Generalized disformal Horndeski theories: cosmological perturbations and consistent matter coupling
可逆非形式变换是研究无鬼标量张量理论的有用工具。通过对Horndeski理论的可逆非形式变换进行高阶导数推广，我们构造了一类新的无重影标量张量理论，我们称之为广义非形式Horndeski理论.具体来说，这些理论超越了二次/三次DHOST类。我们探讨宇宙学扰动，以确定一个子类，其中引力波以光速传播，并澄清张量和标量扰动的鬼/梯度不稳定性的情况下的条件。我们还调查的条件下，一个物质场可以始终耦合到这些理论，而不引入不必要的额外的自由度。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring gravitational theories beyond Horndeski
我们最近在arXiv：1404.6495中提出了一类新的没有Ostrogradski不稳定性的引力标量张量理论。由于它们推广了Horndeski理论，或“广义”伽利略，我们称它们为G $^3$。当时间超曲面与均匀标量场超曲面重合时，这些理论有一个简单的公式。我们确认，它们只包含三个传播自由度的哈密顿公式的细节。我们研究这些理论和物质之间的耦合。此外，我们调查他们如何转换下的非正式重新定义的度量。值得注意的是，这些理论被保留的非正式的转换，取决于标量场梯度，这也允许映射到Horndeski理论的G $^3$的子族。
2015-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extending Horndeski theories into Lovelock gravity
将Horndeski理论推广到Lovelock引力理论。当正则标量场与Lovelock张量唯一动力学耦合时，它以Lovelock标量场命名。Lovelock标量场模型是新Horndeski理论的一个子类。Lovelock标量场最吸引人的特点是它的运动方程是二阶的。所以这里没有鬼魂。研究了$7$维时空背景下Lovelock标量场的宇宙学，给出了一类宇宙解.这些解揭示了标量场的物理性质是相当丰富的，值得进一步研究。
2018-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate higher order scalar-tensor theories beyond Horndeski up to cubic order
我们提出了所有的标量张量拉格朗日量是立方的二阶导数的标量场，并退化，从而避免Ostrogradsky不稳定性。由于约束的存在，它们传播不超过三个自由度，尽管具有更高阶的运动方程。我们还确定了可行的组合，以前确定的二次退化拉格朗日和新建立的三次。最后，我们研究新的理论是否连接到已知的标量张量理论，如Horndeski和超越Horndeski，通过共形或非形式变换。
2016-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussian inflationary shapes in $G^3$ theories beyond Horndeski
我们认为最近推出的一类健康的理论超越Horndeski模型的通货膨胀曲率波动的高阶放大器的可能的签名。尽管明显的大量和复杂的立方相互作用，我们表明，广义Horndeski（也称为$G^3$）的相互作用产生的领先顺序双谱可以减少到两个众所周知的$k$膨胀形状的线性组合。我们猜想，说的行为是不是一个意外的三阶，但结果所规定的要求，在这些理论中的Ostrogradski不稳定性，一般协方差和线性色散关系的情况下。
2014-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate higher derivative theories beyond Horndeski: evading the Ostrogradski instability
具有高阶时间导数的理论通常会遭受幽灵般的不稳定性，称为奥斯特罗格拉茨基不稳定性。这种命运可以通过考虑“退化”拉格朗日函数来避免，其动力学矩阵不能被反转，从而导致正则变量之间的约束和物理自由度的减少。在这项工作中，我们在一个系统的方式来获得的退化条件的标量张量理论，二次依赖于二阶导数的标量场。因此，我们得到了这类标量-张量理论中所有退化理论的分类。四次Horndeski拉格朗日量及其在Horndeski之外的扩展属于这些退化情况。我们还确定了新的家庭的标量张量理论与有趣的属性，他们是退化的，尽管非退化的纯标量部分的拉格朗日。
2016-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational-wave emission in shift-symmetric Horndeski theories
超越广义相对论的引力理论通常预测致密星双星的偶极引力辐射。这种发射来源于依赖于恒星致密性的“敏感性”参数。我们介绍了一个一般的形式主义来计算这些参数，并表明，在移位对称Horndeski理论恒星的敏感性和偶极辐射消失，只要二进制的动力学是微扰（即后牛顿形式主义是适用的）和宇宙膨胀效应可以忽略不计。这允许再现观测到的双星脉冲星轨道衰变。
2015-11-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parameterised post-Newtonian formalism for the effective field theory of dark energy via screened reconstructed Horndeski theories
我们汇集了两个流行的形式主义，一般参数化偏离广义相对论的天体物理和宇宙学尺度，即参数化后牛顿（PPN）形式主义和有效场论（EFT）的暗能量和修改后的重力。这些独立的形式主义成功地应用于独立执行测试的重力在其各自的制度的适用性上有很大的不同的长度尺度。非线性筛选机制确实使我们有必要在广泛的尺度上探索广义相对论。为了全面解释互补测量，重要的是将它们连接起来，以有效地约束巨大的引力模型空间。我们建立了这样一个连接的框架内Horndeski标量张量理论限制在一个光速传播速度的引力波。这是可能的，通过重建的家庭的线性退化协变Horndeski行动从一组EFT功能和随后的推导PPN参数从重建的理论。我们概述了所需的条件，确保重建Horndeski模型具有筛选机制，使显着的修改宇宙尺度，同时尊重严格的天体物理边界。采用标度方法，然后进行一般后牛顿展开的重建模型，以获得其PPN参数$γ$和$β$在其筛选制度。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Degenerate higher order scalar-tensor theories beyond Horndeski and disformal transformations
我们考虑所有退化标量张量理论，二次依赖于二阶导数的标量场，我们已经确定在以前的工作。这些理论，其退化一般确保没有Ostrogradski不稳定性，包括四次Horndenski拉格朗日以及其四次扩展超越Horndeski，但也有其他家庭的拉格朗日。我们研究了所有这些理论如何在一般的共形-非形式变换下变换，并发现它们可以分为三个主要的类，这些类在这些变换下是稳定的。这导致了一个完整的分类模共形-非形式变换。最后，我们指出这些高阶理论包括拟引力和一些特殊的测时理论。它们还包含一些理论，这些理论与我们所知的已经研究过的理论，甚至与领域的重新定义都不相符。
2016-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Numerical relativity for Horndeski gravity
我们提出了一个概述Horndeski引力理论，这是所有标量张量引力理论，具有二阶运动方程的数值解的最新发展。我们回顾了几种方法，已被用来建立适定的初始值问题，这些理论，并讨论适定的约束方程的配方。我们还讨论了全球方面的精确，强耦合的解决方案，一些Horndeski引力理论：形成的冲击，双曲性的损失，形成裸曲率奇点。最后讨论了几种Horndeski理论下的黑洞-中子星系统的数值解。
2022-09-20 gr-qc
Sweeping Horndeski Canvas: New Growth-Rate Parameterization for Modified-Gravity Theories
提出并验证了一个适用于Horndeski修正引力理论的新增长率参数化公式，将常数增长指数推广为双参数红移相关量，显著提升了拟合精度，满足未来巡天需求。
2023-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Screening and degenerate kinetic self-acceleration from the nonlinear freedom of reconstructed Horndeski theories
我们以前提出了一个重建Horndeski标量张量理论从线性宇宙学观测。它包括自由的非线性项，可以添加到重建的协变理论，而不影响背景和线性动力学。在讨论了这些校正项的唯一性之后，我们将这种非线性自由应用于一系列不同的应用。首先，我们演示了如何配置的校正项，赋予重建模型的筛选机制，如变色龙，k-mouflage和Vainshtein效应。进一步的推论是存在着一类Horndeski模型，它们在宇宙学扰动中退化到标准宇宙学的任意水平。特别有趣的例子是动力学自加速模型，它模拟了宇宙学常数在任意扰动程度上的动力学。最后，我们将重建方法进一步发展到高阶有效场论的水平，在引力波的光速传播的限制下，每阶引入两个新的自由函数。这些函数以相同的阶数确定线性重构作用中的相应校正项。我们的研究结果使连接的线性宇宙学约束广义修改的重力和暗能量与非线性制度和天体物理探测器的财富即将到来的宇宙学调查数据的更全球性的解释。
2019-02-26 astro-ph.CO gr-qc
What can Cosmology tell us about Gravity? Constraining Horndeski with Sigma and Mu
唯象函数$Σ$和$μ$（也称为$G_{\rm light}/G$和$G_{\rm matter}/G$）通常用于分别将物质密度对比度与透镜势和牛顿势相关的泊松方程的可能修改参数化。今后对大尺度结构的测量将对它们有很好的约束。但是，测量这些函数的特定值对修正的引力理论有什么意义呢？我们问这个问题的背景下，一般Horndeski类的单场标量张量理论与二阶运动方程。我们发现几个一致性条件，使人们有可能排除广泛的理论类的基础上测量的$Σ$和$μ$是独立的参数形式。例如，对$Σ\ne 1$的测量将排除所有具有动能标准形式的模型，而发现$Σ-1$和$μ-1$具有相反的符号将强烈地不利于整个Horndeski模型类。我们分别考察了大尺度和小尺度的极限，尺度依赖的可能性，以及与引力波速度界限的一致性。我们根据$Σ$和$μ$之间的测量差异确定可以排除的Horndeski理论的子类。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc
Space-time slicing in Horndeski theories and its implications for non-singular bouncing solutions
在本文中，我们展示了如何正确的选择规范是至关重要的，在分析的稳定性的非奇异宇宙反弹解决方案的基础上Horndeski理论。我们表明，这是可能的，以构建非奇异的宇宙学反弹的解决方案与经典稳定的行为的所有模式的波长以上的普朗克尺度：（a）的解决方案涉及一个阶段的零能量条件的违反，在此期间，引力是由爱因斯坦的广义相对论的修改;和（b）解决方案减少到爱因斯坦引力之前和之后的零能量条件违反阶段。类似的考虑也适用于伽利略起源的假设。
2018-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Well-posed formulation of Lovelock and Horndeski theories
本文研究了Lovelock和Horndeski引力理论的初值问题。我们表明，这些理论的运动方程可以写成一种形式，在弱耦合，是强双曲，因此承认一个适定的初值问题。这是通过为广义相对论引入一类新的“修正的谐波”规范来实现的。
2020-05-28 gr-qc hep-th
Well-posedness of cubic Horndeski theories
研究了三次Horndeski理论初值问题的局部适定性。三个不同的强双曲修改的ADM制定的爱因斯坦方程扩展到立方Horndeski理论在弱场制度。在第一种方法中，运动方程被改写为耦合的椭圆-双曲偏微分方程组。第二个是基于BSSN制定与广义Bona-Massó切片（覆盖1+日志切片）和非动态移位向量。第三个是CCZ 4公式的扩展，具有广义Bona-Massó切片（也包括1+log切片）和伽马驱动器移位条件。这个最终的公式可能特别适合于非线性数值模拟中的应用。
2019-04-01 gr-qc
Horndeski theory and beyond: a review
本文综述了Horndeski理论及其推广的最新进展，它为我们提供了一个系统的引力标量-张量理论的理解，也为我们探索广义相对论之外的天体物理学和宇宙学提供了一个强有力的工具。本文综述了广义Galileons、Horndeski理论的重新发现、Horndeski理论中的宇宙学扰动、违反零能条件的宇宙学、简并高阶标量张量理论及其在GW 170817之后的地位、Horndeski理论中的Vainshtein机制以及多毛黑洞解。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational wave stochastic background in reduced Horndeski theories
我们推广到减少Horndeski引力理论，其中引力波（GWs）以光速传播，一个统计均匀和非偏振的随机引力波背景（SGWB）信号的表达测量的两个干涉仪在任意配置检测到的单个信号之间的相关性。我们还讨论了在文献中发现的一些结果，在修改后的理论，即，GW信号的对偶距离关系的同时有效性和引力波光度之间的距离的重合，根据能量通量，和从波振幅推断的距离。这个讨论使我们能够得出这样的结论，即天体物理SGWB信号的每单位立体角的谱能量密度与每个发射源的光度具有与广义相对论（GR）中相同的函数依赖性。利用GW能量动量张量的广义表达式和修正的张量模传播定律，我们得到了SGWB的能量密度与尺度因子之间的函数关系与GR相同的结论，只要修正的理论与GR在一个给定的常时间超曲面上一致.然而，探测到的信号和谱能量密度之间的关系被全局因子$G_4(φ(t_0))$改变，从而潜在地充当修改的重力理论的探针。
2022-11-02 astro-ph.CO gr-qc
Disformal invariance of second order tensor-scalar theories: framing the Horndeski action
Horndeski作用量是最一般的一个涉及度量和标量场的作用量，它导致了四维空间中的二阶场方程。作为著名的量张量理论的自然延伸，它的结构和性质值得根据后一种背景下积累的经验进行分析。在这里，我们认为，非正式的转换，Horndeski理论，一个类似的作用，共形变换的标量张量理论的一个l`a布朗-迪克。我们确定了最一般的变换保持二阶场方程，并讨论了这类理论的可行框架的问题，特别是在所谓的爱因斯坦框架中的可能性。最后，我们研究了这些框架的物理等价性及其相互关系。
2013-10-21 gr-qc
Cosmological parameter constraints for Horndeski scalar-tensor gravity
我们提出了新的宇宙学参数约束一般Horndeski标量张量理论，使用CMB，红移空间畸变，物质功率谱和BAO测量从普朗克，SDSS/BOSS和6dF调查。我们专注于宇宙引力波传播的光速，$c_{\rm GW} = c$的理论，实现和讨论了几个以前未考虑的方面，在这种理论的约束推导，定性地影响所产生的约束。为了确保我们的结论是稳健的，我们比较了Horndeski标量张量理论中自由函数的三种不同参数化的结果，确定了约束的几个参数化独立特征。我们还考虑模型，其中$c_{\rm GW} \neq c$在宇宙学设置（仍然允许后GW 170817的频率依赖性$c_{\rm GW}$），并显示这如何影响宇宙学参数的约束。
2018-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology with a successful Vainshtein screening in theories beyond Horndeski
我们提出了一个暗能量模型，其中标量场$ϕ$具有非线性自相互作用，并存在与Ricci标量的声子耦合。这属于Horndeski之外的一个理论子类，它将协变的伽利略理论和Brans-Dicke理论作为具体的案例。我们推导出从辐射时代到今天标量声速平方$c_{\rm s}^2$为正的条件。由于$c_{\rm s}^2$仍然小于1的数量级，偏离Horndeski理论不会引起规范不变引力势的剧烈振荡。在这种情况下，在低红移的物质扰动的演变是类似的耦合暗能量的情况下，与增强的引力相互作用。在具有物质源的球对称背景下，场自相互作用的存在抑制了第五种力在Vainshtein半径内的传播。我们估计一个允许的参数空间中，该模型可以兼容太阳系的约束，同时满足条件的背景和扰动的宇宙学可行性。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Slowly rotating black hole solutions in Horndeski gravity
本文研究了Horndeski引力理论中Hartle-Thorne慢旋近似下的一阶黑洞解。我们推导出的运动方程也包括标量线性依赖于时间的情况。在Hartle-Thorne形式中，所有的一阶转动修正都用一个单一的框架拖曳函数来描述。我们表明，帧拖动功能是完全相同的，在广义相对论中的所有已知的黑洞解在移位对称Horndeski理论，除了与高斯-邦纳不变量的线性耦合的理论。我们的结果扩展了以前的无毛定理的广泛类Horndeski引力理论。
2015-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Linear perturbation analysis of hairy black holes in shift-symmetric Horndeski theories: Odd-parity perturbations
在平移对称Horndeski理论中，我们分析了具有线性含时标量头发的黑洞奇宇称扰动的模式稳定性。我们表明，在这些理论中的一大类黑洞解遭受鬼或梯度不稳定性，而有一些类的解决方案是稳定的线性奇宇称扰动的背景下的模式分析。
2017-01-31 gr-qc hep-th
Healthy scalar-tensor theories with third-order derivatives: Generalized disformal Horndeski and beyond
Rikkyo University（立教大学）
本文提出了一种无鬼标量-张量理论，通过引入三阶导数和特定条件，扩展了广义折变Horndeski理论，并探讨了其在广义折变变换下的性质。
2026-09-29 gr-qc
Stable black holes in shift-symmetric Horndeski theories
在平移对称的Horndeski理论中，静态的球对称黑洞可以支持线性时间依赖的标量头发。然而，它表明，这样的解决方案一般遭受鬼或梯度不稳定性在视界附近。在本文中，我们探讨了避免不稳定性的可能性，并提出了一个新的理论和它的黑洞解与线性含时标量配置的例子。我们还讨论了静态标量头发的一个特殊情况下，非最小的衍生物耦合到爱因斯坦张量出现的解决方案的稳定性。
2017-08-21 gr-qc
Static Spherically Symmetric solutions in a subclass of Horndeski theories of gravity
在本文中，我们将考虑一个子类的模型Horndeski理论的重力，我们将检查几个静态球对称的解决方案。我们将找到一个模型，它允许一个精确的黑洞解，我们将研究它的热力学利用欧几里德作用。我们将看到，与广义相对论的情况类似，解的积分常数可以与黑洞本身的质量等同。我们还将讨论其他的解决办法，特别注意复制观测到的星系自转曲线的可能性。
2018-07-30 gr-qc
Linear perturbations in Horndeski theories with spatial curvature
本文通过暗能量有效场论的模型无关方法，研究空间曲率对Horndeski理论中标量和张量扰动线性阶运动方程的影响，发现其与标量场扰动及模型参数化函数存在耦合。
2024-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Collapse in Cubic Horndeski Theories
本文研究了三次Horndeski引力理论中球对称的引力坍缩。通过改变耦合常数和标量场的初始振幅，我们确定了耦合和振幅空间中的区域，从而可以构造Horndeski理论的整体解。此外，我们确定了政权的有效性的有效场论的子区域，在任何时候都保持一定的弱场条件小。我们发展的初始数据使用CCZ4制定的爱因斯坦方程和地平线穿透坐标，而不假设球对称。
2020-12-16 gr-qc hep-th
Quasi-normal modes of black holes in Horndeski gravity
本文研究了Horndeski标量张量引力对广义相对论黑洞（即没有标量毛的黑洞）的扰动。首先，我们推导了Schwarzschild黑洞中度规场和标量场的奇宇称和偶宇称扰动方程，并证明了从这样一个系统中发射的引力波包含了通常广义相对论谱和新的标量场谱的准正规模频率的混合，新的标量谱的特征在于只有两个自由参数。然后，我们专注于Horndeski理论的子家庭中的引力波传播的宇宙学背景下的光的速度$c$;标量准正常模式谱的这种理论的特点是由一个单一的参数$μ$作为一个有效质量的标量场。在这个子族的理论的标量谱的准正常模式频率的解析表达式提供了静态和缓慢旋转的黑洞。在这两个政权的比较，准正常模式的数值计算显示出良好的协议，在这项工作中的分析计算。
2018-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Matter bispectrum beyond Horndeski
Horndeski标量张量理论及其最近的扩展允许标量自由度的非线性导数相互作用。我们研究了大尺度结构的物质双谱，作为这些修正引力理论的一个探针，特别关注所谓的“超越Horndeski”理论中新出现的术语的影响。我们导出了物质密度微扰的二阶解，发现Horndeski以外的相互作用导致了二阶核中一个新的含时系数，它与广义相对论和Horndeski理论的标准值有很大的不同.这可以使折叠三角形构型（$k_1+k_2=k_3$）的物质双谱变形，而这在Horndeski理论中是不可能的。
2018-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Damping of cosmological tensor modes in Horndeski theories after GW170817
本文在Horndeski引力理论的框架下，研究了GW 170817的探测对宇宙引力波与自由流中微子相互作用的影响。本文应用宇宙学扰动理论，导出了一阶横向无迹引力波阻尼传播的爱因斯坦-玻尔兹曼方程。相对于广义相对论，我们认为在宇宙学物质主导的时代，修正引力可以引起非零的自由流阻尼效应。我们还提供了一个解析公式的主多极阶与修改后的重力和自由流中微子阻尼各种张量关联函数的宇宙微波背景。
2019-04-17 gr-qc
No Scalar-Haired Cauchy Horizon Theorem in Einstein-Maxwell-Horndeski Theories
最近，在Einstein-Maxwell标量理论中证明了具有非平凡标毛的静态黑洞的一个无内（柯西）视界定理。本文将该定理推广到Einstein-Maxwell-Horndeski理论中的静态黑洞。我们研究了黑洞内部几何的一些精确解，发现时空具有（类空）曲率奇点，在那里黑洞质量达到极值，霍金温度为零。我们讨论进一步扩展的定理，包括一般Horndeski理论从非形式变换。
2022-04-11 gr-qc hep-th
A data-driven Reconstruction of Horndeski gravity via the Gaussian processes
我们重建哈勃函数从宇宙计时器，超新星，和重子声学振荡编译数据集通过高斯过程（GP）的方法，并使用它来绘制出完全锚定在膨胀历史数据的Horndeski理论。特别是，我们认为三个完善的形式主义Horndeski重力挑选出一个潜在的通过扩展数据，即：精华潜力，设计师Horndeski，和剪裁Horndeski。我们详细讨论了每种方法，并补充它与GP重建哈勃函数，以获得预测的潜力和暗能量状态方程的约束。
2021-08-22 astro-ph.CO gr-qc
Black Hole Binaries in Cubic Horndeski Theories
我们研究黑洞二进制合并在某些立方Horndeski引力理论，对待他们完全非线性。在有效场论的有效范围内，Horndeski和广义相对论（耦合到标量场）之间的引力波应变的失配可以大到高级LIGO质量范围内的$10-13\%$。选择初始数据和耦合常数，使得理论在整个演化过程中保持在弱耦合状态。在我们探索的所有情况下，我们观察到Horndeski理论中的波形被移动了一个比控制初始数据的小参数大得多的量。这种效应是普遍的，可能存在于其他涉及高阶导数的引力理论中。
2022-02-21 gr-qc hep-th
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
A no-hair theorem for stars in Horndeski theories
我们考虑一个一般的标量-张量理论，它涉及一个位移对称的标量场和最小耦合的物质场。我们证明了与移位对称性相关联的诺特流在规则的、球对称的和静态的时空中为零。我们用这个事实来证明没有标量头发的球对称和静态恒星Horndeski和超越理论。我们仔细地详细说明这个无毛定理的有效性。
2017-07-03 gr-qc hep-th
Stable non-singular cosmologies in beyond Horndeski theory and disformal transformations
本文通过度量的非形式变换，收集、系统和推广了一般Horndeski理论与超越Horndeski理论之间关系的已有结果。我们推导出额外的非形式变换规则的拉格朗日函数的超越Horndeski理论和相应的Horndeski理论，并证明，他们中的一些成为奇异的某些时刻（S）一旦构建一个非奇异的宇宙学解决方案超越Horndeski理论是免费的鬼，梯度不稳定性和强引力制度在整个系统的演化。这里的关键问题是，这样的解决方案是禁止在Horndeski理论由于现有的不去定理。在这种情况下，非形式关系的奇异行为的证明解决了Horndeski和超越Horndeski理论似乎通过场重定义而相关，但在非奇异宇宙学的背景下描述不同物理学之间的明显矛盾。
2022-04-12 gr-qc hep-th
Quartic Horndeski-Cartan theories in a FLRW universe
该研究在 FLRW 背景下考察四次 Horndeski-Cartan 理论，发现挠率不引入新自由度，仅修改传播，且族中仅一个理论的标量模式具有规则色散关系。
2024-02-04 gr-qc hep-th
Horndeski theories self-tuning to a de Sitter vacuum
我们认为Horndeski宇宙学模型能够屏蔽来自任何场论的真空能量，假设在这种屏蔽之后，空间应该处于德西特真空中，其宇宙学常数具有由引力理论本身指定的特定值。最一般的标量-张量宇宙模型没有高于二阶导数的场方程，有一个空间平坦的de Sitter临界点的任何种类的物质含量或真空能量，因此，提出。这些模型可以让我们理解宇宙当前的加速膨胀是向德西特吸引子动态演化的结果。
2015-03-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological constraints and phenomenology of a beyond-Horndeski model
我们在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi理论框架下研究了一个特定的暗能量模型的观测约束，该理论将Galileon鬼凝聚（GGC）扩展到超越Horndeski理论的领域.在这个模型中，我们表明，普朗克宇宙微波背景（CMB）的数据，结合重子声学振荡，Ia型超新星，和红移空间扭曲的数据集，给出了紧的上限$|α_{\rm H}^{(0)}| \le {\cal O}(10^{-6})$今天的超越Horndeski（BH）参数$α_{\rm H}$。这主要归因于宇宙学背景的早期变化和暗能量密度中$α_{\rm H}$占优势所引起的扰动引起的CMB声峰的移动。与$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型相比，BH模型抑制了由于立方伽利略子的存在而导致的大尺度积分萨克斯-沃尔夫（ISW）尾，并由于背景演化的不同而修正了小尺度CMB功率谱.我们发现，BH模型考虑适合的数据比$Λ$ CDM根据$χ^2$统计，但偏差信息准则（DIC）略倾向于后者。假设我们的BH模型与$α_{\rm H}=0$（即，GGC模型）比$Λ$ CDM更受青睐，即使是DIC，在当前的观测中也没有偏离Horndeski理论的特殊特征。
2019-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Disformal invariance of cosmological perturbations in a generalized class of Horndeski theories
已知Horndeski理论可以在度量$g_{μν} \to Ω^2(ϕ)g_{μν}+Γ(ϕ,X) \nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的非形式变换下变换为Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论的子类，其中$Ω$是标量场$ϕ$的函数，$Γ$是依赖于$ϕ$和$X=g^{μν}\nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的另一个函数。我们证明了，在选择幺正规范的情况下，在平坦的各向同性宇宙学背景上的曲率和张量扰动在非形式变换下一般是不变的。利用包含Horndeski理论和GLPV理论的有效场论，我们得到了标量/张量扰动的二阶作用量，并给出了两个框架之间的物理量关系.在慢滚中，非正式变换下暴胀功率谱的不变性被明确地证明到次领先阶。特别地，我们证明了张量功率谱与广义相对论中的张量功率谱具有相同形式的爱因斯坦框架的存在性，并导出了GLPV理论中引力波谱发生红移的条件.
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ghost and Laplacian Instabilities in the Teleparallel Horndeski Gravity
遥平行几何提供了一个平台，在这个平台上建立引力理论，其中扭转而不是曲率介导引力相互作用。Horndeski引力的远程平行模拟是远程平行几何的一种方法，在这种扭转框架中考虑标量张量理论。作为动力学中低阶的遥平行引力，这比度规Horndeski引力更一般。换句话说，远平行Horndeski引力模型的类别比标准度量模型的范围要广得多。在这项工作中，我们探讨这种广泛的模型来自鬼和拉普拉斯不稳定性的限制。其目的是通过基本的考虑来限制该理论的病理分支。可以得出结论，一个非常大的类的模型结果物理上可行的。
2023-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic Stars in Beyond Horndeski Theories
这项工作研究了超越Horndeski标量张量理论的相对论性恒星，该理论表现出物质内部的Vainshtein机制的突破，重点是基于四次超越Horndeski拉格朗日的模型。我们自洽地推导出静态球对称物体在渐近de Sitter时空中的标量场分布，并证明了解的Vainshtein破缺分支是物理分支，从而解决了非相对论框架下的几个模糊性。恒星外部的几何形状被证明是精确的Schwarzschild-de Sitter，因此PPN参数$β_{\rm PPN}=1$，证实了外部屏蔽在后牛顿水平上起作用。导出了Tolman-Oppenheimer-Schmidoff（TOV）方程，并在静态球对称星存在的条件下，得到了Vainshtein破缺参数$Υ_1>-4/9$的一个新的下界.重点关注无约束的情况，即$Υ_1<0$，我们数值求解多变和现实状态方程的TOV方程，并找到固定质量下半径较大的恒星。此外，最大质量可以急剧增加，质量超过$3M_\odot$的恒星可以在相对较小的Vainshtein破缺参数下被发现。我们重新审视白矮星，并表明后牛顿修正是重要的超越Horndeski理论，因此，从以前的分析来的界限应该重新审视。
2016-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horndeski gravity and standard sirens
标准塞壬被提议作为替代引力理论的探测器，如霍恩代斯基模型。目前，所有的研究都是在一个各向同性的宇宙学背景下进行的，这是无法一致地解释现实的物质分布，以及Horndeski标量场的不均匀性。然而，后者对于筛选机制至关重要。本文全面分析了Horndeski引力波在任意背景时空和标量场中的传播。我们只限于引力波以光速传播的理论，并在几何光学制度的工作。我们发现，动力学编织只产生一个非物理的纵向模式，而共形耦合影响的标准横模的振幅，但不是他们的偏振。我们确认，任何可观察到的偏离广义相对论取决于当地的有效普朗克质量的值在发射和接收的波。这个结果被解释为引力子的数量守恒。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
On the local well-posedness of Lovelock and Horndeski theories
本文研究了Lovelock和Horndeski引力理论初值问题的局部适定性。局部适定性的一个必要条件是运动方程的强双曲性。即使是弱双曲也可能在强场下失效，因此我们将其限制在弱场。我们知道爱因斯坦方程在调和规范下是强双曲的，因此我们研究了调和规范下的洛夫洛克理论。我们表明，运动方程总是弱双曲弱场，但在一般的弱场背景下，它不是强双曲。对于Horndeski理论，我们证明了，对于弱场，运动方程在任何广义调和规范中总是弱双曲的。对于某些Horndeski理论，存在一种广义调和规范，其运动方程在弱场背景下是强双曲的。这包括“k-本质”之类的理论。然而，对于更一般的Horndeski理论，在一般的弱场背景下，不存在运动方程是强双曲的广义调和规范。我们的结果表明，用于建立局部适定性的爱因斯坦方程的标准方法不扩展到洛夫洛克或一般Horndeski理论。这就提出了一种可能性，即这些理论可能不承认一个适定的初值问题，即使是弱场。
2017-08-17 gr-qc hep-th
Horndeski theories confront the Gravity Probe B experiment
在这项工作中，我们研究了各种性能的旋转陀螺仪的背景下Horndeski理论。特别是，我们集中在两个特定的情况下-（a）当陀螺仪遵循测地线轨迹和（b）当它被赋予加速度。在这两种情况下，除了发展基本的形式主义外，我们还应用同样的理论来理解旋转陀螺仪在各种静态和球对称时空中的运动。作为一个热身练习，我们从Schwarzschild deSitter时空开始，给出了两个带电的Galileon黑洞和一个黑洞在标量耦合Einstein-Gauss-Bonnet引力中的结果。在所有这些情况下，我们都证明了旋转陀螺仪可以用来区分黑洞和裸奇点。此外，利用重力探测器B实验测地岁差的数值估计，我们将黑洞的规范/标量荷约束在Horndeski理论中。本文还讨论了影响。
2018-06-07 gr-qc hep-th
Hamiltonian structure of scalar-tensor theories beyond Horndeski
我们研究了Gleyzes，Langlois，Piazza和Vernizzi（GLPV）最近提出的标量张量引力理论中的约束性质和哈密顿结构。对于A_5 = 0的简单情形，即当与空间度规共轭的正则动量在外曲率上是线性的时，我们证明了GLPV所主张的在完全非线性水平上的物理自由度为3。因此，虽然这个理论扩展了霍恩代斯基的标量-张量引力理论，但它受到了额外自由度的保护。
2014-08-04 gr-qc hep-th
First-order thermodynamics of Horndeski gravity
我们扩展到Horndeski领域的不可逆热力学描述的重力以前研究的“第一代”标量张量理论。我们将Horndeski理论的一个子类确定为非平衡态，而广义相对论对应于平衡态。在这种情况下，我们确定了一个有效的热流，“重力温度”，和剪切粘度的理论空间。识别是通过重铸的场方程作为有效的爱因斯坦方程与有效的耗散流体，爱因斯坦引力作为平衡态，以下Eckart的一阶热力学。
2021-08-24 gr-qc hep-th
Linear stability of black holes in shift-symmetric Horndeski theories with a time-independent scalar field
在平移对称Horndeski理论中，研究了具有与时间无关的背景标量场的静态和球对称黑洞的线性微扰，其拉格朗日量的特征在于耦合函数只依赖于标量场的动力学项$X$ .我们澄清的情况下，鬼和拉普拉斯不稳定性沿径向和角度方向的奇，偶宇称扰动。对于由k-本质拉格朗日量和与Ricci标量耦合的非最小导数描述的反射对称理论，我们证明了具有非平凡标量头发的黑洞在视界附近一般是不稳定的。这包括非渐近平坦的黑洞已知存在的非最小导数耦合到里奇标量是一个线性函数的$X$。我们还研究了非反射对称理论中的几个黑洞解。对于具有Einstein-Hilbert项的立方伽利略子，存在一个非渐近平坦的多毛黑洞，没有鬼/拉普拉斯不稳定性。此外，对于线性耦合到高斯-邦纳项的标量场，渐近平坦的黑洞解相对于一个小的耦合微扰构造是免费的鬼/拉普拉斯不稳定性。
2022-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reviving non-Minimal Horndeski-like Theories after GW170817: Kinetic Coupling Corrected Einstein-Gauss-Bonnet Inflation
最近两颗中子星合并的GW 170817事件发生后，许多弦修正的宇宙学理论都面临着不可行的危险。这是因为这些理论中的大多数最初都产生了大质量的引力子。在这些理论中，有一种在拉格朗日量中含有非最小动力学耦合修正项，属于Horndeski理论的一个子类。在这项工作中，我们将展示如何这些理论可能会恢复，我们展示了这些理论如何可以产生原始引力波的速度$c_T^2=1$在自然单位，从而符合GW 170817事件。正如我们所证明的，如果爱因斯坦-高斯-邦纳理论的引力作用量也包含$\sim ξ(ϕ) G^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ$形式的动力学耦合，则具有无质量的原初引力子或具有以自然单位表示的速度$c_T^2=1$的等价原初引力波的条件，导致高斯-邦纳项的依赖于标量场的耦合函数的某些条件，这也是动力学耦合的非最小耦合。我们广泛地研究了这样一个理论的现象学意义，专注于暴胀时代，只假设慢卷动力学的标量场。因此，我们简要地研究了标量场以常滚方式演化的情形。通过使用一些说明性的例子，我们证明了手头的理论框架的可行性可以很容易地实现。此外，包含$\sim ξ(ϕ)\Boxϕg^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ$和$\sim ξ(ϕ)\left(g^{μν}\partial_μϕ\partial_νϕ\right)^2$形式的项的理论也导致与我们将在本文中研究的…
2020-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Stellar Pulsations in Beyond Horndeski Gravity Theories
超越Horndeski类的引力理论恢复了广义相对论在太阳系中的预言，同时承认了新的宇宙学，包括在没有宇宙学常数的情况下的晚期德西特解。牛顿定律的偏差是在天体内部预测的，这允许对理论进行可证伪的、确凿的检验。在这项工作中，我们研究的脉动的恒星通过推导和求解波动方程的线性绝热振荡，以找到修改周期的脉动。使用半解析和数值模型，我们进行了初步调查的恒星动物园，试图确定最佳的候选对象测试的理论。褐矮星和造父变星被发现是特别敏感的对象，我们讨论了使用两者来测试理论的可能性。
2017-02-22 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Reconstructions of Horndeski Subclasses by Gaussian Processes
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学物理数学院）；Centro Internacional de Física Fundamental, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学基础物理国际中心）
该研究根据晚期宇宙学数据，利用高斯过程贝叶斯技术从霍恩德斯基类中重构两个子类理论，发现布兰斯 - 迪克子类在\(z\in(0.4,1.7)\)范围更受青睐，立方伽利略子类在全红移范围支持标量场与引力修正及暗能量密度随时间演化。
2026-07-24 astro-ph.CO gr-qc
Constraining some Horndeski gravity theories
我们讨论了两个球对称的解决方案承认的Horndeski（或标量张量）理论的背景下，太阳系和天体物理方案。其中一个解是由Einstein-Gauss-Bonnet引力导出的，而另一个解则是由Gauss-Bonnet不变量与标量场的耦合导出的。具体地，我们讨论了这两个不同的球对称时空的近日点进动和光的弯曲角分别在参考文献\cite{Maeda:2006hj}和\cite{Sotiriou:2014pfa}。特别是后者，只适用于黑洞时空。我们进一步描绘了这些理论的相关参数的数值界限，从这样的计算。
2017-02-05 gr-qc hep-th
Black hole thermodynamics in Horndeski theories
本文在Horndeski理论中通过Iyer-Wald方法推导静态球对称黑洞的热力学第一定律，并证明静态标量场黑洞满足面积定律，而时间依赖标量场黑洞的熵依赖标量场分布，且在某些参数范围内具有非平凡标量场的Schwarzschild-(A)dS黑洞比广义相对论情形更热力学稳定。
2023-09-22 gr-qc
