Viscous dark matter growth in (neo-)Newtonian cosmology
我们假设冷暗物质具有小的体积粘性压力,这通常会减弱不均匀性的增长。显式计算,根据Eckart的理论耗散过程,揭示了粘性冷暗物质的扰动尺度小于哈勃尺度通常的牛顿近似不再有效。我们主张使用新牛顿的方法,一贯纳入压力的影响到流体动力学和正确地再现广义相对论动力学。这一结果是感兴趣的非线性结构形成涉及非标准的暗物质流体的数值模拟。我们得到的上限的粘性压力的大小,要求相关的扰动振幅应增长到足以进入非线性阶段。
2013-11-18 astro-ph.CO gr-qc
Viscous Cosmology
我们讨论的可能性,以实现一个粘性宇宙模型,归因于暗物质组件的行为所描述的体积粘度。由于体积粘度意味着负压,这增加了统一暗扇区的可能性。同时,耗散效应的存在可以缓解$Λ$ CDM模型中的小尺度问题。虽然暗区的统一粘性描述并没有得到一致的结果,但非线性行为确实改善了标准宇宙学模型的情况。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the effects of dark matter - dark energy interaction on cosmic evolution in viscous dark energy scenario
本文在粘性暗能量框架下提出广义相互作用暗能量模型,研究暗物质与暗能量耦合对宇宙演化的影响,并利用Union 2.1超新星数据和MCMC贝叶斯分析约束模型参数。
2024-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter in Astrophysics/Cosmology
这些课堂讲稿的目的是从天体物理学/宇宙学的角度介绍暗物质。我们从宇宙学的快速概述开始,包括宇宙的演化,它的热历史和结构形成。然后,我们从星系、星系团、宇宙微波背景辐射的各向异性和大尺度结构的观测结果中,探讨了暗物质的观测证据。为了探测暗物质,我们需要知道它是如何分布的,特别是在银河系中,所以接下来我们将概述数值模拟和观测的相关结果。最后,我们通过观察天体物理学和宇宙学观测可以告诉我们关于暗物质的性质来得出结论,重点是两个特殊的情况:温暖和自我相互作用的暗物质。
2021-11-10 astro-ph.CO hep-ph
Origin of bulk viscosity in cosmology and its thermodynamic implications
本文提出宇宙共动膨胀速度梯度导致体黏滞性的新机制,并证明含体黏滞性的宇宙演化自然满足表观视界热力学第一和第二定律,从而确立了黏性宇宙学的热力学对应关系。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Growth of matter perturbations in the extended viscous dark energy models
本文研究了物质微扰背景下的广义粘性暗能量模型。为了做到这一点,我们假设平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙的另一种解释,通过非加性熵和粘性暗能量。我们实施相对论方程,以获得一个光滑版本的暗能量的物质波动的增长。结果表明,在高红移区,物质密度衬度的演化与$Λ$ CDM模型相似;在后期,它与标准模型略有不同。使用最新的几何和增长率观测数据,我们进行了贝叶斯分析,以约束参数和比较模型。我们看到,我们的粘性模型与宇宙学探测器兼容,$Λ$ CDM恢复与$1σ$的置信水平。粘性暗能量模型缓解了$2 \sim 3 σ$中$H_0$的张力。然而,通过涉及$σ_8$张力,一些模型可以缓解它。在模型选择框架中,数据放弃了扩展的粘性暗能量模型。
2021-05-12 astro-ph.CO
Interacting Viscous Dark Energy in Bianchi Type-III Universe
本文研究了Bianchi Ⅲ型时空中粘性暗能量物态方程的演化。我们考虑了暗能量与理想流体的最小耦合和直接相互作用的情况,两种流体的粘性和相互作用分别用常数$ζ_{0}$和$σ$来表示.我们已经对这种参数化的宇宙学意义进行了详细的研究。为了区分不同的暗能量模型,我们已经进行了几何诊断,通过使用statefinder对$\{s, r\}$。
2014-03-20 astro-ph.CO
Effective description of dark matter as a viscous fluid
与理想无压流体的标准假设相比,将大尺度下的暗物质视为有效粘性流体,为计算密度和速度功率谱提供了改进的框架。我们将讨论如何通过适当的粗粒化过程使这个框架具体化。我们还回顾了结果表明,它提高了宇宙学扰动理论的收敛性。
2016-09-12 astro-ph.CO
Viscous Self Interacting Dark Matter and Cosmic Acceleration
自相互作用暗物质(SIDM)为我们提供了一个一致的解决方案,某些天体物理观测与碰撞少冷DM范式冲突。在这项工作中,我们估计的剪切粘度$(η)$和体积粘度$(ζ)$的SIDM,在动力学理论形式主义,银河系和集群大小的SIDM晕。在这种程度上,我们利用最近的限制SIDM横截面的矮星系,LSB星系和集群。我们还估计了由于这些粘性效应而引起的爱因斯坦方程解的变化,并发现天体物理数据对SIDM的$σ/m$约束为我们提供了足够的粘性来解释目前观测到的宇宙加速,而不需要任何额外的暗能量分量。利用星系晕和星系团大小晕的暗物质密度估计,我们发现暗物质的平均自由程为$\sim$几兆秒差距。因此,粘性效应开始发挥作用的最小尺度是集群尺度。矮星系、LSB星系和星系团的天体物理数据似乎也表明了同样的情况。整个分析是独立于任何特定的粒子物理学驱动的模型SIDM。
2017-09-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Integrated Sachs-Wolfe Effect in the Bulk Viscous Dark Energy Model
在[B]提出的物理耗散现象所激发的体粘性暗能量模型的背景下,我们考察了线性微扰理论来评估粘性系数在暗物质微扰增长中的贡献. Mostaghel等人,2017年,《欧洲物理杂志C》,77,541]。作为宇宙学实现,我们研究了{ \it IntegratedSachs-Wolfe}(ISW)自功率谱、ISW-星系互功率谱,并推导了$fσ_8$的极限。无量纲体粘滞系数($γ$)在暗扇区之间的相互作用的情况下,修改哈勃参数和增长函数,而泊松方程保持不变。增加$γ$会降低早期的暗物质增长模式,而在晚期会实现相当大的增强。这种行为在引力势的时间演化中施加了非单调变化,从而在CMB光子上产生了独特的签名。体粘滞暗能量模型导致在后期ISW源函数几乎下降。基于“Gold-2017”星表的红移空间畸变(RSD)观测的实施显示了$Ω^0_{\rm m} =0.303^{+0.044}_{-0.038}$、$γ=0.033^{+0.098}_{-0.033}$和$σ_8= 0.769^{+0.080}_{-0.089}$在$1σ$置信水平。最后,在我们的粘性暗能量模型中,$σ_8$中的张力得到了缓解。
2018-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Viscous Dark Energy and Phantom Field in An Anisotropic Universe
本文研究了各向异性Bianchi I型时空中粘性和非粘性暗能量状态方程参数的一般形式。我们发现,体积粘度的存在导致$ω^{de}$从quintessence过渡到幻影,但幻影状态是一个不稳定的状态(如预期的)和EoS的DE倾向于$-1$在晚些时候。然后我们给出了粘性暗能量的幻影描述,并重建了幻影标量场的势。研究发现,体积粘度将宇宙推向更暗的区域。我们还表明,在晚些时候,$q\sim-Ω^{de}$。
2014-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Freeze-out and spectral running of primordial gravitational waves in viscous cosmology
Libera Università Mediterranea (LUM) “Giuseppe Degennaro”(利贝拉地中海大学(卢姆)“朱塞佩·德真纳罗”);Università di Bari(巴里大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所,巴里分部)
研究粘性对原初引力波传播的影响,发现粘性引入额外阻尼项,改变传递函数和能量密度谱,通过粘性均自由程的时间演化控制谱指数。
2025-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phantom Instability of Viscous Dark Energy in Anisotropic Space-Time
幻影暗能量是一种解释当前观测结果的提议,该观测结果温和地支持暗能量$ω^{de}$的状态方程在68%的置信水平下穿越-1。然而,幻影场通常被紫外量子不稳定性排除。为了克服这种差异,在本文中,我们提出了一种机制,以显示如何在宇宙流体中的体积粘度的存在下,可以暂时驱动流体进入幻影区域($ω<-1$)。随着时间的推移,体模衰减,最终$ω^{de}$接近-1。然后,我们给出了非粘性和粘性暗能量的这些精粹和幻影描述,并重建了这两个标量场的势。还通过使用状态查找器对$\{s,r\}$对这些模型进行诊断。所有结果都是在各向异性时空中得到的,它是FLRW宇宙的推广。
2013-04-01 astro-ph.CO
Viscous Dark Energy and Mass-Varying Dark Matter in Lyra Manifold: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
本文研究Lyra几何下含粘滞精质暗能量、与标量场相互作用的变质量暗物质的宇宙模型,通过动力学分析与MCMC观测约束验证其可解释宇宙加速与巧合问题。
2025-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting Two-Fluid Viscous Dark Energy Models In Non-Flat Universe
本文研究了充满正压流体和体粘滞应力的空间非平坦各向同性Friedmann-Robertson-Walker(FRW)模型中暗能量参数的演化.我们已经得到了宇宙学的解决方案,表现出没有一个大的裂缝奇点。结果表明,在非相互作用和相互作用的情况下,非平坦的开放宇宙都穿过幻影区。我们发现,在宇宙演化过程中,暗能量$ω_{D}$的状态方程从$ω^{eff}_{D} < -1$变为$ω^{eff}_{D} > -1$,这与最近的观测结果一致.
2012-10-24 astro-ph.CO
Viscous Cold Dark Matter in agreement with observations
我们讨论了体粘滞宇宙模型。由于体粘滞压力是负的,原则上可以构建具有后期加速膨胀的可行粘性宇宙学场景。在讨论了一些基于体积粘性效应的替代模型后,我们将重点讨论与标准$Λ$ CDM非常相似的模型。我们认为,$Λ$ { \rm v}CDM模型,其中我们分配一个非常小的(虽然可察觉的)体积粘度的暗物质是在协议与现有的宇宙学观测。因此,我们的工作与粘性冷暗物质({ \rm v}CDM)的概念。在扰动水平下,与标准CDM结构相比,{ \rm v}CDM结构的生长受到轻微抑制。考虑到$Λ$ CDM模型的小规模问题与过度聚集有关,我们的提议似乎指出了解决标准宇宙学模型中CDM范式严重缺陷的可能方向。
2013-06-21 astro-ph.CO
A causal viscous cosmology without singularities
研究了具有暗能量源的各向同性均匀宇宙模型。该源是用具有最小因果修正的粘性相对论流体模拟的。在这个模型中,分析了下列条件对参数的限制:a)能量密度随时间无奇点,b)标度因子随时间增加,c)宇宙在当前时刻加速,d)暗能量状态方程w有界且接近-1。结果表明,对于以下两种情况,这些条件都是成立的。i)当输运系数(τ_{n})为负时,与因果修正有关,且a_0限制条件为|联系我们|> 2/3,其中ε是相对论体积粘度系数。状态方程是在"幻影"能源部门。ii)τ_{n}为正时,在"k-本质"扇区。对状态方程为常数的情况进行了精确计算,发现选项(ii)相对于(i)更有利,因为在(ii)中熵总是增加,而在(i)中没有发生这种情况。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Generalized Chaplygin Gas as a Unified Dark Fluid: Including Perturbation of Bulk Viscosity
在本文中,我们继续我们以前的工作,研究粘性广义Chaubergin气体(VGCG)作为一个统一的暗流体,但包括体粘度扰动。利用SNLS 3、BAO、HST和最近公布的Planck宇宙观测数据,通过Markov Chain Monte Carlo方法分别得到了体粘滞系数在$1, 2, 3σ$区域的约束:$ζ_0=0.0000138_{- 0.0000105- 0.0000138- 0.0000138}^{+ 0.00000614+ 0.0000145+ 0.0000212}$.结果表明,在考虑体粘滞系数扰动的情况下,目前的宇宙观测倾向于较小的体粘滞系数。
2014-04-02 astro-ph.CO
Bulk viscous cosmology with causal transport theory
我们认为宇宙学的情况下,起源于一个单一的不完美的流体与体积粘度和应用Eckart的和完整的和截断的Müller-Israel-Stewart的理论作为描述的非平衡过程。我们的主要目标是研究暗物质和暗能量的动力学性质是否可以用单一的粘性流体来描述,以及当考虑因果理论(穆勒-以色列-斯图尔特的,无论是在其完整的和截断的形式)而不是埃卡特的非因果理论时,这种描述如何变化。为了这个目的,我们找到了引力势的数值解,并将其行为与相应的LambdaCDM情况进行比较。Eckart和完全因果理论似乎不受欢迎,而截断理论导致的结果与LambdaCDM模型的结果相似,适用于10^{-11} << c_b^2 < 10^{-8}区间内的整体粘性速度。在物质辐射相等的时期,将这个值与质量为m的粒子的非相对论性气体中的扰动的T/m量级的平方传播速度联系起来,这可能与0.1 GeV < m << 100 GeV的质量范围相容。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting Viscous Dark Energy in Bianchi Type-I Universe
提出了一种基于各向异性时空的重合问题和大撕裂问题的解法。为此,我们研究了比安基I型宇宙范围内粘性暗能量与暗物质之间的相互作用。我们分别用常数$ζ_{0}$和$σ$来表征两种流体的粘度和相互作用。对这种参数化的宇宙学意义进行了详细的研究。我们还进行了几何诊断,通过使用状态探测器对$\{s, r\}$和$\{q, r\}$,以区分不同的暗能量模型。此外,我们拟合耦合参数$σ$以及哈勃参数$H_{0}$的我们的模型通过最小化的$χ^{2}$通过年龄差分方法,涉及直接测量的$H$。
2013-10-19 astro-ph.CO
Constraining viscous dark energy models with the latest cosmological data
基于具有体粘滞性的暗能量在宇宙中均匀各向同性渗透的假设,提出了三种新的粘性暗能量(VDE)模型来描述加速宇宙.用最新的宇宙学观测约束这三个模型,发现它们与标准宇宙学模型的偏差很小,可以有效地缓解当前哈勃空间望远镜局部观测与普朗克卫星全球观测之间的$H_0$紧张关系。有趣的是,我们的结论是,在我们的VDE模型中,宇宙曲率仍然是一个空间平坦的宇宙,并且标度不变的原始功率谱至少在$5.5σ$置信水平上被强烈排除在Planck结果之外.我们还给出了三种VDE场景中典型体积粘度参数$η$的$95\%$上限。
2021-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability analysis and constraints on interacting viscous cosmology
在这项工作中,我们研究了一个空间平坦的宇宙的演化考虑粘性暗物质和完美的流体暗能量和辐射,包括暗物质和暗能量之间的相互作用项。在第一部分中,我们分析了宇宙的一般性质进行稳定性分析,然后我们约束的自由参数的模型使用最新的和宇宙学无关的测量哈勃参数。我们发现粘度系数和热力学第二定律所施加的条件之间的一致性。第二部分是专门约束的自由参数的相互作用粘性模型(IVM)的三个特定的情况下:粘性模型(VM),相互作用模型(IM),和完美的流体的情况下(和谐模型)。对于IVM、VM、IM和LCDM,我们报告减速参数为$q_0 = -0.54^{+0.06}_{-0.05}$、$-0.58^{+0.05}_{-0.04}$、$-0.58^{+0.05}_{-0.05}$、$-0.63^{+0.02}_{-0.02}$,加加速度参数分别为$j_0 = 0.87^{+0.06}_{-0.09}$、$0.94^{+0.04}_{-0.06}$、$0.91^{+0.06}_{-0.10}$、$1.0$,其中不确定度对应于68\% CL。值得一提的是,所有的特殊情况都与LCDM很好地吻合,在某些情况下甚至产生更好的拟合,其优点是消除了一些困扰标准宇宙学模型的问题。
2020-02-25 astro-ph.CO gr-qc
The Bulk Viscous String Cosmology in An Anisotropic Universe With Late Time Acceleration
一个由大量字符串形成的云模型被用作Bianchi II型源。我们假设模型中的膨胀$(θ)$与剪切$(σ)$成比例。为了得到精确解,我们把流体的状态方程考虑为刚性形式。发现体粘滞系数在宇宙历史中起着非常重要的作用。在存在体粘滞时,粒子对弦起主导作用,而在没有体粘滞时,弦对粒子起主导作用,这与最近的观测结果不一致。我们还观察到,粘性导致宇宙的膨胀加速。我们的模型正在从早期的减速阶段发展到后期的加速阶段。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2012-11-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
Interacting viscous matter with a dark energy fluid
本文研究了一个由暗能量流体和粘性物质流体相互作用组成的宇宙模型。物质组分代表重子和暗物质,它通过体积粘度考虑到物质流体由于宇宙加速膨胀而经历的不可逆过程。假定体粘滞系数与哈勃参数成正比。模型中还考虑了辐射分量。该模型利用Ia型超新星观测、CMB位移参数、BAO声峰和哈勃膨胀率来约束暗能量正压指数和体粘滞系数。据发现,体积粘度被约束到可以忽略不计(零附近)的观测和正压指数的暗能量是负的,接近于零,也表明幻影能量。
2012-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Spherical top-hat Collapse of a Viscous Unified Dark Fluid
在本文中,我们测试了具有恒定绝热声速的粘性统一暗流体(VUDF)的球形坍缩,并显示了VUDF,重子和暗物质的非线性坍缩,这是重要的形成我们的宇宙的大尺度结构。通过改变模型参数$α$和$ζ_{0}$的取值,讨论了它们对VUDF模型非线性崩溃的影响,并与$ΛCDM$模型的结果进行了比较。分析结果表明,在球形顶帽型塌缩框架内,$α$值越大,$ζ_{0}$值越小,结构形成越早、越快;当体粘滞系数$ζ_{0}$小于$10^{-3}$时,其它塌缩曲线与$Λ CDM$模型曲线基本一致。
2014-05-08 astro-ph.CO
Interacting viscous dark fluids
我们修改了宇宙模型的物理可行性的条件,其中暗物质具有体积粘度,也与暗能量相互作用。我们还包括了辐射和重子物质成分;所有的物质成分都可以用完美流体来表示,除了暗物质,它被视为不完美流体。我们强加在模型上的条件,一个完整的宇宙动力学的结果在一个零或负的体积粘度,但后者也不同意与当地的热力学第二定律。该模型还与不同红移的宇宙学观测结果进行了比较:Ia型超新星,CMB的位移参数,BAO的声峰,和哈勃参数H(z)。在一般情况下,观察一致地指出一个负值的体积粘性系数,并在整体上的拟合过程中显示没有偏好的模型超过标准的LCDM模型。
2013-06-13 astro-ph.CO
Challenges in Cosmology from the Big Bang to Dark Energy, Dark Matter and Galaxy Formation
我回顾了大爆炸宇宙学的现状,重点是暗物质,暗能量和星系形成的当前问题。这些主题激发了实验宇宙学的许多当前目标,其范围从针对暗能量和暗物质的性质到探测第一批恒星和星系的时代。
2016-12-20 astro-ph.CO
Extended $Λ$CDM model and viscous dark energy: A Bayesian analysis
我们提出了一种考虑非广延效应的方法,在Verlinde理论的背景下,以解决一个扩展的宇宙模型的背景下,粘性暗能量。具体地说,这个模型通过广义弗里德曼方程导致宇宙膨胀动力学的微小扰动,即所谓的扩展$Λ$ CDM模型。从观测试验的角度出发,对遵循Eckart体粘滞理论的暗能量体粘滞模型进行了贝叶斯分析。这些模型通过这两个模型$Λ$ CDM和扩展的$Λ$ CDM的上下文中进行了研究。利用CMB距离先验、重子声学振荡测量、宇宙计时器和超新星Ia距离测量的数据进行了贝叶斯分析。
2019-05-22 astro-ph.CO
Constraining Viscous Dark Matter in light of CMB Spectral Distortion
本文计算了粘性暗物质与重子相互作用引起的CMB谱畸变,利用COBE/FIRAS和PIXIE观测约束了粘性暗物质的参数空间。
2024-04-20 astro-ph.CO
Dark Energy Interacting with Dark Matter in Classical Einstein and Loop Quantum Cosmology
在经典爱因斯坦宇宙学和圈量子宇宙学的背景下,研究了暗能量与冷暗物质相互作用的宇宙学模型。我们考虑两种类型的相互作用的模型。在前一个模型中,相互作用是两个暗扇区密度的线性组合,而在后一个模型中,具有恒定传输速率的相互作用仅取决于冷暗物质的密度。结果表明,在两种相互作用模型下,圈量子宇宙学的动力学结果都不同于经典爱因斯坦宇宙学的动力学结果。此外,相互作用的形式显着影响的动力学结果在这两种宇宙学。
2010-04-25 astro-ph.CO
Structure formation in a $Λ$ $viscous$ CDM universe
暗物质作为耗散成分的可能性代表了标准观点的一种选择,其中冷暗物质(CDM)粒子在大尺度上表现为理想流体。通过在暗物质的描述中加入一个物理机制,比如粘性,我们构建了一个更现实的宇宙模型。此外,标准CDM模型的已知小尺度病理学消失或变得不那么严重。我们研究了$Λ$类CDM模型的成簇性质,其中暗物质被描述为一种大体积粘性流体。给出了线性功率谱、非线性球“顶帽”坍缩和质量函数。我们使用这样的结构形成工具的分析,以放置在暗物质的粘度的大小的上限。
2014-10-12 astro-ph.CO
On a viable first order formulation of relativistic viscous fluids and its applications to cosmology
我们考虑一阶配方的相对论流体的体积粘度的基础上引入的应力-能量张量Lichnerowicz。选择一个正压状态方程,我们表明,这个理论满足基本的物理要求,并在进一步假设消失涡,运动方程是因果关系,无论是在一个固定的背景下,当方程耦合到爱因斯坦方程。此外,Lichnerowicz的建议不适合Hiscock和Lindblom研究的一阶理论的一般框架,因此他们的不稳定性结果不适用。这些结论适用于成熟的非线性理论,没有任何平衡或接近平衡的假设。这里探讨的方法和其他理论的相对论粘度,包括穆勒-以色列-斯图尔特制定之间的异同,得到解决。研究了基于Lichnerowicz应力-能量张量的宇宙学模型。最后,它也表明如何本模型可以推广到二阶制剂。
2017-05-31 astro-ph.CO gr-qc physics.flu-dyn
Inhomogeneous cosmology in the cosmic rest frame without dark stuff
我们在宇宙静止系中研究了具有各向同性但非均匀度规的爱因斯坦方程。这些方程是在宇宙晚期微扰求解的。在没有使用宇宙学常数或暗物质的情况下,首阶和次首阶的结果与观测结果一致。
2016-02-22 astro-ph.CO
Viscous Ricci Dark Energy
在线性正压流体和粘性Ricci暗能量(RDE)模型中,假设存在体粘性。在没有体粘滞的RDE模型中,宇宙在某些红移处比一些老天体年轻。由于宇宙的年龄应该比宇宙中的任何物体都长,RDE模型会遇到年龄问题,特别是当我们考虑$z=3.91$上的物体APM 08279+5255时,它的年龄是$t = 2.1$ Gyr。在这封信中,我们发现,一旦考虑到粘度,这个年龄问题得到缓解。
2009-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter: The evidence from astronomy, astrophysics and cosmology
暗物质已经被引入来解释许多独立的引力效应在不同的天文尺度上,在星系,星系群,星系团,超星系团,甚至整个视界。这篇综述描述了暗物质积累的天文学、天体物理学和宇宙学证据。它是写在一个非专业水平,并打算为观众很少或只有部分知识的天体物理学或宇宙学。
2010-10-18 astro-ph.CO
Dark Matter Cosmology with Varying Viscosity: a Possible Resolution to the $S_8$ Tension
本研究提出依赖哈勃参数或暗物质密度的可变黏度暗物质模型,可缓解宇宙学标准模型的 $S_8$ 张力,结合大质量中微子分析还能收窄中微子质量范围。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bulk viscous cosmological model with interacting dark fluids
本工作的目的是研究一个空间平坦宇宙的宇宙学模型,该宇宙由一个暗能量场和一个包含重子和暗物质的物质场组成。假设组分之间存在相互作用,并通过引入非平衡压力来考虑不可逆过程。在一阶热力学理论的框架内,非平衡压力被认为与哈勃参数成比例。暗能量场和物质场通过它们的正压指数耦合,正压指数被认为是它们的能量密度之比的函数。该模型的自由参数调整从哈勃参数数据的最佳拟合。粘性模型与非粘性模型进行了比较。结果表明,当存在不可逆过程时,暗能量和物质密度参数相等,减速-加速跃迁发生在较早的时间。此外,密度和减速参数以及距离模量具有正确的行为,这是对宇宙现状的可行方案的预期。
2011-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Viscous dark fluid Universe: a unified model of the dark sector?
宇宙被建模为由无压重子物质和一个大的粘性流体,这是应该代表一个统一的描述黑暗的部门。在均匀各向同性背景下,该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的,是相对熵扰动的来源。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS(DR7)数据一致。联合统计分析,也使用哈勃函数和超新星Ia数据,表明,与其他研究不同,存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值。此外,这里提出的统一模型有利于一个物质的内容,是大爆炸核合成建议的重子物质丰度的顺序。然而,简单的体粘模型的一个问题是引力势的行为和CMB功率谱的再现。
2011-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Holographic cosmology with axion field
本文考虑了一个轴子F(R)引力模型,并利用全息原理描述了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中粘性暗流体与轴子物质耦合的宇宙学模型。这种描述是基于Nojiri和Odintsov提出的广义红外截止全息暗能量。我们探讨了小裂缝,伪裂缝,和幂律反弹宇宙学模型的粘性暗流体状态的非均匀方程的参数,并计算了红外截止解析。我们从全息的角度给出了暗流体的能量守恒方程,并证明了粘性流体宇宙学与全息宇宙学之间的对应关系。我们分析了自治动力系统。在流体之间没有相互作用的情况下,获得对应于两种情况的解决方案。在第一种情况下,暗能量是失踪和扩展描述的组成部分,暗物质。第二种情况对应于由于暗能量而扩展的宇宙学模型。研究所得溶液的稳定性。对于一类具有特殊相互作用的宇宙学模型,研究了动力系统解的稳定性。
2021-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Holographic, new agegraphic and ghost dark energy models in fractal cosmology
我们在分形宇宙学的框架下研究了全息、新年龄和鬼暗能量模型。我们考虑一个充满暗能量和暗物质的分形FRW宇宙。得到了所选暗能量模型在紫外波段的状态方程参数,并讨论了它们的意义。
2012-01-07 astro-ph.CO physics.gen-ph
Primordial black hole formation in bulk-viscous cosmology
Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP), University of Chinese Academy of Sciences(国际理论物理中心亚太地区分中心,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology & School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术学院暨物理科学与技术学院)
通过数值模拟研究体粘滞对原初黑洞形成阈值和质量的影响,发现体粘滞增强阈值并改变质量标度律。
2026-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Testing the equation of state for viscous dark energy
考虑了暗能量流体具有体粘滞性的宇宙学情形。基于流体力学的一些考虑,假设了两种不同的暗能量状态方程,导致幂律和对数有效修正的压力。用Ia型超新星(Pantheon样品)的最新天文数据、哈勃参数$H(z)$、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射的测量结果对模型进行了检验。通过与$Λ$ CDM模型的比较,得到了一些不同的结果,并讨论了它们的可行性。幂律模型显示了一些适度的结果,在负值的体积粘度下实现,而对数方案提供了良好的拟合相比,$Λ$ CDM模型。
2020-01-22 astro-ph.CO gr-qc
Phantom dark energy as an effect of bulk viscosity
在均匀和各向同性的宇宙中,体粘滞度是能够改变背景动力学的独特粘滞效应。像剪切粘度或热传导这样的效应只能改变扰动的演化。流体中的体粘压力的存在,为了遵守热力学第二定律是负的,降低了其有效压力。在这项研究中,我们讨论了大体积粘性宇宙学的简并性,并提出了幻影暗能量宇宙学可能是由任何宇宙成分中存在的非平衡压力引起的。我们建立的条件下,无论是物质或辐射粘性宇宙学可以映射到幻影暗能量的情况下,从多个观测数据集的约束
2013-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Characteristic Properties of Two Different Viscous Cosmology Models for the Future Universe
我们分析了两种不同的宇宙模型的特征属性:(i)一个单组分暗能量模型,其中体积粘度$ζ$与流体作为一个整体,和(ii)一个双组分模型,其中$ζ$与暗物质组分$ρ_{\rm m}$,暗能量组分被认为是无粘性的。剪切粘度被省略。在整个简单的状态方程中,我们假设$p=wρ$,其中$w$为常数。在单组分模型中,我们考虑两种可能性,要么采取$ζ$成比例的标量扩展(相当于哈勃参数),在这种情况下,演变成为严重依赖于小常数$α=1+w$的值和$ζ$的大小。其次,我们考虑$ζ=~$为常数的情况,德西特的最后一个阶段将在未来到来。在双组分模型中,我们只考虑暗物质粘度$ζ_{\rm m}$与$ρ_{\rm m}$的平方成比例的情况,在那里,我们将再次发现德西特形式。在后一种情况下,形式主义是补充相空间分析。作为我们考虑的一般结果,我们认为,当前粘度的值$ζ_0\sim 10^6~$ Pa·s是合理的,双组分模型似乎是有利的。
2016-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark energy models in fractal cosmology
我们在分形宇宙学的框架下研究了相互作用的暗能量模型。我们讨论了一个充满了相互作用的暗能量和暗物质的分形FRW宇宙。得到了暗物质和暗能量的相对密度方程以及减速参数。这个模型展示了新的演化类型,这在具有这种相互作用的宇宙学模型中是不常见的。
2012-05-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Unified Dark Matter Models Under Scrutiny: Uncovering Inconsistencies from Dynamical System Analysis
本文通过动力系统分析检验两类黏性统一暗物质模型,发现负指数等参数化无法产生辐射主导时期,并给出 $s$ 的必要约束及其对观测统计推断的影响。
2024-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Machian gravity and a cosmology without dark matter and dark energy
宇宙学的标准模型基于广义相对论,要求宇宙95%以上由暗物质和暗能量组成,迄今为止还没有直接的观测证据。这些暗成分的概念基础是基于引力场的强度和物质密度之间的固定关系。过去提出了替代模型来解释宇宙中没有暗成分的观测结果。虽然他们有自己的优点和缺点。本文提出了一个新的基于马赫原理的宇宙学模型。它提供了一个类似于标准宇宙学模型的宇宙学,没有任何特殊的暗物质或暗能量。我们表明,该理论自然地提供了一些几何条款,表现得像暗物质和暗能量和暗辐射。暗辐射的存在为宇宙学提供了新的观测特征。结果表明,该理论得到了大爆炸核合成和宇宙微波背景观测数据的支持,并对宇宙中过量的有效中微子种类和较高的氦质量分数提供了解释.我们还使用Planck+WP数据计算了我们模型的最佳拟合宇宙学参数。
2015-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Non-Singular Bouncing cosmology from Phantom Scalar-Gauss-Bonnet Coupling: Reconstruction with Observational Insights
Amity University Kolkata(阿弥提大学加尔各答分校)
通过 phantom 标量场与高斯-博内耦合重构无奇点反弹宇宙,结合观测数据验证其物理合理性和观测可行性。
2026-02-02 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse for unified dark matter models
我们研究了Chaobergin和粘性统一宇宙学的非线性球形“礼帽”坍缩。术语统一是指暗能量和暗物质被一个单一的成分所取代的模型。对于广义Chaubergin气体(GCG),我们推广了[R. A. A. Fernandes { \it et al}. Physical Review D 85,083501(2012)]。讨论了含$α=0$的GCG模型与$Λ$ CDM模型在非线性水平上的差异。我们表明,两者确实是不同的。本文还研究了由于非绝热扰动的存在而不同于GCG的体粘模型。在这种情况下,聚类过程通常被抑制,并且加速背景膨胀的粘性模型的可行参数空间不会导致塌陷结构。这一结果对统一粘性模型的可行性提出了挑战。
2014-04-28 astro-ph.CO gr-qc
Dissipative $Λ$CDM model with causal sign-switching bulk viscous pressure
本文提出一种含因果体黏滞暗物质的耗散性 $\Lambda$CDM 模型,导出哈勃参数解析解,并用观测约束、热力学及统一暗物质重构验证其一致性。
2024-10-28 astro-ph.CO gr-qc
Non-minimal Derivative Coupling Scalar Field and Bulk Viscous Dark Energy
受耗散现象的启发,我们考虑了空间平坦的两组分宇宙中暗流体的体粘滞系数。我们的粘性暗能量模型代表幻影穿越避免大撕裂奇点。在体粘滞暗能量模型的框架下,提出了一个导致宇宙加速膨胀的非最小导数零势耦合标量场。在这种方法中,耦合常数($κ$)与粘性系数($γ$)和当前时刻暗能量的能量密度($Ω_{\rm DE}^0$)有关。这种耦合被限定为$κ\in [-1/9H_0^2(1-Ω_{\rm DE}^0), 0]$,对于$γ=0$,导致$κ=0$。为了进行稳健的分析,我们实现了最近的观测数据集,包括SNIa的联合光变曲线分析(JLA),高红移下大多数发光天体的伽马射线暴(GRB),不同调查的重子声振荡(BAO),HST项目的哈勃参数,CMB功率谱和CMB透镜的{ \it Planck}数据。对JLA $+$ GRBs $+$ BAO $+$ HST的联合分析表明,在$1σ$置信区间,$Ω_{\rm DE}^0=0.696\pm 0.010$、$γ=0.1404\pm0.0014$和$H_0=68.1\pm1.3$。{ \it Planck} TT观测提供了粘度系数的$68\%$置信限下的$γ=0.32^{+0.31}_{-0.26}$。该模型缓解了哈勃参数的紧张。宇宙距离比表明,目前的观测数据倾向于增加体积粘度。最后,粘性暗能量模型中Phantom和Quintessence行为之间的竞争可以容…
2017-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Dark Energy Accretion Activities : Sonic Speed, Angular Momentum and Mach Number Studies
本文研究了暗能量粘性吸积的不同吸积性质。我们选择改性的Chaobergin气体作为暗能量的候选者。粘度是在Shakura-Sunyaev粘度参数的帮助下得到的。我们研究声速与径向距离曲线。我们比较绝热和暗能量占主导地位的情况下,并遵循声速下降,因为我们去接近中央引力对象。当粘性被施加时,吸积声速的阈值下降随之而来。吸积声速的平均下降率随黑洞的旋转而增加。这意味着这种吸积正在削弱整体物质/能量的注入。发现当我们远离黑洞时,特定角动量与开普勒角动量之比下降。吸积马赫数在我们向内部区域移动时变高,而在我们向外移动时不允许有大风马赫数。综合起来,我们得出结论,该系统削弱了吸积的喂养过程。
2021-08-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-adiabatic dark fluid cosmology
我们模拟宇宙底层的暗区的粘性流体与状态方程$p=-ζΘ$,其中$Θ$是流体膨胀标量和$ζ$是体积粘度的系数,我们假设一个依赖$ζ\propto ρ^ν$的能量密度$ρ$。均匀和各向同性的背景动力学与状态方程为$p = - A/ρ^α$的广义Chaubergin气体的动力学一致。然而,粘性模型的扰动动力学本质上是非绝热的,并且与Chaubergin气体的情况有质的不同。特别是,它避免了短尺度的不稳定性和/或振荡,这显然已经排除了统一的模型的Chaubergin气体类型。我们计算了物质的功率谱,并证明了非绝热模型与2dFGRS和SDSS观测的数据是相容的。一个$χ^{2}$-分析表明,对于某些参数组合的粘性暗流体(VDF)模型是很好的竞争力与$Λ$ CDM模型。这些结果表明,\textit{non-adiabatic}统一模型可以被视为基于广义相对论描述宇宙底层的潜在竞争者。
2009-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th