From Dark Radiation to Dark Energy: Unified Cosmological Evolution in K-essence Models
Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N.(墨西哥国立自治研究所高级研究中心);Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación(科学、人文、技术与创新秘书处)
本文提出基于广义K-本质的统一暗物质模型,通过不同势函数解释暗辐射、暗物质和暗能量,缓解哈勃常数紧张问题。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Attractor scenarios and superluminal signals in k-essence cosmology
为了解释观测到的宇宙晚期加速度,我们调用了具有k-本质的宇宙学场景。这些场景避免了微调初始条件的需要(“重合问题”),因为k-本质场的吸引子样动力学。最近的研究表明,所有拉格朗日函数p=L(X)/λ ^2的k-本质场景都必然涉及一个时期,在这个时期,λ的扰动传播速度比光快(“不通过定理”)。我们进行了一个全面的研究吸引子宇宙学的解决方案(“跟踪器”)涉及一个k-本质标量场粒子和另一个物质成分。本研究的结果是一个完整的分类的k-本质拉格朗日,承认渐近稳定的跟踪解决方案,在所有拉格朗日的形式p=K(λ)L(X)。使用这种分类,我们选择的类的模型,描述了后期的加速度,并通过跟踪机制,避免重合问题。一个类似的“不去定理”仍然适用于这类模型,表明超光速时代的存在。在k-本质宇宙学的背景下,超光速时代不会导致违反因果关系。我们讨论了超光速信号传播可能的因果关系违反洛伦兹不变场论的影响。
2007-06-28 astro-ph gr-qc hep-ph
The Phase Space of $k$-Essence $f(R)$ Gravity Theory
在剩下的可行的理论,可以成功地描述晚的时代是$k$ -本质理论,在这项工作中,我们详细研究了相空间的$k$ -本质$f(R)$重力在真空中。这个理论也可以用一种可行的方式描述暴胀时代,所以我们将详细研究相空间,因为这种研究可能揭示关于暴胀吸引子的一般性质。通过适当地选择宇宙学系统对应的无量纲变量,我们将构造一个自治动力系统,并找到系统的不动点。我们重点研究了准de Sitter吸引子,以及辐射和物质支配吸引子,并研究了它们的稳定性。正如我们所证明的,相空间在数学上是丰富的,因为它包含稳定流形和不稳定流形。关于暴胀吸引子,它们存在并变得渐近不稳定,我们将这一特征解释为一个强烈的暗示,即该理论具有优雅地退出暴胀的内在机制。我们详细描述了控制暴胀吸引子不稳定性的基本数学结构,我们还讨论了辐射和物质支配吸引子的同样问题。整个研究都是针对正则标量场和幻影标量场进行的,正如我们所证明的,正则标量$k$ -本质理论在结构上比幻影理论更吸引人,这一结果也在$k$ -本质$f(R)$引力的相关文献中得到了证明。
2019-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric formulation of $k$-essence and late-time acceleration
Babeș-Bolyai University(博巴什-波雅依大学);Transilvania University(特兰西瓦尼亚大学);University College London(伦敦大学学院)
研究一类非度规性由矢量自由度和三个独立系数完全决定的几何。通过拉格朗日乘子给出最简单线性作用,与含二次动能项的纯动能k-精质模型等价,分析其动力学并给出参数空间稳定区域及先验,用观测数据约束自由度。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Thawing k-essence dark energy in the PAge space
广泛的一类暗能量模型可以写成k-本质的形式,其拉格朗日密度是标量场$ϕ$及其动能$X\equiv \frac{1}{2}\partial^μϕ\partial_μϕ$的二元函数。在解冻的情况下,只有当哈勃摩擦力下降到宇宙晚期的质量尺度以下时,标量场才变得动态。解冻k-本质暗能量模型可以通过从随机矩阵\cite{thaws}生成其拉格朗日密度的泰勒展开系数来随机采样。文献\cite{thaws}指出,解冻k-本质模型的有效状态方程参数$(w_0, w_a)$的非均匀分布可以用来改善模型选择的统计性。本工作研究的统计解冻k-本质的宇宙年龄(PAge)\cite{PAge}参数化的一个更一般的框架。对于固定的物质分数$Ω_m$,随机解冻k-本质模型在PAge参数空间中的窄带中聚集,提供了强的理论先验。模拟了中国空间站望远镜光学巡天的宇宙剪切功率谱数据,并比较了有和没有解冻k-本质理论先验的Fisher预报。对于一个最佳的层析成像分箱计划,理论先验提高了一个因素的$3.3$在PAge空间的品质因数。
2022-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark matter to dark energy transition in k-essence cosmologies
我们实现了从暗物质到暗能量在k-本质宇宙学的一个非常大的一组动力学函数$F$的过渡,在某种程度上替代最近的建议,使用广义Chaubergin气体和瞬态模型。这里我们要求压强在压强为零的某个动能值附近允许幂律展开。此外,对于合适的模型参数值,暗物质的声速将较低。我们首先用相当一般的术语来介绍讨论,然后考虑两个例子来说明。
2004-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
$F(R)$ Gravity with an Axion-like Particle: Dynamics, Gravity Waves, Late and Early-time Phenomenology
在这项工作中,我们研究了标量- $F(R)$引力包含一个非最小耦合的标量曲率的几个理论和唯象的影响。这种模型是轴子- $F(R)$引力模型的推广,因此我们将研究后者理论的几个含义。首先,我们详细研究了该模型的爱因斯坦框架图,并讨论了宇宙学系统的动力学。通过适当地使用运动方程,我们证明了任意的宇宙演化是可以实现的。此外,我们研究的引力波的理论,我们表明,它们的传播速度是相同的$F(R)$重力,但有可能增强或耗散的引力波,一个效果非常类似的重力波在粘性流体中的传播。最后,我们研究能量动量张量,并研究与之相关的哪些量是守恒的。我们还提出了辐射支配时代的轴子标量场的标量曲率的非最小耦合的约束。
2019-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primary black-hole scalar charges and kinetic screening in $K$-essence-Gauss-Bonnet gravity
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));CEICO, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所 CEICO);Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究所宇宙理论物理中心);Centro Atómico Bariloche and CONICET(巴里洛切原子能中心和阿根廷国家科学研究委员会)
研究 $K$-本质-高斯-博内引力中黑洞标量电荷受动能项影响,发现标量场时间依赖性使电荷从次级转为初级,并分析其稳定性与动能屏蔽强度。
2026-08-18 gr-qc
Perturbations and stability conditions of k-essence and kinetic gravity braiding models in two-field measure theory
在两场测度理论框架下研究了 k-essence 和 kinetic gravity braiding 模型的宇宙学微扰,通过动能矩阵和质量本征值进行稳定性分析,发现新测度场对传播速度有显著影响,并在具体例子中揭示了不稳定性。
2022-10-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational Insights on DBI K-essence Models Using Machine Learning and Bayesian Analysis
University of Calcutta(加尔各答大学);Haldia Government College(霍尔迪亚政府学院);K. J. Somaiya College of Science and Commerce(K.J. 索马亚科学与商业学院);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS)(法兰克福高等研究所);Bahamas Advanced Study Institute and Conferences(巴哈马高级研究院与会议);Sister Nivedita University(尼维迪塔姐妹大学);Prabhat Kumar College(普拉巴特·库马尔学院);Institute of Astronomy, Space and Earth Science(天文学、空间与地球科学研究院)
本文通过比较DBI型k-essence标量场扩展与标准框架及wCDM场景,利用CPL方程状态参数化研究晚期宇宙学,发现DBI k-essence模型在红移依赖性方面与ΛCDM模型一致,且贝叶斯预测指标显示其与经典ΛCDM模型无显著差异。
2026-05-03 astro-ph.CO gr-qc
Solving the Problem of Time in General Relativity and Cosmology with Phantoms and k -- Essence
我们表明,如果耦合到广义相对论的标量场的拉格朗日只包含衍生物,那么它是可能的完全deparametrise理论。这意味着:1.物理观测量,即与广义相对论的空间同态和哈密顿约束交换的泊松函数,可以容易地构造。2.这些观测量的物理时间演化是由自然的物理哈密顿量产生的,该哈密顿量是(被约束为)正的。这一机制的工作原理是由于布朗和Kuchasignity。为了使物理哈密顿量接近于标准模型的哈密顿量和宇宙学中使用的哈密顿量,所需的拉格朗日量必须是Dirac -Born- Infeld型的。这种物质已经独立地介绍了宇宙学家以前的背景下,k -本质由于Armendariz-Picon,Mukhanov和Steinhardt为了解决宇宙学的巧合(暗能量)问题。我们是通过源自量子引力的完全无关的物理考虑得出这个结论的。我们的明显规范不变的方法导致的解释和经典宇宙学的标准FRW方程在宇宙晚期的分析外观的重要modifictaions。特别是,我们的具体模型意味着宇宙应该在纯粹经典的基础上在晚期消失。
2006-07-17 astro-ph gr-qc hep-th
Kinetic Coupling Corrected Einstein-Gauss-Bonnet Gravity Late-Time Phenomenology
在这篇短文中,我们提出了一般标量张量模型的动力学,特别是一个标量爱因斯坦-高斯-邦纳模型与引力和标量场的动力学项之间的非最小耦合。为了简单起见,两个$f(R)$模型分别进行了研究,指数和幂律,伴随着指数或四次标量势和严格指数高斯-邦纳标量耦合函数被称为是一个合适的候选人描述的早期和晚期的时间。通过介绍任意标量-张量模型的后期研究的一般框架,我们发现,当张量扰动速度等于自然单位1时,上述模型能够产生与普朗克数据观测相容的红移值,并且与$Λ$ CDM模型和GW 170817事件有较好的一致性,如果某些参数都是正确指定的。对幂律$f(R)$模型中暗能量振荡的出现和模型的整体可行性作了简要的评论。
2021-10-01 gr-qc hep-th
Brans-Dicke Theory as a Unified Model for Dark Matter - Dark Energy
Brans-Dicke(BD)引力理论被认为是k-本质与引力耦合的可能理论。然后已经意识到,BD标量场确实扮演了k-本质的角色,但以一种非常独特的方式将其与文献中研究的其他k-本质场区分开来。也就是说,首先在BD标量场主导的时代,当来自这种k-本质的贡献超过来自其他类型物质的贡献时,BD理论预测了一个未知的{ \it零加速}时代的出现,这是一个中间阶段,充当减速物质主导时代和加速阶段之间的"交叉桥梁“。在意识到这一点之后,接下来,对这种k本质对物质主导时代和加速时代的进化行为的影响进行了更深入的研究。研究结果表明,BD标量场在这两个晚期阶段之间插入了{ \it smoothly},在一定程度上加快了物质主导阶段的膨胀速率,同时在一定程度上减慢了加速阶段的膨胀速率.因此,新发现的BD标量场占主导地位的时代介于这两个之间,宇宙演化的晚期似乎是三个阶段的混合序列。
2005-09-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Constraints on the speed of sound in the k-essence model of dark energy
本文通过多种宇宙学观测约束k-essence暗能量模型中的声速参数,发现接近零的声速值被严格排除,表明观测更支持均匀而非成团性的暗能量成分。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic effects in k-essence
Botswana International University of Science and Technology(博茨瓦纳国际科技大学);University of Cape Town(开普敦大学);North-West University(西北大学);Omdurman Islamic University(恩图曼伊斯兰大学)
研究广义相对论效应在暗能量中的影响,通过线性和角红移功率谱分析,揭示k-本质在大尺度上的主导作用及不同模型的差异。
2026-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Realising Interactions Between Dark Matter and Dark Energy Using $k$-essence Cosmology
在本文中,我们利用$k-$本质标量场的动力学实现宇宙暗成分之间的相互作用,从而导致与宇宙演化后期观测到的特征相一致的演化。与$k-$本质拉格朗日量$L=V( ϕ)F(X)$(其中$X=\frac{1}{2}g^{μν}\nabla_μϕ\nabla_νϕ$)对应的应力能量张量被证明是等价于具有相同状态方程的两个组分的理想流体。其中一个部件的应力能量张量可以由$k-$形式的恒势$k-$本质拉格朗日量($V_0$常数)生成,而另一个部件的应力能量张量可以由另一个具有$V=V_0 + V_1(ϕ)$的$L_2=V_1(ϕ)F(X)$形式的拉格朗日量生成。我们已经表明,统一的动力学的暗物质和暗能量所描述的一个单一的标量场$ϕ$驱动的$k-$本质拉格朗日$L= V(ϕ)F(X)$可以被看作是两个假设的流体成分之间的扩散相互作用“1”和“2”与应力能量张量等效的拉格朗日$L_1$和$L_2$分别。流体组分之间的能量传递由函数$V(ϕ)$、$F(X)$及其导数确定。这样的实现被证明是一致的超新星Ia数据的时间行为的$k-$本质潜在的$V(ϕ)$具有一定的约束。我们已经描述了一种方法来获得这样的约束。
2019-07-09 gr-qc
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
Unifying of Inflation with Early and Late Dark Energy Epochs in Axion $F(R)$ Gravity
我们提供了一个理论模型的$F(R)$引力,它是可能的,以统一的方式描述通货膨胀,早期和晚期的暗能量时代,在存在的光轴子粒子,它扮演的角色的暗物质组成的宇宙。特别是,早期的现象学是由$R^2$项占主导地位,而其他条款$f(R)$的存在,确保早期和晚期的暗能量时代的发生。暴胀现象与普朗克2018年的暴胀数据是相容的,而晚期暗能量时代与普朗克2018年对宇宙学参数的约束是相容的。此外,该模型表现出一个早期的暗能量时代,大约在$z\sim 2.5$,其次是减速时代,这开始于大约$z\sim 1.5$,这反过来又是一个后期的暗能量时代的红移$z\sim 0.5$,这持续了大约50亿年到现在的时间。我们的模型的一个显著特点是,暗能量时代是免费的暗能量振荡,至少在红移间隔$z=[0,10]$。此外,我们还讨论了与$z\sim 2.34$观测数据有关的几个特征,文献中存在红移复杂的观测数据。此外,在文章的最后给出了用Python 3编写的暗能量现象学的数字代码。最后,该模型还有另一个有趣的特性,即在红移间隔$z\sim [2,2.6]$中哈勃速率值的突然跳跃,其值突然增加,然后减少,直到$z\sim 0$。
2021-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropic $k$-essence
本文研究了Bianchi-I背景下非正则标量场($k$ -essence)与矢量场耦合的晚期宇宙学。具体地说,我们研究了三种情况:正则标量场(quintessence)与指数势作为热身,鬼凝聚,狄拉克Born Infeld场与指数喉和潜力。通过使用动力系统方法,我们证明了各向异性的暗能量不动点可以成为每个模型的一组合适参数的吸引子。我们还数值积分相关的自治系统的特定的初始条件选择在深辐射时代。我们发现这三个模型都能给出一个接近于现今$-1$的暗能量状态方程。然而,不可忽略的空间剪切的观测范围内,现在是可能的,只有thequintessence和狄拉克Born Infeld场。我们还发现,当k-本质场与矢量场的耦合足够强时,暗能量的物态方程和切变在现今附近振荡。这些振荡的原因在附录中解释。
2021-07-28 gr-qc
Interacting $k$-essence field with non-pressureless Dark Matter: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所)
本文研究了暗能量与暗物质相互作用模型,通过k-本质标量场与反平方势,探讨宇宙演化及观测约束,模型能复现主要宇宙时期并竞争于ΛCDM模型。
2026-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenology and origin of late-time tails in eccentric binary black hole mergers
研究偏心双黑洞并合中晚期尾现象,发现其可通过幂律近似,且尾部强烈激发于小黑洞近日点附近。
2026-01-13 gr-qc
A Study of an Einstein Gauss-Bonnet Quintessential Inflationary Model
在本文中,我们研究了一类典型的Einstein Gauss-Bonnet模型,着重于它们的早期和晚期现象。关于早期的现象学,我们正式这些模型的慢卷演化,我们详细计算的原始曲率扰动和张量标量比的谱指数。正如我们所证明的,由此产生的观测指数可以与普朗克和BICEP 2/BICEP阵列观测约束兼容。关于后期行为,通过进行数值分析,我们证明了一类模型,其耦合函数$ξ(ϕ)$到高斯-博内标量满足$ξ(ϕ)\sim \frac{1}{V(ϕ)}$,产生类似的演化模式,在后期的特点是减速时代,直到一些临界红移,在这一点上,宇宙超减速,随后加速,直到现在的时间,但速度在下降。临界红移主要取决于为标量场选择的初始条件,并且对于所研究的所有典型的爱因斯坦高斯-邦内模型,晚时间时代是在标量场的大值下实现的。
2019-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inflation with exotic kinetic terms in Einstein-Chern-Simons gravity
关于原始宇宙现象学的另一种方案是k-暴胀。根据这个概念,暴胀可以通过标量场的非标准动力学项,即暴胀子来实现。在这个项目中,我们专注于k-本质模型存在的高阶和线性动力学项。此外,我们还简要地考察了狄拉克-玻恩-因菲尔德标量场的暴胀现象,它起源于引力的量子理论,如超弦理论。我们关于暴胀时代的方法是,它可以在爱因斯坦引力的背景下描述,涉及量子修正,如陈-西蒙斯弦激发的宇称违反引力项。利用变分原理从引力作用量中导出了膨胀背景下的运动方程,即Friedmann方程、Raychadhuri方程和Klein-Gordon方程。关于哈勃参数和暴胀子场的相应微分方程组很难用解析方法求解。因此,在暴胀时期的慢滚条件被强加,而数值贡献较小的项被忽略。从整体唯象分析,它被证明,具有异国情调的动力学项的模型可以产生可行的结果与最新的普朗克数据一致。最后,陈-西蒙斯量子修正的存在使原始光谱张量指数变为蓝色。尽管蓝色引力波尚未被观测到,但如果被探测到,就可以实现与上述理论的兼容性。
2021-10-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Geometric Inflation and Dark Energy with Axion $F(R)$ Gravity
我们提出了一个$F(R)$引力模型,在存在弦理论驱动的错位类轴子粒子的情况下,根据与引力最小耦合的正则标量场来实现,我们研究了该模型的宇宙学现象,重点放在晚时间时代。本文的主要结果是,暴胀和暗能量时代可以通过$F(R)$引力以几何方式实现,而轴子是宇宙的暗物质组成部分。$F(R)$引力模型由一个$R^2$项和一个幂律项组成,正如我们所展示的,$R^2$项在早期主导着演化,从而产生了一个可行的暴胀现象,$δ\ll 1 $和正的$\sim R^δ$项最终控制了晚期时代。在暴胀时期,轴子场保持冻结状态,这是一种以未对准轴子而闻名的效应,但随着宇宙膨胀,轴子开始振荡,其能量密度最终如我们所示的那样缩放为$ρ_a\sim a^{-3}$。在适当地用红移$z$重写引力方程后,我们详细研究了该模型的晚时现象,并将结果与$Λ$ CDM模型和最新的Planck 2018数据进行了比较。结果表明,小红移时$0<z<5$模型与$Λ$ CDM模型在现象学上相似,但在大红移和物质支配时代,由于暗能量振荡的存在,结果与$Λ$ CDM模型不同.对于后期的研究,我们调查了几个著名的statefinder量的行为,如减速参数,jerk和$Om(z)$,我们证明,statefinders包含较低的衍生物的哈勃率有类似的行为的$Λ$ CDM和轴子$F(R)$重力模型。
2020-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Einstein-Maxwell model with $g$-essence
本文研究了具有均匀、各向同性和平坦Friedmann-Robertson-Walker度规的晚期宇宙模型,其中引力场的源是费米子场和玻色子场,麦克斯韦项是四维的$F_{μν}F^{μν} $。爱因斯坦引力的麦克斯韦项的驱动使得有可能找到新的方法来解决观测到的宇宙加速膨胀的问题。能量条件已获得和研究。这些条件对能量密度和压力的行为施加了非常简单和与模型无关的限制,因为它们不需要特定的物质状态方程。为了考虑该模型,能量条件NEC,WEC,DEC被实现,并且SEC条件被违反。玻色子和费米子场在早期是加速状态的原因,但由于总压在很长一段时间内趋于零,因此会发生向减速状态的过渡。麦克斯韦场只是在早期才是至关重要的。
2020-07-09 gr-qc
Late-time oscillatory behaviour for self-gravitating scalar fields
本文研究了某些宇宙学模型的后期行为,其中振荡起着至关重要的作用。证明了以线性质量标量场为源的均匀各向同性时空的渐近性的严格结果。对非线性大质量标量场、$k$ -本质模型和$f(R)$引力得到了各种推广.增加普通物质的影响进行了讨论,是非线性标量场的情况下,其潜在的退化零。
2006-11-27 gr-qc
Dark energy from $α$-attractors: phenomenology and observational constraints
利用$α$ -吸引子模型联系暴胀和晚期宇宙加速膨胀的可能性由于其物理动机而受到越来越多的关注。在早期宇宙中,$α$ -吸引子提供了一种与普朗克卫星CMB观测相容的暴胀机制,并预测了未来的引力波CMB模式。此外,$α$ -吸引子可以写成具有将幂律区域与平台或上升指数相连接的势的精华模型,允许后期宇宙加速膨胀,其可以模拟宇宙学常数附近的行为。本文研究了广义暗能量$α$ -吸引子模型。我们彻底调查其现象学,包括所有模型参数的作用和大规模的快子不稳定性集群的可能性。我们验证了$1+w\sim 1/α$(而引力波功率$r\simα$)的关系,因此这些模型预测,签名应该出现在原始的B模式或晚时间偏离宇宙学常数。我们用当前的数据集约束模型参数,包括宇宙微波背景(普朗克2015角功率谱,偏振和透镜),重子声学振荡(BOSS DR 12)和超新星(Pantheon压缩)。我们的研究结果表明,膨胀历史接近宇宙学常数存在于大区域的参数空间,不需要微调的参数或初始条件。
2018-08-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of minimal theory of quasidilaton massive gravity
有质量引力场的最小准粒子理论,无论有没有Horndeski型动力学项,都只传播三种物理模式:两种大质量张量极化和一种标量模式。这种自由度的减少是通过在宇宙学尺度上违反洛伦兹对称性和存在适当的约束来实现的,这些约束可以去除不需要的模式。真空宇宙学解在以前的工作中已经被考虑过,并且已经证明了晚期的de Sitter吸引子在非均匀扰动下是稳定的。在这项工作中,我们探讨的稳定性宇宙学解决方案中存在的物质场。为了简单起见,假设标量上的准静态势在背景水平上的吸引子上,我们导出了在视界下极限的稳定性条件,并求出了标量声速,以及准静态近似下相对于广义相对论对引力势的修正。我们还发现,引力波的速度极限与光速一致的任何均匀和各向同性的宇宙学背景,或远离吸引子。
2018-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-Time Cosmology of Scalar-Coupled $f(R, \mathcal{G})$ Gravity
本文通过数值分析,定量地研究了标量耦合$f(R,\mathcal{G})$引力的晚期动力学。特别是,我们考虑耦合到纯量场耦合函数$ξ(ϕ)$的高斯-博内特项,并且我们研究了三种类型的模型,其中一种具有已知可提供可行的后期现象学的$f(R)$项,以及两种爱因斯坦-高斯-博内特类型的模型。我们的目标是写弗里德曼方程在文献中经常使用的适当的statefinder数量,我们数值求解它通过使用物理动机的初始条件。在存在$f(R)$引力项的情况下,高斯-邦纳相关项的贡献很小,正如我们实际预期的那样。这一结果对标量场初始条件的变化是鲁棒的,原因是$f(R)$重力扇区在后期的主导部分。在爱因斯坦-高斯-博内模型中,我们研究了两种不同的情况,首先通过自由选择标量势和标量高斯-博内耦合$ξ(ϕ)$,在这种情况下,所产生的现象与最新的普朗克数据兼容,并模仿$Λ$-冷暗物质模型。在第二种情况下,由于引力子质量的改变不存在基本的粒子物理学原因,我们假定张量微扰的传播速度与光速相等,从而限制了标量耦合函数$ξ(ϕ)$的函数形式,它必须满足微分方程$\ddotξ=H\dotξ$。
2021-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
k-Essence, Avoidance of the Weinberg's Cosmological Constant No-Go Theorem and Other Dark Energy Effects of Two Measures Field Theory
在宇宙学的背景下,详细探讨了双测度场论(TMT)中的引力场部分。有效拉氏量的依赖性仅表现为标度不变性的自发破坏。如果不进行微调,有效的拉格朗日函数p(λ,X)二次依赖于动能X.因此,TMT可以代表一个明确的例子,有效的k-本质所产生的第一原则,没有任何外来项的基本行动,旨在获得这一结果。根据在参数空间中的区域的选择,TMT表现出不同的可能的宇宙动力学输出:a)旧的宇宙学常数(CC)问题的分辨率的可能性。从高层管理团队的角度来看,它变得很清楚,为什么旧的CC问题不能解决(没有微调)在传统的场论(即理论与只有措施的整合\sqrt{-g}的行动)。b)没有任何微调的幂律暴胀可以以围绕具有零CC的状态的阻尼振荡结束。d)有一个很宽的参数范围,使得:在晚期时间宇宙中w=p/ρ<-1,并且从下面渐近地(当t \to \infty)接近-1; ρ接近一个宇宙学常数。CC的小可以在不微调维度参数的情况下实现:通过跷跷板型机制或由于TMT与常规场论之间的对应原理。
2006-06-21 astro-ph gr-qc hep-th
Aspects of Axion $F(R)$ Gravity
本文简要回顾了轴子$F(R)$引力理论的最新进展。轴子场是弦论起源的理论粒子,是低质量粒子暗物质的完美候选者。在这篇综述中,我们提出了如何一个可行的暴胀现象和一个可行的后期演化可以描述的轴子$F(R)$引力理论,其中的$F(R)$引力部分可以驱动在一个几何方式的暴胀和后期时代,和轴子场的行为作为暗物质,其能量密度PDMATHAMN行为作为一个函数的比例因子为$ρ_a\sim a^{-3}$。我们还简要讨论了非平凡轴子Chern-Simons耦合对$R^2$模型暴胀现象的影响。最后,我们简要地讨论了轴子场与曲率的非最小耦合对中子星的影响,以及重力波在Chern-Simons轴子引力中的传播。
2020-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring the dynamics of coincident f(Q) gravity in the presence of DBI-essence scalar field
本文对含广义DBI essence标量场的重合f(Q)引力进行动力系统分析,研究幂律和指数两种模型,揭示临界点对应的不同宇宙学时代及其稳定性,并验证当前宇宙学参数与观测数据一致。
2025-07-17 gr-qc
Realizing late-time cosmology in the context of Dynamical Stability Approach
本研究在平坦FLRW宇宙中,通过拉格朗日量层面添加非最小耦合项,结合动力学稳定性方法分析非最小耦合相对论流体与k-essence标量场的相互作用模型,证明其能产生稳定的晚期宇宙加速。
2023-07-04 astro-ph.CO gr-qc
Reconstructing FHDE with Scalar and Gauge Fields
本文在平坦 FRW 宇宙中用六类标量场与规范场重构 FHDE,计算 1<α≤2 时的 EoS 及动能、势能特征,证明其可支持晚期加速、避免幽灵分界,并渐近趋近 ΛCDM。
2025-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-time Cosmology of scalar field assisted $f(\mathcal{G})$ gravity
在这项工作中,我们提出了爱因斯坦-高斯-邦纳引力理论的背景下,宇宙的后期行为。该理论涉及一个标量场,它代表了低效率的量子校正,由一个函数$f(\mathcal{G})$辅助,只依赖于高斯-邦纳拓扑不变量$\mathcal{G}$。认为暗能量是引力作用量中所有几何项的影响,暗能量密度是一个与时间相关的宇宙学常数,以无穷小的速率演化,并驱动宇宙加速膨胀。我们研究两个感兴趣的宇宙学模型。第一个涉及一个典型的标量场的存在下的标量势,而第二个,涉及一个标量场,它属于广义类的理论$f(ϕ,X)$,即k-本质标量场的情况下的标量势。结果表明,上述模型与最新的Planck数据一致,与$Λ$ CDM标准宇宙学模型也有较好的一致性。在修正的$f(R)$引力理论的背景下,在物质主导时代的早期阶段,暗能量振荡出现在宇宙动力学的替代方案中,这表明该理论在解释晚期现象学方面具有优势。
2022-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phenomenology of an Open Effective Field Theory of Dark Energy
University of Chicago(芝加哥大学);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出一种开放引力动力学理论,用于描述宇宙晚期加速,该模型能拟合最近的 baryon 音叉振荡测量,同时避免违反真空能条件,并提供可观察的预测。
2026-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy, the electroweak vacua and collider phenomenology
高维的不可重整化算子可以以许多有趣的方式修改标准模型希格斯势。在这里,我们考虑第二个真空的出现,它可能在宇宙学中发挥重要作用。在一定的参数范围内,通常的二阶电弱相变之后是一阶相变,这可能驱动宇宙的晚期加速膨胀。这样一个潜在的包含扭结的解决方案,这反过来又可以发挥至关重要的作用,在重建的整体形状的潜在的对撞机,我们明确证明。
2009-05-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Understanding the phenomenology of interacting dark energy scenarios and their theoretical bounds
在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙中,研究了暗物质与暗能量之间的非引力相互作用.假设相互作用速率与暗物质和暗能量的能量密度成线性关系,并且与FLRW宇宙的哈勃速率成正比。这种相互作用模型导致一个自治的线性动力系统,并根据耦合参数,可以通过计算矩阵的指数,定义系统解析求解。我们在这里表明,这种相互作用率有一个非常深的联系与一些著名的宇宙学理论。然后,我们调查的相互作用率的耦合参数的理论界限,以使能量密度的黑暗部门保持积极的整个宇宙的演化和渐近收敛到零在很晚的时候。我们的分析还指出,这种线性相互作用模型可能会遇到有限时间的未来奇点依赖于耦合参数以及暗能量状态参数。
2020-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraints on $f(Q,T)$ Gravity in the Presence of DBI-Essence Scalar Field
Symbiosis Institute of Technology, Nagpur Campus, Symbiosis International (Deemed University)(印度理工学院辛格西米亚斯分校);Department of Physics, Prabhat Kumar College(普拉巴特库马尔学院物理系);Institute of Astronomy, Space and Earth Science(天体物理学、空间与地球科学研究院);Department of Mathematics and Statistics, College of Science, King Faisal University(费萨尔国王大学理学院数学与统计系);Department of Mathematics, Sister Nivedita University(尼维迪塔姐妹大学数学系);School of Physics, Damghan University(达姆甘大学物理学院);Center for Theoretical Physics, Khazar University(阿塞拜疆汗沙尔大学理论物理中心)
在$f(Q,T)$引力框架下,结合DBI标量场研究晚期宇宙学,通过MCMC分析哈勃数据、DESI BAO和Pantheon+超新星样本约束模型参数,发现该模型是ΛCDM的统计可行替代方案,有助于探索$H_0$张力的潜在解决方案。
2026-06-23 gr-qc
Phenomenology of Irreversible Processes from Gravity
我们提出,由超相对论性重离子碰撞形成的强耦合物质的时空演化可以用包含能量动量张量和守恒流的唯象方程来模拟。这些方程可以描述碰撞后形成的物质的局部化学和热平衡的后期阶段,以及随后的过渡到流体动力学膨胀在一个统一的框架。完整的方程组包括局部能量、动量和电荷守恒,但也包括非平衡变量演化的附加方程。这些方程具有精确确定的唯象参数,可以通过AdS/CFT对应得到。在这种对应的引力方面,对于消失的化学势,这些唯象方程给出了AdS中具有规则未来视界的纯引力的所有解。我们还讨论了这些唯象方程的有效性场论的理由。
2011-11-17 gr-qc hep-ph hep-th
Rescaled Einstein-Hilbert Gravity from $f(R)$ Gravity: Inflation, Dark Energy and the Swampland Criteria
考虑一类指数型$f(R)$引力模型,在正则标量场的存在下,理论的有效拉格朗日量在早期变为重标度正则标量场的有效拉格朗日量,Einstein-Hilbert项变为$\sim αR$,其中$α$为无量纲常数.这种重新标度的爱因斯坦-希尔伯特标量场理论在早期改变了著名的标量场暴胀模型的暴胀现象,但更重要的是,在这种重新标度的理论的背景下,沼泽地标准很容易满足,假设标量场是缓慢滚动的。我们考虑两个模型的通货膨胀,我们的研究,纤维通货膨胀模型和模型,属于一般类的超引力$α$ -吸引模型。模型的暴胀现象被证明是可行的,并且对于确保其暴胀可行性的每个模型的自由参数的相同值集,所有已知的沼泽地标准也被满足,并且我们需要注意的是,我们假设第一个沼泽地标准被标量场勉强满足,因此$ϕ\sim M_p$在暴胀时代。最后,我们研究了后期的光纤膨胀潜力的现象,在存在的全部$f(R)$重力,我们证明,由此产生的模型产生一个可行的暗能量时代,这类似于$Λ$ -冷-暗-Mater模型。因此,在我们提出的修正引力模型中,宇宙在早期是由一个重新标度的Einstein-Hilbert引力来描述的,因此在某种意义上,修正引力效应是最小的,而标量场主要控制着重新标度的Ricci标量引力的动力学。然而,$f(R)$引力在后期占主导地位,它与标量场协同控制动力学。
2021-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy scenario consistent with GW170817 in theories beyond Horndeski gravity
四阶Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)理论是标量张量理论的一般框架,它允许在各向同性宇宙学背景下实现张量传播速度$c_t$等于1。我们提出了一个暗能量模型,在该模型中,晚期宇宙加速发生在一个简单的k-本质拉格朗日类似的鬼凝聚与立方和四次Galileons在GLPV理论的框架。我们表明,各种各样的变化的暗能量状态方程$w_{\rm DE}$包括进入区域$w_{\rm DE}<-1$可以实现不违反条件的鬼和拉普拉斯不稳定性的情况下。由于存在一个二次k-本质拉格朗日量$X^2$,避免了对物质时代跟踪状态方程$w_{\rm DE}=-2$的逼近,这一方法不受观测数据的支持.研究了$c_t^2=1$模型中非相对论性物质扰动的演化,证明了分别与牛顿引力势和弱引力透镜势有关的两个量$μ$和$Σ$实际上是等价的,使得$μ\simeq Σ>1$ .对于其中的偏差$w_{\rm DE}$从$-1$是显着的情况下,在较晚的宇宙学时期,$μ$和$Σ$的值往往是较大的低红移。我们还发现我们的暗能量模型可以与Horndeski理论中由于大质量天体内部引力定律的修正而产生的偏差参数$α_{\rm H}$的界限相一致。
2018-05-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of dynamical trapped regions
IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe(基础物理宇宙研究所);SISSA, International School for Advanced Studies(高级研究国际学院);INFN Sezione di Trieste(的里雅斯特国家核物理研究所)
本研究通过数值演化含时Hayward几何上的标量扰动,发现动态弛豫的黑洞模拟体的晚期信号保留其内部动力学历史记忆,而非仅由最终构型决定。
2026-10-01 gr-qc
Constraints on the unified dark energy-dark matter model from latest observational data
本文利用182颗Ia型超新星(Sne Ia)的最新观测资料、ESSENCE Sne Ia型超新星资料、$z=0.35$与$z=1089$的距离比(退耦红移)、CMB位移参数和哈勃参数资料,对广义Chaubergin气体(GCG)进行了研究。我们的研究结果排除了标准的Chaubergin气体模型($α=1$)在99.7%的置信水平,但允许$λCDM$模型($α=0$)在68.3%的置信水平。在95.4%的置信水平下,我们获得了$w=-0.74_{-0.09}^{+0.10}$和$α=-0.14_{-0.19}^{+0.30}$。此外,我们发现从减速到加速的相变发生在红移$z_{q=0}\sim 0.78-0.89$在$1σ$的置信水平的GCG模型。
2007-03-24 astro-ph gr-qc hep-ph
The tension of space as dark energy: dynamics and phenomenology
Ramniranjan Jhunjhunwala College(拉姆尼兰詹·朱朱恩瓦拉学院);Indian Institute of Technology Jodhpur(印度理工学院乔德普尔分校)
本文提出一个现象学框架,将观测到的晚期暗能量部分解释为空间本身的内在张力。通过引入膜时空描述,展示均匀空间张力对引力场方程的贡献,并探讨隐藏的Abelian U(1)规范场和晚期隐藏对称破缺转变,生成非平凡方程状态。
2026-09-02 gr-qc hep-ph
Dynamical Emergence of Universal Horizons during the formation of Black Holes
基本偏好框架存在的动机范围从纯现象学到试图解决量子引力的不可重整化性、时间(和尺度)问题以及宇宙学常数问题。在许多显式结构中,如爱因斯坦-以太理论或引力以太理论、K-本质、Cuscuton理论、形状动力学或(不可投射的)Horava-Lifshitz引力,低能理论包含一种具有超光速或不可压缩激发的流体(定义了一个优选框架)。我们在这里研究的形成黑洞在这种流体的存在。特别是,我们专注于不可压缩极限的流体(或常平均曲率叶理)在一个渐近宇宙时空内的球形坍缩壳的时空。在这种情况下,忽略流体的反作用,我们可以分析地表明,在史瓦西半径的3/4内的观察者在坍缩一个阶段后,即使使用在首选帧中无限快速传播的信号,也不能向外部发送信号。这证实了以前在静态解中发现的宇宙视界的动态出现。我们认为这个宇宙视界应该被看作是经典时空的未来边界。
2014-07-09 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Phenomenology of renormalization group improved gravity from the kinematics of SPARC galaxies
本文首次按形态类型利用100个SPARC星系样本约束RGGR模型参数,发现其能一致拟合星系运动学、参数与重子质量近线性相关,并满足RAR和BTFR经验关系。
2024-08-01 astro-ph.GA gr-qc