Phantom dark energy from scalar$-$torsion coupling
我们表明,标量场的拉格朗日密度,耦合到爱因斯坦$-$嘉当引力理论的扭转矢量的协变发散,没有一个动力学项,成为动力学在其广义相对论等价制定。由此产生的动力学项是负的:这样一个标量场可能是幽灵暗能量的来源。
2021-01-25 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
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
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
An action with positive kinetic energy term for general relativity
首先给出了arXiv:0707.2639中的一些结果,然后利用arXiv:0707.2639给出的一个正动能坐标条件,给出了广义相对论的一个具有正动能项的作用量.在此基础上,讨论了相应的正则量子化理论。
2007-11-02 gr-qc
Study of parametrized dark energy models with a general non-canonical scalar field
在本文中,我们考虑了各种暗能量模型的框架下的非正则标量场的拉格朗日密度的形式${\cal L}(ϕ, X)=f(ϕ)X{\left(\frac{X}{M^{4}_{Pl}}\right)}^{α-1} - V(ϕ)$,它提供了标准的正则标量场模型的$α=1$和$f(ϕ)=1$。在这个特定的非规范标量场模型中,我们对$α=2$进行了分析。然后我们得到了暗能量的常数和变量状态参数方程($ω_ϕ(z)$)的宇宙学解。我们还使用SN Ia、BAO和CMB数据集对$ω_ϕ(z)$的三种不同功能形式进行了数据分析。我们发现,对于$ω_ϕ(z)$的所有选择,SN Ia $+$ CMB/BAO数据集更倾向于宇宙过去的减速和最近的加速膨胀阶段。此外,使用组合的数据集,我们已经观察到,重建的结果$ω_ϕ(z)$和$q(z)$几乎是选择无关的和由此产生的宇宙学场景是在很好的协议与$Λ$ CDM模型(在$1σ$置信轮廓)。我们还导出了每个模型的势的形式,并发现所得势对于常数$ω_ϕ$是四次势,对于变量$ω_ϕ$是$ϕ$中的多项式。
2016-04-02 gr-qc
Logarithmic entropy--corrected holographic dark energy with non--minimal kinetic coupling
本文考虑了一个具有非最小动力学耦合项的宇宙学模型,并研究了它对对数熵校正的全息暗能量(LECHDE)的宇宙学意义。本文还考察了平坦FRW宇宙学中的LECHDE与幻影暗能量模型之间的对应关系,以解释当前的宇宙加速。
2011-12-22 gr-qc hep-th
Chiral kinetic theory in the presence of dark photon
在固体的传输特性中发现暗物质的特征将是探测我们宇宙质量中这种虚幻成分的重要一步。这是特别重要和及时的,因为旨在直接探测暗物质粒子的实验继续提供负面结果。作为在这个方向上的第一步,我们考虑拓扑非平凡的Weyl或Dirac半金属,并推导出修改后的动力学方程,考虑到两个耦合的$U(1)$ -规范场,一个是标准的麦克斯韦电磁场和其他相应的黑暗部门。由此产生的玻尔兹曼动力学方程修改的Berry曲率耦合到可见和黑暗的扇区规范场。结果表明,由于规范场与暗扇区磁场之间的耦合常数的出现,暗扇区引起输运系数的改变。
2023-02-13 gr-qc hep-th
Primordial black holes and scalar induced gravitational waves from Higgs inflation with non-canonical kinetic term
通过引入非最小耦合,解决了K/G膨胀中的势约束问题。在这种背景下,希格斯场成功地驱动了令人满意的宇宙微波背景观测的暴胀,同时增强了小尺度下的曲率扰动,这反过来又解释了原生黑洞(PBH)和标量诱导引力波(SIGW)。然后,我们揭示了非正则动力学耦合函数的影响,更详细地研究其观测约束。此外,我们还给出了与光速传播项有关的单光子波导积分核的规范不变量表达式。最后,研究了非高斯效应对PBH丰度和SIGW的影响。我们发现,非高斯性使PBH更容易形成,但它对SIGW的能量密度的影响是可以忽略的。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Relativistic Micro-Canonical Ensemble and Relativistic Kinetic Theory for N Relativistic Particles in Inertial and Non-Inertial Rest Frames
相对论经典力学的一个新的表述允许重新审视相对论动力学理论和相对论统计力学中未解决的老问题。特别地,在惯性系和非惯性系中,严格地用相互作用N粒子系统的Poincaré生成元定义了相对论微正则配分函数.非相对论极限允许严格按照伽利略生成元定义惯性和非惯性微正则系综。定义了单粒子相对论分布函数,并给出了求解相对论玻尔兹曼方程的一种新方法。最后对相对论耗散流体作了一些评述。
2013-08-23 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Dark energy from scalar field with Gauss Bonnet and non-minimal kinetic coupling
本文研究了一个标量场模型,该模型具有与自身和曲率的一般非最小动力学耦合,以及与Gauss Bonnet四维不变量的附加耦合。该模型表现出丰富的宇宙动力学,并分析了它的一些解。发现了引起幂律展开的各种标量场和势,研究了有和无自由动力学项两种情况下的动力学状态方程。在这两种情况下都找到了唯象上可接受的解,有些解描述了暗能量的本质行为,有些解包含了减速和加速相。
2011-08-31 gr-qc hep-th
Kinetic Axion Dark Matter in String Corrected $f(R)$ Gravity
在轴子标量场主要构成宇宙中的暗物质的假设下,本文将动力学轴子$R^2$引力的形式推广到包含与轴子场非极小耦合的Gauss-Bonnet项。正如我们所证明的,这个非平凡的高斯-邦纳项对暴胀现象和动力学轴子场景有着巨大的影响。具体地说,在我们的形式主义的背景下,在暴胀时代结束时,动力学轴子不再是动力学主导的,因为$\dotϕ\simeq 0$条件在理论中自然出现。因此,与动力学轴子$R^2$引力的情况不同,高斯-邦尼特修正的动力学轴子$R^2$引力导致了一个没有进一步延长的暴胀时代,而再加热时代在暴胀时代之后开始,由$R^2$波动驱动。
2023-02-14 gr-qc hep-th
Kinetic k-essence ghost dark energy model
最近提出了一个幽灵暗能量模型来解释当前宇宙的加速膨胀。在这个模型中,鬼暗能量的能量密度与哈勃参数$ρ_D=αH$成正比。这里$α$是$Λ^3_{QCD}$阶的常数,其中$Λ_{QCD}\sim 100 MeV$是QCD质量尺度。我们考虑鬼暗能量与/不与暗扇区的组件之间的相互作用和动能k-本质场之间的连接。结果表明,鬼暗能量主导宇宙的宇宙学演化完全可以用一个动力学k-本质标量场来描述。根据虚暗能量密度的演化,我们重建了平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的动力学k-本质函数$F(X)$.
2012-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Non-canonical kinetic structures in the swampland
本研究将沼泽地准则应用于含非平凡动力学项的$P(ϕ,X)$标量场理论,通过嵌入正则多场模型推导约束,探究保留宇宙学现象学的规避条件,揭示其与场空间转向现象的关联,并结合DBI暴胀等实例展开分析。
2020-05-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-minimal kinetic coupling and the phenomenology of dark energy
本文研究了一个与自身和曲率具有一般非最小动力学耦合的标量场模型。分析了该模型的宇宙动力学和加速膨胀问题。通过对模型势的限制,我们得到了各种对应于现象学上可接受的暗能量模型的解,如$Λ$ CDM模型,变宇宙学常数模型VCC,具有二维拓扑缺陷的FRW,具有幻影暗能量的FRW,表明这种模型在每种情况下都具有适当的势,可以描述丰富多样的动态场景。
2010-12-01 gr-qc hep-th
Primordial Tensor Signatures and Gravitational Wave Constraints in Lorentz Violating Inflation with Non-Canonical Kinetics
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)(印度理工学院(印度矿业学院))
本文在非正则动力学洛伦兹破缺暴胀框架中推导张量谱指数与运行,提出其可作为洛伦兹破缺的互补探针,并与GW170817引力波速度约束比较。
2026-10-01 astro-ph.CO gr-qc
A Conservative Discontinuous Galerkin Algorithm for Particle Kinetics on Smooth Manifolds
Princeton University(普林斯顿大学);Princeton Plasma Physics Laboratory(普林斯顿等离子体物理实验室)
本文提出了一种新型保守不连续伽辽金算法,用于在流形上模拟粒子动力学,通过经典和非经典哈密顿形式表示粒子运动,采用经典形式可实现精确守恒粒子密度和能量,结合BGK碰撞算子并采用迭代方案保持碰撞不变量,展示了多个测试问题并展望了在广义相对论中应用该方法的前景。
2026-05-18 gr-qc physics.comp-ph physics.plasm-ph
Unified Dark Energy and Dust Dark Matter Dual to Quadratic Purely Kinetic K-Essence
我们考虑一个修正的引力加单标量场模型,其中标量拉格朗日量对称地耦合到由黎曼度量行列式的平方根给出的标准黎曼体积形式(时空积分测度密度),以及另一个以辅助最大秩反对称张量规范场表示的非黎曼体积形式.正如在以前的论文中所示,相关的标量场动力学提供了一个精确的统一描述的暗能量通过动态生成的宇宙学常数,和暗物质作为一个“尘埃”流体与测地线流作为一个隐藏的诺特对称性的结果。在这里,我们通过考虑纯引力作用量的一个非平凡的修正,即f(R)= R - αR^2广义引力来扩展讨论。在导出后一种修正的引力标量场理论的相应的“爱因斯坦框架”有效作用量时,我们发现了明确的对偶性(在弱耦合与强耦合的意义上)统一动力学暗能量和尘埃流体暗物质的原始模型之间,一方面,一个特定的二次纯动力学“k本质”引力物质模型,其耦合常数仅对两个独立参数有特殊的依赖性,另一方面,本文还简要讨论了对偶纯动力学“k-本质”引力-物质模型的正则哈密顿处理和Wheeler-DeWitt量子化。
2016-02-11 gr-qc hep-th
Kinetic Model for Dark Energy - Dark Matter Interaction: Scenario for the Hubble Tension
本研究提出一种基于暗能量衰变为暗物质的动力学相互作用模型,构建修正$Λ$CDM模型,通过观测数据约束参数,发现该模型拟合效果优于标准模型且能缓解哈勃张力。
2025-02-21 astro-ph.CO 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
Kinetically coupled dark energy
这项工作的主要目标是提出一个广义的相互作用的暗能量模型,该模型允许一个标量场的动力学项在行动中先验地耦合到物质物种。我们导出了修正的场方程,并提出了一个特定的耦合模型的新的宇宙学解。一个诱人的结果是出现的解决方案,允许早期的缩放制度,可能是由于两个新的临界点,其次是一段时间的加速膨胀。使用动力系统分析,我们表明,耦合的存在可能会改变临界点的动力学性质,并可用于扩大这些的存在和稳定区域。使用普朗克数据的约束,我们能够找到一个上限的耦合参数。最后,它是如何显示这个理论封装了各种各样的暗能量模型已经在文献中。
2019-03-29 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy clusters in presence of dark energy: a kinetic approach
上下文星系团的外部区域可能受到暗能量的强烈影响,这是在红移z < 1的Ia超新星观测中发现的。目标。引力平衡方程中的暗能量与爱因斯坦$Λ$项的存在,与引力形成对比,使得平衡位形的半径更大。方法.在本文中,我们推导和解决的动力学方程的平衡位形存在的暗能量,通过考虑牛顿制度,是观察到的星系团内的速度大大小于光速。结果引力平衡方程中暗能量的存在导致$W_0-ρ_Λ$图中不允许平衡解的宽区域,这是由于暗能量对引力的影响的普遍性。
2014-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
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
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
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
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
Examining the Viability of Phantom Dark Energy
在0阶FLRW度规的标准宇宙学框架中,并在应力能量张量中使用完美流体,具有状态方程参数$w < -1$的暗能量(称为幻影暗能量)意味着当建模为标量场时,具有负动能和真空不稳定性。然而,普朗克和WMAP 9给出的当今$w$的可接受值包括一个显著的小于$-1$的值范围。我们发现幽灵暗能量绝对具有负动能并不像人们想象的那样明显。类似地,我们发现,场模型的精华暗能量($w_ϕ>-1$)不一定有积极的动能分类。在观测约束和广义相对论的范围内,有很好的实验验证,我们考虑了一些合理的偏离标准的0阶框架,试图看看是否可以避免负动能,在这些设置,尽管明显的$w<-1$。我们认为更准确的描述宇宙通过扰动的各向同性和均匀FLRW度规和组件的应力-能量张量,我们认为动态$w$和原始等曲率和绝热扰动。我们发现幻影暗能量不一定在所有相关的长度尺度上都具有负动能,我们还发现,出于同样的原因,精粹暗能量不一定在所有相关的长度尺度上都具有正动能。
2015-09-30 astro-ph.CO gr-qc
K-essence and kinetic gravity braiding models in two-field measure theory
我们表明,在双场测度理论的背景下,任何k-本质模型导致存在的非相对论性物质和宇宙学常数,将解释暗物质和暗能量的问题,在同一时间的流体。另一方面,动力学重力编织模型可以导致不同的行为,如幻影暗能量,硬物质,和一个宇宙学常数。对于刚性物质,甚至存在标量场对宇宙动力学没有任何影响的情况。
2019-05-17 gr-qc hep-th
Primordial black holes and secondary gravitational waves from inflationary model with a non-canonical kinetic term
在非正则动力学项的峰值作用下,原始曲率扰动的振幅在小尺度下可以增强7个数量级,而在大尺度下与观测结果保持一致.峰值函数和暴胀势不受此机制的限制。我们以Higgs模型和T模型为例,展示了丰富的不同质量的原初黑洞暗物质和不同峰值频率的标量诱导次级引力波是如何产生的。我们还发现,原初曲率扰动和标量诱导次级引力波的能量密度的增强功率谱可以有一个尖锐的峰值,也可以有一个宽的峰值。由增强机制产生的具有$10^{-14}-10^{-12} M_{\odot}$周围质量的原初黑洞可以构成几乎所有的暗物质,伴随原初黑洞产生的标量诱导次级引力波可以通过脉冲星定时阵和天基引力波观测站进行检测。因此,该机制可以通过原始黑洞暗物质和引力波观测来检验。
2021-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Using kinetic theory to examine a self-gravitating system composed of baryons and cold dark matter
我们研究了非相对论性冷暗物质的演化引力耦合重子的模式内的哈勃半径(亚视界制度)使用非动力学理论的方法在牛顿理论的领域。我们得到的总密度扰动的一般解,我们还表明,重子扰动赶上了暗物质扰动在晚些时候,这反过来又使得可能的束缚结构的形成。我们扩展了线性微扰分析考虑掉头事件,崩溃的物质,其维里化过程。
2020-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The effect of Dark Matter and Dark Energy interactions on the peculiar velocity field and the kinetic Sunyaev-Zel'dovich effect
暗物质和暗能量之间的相互作用被认为是缓解符合问题的一种机制。我们分析了相互作用对引力场演化的影响,并根据相互作用对物质特有速度场的影响,提出了两个新的观测量。我们发现,对于不同的模型参数,物质的特有速度可能是协调LCDM宇宙学模型中相同尺度下速度扰动幅度的2倍或5倍。我们比较的特殊速度与那些上的综合萨克斯-沃尔夫效应的效果,我们表明,速度可以潜在地提供约束的相互作用的强度比目前可用的。我们表明,目前的上限动力学Sunyaev-Zel 'dovich功率谱的振幅提供的暗扇区内的耦合与以前获得的CMB和星系团是一致的约束。特别是,我们表明,目前的上限从阿塔卡马宇宙望远镜和南极望远镜有利于暗能量衰减成暗物质,需要解决的巧合问题。
2013-11-03 astro-ph.CO 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
Anisotropic Evolution Driven by Kinetic Term
我们提出了一个简单的模型,其中各向异性演化是由额外的维动力学项驱动。通过引入正则项或虚动力学项,研究了各向异性的可能性。
2009-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Structure formation in a non-canonical scalar field model of clustering dark energy
Research Institute for Astronomy and Astrophysics of Maragha, University of Maragheh(马拉盖天文与天体物理研究所,马拉盖大学);University of Kurdistan(库尔德斯坦大学)
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
Mapping Cosmological Observables to the Dark Kinetics
系统地研究了宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)中的哪些特征探测了暗扇区(包括中微子、暗物质和暗能量)的各种非均匀性质。我们强调,并量化的简单公式,初级CMB各向异性是非常敏感的引力势在视界进入,在重组。因此,宇宙微波背景使我们能够扫描Φ+ λ和所有红移z~1-10^5的暗动力学。另一方面,LSS在低红移时对Φ的响应最强。暗扰动通常由各向异性应力和有效声速(刚度)参数化。我们发现,暗各向异性应力和刚度的影响可见物种在相应的早期和晚期的水平进入阶段,并影响较强的CMB和LSS。宇宙微波背景对于探测只有在进入视界时才能探测到的轻中微子和暗能量的刚性扰动仍然是必不可少的。深色物种的聚集和它们的不均匀性的大传播速度也映射到CMB和LSS中的独特特征。- 假设广义相对论的暗动力学特征的任何参数化都可以有效地适应任何保留可见扇区等效原理的修正引力(MG)。这意味着形式上的非标准结构增长或Φ/Φ比虽然是指示性的,但不是确定的MG特征。MG的决定性特征可能包括明显的暗动力学对可见物质的强烈依赖,它的超光度,以及引力波的非标准现象。
2007-07-05 astro-ph gr-qc hep-ph
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
Unified dark matter and dark energy description in a chiral cosmological model
通过对二分量手征宇宙学模型中场的动能的分析,给出了暗物质和暗能量的呈现方式。为了将暗物质和暗能量的动力学相互作用与观测数据联系起来,我们发展了手征度规分量$h_{22}$和(自)相互作用势$V$的重建方法。对$h_{22}$和$V$进行了早期和后期充盈重建。该模型也与$ΛCDM$模型进行了比较。
2014-04-23 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of a kinetic k--essence Lagrangian from a modified of dark energy equation of state
本文研究了一个纯动力学k-本质的拉格朗日密度,它模拟了Cooray和Huterer提出的四个参数化状态方程所描述的暗能量的行为。J. { \bf 513} L95,1999),Zhang \& Wu(Mod.Phys.Lett. A { \bf 27} 1250030,2012),Linder(Phys. Rev. Lett. { \bf 90} 091301,2003),Efstathiou(Mon.没有罗伊{ \bf 310} 842,2000)和Feng \& Lu(J. Cosmol.太空船。Phys. { \bf 1111} 034,2011)中所描述的方法。这种重建使用de Putter \& Linder(Astropart.\)概述的方法进行。物理学\ { \bf 28} 263,2007),这使得可以数值地求解将k-本质的拉格朗日密度与给定的状态方程(EoS)相关联的方程。最后,我们讨论了观测约束的模型的基础上586 SNIa数据点的损失数据集编制的Ganeshalingam等人。不是罗伊。{ \bf 433} 2240,2013)。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Impact of kinetic and potential self-interactions on scalar dark matter
我们考虑模型的标量暗物质与一个通用的相互作用势和非典型的K-本质类型的动力学项是subleading相对于典型的长期。我们分析了低能量的制度,并推导出,在非相对论性的限制,有效的运动方程。在流体近似中,它们归结为物质守恒和速度场的欧拉方程。我们专注于的情况下,标量场质量$10^{-21} \ll m \lesssim 10^{-4} \, {\rm eV}$是远远大于模糊暗物质,使量子压力是可以忽略不计的宇宙学和银河系尺度,而自相互作用势和非正则动力学项产生显着的排斥压力。在宇宙学扰动的水平上,这提供了暗物质密度依赖的声速。在非线性水平上,通过平衡引力和标量相互作用获得的流体静力学平衡意味着维里化结构具有有限大小的孤子核心,其大小取决于暗物质流体的声速。对于具有$(\partial ϕ)^4$相互作用的$λ_4 ϕ^4/4$或K-本质中最相关的势能,这种稳定核的大小不能超过60 kpc。密度对比度大于$10^6$的结构可与声速$c_s\lesssim 10^{-6}$相适应。我们还考虑了余弦自相互作用的情况下,作为有界非多项式自相互作用的一个例子。这在低质量和低密度晕中给出了类似的结果,而在大质量晕中没有孤波核。
2019-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Brane structure and metastable graviton in five-dimensional model with (non)canonical scalar field
在畴壁膜模型中,内膜结构的出现是一个有趣的问题.因为这种结构通常会导致各种体场的准定域模。本文利用耦合到动力学项的标量场$ϕ$构造了畴壁膜模型。随着标量-动力学耦合的增强,内膜结构逐渐显现。利用这种膜结构,我们证明了在张量扇区和标量扇区中获得引力共振模是可能的。谐振模的数目取决于$ϕ$的真空期望值和标量-动力学耦合的形式。我们的模型和规范之间的对应关系也进行了讨论。非正则和正则背景标量场由积分方程连接,而翘曲因子保持不变。通过这种对应,正则和非正则模型共享相同的线性扰动谱。因此,在非正则坐标系中得到的引力共振也可以在标准模型中得到。然而,由于相应的背景标量解之间的不等价性,左手征费米子零模的局域化条件在不同的坐标系中可以有很大的不同。我们的估计表明,Yukawa耦合在非正则框架的幅度可能是一个在正则框架的数百倍,如果一个要求的本地化的左手征费米子零模式,以及一些重力共振模式的外观。
2014-04-10 gr-qc hep-th
Dissecting kinetically coupled quintessence: phenomenology and observational tests
我们研究了一个相互作用的暗能量模型,该模型允许标量场的动力学项通过幂律相互作用耦合到暗物质。该模型的特点是在早期的缩放解决方案,这是高度感兴趣的,以减轻巧合的问题,其次是一段时间的加速膨胀。我们讨论的背景演化和线性标量扰动的现象学,我们确定可测量的签名的耦合在黑暗的部门对宇宙微波背景,透镜势自相关和物质的功率谱。我们还利用宇宙微波背景温度、极化和透镜效应、重子声振荡和超新星的数据进行了参数估计分析。我们发现暗区之间的耦合强度受参数$α$的调节,被约束为$10^{-4}$阶。模型选择分析未显示$Λ$ CDM和动力学模型之间的统计偏好。
2022-12-05 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
Multiple kinetic k-essence, phantom barrier crossing and stability
我们调查模型的暗能量与纯动力学的多个k-本质源,允许跨越的幻影分界线,而不违反条件的稳定性。我们知道,如果有一个以上的动力学k场,我们就有可能建立暗能量模型,其状态方程参数$\wx$在最近的红移处穿过-1(幻影势垒),正如超新星Ia和其他观测探测器所指出的那样。然而,这样的模型可能会遭受宇宙学不稳定性,因为当$\wx = -1$势垒被跨越时,暗能量密度扰动的有效传播速度$\cx$可能变成{ \it imaginary}。计算出$\cx$的表达式,我们发现多个动力学k-本质场确实导致$\wx = -1$穿越暗能量模型,满足稳定性判据$\cx^2 \geq 0$以及条件$\cx \leq 1$(自然单位),这意味着暗能量不是超光速的。作为一个具体的例子,我们构建了一个幻影障碍交叉模型,涉及三个k场,其中$\cx$是一个常数,位于0和1之间。该模型与超新星Ia Union的最新数据拟合良好,最佳拟合表明,$\wx$在红移$z \sim 0.2$处穿过-1,而暗能量密度在更高的红移处几乎跟踪物质密度。
2009-02-09 astro-ph gr-qc hep-th
Ghost condensates and pure kinetic $k$-essence condensates in presence of field-fluid non-minimal coupling in the dark sector
在这篇文章中,我们试图找出当鬼场与正压流体结合时,宇宙产生稳定的加速膨胀阶段的条件。可以看出,在许多情况下,鬼场产生冷凝物,并在最终加速阶段将流体能量密度驱动到零,但也可能存在其他可能性。我们已经证明,一个纯动力学的$k$ -本质场(不是鬼场)与流体相互作用也可以形成相互作用诱导的凝聚,并产生一个稳定的宇宙加速相。在后一种情况下,流体能量密度在稳定相中不消失。
2023-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Purely kinetic k-essence as unified dark matter
我们研究k-本质模型中的拉格朗日p是一个函数,只有一个标量场φ的衍生物,并不依赖于明确的φ。对于p的任意函数形式,φ的演化可以用精确的解析解给出。在p的函数形式上的相当一般的条件下,这样的模型可以演化到以密度标度为特征的状态,标度因子为rho = rho_0 + rho_1(a/a_0)^{-3},但声速c_s^2始终<< 1。这样的模型可以作为暗物质和暗能量的统一模型,同时避免了广义Chaubergin气体模型的问题,这是由于在这些模型中不可忽略的声速。c_s << 1的暗能量分量抑制了大角度尺度上的宇宙微波背景起伏。
2004-05-06 astro-ph gr-qc hep-th
Imperfect Dark Energy from Kinetic Gravity Braiding
我们介绍了一个大类的标量张量模型的相互作用包含二阶导数的标量场,但不导致额外的自由度。这些模型表现出独特的功能,如标量和张量动力学项的基本混合,我们称之为动力学编织。这种编织导致标量应力张量偏离理想流体形式。这些模型中的宇宙学拥有丰富的现象学,即使在标量是精确的戈德斯通玻色子的极限中也是如此。一般来说,存在吸引子解决方案,其中标量监控外部物质的行为。由于动力学编织,吸引子的位置取决于拉格朗日量的形式和外部能量密度。这些宇宙学的晚期渐近态是德西特态。标量可以表现出幻影的行为,并能够跨越幻影划分既没有鬼,也没有梯度不稳定性。这些特征为暗能量提供了一种新的模型。作为一个例子,我们详细研究了一个简单的单参数模型。这个模型可能的观测特征包括一个相当大的早期暗能量和一个特定的状态方程,从一个健康的幻影状态演变成最终的de-Sitter状态。
2010-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar-field dark energy nonminimally and kinetically coupled to dark matter
我们提供了一个研究暗能量宇宙学的一般框架,其中标量场$ϕ$是非最小和动力学耦合到冷暗物质(CDM)。标量引力子扇区由Horndeski理论的作用量描述,引力波的速度相当于光速,而CDM被视为Schutz-Sorkin作用量给出的完美流体。本文考虑两个相互作用的拉格朗日量$f_1(ϕ,X)ρ_c (n_c)$和$f_2 (n_c, ϕ,X) J_c^μ \partial_μϕ$,其中$X=-\partial^μ ϕ\partial_μ ϕ/2$,$ρ_c$和$n_c$分别是CDM的能量密度和数密度,$J_c^μ$是与CDM四速度有关的矢量场.我们推导出标量扰动方程的运动,而不选择任何特殊的规范和确定的条件下,没有鬼和拉普拉斯不稳定性的尺度深处的声音地平线。应用准静态近似的规范不变的方式,我们也得到了有效的引力耦合CDM和重子感受到的模式相关的线性增长的大尺度结构。特别地,耦合$f_2$中的$n_c$依赖性产生了一种有趣的可能性,用于实现具有比牛顿引力常数$G$弱的CDM的引力耦合。
2020-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Purely kinetic k-essence description of $c_s^2(w)$ barotropic fluid models
物理动力学k-本质模型在文献中已经被证明是暗能量或暗物质-暗能量统一的正压流体模型的场论等价物。在正压流体的声速平方作为其状态方程参数的函数的建模框架中,给出了获得等效纯动力学k-本质模型的拉格朗日密度的系统过程。由于这种建模方法从声速开始,因此可以构建纯动力学k本质模型,其中声速与观测约束一致。取决于正压流体的声速平方的函数形式的选择,解析容易处理的例子的解决方案的纯动力学k-本质拉格朗日密度的参数和封闭的形式。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph