果我们强加（非物理的）假设，即暗能量是平滑的。
2014-05-05 astro-ph.CO
Dynamics of tachyon dark energy on large scales and its imprint on observed galaxy power spectrum
本文研究了考虑全相对论微扰方程的非正则快子场暗能量模型的大尺度物质功率谱和观测星系功率谱。我们形成了一组包含背景量和线性扰动量的耦合自治方程，并在适当的初始条件下数值求解。我们考虑不同的标量场势进行研究。研究了不同相关量对协调性$Λ$ CDM模型的偏离。我们的研究表明，与$Λ$ CDM模型相比，非正则快子暗能量模型产生了增强的引力势、随动密度衬度以及物质扰动的线性增长因子.同时还观察到，与$Λ$ CDM模型以及先前研究的正则标量场模型相比，快子暗能量模型在大尺度上存在功率抑制.
2021-06-11 astro-ph.CO
Imprints of dynamical dark energy on weak-lensing measurements
我们表明，简单的模型标量场暗能量离开一个通用的增强弱透镜功率谱相比，LCDM预测。特别是，我们计算的收敛（或宇宙剪切）功率谱的线性尺度增强的标量场暗能量的两个最佳拟合模型，即，Ratra-Peebles和SUGRA型的精髓。我们的计算是基于线性微扰理论，使用规范不变变量仔细定义的绝热初始条件。我们发现，几何效应增强了透镜功率谱在很宽的尺度范围内，而集群的暗能量引起的大尺度上的额外的权力。这些模型的暗能量功率谱也明确获得。在度标度上，对于红移~1的源，总增强可能高达30-40%。我们认为，使用下一代大型望远镜探测这种增强是有现实前景的。
2010-11-03 astro-ph.CO
Dark acoustic oscillations: Imprints on the matter power spectrum and the halo mass function
许多非最小暗物质场景会导致物质功率谱中的振荡特征，这些特征是由暗区内部或与标准模型中的粒子的相互作用引起的。因此，观测这种暗声波振荡将是理解暗物质的重要一步。我们研究了在非线性结构形成过程中振荡特征发生了什么。我们表明，在功率谱的水平，振荡平滑的非线性模式耦合，逐渐消失，向较低的红移。然而，在晕质量函数中，相同的振荡直到现在仍然可见。因此，暗声振荡可以在观测中检测到，无论是基于晕质量函数或高红移功率谱。我们研究了这种振荡对不同观测量的影响，即星系团质量函数、恒星-晕质量关系和Lyman- $α$通量功率谱。我们发现，在所有这些可观测量中，暗声振荡仍然可见，但它们非常广泛且振幅较低，因此将它们作为数据中的独特特征进行检测具有挑战性。
2021-09-08 astro-ph.CO
Imprint of swampland-inspired coupled early dark energy
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院基础物理与数学科学学院）；School of Physics Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
基于沼泽地距离猜想，利用条件归一化流网络对高维参数空间采样，联合分析多项数据，研究暗物质与早期暗能量分数耦合的宇宙学含义，发现 EDE 势构造会改变对晚期暗能量的宇宙学约束。
2026-07-08 astro-ph.CO
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
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
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
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
Sensitivity toward dark matter annihilation imprints on 21-cm signal with SKA-Low: A convolutional neural network approach
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences (HIAS-UCAS)（中国科学院大学杭州高等研究院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP)（亚太理论物理中心）；Gifu Shotoku Gakuen University（岐阜女子大学）；Institute for Advanced Research, and Kobayashi Maskawa Institute, Nagoya University（名古屋大学先进研究院及小林–益川研究所）
本研究利用卷积神经网络分析暗物质湮灭对21厘米信号的影响，探讨SKA-Low在不同暗物质模型下的检测能力。
2026-01-27 astro-ph.CO
Imprint of non-linear effects on HI intensity mapping on large scales
HI亮度温度的强度映射提供了一种独特的方式来追踪宇宙的大尺度结构，直到最大可能的尺度。这是通过使用低角分辨率射电望远镜探测再电离后宇宙中性氢的发射线来实现的。我们使用广义相对论微扰理论的技术，推导出第一次完整的表达式HI亮度温度的微扰理论的三阶不作任何平面平行近似。我们利用这个结果和有偏示踪剂的重整化处方，研究了实空间和红移空间中非线性效应对HI亮温功率谱的影响。我们展示了由于非线性偏置参数和红移空间畸变项引起的非线性阶模耦合如何在大尺度上调制功率谱。大尺度调制可以被理解为是由于有效偏置参数和有效散粒噪声散粒噪声。
2017-06-07 astro-ph.CO gr-qc
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
The imprint of primordial gravitational waves on the CMB intensity profile
利用光子束在受扰Friedmann-Robertson-Walker（FRW）时空中传播的二维横截面上的诱导几何，计算了现今望远镜收集区上的宇宙微波背景（CMB）光子分布.事实证明，在每一条视线上，由于引力剪切，光子沿着横向被稀释。这种效应可以用两个自旋-重量-两个变量来表征，这让人想起斯托克斯偏振参数。类似于这种情况，我们可以构造一个标量和一个伪标量函数，其中后者只从张量模中得到贡献。我们解析地确定了一个简单暴胀模型中超视界尺度下赝标量的功率谱，并简要讨论了可能的观测结果。
2021-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflationary Imprints on Dark Matter
我们发现，暗物质丰度和膨胀尺度$H$可能是密切相关的。标准模型的扩展与希格斯介导的耦合到新的物理通常包含额外的标量从真空中取代在膨胀。如果它们与标准模型的耦合很弱，它们就不会热化，并且很容易构成太多的暗物质，让人想起模量问题。作为一个例子，我们考虑标准模型扩展的$Z_2$对称单线$s$耦合到标准模型希格斯$Φ$通过$λΦ^†Φs^2$。对于$λ\lesssim 10^{-7}$来说，暗物质遗迹密度是非热产生的。我们表明，暗物质产量关键取决于暴胀规模。对于$H\sim 10^{10}$ GeV，我们发现，单重态自耦合和质量应该位于制度$λ_{\rm s}\gtrsim 10^{-9}$和$m_{\rm s}\lesssim 50$ GeV，以避免暗物质生产过剩。
2015-11-04 astro-ph.CO hep-ph
The imprint of the relative velocity between baryons and dark matter on the 21-cm signal from reionization
重子在暗物质中的后复合流使重子在几个同向运动的Mpc尺度上一致地远离低质量（<10^6太阳质量）晕。有人认为，这将对再电离前后的21厘米信号产生很大影响，因为它提高了形成电离源所需的最小质量。使用半数值代码，我们表明，重子流效应对21厘米的信号在再电离（红移z约7-20）的影响强烈依赖于冷却的情况下假设恒星形成，以及相应的维里温度或质量在恒星形成。对于氢原子在10^4开尔文冷却的典型情况，恒星形成的最小质量远高于受重子流影响的晕的质量，并且现有的预测没有重大变化。对于分子氢冷却的情况下，我们发现，再电离延迟的红移约为2的变化，并发现在一个给定的电离分数在大的模式，更多的相对功率。然而，再电离的延迟是退化的天体物理学假设，如恒星的紫外光子的生产率。
2011-10-20 astro-ph.CO
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
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
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
Imprints of Dark Energy on Cosmic Structure Formation I) Realistic Quintessence Models and the Non-Linear Matter Power Spectrum
暗能量作为一种精华成分，会导致背景宇宙膨胀的典型改变，这除了其聚集特性外，还可能在大尺度结构上留下潜在的独特特征。许多以前的研究已经调查了这个话题，特别是在结构形成的非线性制度。然而，没有仔细的预选可行的精华模型与高精度的宇宙学数据进行。在这里，我们表明，这导致了误解（和低估）的印记的精髓分布的大尺度结构。为了这个目的，我们执行的组合超新星Ia UNION数据集和WMAP 5年的数据，以确定现实的精髓模型的可能性分析。从香草LambdaCDM的差异是特别明显的线性物质功率谱的预测幅度和形状，虽然这些仍然在SDSS数据的不确定性。我们使用这些模型作为基准进行一系列的高分辨率N体模拟研究的暗物质晕的聚类特性。我们发现，现实的精髓模型允许相关差异的暗物质分布相对于LambdaCDM的情况以及进入非线性政权，偏差高达40%的非线性功率谱。这种差异取决于DE的性质，以及考虑的规模和时代。在小尺度下（k~1-5 h Mpc^{-1}，取决于红移），结构形成过程的效率比LambdaCDM高出约20%。我们表明，这些印记是一个特定的记录的宇宙结构形成的历史，在DE宇宙学，因此不能占在标准拟合函数的非线性物质功率谱。
2009-11-10 astro-ph.CO
Dark influences: imprints of dark satellites on dwarf galaxies
在当前的$Λ$ CDM宇宙学模型的背景下，小的暗物质晕是丰富的，矮星系的卫星预计将主要是黑暗的。由于低质量星系具有较小的重子分数，与这些卫星的相互作用可能会留下特别引人注目的印记。我们揭示了这些暗卫星中最大的影响盘状矮星系和可能的动力学和形态的转变，从这些相互作用的结果。我们使用一套精心设置的，受控的孤立矮星系模拟。主矮星系在暗物质晕中只有一个恒星盘，而次矮星系则完全没有重子。我们改变盘质量，晕浓度，初始盘厚度和卫星轨道倾角。盘状矮星系被加热和破坏，由于轻微的合并事件，更极端的卫星盘质量比高，形态和运动学显着改变。此外，对于不太集中的晕，轻微的合并可以完全摧毁盘，留下一个低光度的类球状星系。我们的结论是，矮星系是非常容易受到干扰的暗星系，即使是一个轻微的合并事件可以显着破坏和改变的结构和运动学的矮星系。这一过程可能被看作是矮球状星系形成的一个新通道。
2014-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The Imprint of Warm Dark Matter on the Cosmological 21-cm Signal
我们研究了暖暗物质（WDM）对宇宙21厘米信号的影响。如果暗物质以WDM而不是冷暗物质（CDM）的形式存在，其不可忽略的速度可以抑制通常在CDM模型中首先形成的低质量晕的形成，从而延迟恒星的形成。早期来源的缺乏延迟了紫外线和X射线背景的积累，这些背景影响了中性氢产生的21厘米辐射信号。与使用的21 CMFAST，代码，我们表明，预再电离21厘米的信号可以显着改变WDM模型的自由流长度相当于一个热遗物的质量mx高达~10-20 keV。在这样的WDM宇宙学中，21厘米的信号跟踪更大质量的晕的生长，导致21厘米的吸收特征的延迟，然后是加速的X射线加热。天体物理源具有抑制光子产生效率的CDM模型也可以延迟21厘米信号，尽管其随后的演变不如WDM那么快。这促使使用全局21 cm信号的梯度来区分某些CDM和WDM模型。最后，我们表明，天体物理和MX之间的简并可以打破与21厘米的功率谱，WDM模型应该有一个偏置引起的大尺度上的功率过剩。对于mx < 3 keV的模型，这种功率的提升应该可以用当前的干涉仪检测到，而下一代仪器将能够很容易地测量所有相关WDM模型的这种差异。
2013-12-10 astro-ph.CO
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 imprint of the interaction between dark sectors in large scale cosmic microwave background anisotropies
暗能量与暗物质的相互作用是解决宇宙符合问题的一个有希望的模型。我们研究了这种相互作用在大尺度宇宙微波背景（CMB）温度各向异性下的特征。通过对暗能量和暗物质相互作用时的微扰方程的详细分析，我们发现大尺度CMB，特别是后期的积分Sachs-Wolfe效应，是测量暗扇区间耦合的有效工具。我们还讨论了通过互相关CMB图与示踪剂的大尺度结构的耦合检测的可能性。最后，我们使用CMB功率谱数据与其他观测数据一起进行全局拟合来约束耦合。我们发现在$1σ$范围内，暗扇区之间的约束耦合可以解决符合问题。
2009-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tracing Inflationary Imprints Through the Dark Ages: Implications for Early Stars and Galaxies Formation
Hassan II University（哈桑二世大学）；Virtual Institute of Astroparticle Physics（天体粒子物理虚拟研究所）；Southern Federal University（南联邦大学）；National Research Nuclear University MEPhI（国立核研究医科大学MEPhI）
研究通过分析通胀特征对早期宇宙结构形成的影响，揭示了暗物质晕和早期星系形成的物理机制，并探讨了原始黑洞作为星系种子的潜在作用。
2026-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Wave-Optics Imprints of Dark Matter Subhalos on Strongly Lensed Gravitational Waves
GRAPPA Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学 GRAPPA 研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙物理与数学研究所（WPI））
通过引力波强透镜效应探测暗物质次亚结构，利用LISA频段内的频率依赖性放大效应，揭示亚星系尺度暗物质结构。
2026-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
Seeking Observable Imprints of Small-Scale Structure on the Properties of Dark Matter Haloes
冷暗物质（CDM）宇宙结构形成模型的特征性预测是宇宙应该包含丰富的小尺度结构--低质量暗物质晕和亚晕。然而，星系形成在它们的浅势阱中是低效的，因此我们预计这些低质量的晕和亚晕是黑暗的。我们能否区分一个存在低质量晕但黑暗的宇宙和一个从未形成过低质量晕的宇宙，从而为CDM模型提供一个可靠的测试？我们解决这个问题，使用宇宙学模拟来研究如何低质量的晕，有可能获得的观测，如它们的空间聚类，吸积和合并到大规模星系和大规模星系的角动量内容的速率，不同的LCDM模型和暗物质模型，其中低质量的晕形成被抑制。采用有效截止质量尺度M_cut，在初始条件下，小尺度能量被抑制，我们研究了M_cut在5e 9 Msol/h和1 e11 Msol/h之间变化的暗物质模型，相当于矮星系和低质量星系的宿主晕。我们的研究结果表明，无论是星系质量的主星系周围的低质量晕的集群强度和它们与这些主星系合并的速度是敏感的假设值的M_cut;相反，抑制低质量晕的形成对星系质量晕的角动量含量的影响很小-它是一个晕的组装历史的平静或暴力，有一个更显着的效果。然而，我们预计，测量对空间聚集或合并率的影响对于M_cut的实际值可能在观测上是困难的，因此分离这种小尺度结构的影响似乎非常难以检测，至少在当今的宇宙中。
2013-09-06 astro-ph.CO
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
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
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
Searching for HI imprints in cosmic web filaments with 21-cm intensity mapping
我们研究了极低红移（$z\sim 0.08$）星系际细丝中可能存在中性氢（HI）的情况，通过将一组274，712个2dFGRS星系对叠加在21厘米的地图上，这些地图是用帕克斯射电望远镜进行专门观测获得的，总天空面积约为1，300平方度，覆盖了银河系南北半球的两个补丁。堆叠是通过结合当地的地图，其中每对被带到一个共同的参考系，从边缘星系产生的信号，然后删除提取的灯丝残余排放。我们在主成分分析中删除10个或20个前景模式的地图上重复分析。我们的研究没有发现任何明确的HI过量在考虑的灯丝在任何情况下，我们确定上限的总灯丝HI亮度温度在$T_{\rm b} \lesssim 10.3 \,μ\text{K}$的10模式和在$T_{\rm b} \lesssim 4.8 \,μ\text{K}$的20模式删除地图在95%的置信水平。这些估计值分别转化为局部丝HI密度参数$Ω_{\rm HI}^{\rm (f)} \lesssim 7.0\times10^{-5}$和$Ω_{\rm HI}^{\rm (f)} \lesssim 3.2\times10^{-5}$的上限，以及HI柱密度$N_{\rm HI} \lesssim 4.6\times10^{15}\,\text{cm}^{-2}$和$N_{\rm HI} \lesssim 2.1\times10^{15}\,\text{cm}^{-2…
2019-07-31 astro-ph.CO
The Sterile-Active Neutrino Flavor Model: the Imprint of Dark Matter on the Electron Neutrino Spectra
无菌中微子与暗物质粒子在暗扇区中的接触相互作用被认为是同时解决中微子实验中的暗物质问题和异常现象的一个好方法。在这个非标准粒子物理模型中，惰性中微子和活性中微子通过真空振荡和物质（或米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦）振荡来改变它们的轨道，其中后者的味振荡机制强烈依赖于太阳核心中暗物质的浓度。我们发现，太阳内部大量的暗物质改变了${\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
Dark Energy Survey Year 1 Results: the lensing imprint of cosmic voids on the Cosmic Microwave Background
宇宙空洞的引力透镜的宇宙微波背景（CMB）辐射，导致一个明显的印记的程度标度。我们使用模拟的CMB透镜收敛图从MICE N体模拟校准我们的检测策略，为一个给定的空隙定义和星系示踪剂密度。然后，我们在DES第1年的数据中识别出宇宙空洞，并将普朗克2015年的透镜会聚图叠加在它们的位置上，探测模拟和观察到的空洞透镜信号的一致性。当固定的堆叠收敛轮廓的形状，从模拟校准，我们发现印记在$3σ$的显着性水平的各种分析选择。基于MICE校准过程的最佳测量策略产生DES Y1的$S/N \sim 4$，并且从数据恢复的最佳拟合幅度与MICE的预期一致（$A \sim 1$）。考虑到这些结果以及它们与N体模拟之间的一致性，我们得出结论，先前报道的与DES Y1中的宇宙空洞相关的过量积分萨克斯-沃尔夫（ISW）信号在普朗克CMB透镜图中没有对应物。
2020-11-09 astro-ph.CO
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
Dynamical Dark Energy Imprints in the Lyman-Alpha Forest
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Princeton University（普林斯顿大学）
本研究通过宇宙流体动力学模拟，探讨了动态暗能量对里曼-阿尔法森林特性的影响，并发现其在功率谱中引入了红移和尺度依赖的特征。
2026-01-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Perturbation in an interacting dark universe
本文研究暗能量与暗物质相互作用模型，通过数值求解扰动方程，发现高耦合强度会在早期宇宙对暗能量密度涨落产生显著影响。
2022-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of dark matter on the structural properties of minimally deformed compact stars
本文基于 Einasto 密度分布、Adler-Finch-Skea 度规与最小几何形变方法，构建含暗物质源的各向异性致密星解析模型，并验证其可用于现实暗物质恒星构型。
2024-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Probing Quintessence using BAO imprint on the cross-correlation of weak lensing and post-reionization HI 21 cm signal
在这项工作中，我们调查的可能性，限制解冻的Quintessence标量场模型的暗能量。我们提出利用重子声振荡（BAO）对再电离后21 cm信号和星系弱透镜会聚场的互相关的影响，用层析成像方法测量角直径距离$D_A(z)$和哈勃参数$H(z)$ .然后，这些量的预测误差用于约束Quintessence模型参数。我们发现，在四个观测频率$916 $ MHz，$650$ MHz，$520$ MHz和$430 $ MHz的独立$600$小时无线电干涉观测与深弱透镜调查覆盖半边天交叉相关，可以测量分组的$D_A$和$H$在百分之几的灵敏度水平。对幂律解冻的Quintessence模型的Monte Carlo分析给出了初始斜率$λ_i$、暗能量密度参数$Ω_{ϕ0}$和势$Γ$形状的$1-σ$边缘化边界分别为8.63%、10.08%和9.75%。当与SN和其他探针进行联合分析时，约束分别提高到7.66%、4.39%和5.86%。
2022-07-06 astro-ph.CO
Singlet Extended Mirror Standard Model World as Dark Matter and Gravitational Waves Imprints of a High Scale Mirror Phase Transitions
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Khazar University（哈扎尔大学）
研究镜像标准模型扩展世界，发现强一级电弱相变可产生可探测引力波，且镜像粒子可能构成全部暗物质。
2026-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The imprint of dark subhaloes on the circumgalactic medium
宇宙学的标准模型，LCDM模型，有力地预言了像银河系这样的星系周围存在大量的暗物质“亚晕”。人们提出了各种各样的观测方法来寻找这种次晕在可观测物质中引起的引力效应。这些方法中的大多数都适用于物质的恒星或冷气体相。在这里，我们提出了一种新的方法，这是寻找扰动，这种黑暗的subhaloes源在温暖/热的环星系介质（CGM）周围的正常星系。结合分析理论，精心控制的高分辨率理想化模拟和完整的宇宙学流体动力学模拟（ARTEMIS模拟），我们计算出预期的信号以及它如何依赖于重要的物理参数（晕下质量，CGM温度和相对速度）。我们发现，黑暗的subhaloes提高本地CGM的温度和密度，因此，也压力。对于压力和密度，波动的幅度可以从百分之几十（对于M_sub=10^10 Msun的次晕）到百分之几（对于M_sub=10^8 Msun的次晕）不等，尽管这在很大程度上取决于CGM温度。亚晕还引起速度场的波动，幅度从几公里/秒到25公里/秒不等。我们建议，X射线，Sunyaev-Zel'dovich效应，无线电色散措施，和类星体吸收线观测可以用来测量这些波动和地方的丰度和分布的暗subhaloes的约束，从而把约束的性质的暗物质。
2020-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chaotic imprints of dark matter in extreme mass-ratio inspirals
Başkent University（巴什肯特大学）；National University of Sciences and Technology（国立科学与技术大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Universidad Católica del Norte（北部天主教大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究暗物质环境对极端质量比 inspirals 中混沌动力学的影响，揭示其对引力波信号的塑造作用。
2026-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of inflationary gravitational waves and WIMP dark matter in pulsar timing array data
本研究探讨在“无奇迹WIMP”暗物质情景下，利用暴胀蓝移引力波解释脉冲星计时阵列信号，通过晚期熵稀释解决暗物质过度产生与宇宙学观测冲突，并拟合NANOGrav数据。
2024-02-05 astro-ph.CO hep-ph
A common explanation of the Hubble tension and anomalous cold spots in the CMB
标准宇宙学范式讲述了一个令人放心的故事，即宇宙目前由神秘的暗能量成分主导。令人不安的是，它的普遍解释能力最近受到了挑战，首先是哈勃常数值中的$\sim4σ$张力。另一个研究较少的异常是重复观察到的集成Sachs-Wolfe印记$\sim5\times$强于来自R>100 $Mpc/h$超结构的$Λ$ CDM模型中的预期。在这里，我们表明，非均匀的AvERA模型的新兴曲率是能够告诉一个看似合理的，但从根本上不同的故事，解释两个观测异常没有暗能量。我们证明，虽然在宇宙微波背景温度图中R>100 $Mpc/h$超空洞的堆叠印记可以区分AvERA和$Λ$ CDM模型，但使用替代空洞定义和堆叠方法可能会隐藏它们的特征差异。测试极端情况，我们还表明，CMB冷点可以合理地解释在AvERA模型作为一个ISW印记。AvERA图中的最冷点与多个低$z$超空洞对齐，R>100 $Mpc/h$和中心欠密度$δ_{0}\approx-0.3$，类似于在冷点区域观察到的大尺度星系密度场。因此，我们得出结论，超空的异常印记很可能是煤矿中的金丝雀，现有的观测证据暗能量应重新解释，以进一步测试替代模型。
2020-09-07 astro-ph.CO
The impact of Self-Interacting Dark Matter on the Intrinsic Alignments of Galaxies
已知星系的形成和演化对潮汐过程敏感，导致其形状和方向之间的内在相关性。这种相关性在今天可以被测量到很高的意义，这表明可以从中提取宇宙学信息。粒子物理学和宇宙学中最紧迫的问题之一是暗物质的性质。如果暗物质是自我互动的，它可以在星系的形状上留下印记。在这项工作中，我们调查是否自我相互作用可以产生持久的印记内在星系形状的相关性。我们调查这在低红移（$z<0.4$）观察到的使用一个国家的最先进的宇宙学流体动力学模拟套件的暗物质模型是不同的。我们发现，暗物质的自相互作用诱导的内在的对齐信号的质量依赖抑制高达50%的几十个兆秒差距，表明自相互作用可以影响结构以外的核心集群。我们发现的证据表明，自相互作用有一个尺度依赖的影响，内在的对齐信号，这是足够不同的签名介绍不同的重子物理处方，这表明它是可检测的，即将到来的全天空调查。
2021-06-25 astro-ph.CO
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
Galaxy formation with wave/fuzzy dark matter: The core-halo structure and the solitonic imprint
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；DIPC, Basque Country UPV/EHU（巴斯克国家理论物理中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯科，巴斯克科学基金会）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）；University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Black Hole Initiative at Harvard University（哈佛大学黑洞倡议）
本文通过比较CDM、WDM与$ψ$DM宇宙学流体动力学模拟，发现$ψ$DM中孤子导致暗物质、气体和恒星均出现尺度与玻色子质量相符的核-晕结构及不对称印记。
2025-10-21 astro-ph.CO
Chaotic Imprints in Gravitational Waves from Extreme-Mass-Ratio-Inspirals Embedded in Dark Matter Halo
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Shanghai University（上海大学）；Sogang University（西江大学）
研究极质量比 inspirals 在暗物质晕中混沌动态对引力波信号的影响，通过数值模拟和频谱分析揭示混沌特征，并探讨其在LISA等观测站中的可探测性。
2026-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cores in warm dark matter haloes: a Catch 22 problem
温暖的暗物质粒子的自由流动抑制了波动谱，使晕的质量函数变小，并为暗物质结构留下了细粒相密度极限。相空间密度极限预计会在晕中心留下一个恒定密度的核心，这与冷暗物质的情况相反。我们探索这些影响，使用高分辨率的模拟结构形成在不同的温暖暗物质的情况。我们发现，我们在模拟晕获得的核心的大小是在很好的协议与理论预期的基础上刘维尔定理。然而，我们的模拟表明，为了在矮星系（M~ 1 e 10 Msun）中产生一个重要的核心（r_c~1 kpc），需要一个质量低至0.1 keV的热候选者。这将完全阻止矮星系的形成。对于满足大尺度结构约束（m_wdm大于1-2 keV）的候选者，对于质量为1 e10（1 e8）Msun的暗物质晕，核心的预期尺寸为10（20）pc的量级。我们的结论是，“标准”温暖的暗物质是不可行的解决方案来解释存在的核心密度分布在低质量星系。
2012-05-10 astro-ph.CO
Statistical imprints of wave-like dark matter on multiply-imaged galaxies in strong cluster lenses from JWST
Harvard University（哈佛大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
利用残差功率谱P_δ(k)统计探测波状暗物质（ψDM）引起的亚星系密度波动，通过模拟JWST观测区分ψDM与冷暗物质（CDM）子结构。
2026-05-28 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy Survey Year 3 results: imprints of cosmic voids and superclusters in the Planck CMB lensing map
来自宇宙空洞和超星系团的CMB透镜信号探测了低红移宇宙网中结构的生长。在这项分析中，我们将普朗克CMB透镜图与暗能量调查第3年（Y3）数据集（$\sim$ 5，000 deg $^{2}$）中检测到的空洞进行了交叉相关，扩展了以前使用Y1目录（$\sim$ 1，300 deg $^{2}$）的测量。考虑到与Y1数据相比统计能力的增加，我们报告了使用从redMaGiC明亮的红色星系样本中检测到的大约3，600个空洞检测负CMB收敛（$κ$）印记的$6.6σ$检测。然而，测量的信号低于基于$Λ$ CDM模型（参数$Ω_{\rm m} = 0.25$、$σ_8 = 0.8$）的MICE N体模拟的预期，并且差异主要与空隙中心区域相关。考虑到全空透镜分布，我们将振幅$A_κ=κ_{\rm DES}/κ_{\rm MICE}$拟合到具有固定形状的基于模拟的模板，并发现在具有$A_κ\approx0.79\pm0.12$的信号中有适度的$2σ$偏差。我们还研究了基于普朗克2018 $Λ$ CDM宇宙学的WebSky模拟，但考虑到物质密度波动略高于MICE，结果甚至不太一致。然后，我们在DES和MICE目录中识别出超星系团，并在$8.4σ$水平上检测到它们的印记;再次以低于预期的$A_κ=0.84\pm0.10$振幅。空隙和超团簇的组合产生了对CMB透镜振幅具有$A_κ=0.82\pm0.08$…
2022-07-14 astro-ph.CO
Gravitational Imprints of Axion Clouds on Black-Hole Orbital Dynamics
Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本研究探讨原初黑洞周围轴子云的引力响应，通过一阶微扰理论和类时测地线数值积分，建立轴子波函数微观结构与轨道粒子宏观动力学的对应关系，为探测混合轴子-原初黑洞暗物质提供新框架。
2026-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Imprint of Intergalactic Dark Structures in the Gravitational Lens SDP.81
我们提出了一个分析的ALMA长基线科学验证数据的引力透镜系统SDP.81。我们适合的位置最明亮的团块在红移z=3.042和一个可能的活动星系核组件的透镜星系在红移z=0.2999在波段7连续图像使用正则透镜模型，一个奇异的等温椭球加上外部剪切。然后，我们在源平面上测量一些孔径中的通量比，其中透镜图像被逆映射。我们发现，第七波段连续像的孔径通量比受到了10%~ 20%的扰动，其显著性在2 ~ 3 σ水平。此外，我们还利用CO（8-7）线测量了焦散线附近多重透镜像的天体测量位移。利用最适合于波段7连续谱图像的透镜模型，我们通过对反转的四重透镜图像进行线性组合来重建CO（8-7）线的源图像。在CO（8-7）线的第50通道（静止帧速度28.6 km/s）处，我们在源图像中发现了0.01 arcsec量级的天体测量位移的印记。基于半解析计算，我们发现观测到的异常流量比和天体测量位移可以用视线内的星系际暗结构来解释。一个平均表面质量密度为10^8太阳质量h^-1 arcsec^-2量级的补偿均匀球团可以同时解释观测到的异常和天体测量位移。
2016-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with 21cm intensity mapping
宇宙中最丰富的成分，暗能量和暗物质，其本质仍有待揭示。我解决这个问题，考虑一个新的宇宙学探测：中性氢发射21厘米辐射，与强度映射技术观察。我分析了竞争和现实的暗能量和暗物质模型，并展示了它们如何对21厘米信号产生独特的和可检测的影响。此外，我还提供了射电望远镜的预测，展示了这些模型将如何以前所未有的方式进行区分。
2017-12-11 astro-ph.CO
