Matter bispectrum in cubic Galileon cosmologies
本文在协变立方Galileon理论的框架下得到了暗物质密度扰动的双谱。这个结果是通过一个半解析的方法在Galileon宇宙学的二阶微扰，假设高斯初始条件。特别是，我们表明，即使在存在大偏差的线性增长率w.r.t.在双谱水平上，这种偏差被减小到几个百分比。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on a cubic Galileon disformally coupled to Standard Model matter
我们考虑标准模型物质和立方伽利略标量扇区之间的非形式耦合，假设它是解决宇宙学常数问题的其他物理学的残余，而不是解决方案本身。这使得伽利略标量携带的能量密度足够小，从而避免了积分萨克斯-沃尔夫效应的严格约束，否则就会排除立方伽利略理论。虽然与非正式耦合的模型不表现出屏蔽，我们发现有一个“屏蔽样”的现象，其中的能量密度进行的Galileon标量被抑制在物质统治时，二次和三次Galileon运营商都是相关的，二次部门有一个稳定的动力学项。在非形式耦合的情况下，我们得到了麦克斯韦方程组的3+1显式形式，以及控制电磁波的波动方程。已知非正式耦合会产生一个小质量，改变它们的传播速度。我们使用WKB近似来研究该理论中的电磁波，并表明，尽管LIGO/Virgo天文台最近的限制将电磁辐射和引力辐射之间的传播速度差异限制在大约1分之$10^{15}$，非正式耦合太弱，以至于不能被诸如GW 170817之类的事件或不同波长的电磁辐射的色散所约束。波长
2022-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenology of the generalized cubic covariant Galileon model and cosmological bounds
我们研究广义立方协变伽利略模型，动力学驱动的暗能量模型内的Horndeski类理论。该模型扩展了立方协变Galileon，包括在K-本质和立方项，仍然允许跟踪器的解决方案的字段衍生物的幂律。我们研究了可行的参数空间的形状强制执行的稳定性条件，其中包括没有鬼，梯度和快子不稳定性和避免在早期的强耦合。本文研究了该模型引起的修正对宇宙微波背景（CMB）、透镜势自相关和物质功率谱等宇宙学观测量的影响。为了实现这一目标，我们使用CMB温度和极化，重子声学振荡（BAO），红移空间畸变（RSD），超新星Ia型（SNIa）和造父变星的数据进行参数估计。仅用宇宙微波背景辐射的数据分析就发现，今天的哈勃参数$H_0$与造父变星在$1σ$的测定结果一致，解决了宇宙学标准模型的著名张力。对CMB、BAO、RSD和SNIa的联合分析，除了通常的上限外，还为中微子质量之和设定了一个下限，即在1 $σ$处的$Σm_ν>0.11$ eV。基于有效$χ_\text{eff}^2$和偏差信息准则的模型选择分析不能清楚地识别出$Λ$ CDM和广义三次协变Galileon之间的统计优势模型，由此得出后者值得进一步研究的结论。
2020-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Quantum corrections for the cubic Galileon in the covariant language
我们提出了第一次明确的阐述内的立方伽利略理论的量子校正，包括量子引力的影响，在背景和规范不变的方式，采用场重参数化方法的协变有效作用在1圈。我们表明，考虑引力效应结合非线性衍生结构的理论揭示了新的相互作用在微扰水平，这表现为更高的运营商在相关的有效行动，其相关性是由适当的比例控制的宇宙学真空和伽利略质量尺度。在这种情况下的协变方法的意义和概念进行了讨论，而所有的计算都明确提出。
2016-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detectability of Weak Lensing Modifications under Galileon Theories
修正引力理论试图在不引入宇宙学常数的情况下，通过解释我们宇宙的加速膨胀，在最大和最小尺度上协调物理学。其中一类理论被称为伽利略理论，它预测了球对称物体（如暗物质晕）的透镜效应潜力，在5%的水平上得到类似特征的修改。随着下一代光度测量的出现，这种修改可以作为修改重力的新探测器。假设一个LSST的基准数据集，我们产生的LCDM和Galileon的情况下，晕剪切功率谱，并进行Fisher分析，包括宇宙学，滋扰，和Galileon参数研究上述修改的可检测性。以LCDM方案作为我们的零假设，我们的结论是，如果存在的话，可以检测到高达4-σ的伽利略修正，或者强烈排除模型的非检测，具有四个红移箱和四个质量箱的层析成像，LSST样的测量参数集，以及宇宙学参数的普朗克先验。
2014-08-20 astro-ph.CO
Consistency of Cubic Galileon Cosmology: Model-Independent Bounds from Background Expansion and Perturbative Analyses
我们重新审视宇宙动力学的立方伽利略模型在最近提出的模型独立的分析万神殿超新星的数据。在背景水平上，它被证明是与数据兼容的，并且优于标准的精髓模型。此外，该模型被证明是符合trans-Planckian审查猜想（以及其他沼泽地approximatures）。结果表明，对于给定的参数化，该模型未能满足来自Pantheon数据集的线性扰动水平上的重建生长指数的界限。
2021-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Speed of Galileon Gravity
本文分析了耦合Galileon模型中引力波的传播速度，给出了状态方程$ω_ϕ=-1$和无鬼影的Minkowski极限。我们发现，引力波的传播速度远远超过光速，除非这些模型是立方伽利略子的小扰动和伽利略子的能量密度是次主导的一个占主导地位的宇宙学常数。在这种情况下，当与物质的耦合与Galileon拉格朗日量的立方项系数相联系时，双脉冲星的引力波传播速度的界可以满足，状态方程可以接近-1。这严重限制了伽利略模型所允许的宇宙学行为，我们不得不得出这样的结论：具有稳定闵可夫斯基极限的伽利略不能解释观测到的宇宙膨胀加速。此外，我们宇宙中任何次主导的伽利略分量都必须由立方项主导。对于这种引力子传播速度超过光速的模型，引力子可能变得不稳定，并可能衰变为光子对。它们也可以通过切伦科夫辐射发射光子。我们表明，这种快速的引力子到光子和切伦科夫辐射的衰减率实际上是可以忽略的。此外，引力信号和爆炸性天体物理事件发出的光之间的时间延迟可以证实引力的变化作用于宇宙的最大尺度。
2015-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Non-linear power spectrum and forecasts for Generalized Cubic Covariant Galileon
本研究针对下一代巡天对非线性尺度物质功率谱的建模需求，提出广义三次协变伽利略子模型的晕模型反应框架，修改ReACT软件验证精度后，分析模型修正的非线性效应并给出参数约束预测，证实非线性修正的关键作用。
2024-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Testing a generalized cubic Galileon gravity model with the Coma Cluster
利用后发座星系团的多波长观测数据，我们得到了一个广义立方伽利略引力模型参数的约束条件，该模型表现出Vainshtein机制。广义立方Galileon模型的特征在于与Vainshtein机制相关的转动尺度的三个参数，以及修改引力势和透镜势的幅度。X射线和Sunyaev-Zeldovich（SZ）观测的星系团内介质的引力势是敏感的，而弱透镜（WL）的测量是由透镜势指定。一个互补的多波长数据集的X射线，SZ和WL测量的联合拟合使我们能够同时约束这三个参数的广义立方Galileon模型的第一次。我们还发现了团簇质量参数和引力修正参数之间的简并性，这对第五种力的弱屏蔽极限有影响。
2015-11-20 astro-ph.CO
Relativistic stars in a cubic Galileon Universe
我们研究相对论性恒星的Hordenski理论，逃避引力波的约束，并表现出Vainshtein机制，专注于一个模型的基础上的三次伽利略拉格朗日。本文导出了具有线性时间依赖性的渐近de Sitter时空中静态球对称物体的标量场分布。外部解与文献中找到的黑洞解相匹配。由于万施泰因机制，只要恒星的半径小于万施泰因半径，恒星的结构就与广义相对论中具有相同中心密度的恒星结构没有区别。另一方面，标量场在Vainshtein半径之外不被抑制。这些解除了恒星的质量外，还有一个额外的积分常数。
2019-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Supersymmetric Cubic Galileons Have Ghosts
伽利略子是一个真正的标量，但承认二阶运动方程的高导数理论。它们在暗能量模型和早期宇宙学中有着有趣的应用，并被证明是作为弦论中膜动力学的描述而出现的。本文详细研究了三次Galileon拉格朗日量的全局N=1超对称扩张的玻色扇区。超对称性要求伽利略标量现在与第二个实标量场配对。我们证明，这第二标量的存在导致运动方程变得高于二阶，从而导致鬼的外观。我们还分析了能量尺度，在有效场论的描述，鬼可以驯服。
2013-06-20 astro-ph.CO hep-th
Proca-stinated Cosmology II: Matter, Halo, and Lensing Statistics in the vector Galileon
广义普罗卡（GP）理论是一个修正的引力模型，其中宇宙膨胀率的加速可以用宇宙学矢量场的自相互作用来解释。在本文中，我们研究了一个特殊的子类的GP理论，高达三阶拉格朗日，被称为立方矢量伽利略（cvG）模型。该模型在许多方面类似于立方标量Galileon（csG），包括第五种力和Vainshtein筛选机制，但具有额外的灵活性，即第五种力的强度取决于一个额外的参数-在csG模型的零和全强度之间插值-而背景膨胀历史与该参数无关。它提供了一个有趣的替代LambdaCDM在解释宇宙加速，以及解决之间的紧张关系的早期和晚期测量的哈勃常数H_0。为了确定最好的方法来测试这个模型，在本文中，我们进行了全面的研究，这个模型的现象在非线性制度的大尺度结构形成，使用一套N体模拟运行与修改后的重力代码ECOSMOG。通过考察暗物质场、暗物质晕和弱透镜映射的13个统计量，我们发现该模型中的第五种力在后期对大尺度速度场和透镜势有特别显著的影响，这表明红移空间畸变和弱透镜对它有很强的约束作用。
2020-11-03 astro-ph.CO
Galaxy cluster lensing masses in modified lensing potentials
我们在直接修正透镜势的引力理论中，确定了从CLASH巡天中选出的19个X射线星系团星系团的浓度-质量关系。我们模拟集群的NFW晕和适合他们的透镜信号，在立方Galileon和非局部重力模型，透镜会聚配置文件的集群。我们讨论了一些重要的问题，需要考虑到，与使用非参数和参数透镜的方法，以及假设的背景宇宙学。我们的结果表明，在修正的重力模型的浓度和质量的估计，在误差范围内，在$Λ$ CDM相同。这一结果表明，对于非定域模型，引力修正在星系团红移处太弱，而对于Galileon模型，屏蔽机制在星系团半径内是非常有效的。然而，在距离$\sim \left[2-20\right] {\rm Mpc}/h$从集群中心，我们发现，周围的力的配置文件是由$\sim20-40\%$在立方伽利略模型增强。这对动力学质量的估计有影响，这意味着基于透镜和动力学质量之间比较的引力测试也可以应用于立方伽利略模型。
2015-05-13 astro-ph.CO
Void Lensing in Cubic Galileon Gravity
本文利用N体模拟与光线追踪结合的方法研究立方伽利略引力下宇宙空洞周围的过量面质量密度，发现透镜信号主要受结构形成变化影响，并指出下一代巡天有望区分该模型与广义相对论。
2023-06-29 astro-ph.CO
Superluminality in the Bi- and Multi- Galileon
我们重新探索的双和多伽利略模型与平凡的渐近条件在无穷远，并表明超光速波动的传播是这些理论的一个共同的和不可避免的功能，不像以前在文献中声称。我们表明，所有的多Galileon理论包含一个立方Galileon长期表现出超光速在大距离从一个点源，即使立方Galileon是不存在的，人们总是可以找到明智的物质分布，其中有超光速模式在大距离。在双Galileon的情况下，我们明确表明，总是有超光速模式周围的点源，即使立方Galileon不存在。最后，我们简要评论的可能性，避免superluminatives修改渐近条件在无穷远。
2013-05-02 astro-ph.CO hep-th
The parameter space of Cubic Galileon models for cosmic acceleration
我们使用最近的测量宇宙的膨胀历史的立方Galileon模型的参数空间上的限制，特别是我们集中在这些模型中包含最简单的Galileon项加上线性潜力。这对这些模型的拉格朗日量给出了强约束。伽利略拉格朗日量中的大多数动力学项被约束为小的，并且加速度有效地由标量势中的常数项提供，从而有效地减少到用于当前加速度的LCDM模型。有效状态方程与宇宙学常数w = -1的状态方程是不可区分的，并且数据约束它没有超过百分之几水平的时间变化。伽利略的能量密度只能贡献大约10%的加速能量密度，其余90%是宇宙学常数项。这证明了直接测量宇宙的膨胀历史在限制暗能量的动力学性质方面是多么有用。
2013-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Numerical implementation of the Cubic Galileon model in PINOCCHIO
我们提出了一个微扰处理的非线性星系团簇的背景下，立方Galileon修改的重力模型，在第二阶拉格朗日微扰理论和扩展的椭球崩溃，包括Vainshtein筛选。我们在数值上实现这样的处方在近似PINOCCHIO代码，并使用它来生成实现的物质密度场和晕目录与不同的处方椭球崩溃。我们研究了三种不同的近似在计算坍缩时间时对晕质量函数、晕偏置和物质功率谱的影响。在晕质量函数中，修正的重力效应和屏蔽效应在高质量端都是显著的，与其他MG模型的结果相似。我们进行比较与N体模拟，以评估我们的方法的有效性，并表明，我们可以重现相同的趋势，在模拟中观察到的所有数量考虑。通过对PINOCCHIO的分组算法进行简单的修改以考虑重力修改，并且不需要重新校准算法，我们证明了我们可以以良好的精度再现模拟的线性晕偏差和轻度非线性物质功率谱，特别是对于Vainshtein筛选的实施。我们强调，虽然近似，我们的方法是数量级的速度比一个完整的N体模拟，使其成为快速生成大套晕目录的宇宙学观测的最佳工具。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Cubic Galileon Gravity in the CMB
本文提出含立方伽利略算子的早期暗能量模型 $\mathcal{G}$EDE，利用 Planck PR4 CMB 和 Pantheon+ 超新星数据检验，发现其比标准 EDE 拟合更好且 $H_0$ 更高，并扩展 EFTCAMB 以支持 Horndeski 类修正引力研究。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Galileon Radiation from Binary Systems
我们计算的功率发射的标量模式的二元系统，包括二元pixars，与最一般的Galileon有效场论的共形耦合，考虑周围的扰动静态，球形背景。虽然这种方法是有效的计算功率在立方Galileon的情况下，在这里，我们发现，如果四次或五次Galileon占主导地位，对于现实的脉冲星系统的经典微扰展开球对称背景打破（虽然量子有效理论是定义良好的）。基本原因是，涨落的运动方程实际上是一维的。这导致许多多极子以相等的强度辐射，而不是正常的闵可夫斯基时空和立方伽利略的情况下，增加多极子被抑制的轨道速度的增加功率。我们考虑两种情况，微扰理论给出了值得信赖的结果：（1）当两个轨道物体的质量之间有一个大的层次，（2）当我们选择的尺度，使得四次Galileon只开始主导的距离小于脉冲星频率的倒数。未来的计算与充分Galileon帐户的Vainshtein机制的影响被认为是。
2012-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherical Collapse in covariant Galileon theory
在本文中，我们研究的背景下，最近推出的伽利略场论的球形物质过密度的演变。我们的分析认为，在四维完全协变拉格朗日。这个理论由一个势项和一个标准动力学项、一个立方动力学项和两个附加项组成，其中包括伽利略子和度规之间的耦合，以保持伽利略子在弯曲时空中的原始性质。在这里，我们扩展了以前的研究，认为这两个精髓和立方条款，通过集中在最后两个条款的作用。我们考虑的背景演变是由跟踪器解决方案驱动的。研究标量扰动的非线性政权，我们发现的参数模型的约束。我们将展示新的条款如何有助于崩溃阶段，以及它们如何修改物理参数，如线性化密度对比度和维里过密度。结果表明，伽利略基本上修改了坍缩的动力学，从而使之有可能在观测上约束这个理论的参数。
2012-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The observational status of Galileon gravity after Planck
我们使用最新的CMB数据从普朗克，与BAO测量，约束伽利略引力的完整参数空间。我们分别约束三个主要分支的理论称为三次，四次和五次模型，并发现所有产生一个非常好的适合这些数据。与$Λ{\rm CDM}$不同，伽利略模型的约束条件与哈勃参数的局部确定是相容的，并且在超过$5σ$的意义上预测了非零中微子质量。我们还确定，低$l$部分的CMB透镜光谱可能能够区分$Λ{\rm CDM}$和Galileon模型。在立方模型中，透镜势在视界下尺度的后期加深，这与目前观测到的正ISW效应不一致。与$Λ$ CDM相比，四次和五次模型在CMB温度谱的低$l$区域预测较少的ISW功率，因此普朗克数据稍微倾向于此。我们说明，残余的本地修改重力的四次和五次模型可能会使三次模型作为唯一的分支Galileon重力，通过太阳系的测试。
2014-06-26 astro-ph.CO
$ν$Galileon: modified gravity with massive neutrinos as a testable alternative to $Λ$CDM
我们表明，在大量中微子的存在下，伽利略引力模型提供了一个非常好的适合目前的CMB温度，CMB透镜和BAO数据。这个模型，我们称之为$ν \rm{Galileon}$，当假设其稳定的吸引子背景解时，包含与$Λ\rm{CDM}$相同的自由参数集，尽管它导致不同的膨胀动力学和非平凡的引力相互作用。这些数据为中微子质量不为零提供了令人信服的证据（$\gtrsim 6σ$），其中$Σm_ν\gtrsim 0.4\ {\rm eV}$处于$2σ$水平。因此，即将到来的中微子绝对质量尺度的精确地面测量有可能测试这个模型。我们表明，CMB透镜测量多极$l \lesssim 40$将能够区分的$ν \rm{Galileon}$和$Λ\rm{CDM}$模型。与$Λ\rm{CDM}$不同，$ν \rm{Galileon}$模型与哈勃参数的局部测定一致。大质量中微子的存在使$σ_8$的值大大降低，尽管在大尺度上引力强度增强。与$Λ\rm{CDM}$不同的是，$ν \rm{Galileon}$模型预测的是负ISW效应，这与当前的观测极限很难一致。
2015-06-10 astro-ph.CO
Scrutinizing black hole stability in cubic vector Galileon theories
研究三次矢量Galileon理论中毛黑洞的线性稳定性，发现其在角向存在拉普拉斯不稳定性及径向传播速度病态，但引入矢量场质量后，无毛Schwarzschild黑洞解满足所有线性稳定性条件。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileon Gravity in Light of ISW, CMB, BAO and $H_0$ data
伽利略引力的宇宙学模型是标准$Λ{\rm CDM}$范式的替代方案，在其自加速解的水平上对膨胀历史以及大尺度结构形成进行了可检验的预测。在这里，我们使用来自宇宙微波背景（CMB）（包括透镜效应），重子声学振荡（BAO）和集成萨克斯-沃尔夫（ISW）效应的数据对这些模型的全参数空间进行约束。我们特别注意的ISW效应，我们使用的交叉光谱，$C_\ell^{\rm T g}$，CMB温度图和前景星系的WISE调查。$C_\ell^{\rm T g}$的符号是由星系样本红移范围内透镜势的时间演化决定的：如果引力势衰减（就像$Λ{\rm CDM}$），它是正的，如果引力势加深，它是负的。我们约束三个子集的Galileon引力分别被称为三次，四次和五次Galileons。立方伽利略模型预测的是负的$C_\ell^{\rm T g}$，并表现出与数据的$7.8σ$张力，这有效地排除了它。对于四次和五次模型，ISW数据也排除了参数空间的显著区域，但允许拟合优度与$Λ{\rm CDM}$相当的区域。在这些模型中，数据更倾向于中微子质量（$\sum m_ν\approx 0.5$ eV）的非零和与$ \sim \! 5σ$显著性。最佳拟合模型具有与局部测定一致的$H_0$值，从而避免了$Λ{\rm CDM}$中存在的张力。我们还确定和讨论了$\sim \! 2σ$张力，伽利略引力展览与最近的BAO测量…
2017-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear structure formation in the Cubic Galileon gravity model
本文利用{ \tt ECOSMOG}程序，通过一系列N体宇宙学模拟，模拟了立方Galileon引力模型中大尺度结构的线性和非线性增长。我们的模拟包括Vainshtein屏蔽效应，它调和立方Galileon模型与当地的重力测试。在线性区域中，物质功率谱的幅度相对于今天的标准$Λ$ CDM模型增加了$\sim 25%$。修正后的膨胀率解释了这种增强的$\sim 20%$，而第五种力只负责$\sim 5%$。这是因为有效的未屏蔽引力强度只有在后期才偏离标准引力，即使它今天可以是标准引力的两倍。在非线性机制（$k \gtrsim 0.1 h\rm{Mpc}^{-1}$）中，由于Vainshtein机制的非常有效的操作，第五种力导致所有尺度上的聚类能力仅适度增加（$\lesssim 8%$）。这种强烈的影响通常在具有相同筛选机制的其他模型中看不到。在所有质量尺度上，屏蔽也导致第五种力使晕的数密度增加不到10%。我们的研究结果表明，筛选并没有破坏线性理论在大尺度上的有效性，预计从星系聚类数据非常强的约束。我们还表明，虽然该模型提供了一个很好的匹配小角度尺度（$l \gtrsim 50$）的CMB数据，预测的综合萨克斯-沃尔夫效应与普朗克/WMAP的结果紧张。
2014-11-27 astro-ph.CO
Galilean-invariant scalar fields can strengthen gravitational lensing
暗能量之谜表明在长尺度上存在新的引力物理学。然而，引力的光自由度受到太阳系观测的严格限制。我们可以通过在引力中加入一个伽利略不变的标量场来解决这个明显的矛盾。这些标量被称为伽利略子，在超密度附近有很强的自相互作用，就像太阳系一样，抑制了它们的动力学效应。这些非线性在宇宙学尺度上很弱，允许新的物理学运作。在这封信中，我们指出，一个巨大的引力激发耦合的伽利略应力能量引力可以有一个令人惊讶的后果：增强引力透镜。由于增强出现在一个固定的缩放位置的范围广泛的暗物质晕质量，堆叠集群分析弱透镜数据应该能够检测或限制这种影响。
2011-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Void Lensing as a Test of Gravity
我们研究了空隙弱透镜的潜力，以测试偏离广义相对论。我们计算了具有导数耦合的标量场的预期透镜信号，发现它有可能在空洞半径内和空洞半径外提高切向剪切。我们使用SDSS中的发光红色Galerkin追踪的空隙来演示测试这些预测的方法。我们发现，空洞的中心密度参数，从透镜信号推断，可以从它的GR值移动到20%，在一些伽利略重力模型。由于这个参数可以独立地估计使用星系示踪轮廓的空隙，我们的方法提供了一个一致性检查的重力理论。虽然伽利略引力现在不被其他数据集视为宇宙加速的来源，但我们在这里展示的方法可以用来测试更普遍的第五种力效应与即将到来的空透镜数据。
2021-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Proca-stinated Cosmology I: A N-body code for the vector Galileon
我们研究了广义Proca理论中的大尺度结构的非线性增长，其中自相互作用的大质量矢量场起着驱动宇宙膨胀加速的作用。专注于Proca拉格朗日在立方阶-立方矢量Galileon模型-我们推导出简化的重力方程，以及在弱场和准静态近似下的矢量场的纵向和横向模式，并实现它们在修改后的版本的ECOSMOG N体代码。我们的模拟结合了Vainshtein屏蔽效应，它调和了由三次矢量Galileon模型的纵向模式传播的第五种力与当地的重力测试。结果证实，对于模拟探测的所有尺度，在现实的宇宙学设置中，横模对结构形成的影响可以忽略不计。众所周知，在这个模型中，第五种力的强度由一个自由模型参数控制，我们将其表示为β_3。通过对不同β_3值的宇宙学模拟，我们发现这个参数也决定了Vainshtein屏蔽的有效性。当β_3趋于零时，该模型的行为与立方标量Galileon完全相同，其中第五种力在未屏蔽区域很强，但在高密度区域被有效屏蔽。在相反的极限下，β_3趋于无穷大，模型接近其"精髓"对应物，其具有消失的第五种力，但与Lambda CDM相比具有修改的膨胀历史。这赋予了丰富的现象学模型，这将在未来的工作进行调查。
2020-07-06 astro-ph.CO
N-body Simulations of Large-Scale Structure in the Generalized Cubic Covariant Galileon Model
Instituto de Astrofisíca e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa（里斯本大学科学学院天体物理与空间科学研究所）；Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）；INFN Sezione di Napoli, Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University（杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所）
本文通过ECOSMOG代码实现GCCG模型的非线性标量场方程，开展首次相关N体模拟，量化其对非线性物质功率谱和暗物质晕丰度的影响，确定半解析预测的有效范围。
2026-08-10 astro-ph.CO
Scalar Radiation with a Quartic Galileon
本文通过数值模拟研究四次伽利略模型中旋转双星源的标量辐射，确认主导辐射为四极，并在Vainshtein区域深处发现新的标度行为。
2024-02-08 astro-ph.CO hep-th
Weak lensing by voids in modified lensing potentials
我们研究了立方伽利略和非局部引力宇宙学中的空隙透镜效应，这是修改透镜效应势的引力理论的例子。我们发现在N体模拟的暗物质和晕密度场中存在空洞，并从空洞密度分布中分析计算它们的透镜信号，我们发现它们与一个简单的解析公式很好地拟合。在立方Galileon模型中，空隙内部重力的修改没有被屏蔽，与GR相比，它们大约是透镜效应大小的两倍。这种差异在很大程度上取决于第五种力对透镜效应的直接影响，而不是修改后的密度分布。对于这个模型，我们还讨论了微妙的影响力和透镜的计算所造成的屏蔽效应存在于和周围的空隙晕。在非局部模型中，修改后的密度分布和直接修改透镜的影响是可比的，但他们提高了透镜信号只有$\approx 10\%$，与GR相比。总体而言，我们的研究结果表明，空隙透镜是一个很有前途的工具来测试模型的重力，修改透镜。
2015-09-13 astro-ph.CO
Halo model and halo properties in Galileon gravity cosmologies
利用N体模拟的结果，我们研究了伽利略引力宇宙学中大尺度结构的半解析模型的性能。我们专注于立方和四次Galileon模型，提供了一个合理的适合CMB，SNIa和BAO数据。我们证明，Sheth-Tormen质量函数和线性晕偏差可以校准，以提供一个非常好的适合我们的模拟结果。我们还发现，晕的浓度质量关系很好地拟合的幂律。晕模型方法中计算的非线性物质功率谱被认为是不准确的轻度非线性政权，但捕捉合理以及小尺度上的Vainshtein筛选机制的影响。在立方模型中，屏蔽机制基本上隐藏了晕内第五种力的所有影响。在四次模型的情况下，筛选机制留下了对重力的剩余修改，这使得有效重力强度随时间变化并且小于标准值。与正常重力相比，这导致了大量晕的缺乏，并导致小尺度上的物质聚集较弱。对于这两个模型，我们表明，有现实的晕占领分布的发光红星系，可以匹配所观察到的大规模集群振幅和这些星系的数量密度。
2014-05-02 astro-ph.CO
Growth of non-linear structures and spherical collapse in the Galileon Ghost Condensate model
在Galileon鬼凝聚（GGC）模型中，详细研究了球形物质超密度的坍缩和大尺度结构的非线性生长。该模型是三次协变Galileon（G3）的扩展，其中包括拉格朗日量中的$(\nabla_μϕ\nabla^μϕ)^2$型场导数。我们发现，三次项激活了主要物理量的修改，而这些物理量的时间演化又受到附加项的强烈影响。事实上，GGC模型在线性化临界密度对比度、非线性有效引力耦合和维里超密度方面相对于G3表现出了很大程度的减轻，但仍然保留了相对于标准$Λ$ CDM宇宙学模型的特殊特征，例如线性临界密度对比度和维里超密度都大于$Λ$ CDM。球形坍缩模型的结果，然后用来预测的演变的晕质量函数，非线性物质和透镜功率谱。在低质量时，GGC模型相对于$Λ$ CDM呈现出约10%的更少的物体，而对于$z>0$，在更高质量时，它预测每个共动体积多10%（$z=0.5$）-20%（$z=1$）的物体。使用唯象的方法，包括在物质功率谱的屏蔽效应，我们表明，重力的修改引起的差异强烈依赖于屏蔽规模和差异可以高达20%，相对于$Λ$ CDM。这些差异转化为透镜功率谱，其中质量上与标准宇宙学模型的最大差异是$\ell<10^3$。根据筛选尺度，它们在较大的角度尺度上可以高达25%，然后随着$\ell$的生长而降低。这些结果是从每个模型的线性宇宙学数据中获得的最佳拟合参数。
2020-07-20 astro-ph.CO
EFT-Ramses: a code to simulate the effective field theory of dark energy
Durham University（杜伦大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
为应对宇宙常数理论挑战，探索动态暗能量和修正引力模型，介绍EFT-RAMSES代码，它将暗能量有效场论框架嵌入数值管道，整合多种理论到单一方程，通过N体模拟验证，为暗能量和修正引力精确宇宙学测试提供强大通用计算工具。
2026-10-28 astro-ph.CO gr-qc physics.comp-ph
Suppression of matter couplings with a vector field in generalized Proca theories
我们推导出的配置文件的矢量场耦合到一个静态和球对称背景下的广义Proca理论的问题。立方Galileon自相互作用导致抑制的纵向矢量分量由于操作的Vainshtein机制。对于四阶和六阶导数相互作用，与小导数耦合的连续极限一致的解对应于具有消失纵模的分支。我们计算了在三次，四次和六阶导数耦合的存在下，由矢量场引起的致密体外部引力势的修正，并表明该模型可以与时间矢量分量上的温和边界下的局部引力约束相一致。五次Galileon相互作用不允许经常解决方案的纵向模式的物质密度迅速下降的身体外。
2017-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fully stable cosmological solutions with a non-singular classical bounce
我们最近展示了如何使用立方Galileon作用来构建经典宇宙学解，这些解进入收缩零能量条件（NEC）违反阶段，在标度因子的有限值处反弹，并退出扩展NEC满足阶段，而不会遇到任何奇点或病态。这些示例的缺点是在NEC违反阶段之前或之后的某个时间遇到奇异行为。在这封信中，我们表明，它是可能的，以规避这个问题，我们的方法扩展到行动，包括下一个订单${\cal L}_4$ Galileon相互作用。使用这种方法，我们构建非奇异的经典弹跳宇宙学的解决方案，是非病态的所有时间。
2020-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higher-order Statistics of Weak Lensing Shear and Flexion
由于其更广泛的天空覆盖范围和更严格的控制系统误差，未来的深弱透镜巡天应提供更好的统计图片的暗物质集群超出功率谱的水平。在这种背景下，研究引力诱导的非高斯性可以通过打破参数简并来帮助加强对背景宇宙学的约束，以及揭示暗物质、暗能量或替代引力理论的本质。由于所涉及的场的旋量性质，对这种映射的剪切或弯曲性质的分析比收敛的简单情况更复杂。在这里，我们开发的分析工具的高阶统计量的研究，如双谱（或三谱）直接使用这样的地图在不同的源红移。我们介绍的统计可以从剪切或弯曲的累积量，涉及在不同的红移平方和立方映射的互相关。典型地，低信噪比阻止逐模式地恢复双谱或三谱。我们定义了与每个多重谱相关联的功率谱，它压缩了高阶多重谱的一些可用信息。我们展示了如何从噪声观测数据中恢复这些，即使在存在任意掩模的情况下，也可以以无偏的方式引入电（E型）和磁（B型）极化之间的混合。我们还介绍了高阶互相关子，它可以互相关透镜剪切与不同的示踪剂的大尺度结构。
2010-03-25 astro-ph.CO
Sample variance in weak lensing: how many simulations are required?
使用弱引力透镜约束宇宙学包括比较测量的维度$N_b$的特征向量与其模拟的对应物。准确估计$N_b\times N_b$特征协方差矩阵$\mathbf{C}$对于获得准确的参数置信区间至关重要。当从一组模拟中测量$\mathbf{C}$时，一个重要的问题是这个集合应该有多大。为了回答这个问题，我们构建不同的合奏$N_r$实现的剪切场，使用一个共同的随机化过程，从一个较小的数量$N_s\leq N_r$的独立的射线跟踪$N$-体模拟的输出。我们研究了参数置信区间作为（$N_s,N_r$）在$1\leq N_s\leq 200$和$1\leq N_r\lesssim 10^5$范围内的函数。以前的工作表明，高斯噪声的特征向量（从协方差估计）导致，在二次阶，一个$O(1/N_r)$退化的参数置信区间。使用我们的模拟中测量的各种透镜功能，包括剪切剪切功率谱和峰值计数，我们表明，立方和四次协方差波动导致额外的$O(1/N_r^2)$误差退化，这是不可忽略的，当$N_r$只是一个因素的几个大于$N_b$。我们研究了大的$N_r$极限，发现单个240 Mpc $/h$大小的$512^3$ -粒子$N$ -体模拟（$N_s=1$）可以重复循环以产生多达$N_r={\rm few}\times10^4$的剪切图，其功率谱和高显著性峰计数可以被视为统计独立的。因此，少量的模拟（$N_s=1$或$2$）足…
2016-03-08 astro-ph.CO
A Consistent Implementation of Cluster Strong Lensing in Cosmological Simulation Light Cones
MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所）；Yale University（耶鲁大学）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理学研究所）；Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台）；University of Michigan（密歇根大学）；Stony Brook University（石溪大学）；Yonsei University（延世大学）
提出一种基于模拟的流程，通过结构保持的模拟体积重映射和多平面光线追踪，从粒子数据直接生成强透镜图像，自洽地包含透镜、源和所有视线结构，并利用IllustrisTNG数据量化视线结构对图像构型和临界曲线形态的影响。
2026-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
$\texttt{Hi-COLA}$: Fast, approximate simulations of structure formation in Horndeski gravity
我们介绍了$\texttt{Hi-COLA}$，一个代码，旨在运行快速，近似$\textit{N}$体模拟的非线性结构形成减少Horndeski重力。给定一个输入拉格朗日量，$\texttt{Hi-COLA}$动态地构造适当的场方程，并一致地求解该理论的宇宙学背景、线性增长和屏蔽的第五种力。因此，$\texttt{Hi-COLA}$是一个通用的，适应性强，有用的工具，允许温和的非线性政权的许多Horndeski理论进行调查的第一次，在低计算成本。在这项工作中，我们首先描述的筛选近似和模拟设置的$\texttt{Hi-COLA}$的理论与Vainshtein筛选。我们验证了传统的$\textit{N}$体模拟立方Galileon重力的代码，发现$2.5\%$协议高达$k_{\rm max}=1.2~h/{\rm Mpc}$。为了证明$\texttt{Hi-COLA}$的灵活性，我们还运行了扩展的移位对称引力理论的第一次模拟。我们使用$\texttt{Hi-COLA}$的一致性和模块性来剖析修改后的背景、线性增长和筛选后的第五种力是如何在非线性物质功率谱中导致偏离$Λ$ CDM的。$\texttt{Hi-COLA}$可在https://github.com/Hi-COLACode/Hi-COLA上找到。
2023-03-22 astro-ph.CO
Cosmological Structure Formation
LCDM在预测宇宙微波背景和大尺度结构方面取得了显著的成功，并且LCDM参数的确定与不同类型的观测之间只有轻微的紧张关系。从宇宙学初始条件出发的流体动力学模拟越来越能够捕捉到星系形成中暗物质和重子物质之间复杂的相互作用。相对低分辨率的模拟现在成功地描述了整个星系的人口。例如，EAGLE模拟的体积高达100立方Mpc再现所观察到的本地星系质量函数几乎以及半解析模型。星系曾经看起来非常光滑，它们通常随着进化而变大，它们是圆盘和球体的组合。但是最近的HST观测结合高分辨率的流体动力学模拟显示，大多数恒星形成星系都是非常致密的;星系经常经历压缩，这会减小它们的半径并增加它们的中心密度;大多数低质量的恒星形成星系不是球状体或盘状体，而是在它们的中心被暗物质主导时被拉长。我们还回顾了LCDM在较小规模上的挑战：尖点核心，“太大而不能倒”和子结构问题。虽然恒星爆发可以迅速将气体赶出星系中心，从而降低暗物质密度，但这种或其他重子物理学是否可以解释观测到的整个矮星系和低表面亮度星系的旋转曲线，还有待观察。如果没有，也许需要更复杂的物理学，如自相互作用的暗物质。但标准LCDM似乎成功地预测了暗物质晕子结构，现在通过引力透镜和冷恒星流中的破裂观察到，任何替代理论至少也必须这样做。
2015-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
