Parameter constraints on Horndeski rotating black hole through quasiperiodic oscillations
本文通过对 Horndeski 旋转黑洞赤道面圆形轨道的小扰动分析，结合三个 QPO 事件的 MCMC 拟合，约束了黑洞质量、自旋及 Horndeski 毛发参数，得到比现有模型更严格的限制。
2025-08-19 gr-qc
Constraints on Horndeski Theory Using the Observations of Nordtvedt Effect, Shapiro Time Delay and Binary Pulsars
不同的引力理论不仅改变了引力波的偏振成分，而且影响了恒星的运动和通过引力辐射辐射出去的能量。这些方面在观测数据中留下了印记，这使得广义相对论及其替代品的测试成为可能。本文利用激光测月实验和Cassini卫星的时间延迟数据，计算了Nordtvedt效应和Shapiro时间延迟，以约束Horndeski理论。用Isaacson方法求出了有效应力-能量张量。计算了双星系统的引力波辐射，推导了椭圆轨道下双星系统周期的变化。这些结果可以用来设置约束Horndeski理论与观测的二进制系统，如PSR J1738+0333。Horndeski理论的一些子类，特别是那些满足引力波速度限制从GW 170817和GRB 170817 A已获得的限制。
2018-03-22 gr-qc
Shift-symmetric Horndeski gravity in the asymptotic-safety paradigm
Horndeski引力是动力学暗能量现象学模型的热门竞争者，因此受到观测约束。在这项工作中，我们问Horndeski引力是否可以不仅仅是一个唯象模型，而是成为一个基本理论，它延伸到高能量尺度，包括量子效应。我们发现，在渐近安全的范式，紫外线完成一类简单的模型Horndeski重力是可以实现的，但强烈的约束耦合的理论。这些限制与动态暗能量并不相容。此外，我们发现一个类似的结果，在有效场论的方法，这类模型的Horndeski引力：假设没有新的强耦合物理低于普朗克尺度下，量子引力波动迫使Horndeski耦合太小，实现动力学暗能量的解释。
2023-03-21 gr-qc hep-th
Mimicking dark matter in Horndeski gravity
自从Horndeski引力被重新发现以来，人们对它的性质进行了大量的探索，特别是在暗能量的背景下。然而，这个理论的一个部分，即包含爱因斯坦张量与标量场动力学项耦合的部分，在黑洞和中子星的构造中显示出一些令人惊讶的特征。受这些新结果的启发，我探索了Horndeski引力的这一部分可以在宇宙学水平上模拟冷暗物质的可能性，并解释了银河系旋转曲线的平坦化。我将证明，原则上，至少有两个标量场和一组最小的假设就可以实现这两个目标。
2017-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Can Horndeski Theory be recast using Teleparallel Gravity?
Horndeski引力是最普遍的标量张量理论，具有单个标量场，导致二阶场方程，并且在GW 170817之后它受到严格的约束。在本文中，我们研究类似的Horndeski的理论在teleparallel重力框架的重力是通过扭转，而不是曲率介导。我们表明，即使，许多条款是相同的曲率的情况下，我们有更丰富的现象，在telepareline设置，因为扭转张量的性质。此外，Teleparallel Horndenski包含标准Horndenski引力作为子情形，也包含许多过去考虑过的修改的Teleparallel理论，例如$f(T)$引力或Teleparallel暗能量。因此，由于拉格朗日量中出现了一个新的项，这个理论可以在没有宇宙学常数的情况下解释暗能量，可以描述幻影势垒的穿越，解释暴胀，也解决了$H_0$的张力，使其成为正确的引力修正理论的良好候选者。
2019-09-11 gr-qc
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
Marginalized Fisher Forecast for Horndeski Dark Energy Models
我们使用有效场论（EFT）的形式主义来预测Horndeski类的暗能量模型与未来的超新星和星系调查的约束。之前（Gleyzes { \it et al.}）通过固定所有其他参数，计算了对EFT暗能量参数的未边缘化约束（68\% CL误差$\sim 10^{-3}$ - $10^{-2}$）。我们扩展了以前的工作，允许所有的宇宙学参数和讨厌的参数变化和边缘化。我们发现，（i）对EFT暗能量参数的约束通常是恶化的边缘化后的几个因素，和（ii）对暗能量状态方程$w$的约束是不显着的EFT暗能量参数的影响。
2016-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improving data-driven model-independent reconstructions and updated constraints on dark energy models from Horndeski cosmology
鉴于宇宙学观测的统计性能，本文提出了一种改进的高斯重建的哈勃参数数据$H(z)$从宇宙计时器，超新星Ia型和集群星系在一个模型无关的方式，以便使用它们来研究新的约束Horndeski引力理论。首先，我们发现，用于校准万神殿超新星数据的先验显著影响重建，导致$H_0$值上的13 $σ$张力。其次，根据$χ^{2}$ -统计量，用芝加哥哈勃计划测得的$H_{0} $值校准的Pantheon数据进行的重建是最适合宇宙天文台观测和Galerkin数据集聚类的重建。最后，我们使用我们的重建$H(z)$施加模型独立的约束，在暗能量的情况下，从一般宇宙学可行的Horndeski模型，景观的精髓和K-本质，我们发现，K-本质类型的Horndeski模型可以重现重建的宇宙后期膨胀2 $σ$。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc
21-cm Brightness Temperature in a Unified-Dark-Sector Horndeski Theory
Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo（洛雷纳工程学院，圣保罗大学）；Physics Department, National Technical University of Athens（雅典国立技术大学物理系）；Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications and Remote Sensing, National Observatory of Athens（雅典国家天文台天文、天体物理、空间应用和遥感研究所）
该研究探究霍恩德斯基标量-张量理论下统一暗 sector 模型对 21cm 亮温度的影响，计算模型哈勃参数并绘制温度演化曲线，与 ΛCDM 范式对比以分析差异。
2026-08-27 gr-qc hep-th
Dark sector evolution in Horndeski models
我们使用状态方程（EoS）方法来研究Horndeski模型中暗区的演化，Horndeski模型是最一般的具有二阶运动方程的标量-张量理论。通过将暗区的影响纳入我们的代码EoS\_类，我们证明了数值稳定的形式主义和良好的协议与其他公开可用的代码的结果的一系列参数描述的函数的演变表征扰动Horndeski模型，$α_{\rm x}$，与${\rm x}=\{{\rm K}, {\rm B}, {\rm M}, {\rm T}\}$。在证明了在地平线以下的尺度上（$k\gtrsim 10^{-3}~{\rm Mpc}^{-1}$ at $z=0$）物质和暗扇区中的速度扰动相对于扰动状态方程中的密度扰动通常是次显性的，通过忽略描述其时间演化的方程中的时间导数，我们找到了暗扇区规范不变密度扰动$Δ_{\rm ds}$的吸引子解，如在公知的准静态近似中通常所做的那样。利用这一结果，我们提供了简化的状态方程函数的表达式：暗部熵扰动$w_{\rm ds}Γ_{\rm ds}$和各向异性应力$w_{\rm ds}Π_{\rm ds}$。由此，我们得到了一个增长因子方程的物质和暗部门，并能够捕捉到相关的物理几个可观的高精度。最后，我们提出了新的解析表达式为著名的修改后的重力唯象函数$μ$，$η$和$Σ$的一般Horndeski模型作为$α_{\rm x}$的功能。我们表明，在小规模上，他们再现表达在以…
2019-09-21 astro-ph.CO gr-qc
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
Phantom crossing dark energy in Horndeski's theory
$Λ$ CDM模型是一个非常成功的模型，它与宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声学振荡（BAO）和宇宙大尺度结构的观测结果是一致的。然而，最近有人指出，本地观测值与普朗克观测值之间的差异$H_0$的CMB。其中一个消除这种差异的方法是引入幻影暗能量来代替宇宙学常数。然而，幽灵暗能量经常受到不稳定性的影响。我们将研究克服幽灵暗能量困难的一般解决方案，并构造一些具有幽灵交叉并能与观测一致的特殊模型。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parameter Constraints on Traversable Wormholes within Beyond Horndeski Theories through Quasi-Periodic Oscillations
本研究在超越Horndeski理论框架下，通过分析微类星体和银河系中心的准周期振荡，约束了可穿越虫洞的喉部性质及引力参数，并利用MCMC方法确定了虫洞候选体的质量范围。
2024-03-13 gr-qc
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
Linear instability of hairy black holes in Horndeski theory
本研究聚焦Horndeski理论的一个子类及对应解析背景解，通过分析奇宇称引力微扰与二阶拉格朗日量，发现事件视界邻域存在内生于拉格朗日量结构的不稳定性，可排除该模型的特定几何结构，为后续相关研究提供参考。
2024-07-14 gr-qc
The effective field theory of inflation/dark energy and the Horndeski theory
宇宙学扰动的有效场论（EFT）是处理暴胀和暗能量的低能自由度的有用框架。本文从酉规范中最一般的作用量出发，对修正引力理论的EFT进行了综述，其中包括Arnowitt-Deser-Misner（ADM）形式中出现的时滞函数和三维几何标量。将扰动的作用量展开到二阶，并施加消除二阶以上空间导数的条件，得到了曲率扰动和单标量自由度引力波的拉格朗日量.由此产生的二阶拉格朗日用于计算在通货膨胀过程中产生的标量和张量功率谱。我们还表明，最一般的标量张量理论与二阶运动方程-Horndeski理论-属于我们的一般EFT框架的行动，并在Horndeski理论的背景运动方程可以方便地表示在三个EFT参数。最后，我们研究了基于Horndeski理论的暗能量模型的物质密度扰动方程和有效引力耦合，以使模型与大尺度结构和弱透镜效应的观测相对应。
2014-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Horndeski dark matter and beyond
从Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi作用量出发，导出了在标量扇区内的内移和$\mathbb{Z}_2$镜像对称下不变的最一般有效理论.与人们可能认为的相反，这个模型提出了一个暗物质跟踪器之前的暗能量统治。我们表明，在一个空的宇宙和线性秩序的微扰，标量模式集群在完全相同的方式作为标准的非相对论性冷暗物质。这也适用于引力波的传播速度等于光速的理论的子部分，与最近的多信使观测一致。然而，包含标准模型粒子引入了引力标量模式与重子的非平凡耦合，修改了它们的聚集特性。我们认为，没有安排的模型参数可以减少额外的标量精确地表现为冷暗物质。
2018-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General constraints on Horndeski wormhole throats
在这项工作中，我们考虑了完整的Horndeski拉格朗日适用于虫洞几何形状，并提出了完整的引力场方程。我们分析了一般的限制所施加的条件在虫洞的喉咙，并考虑了大量的特定子类的Horndeski拉格朗日，即，quintessence/幻影领域，$k$的本质，标量张量理论，协变伽利略，非最小动力学耦合，动力学重力编织，和标量张量表示的高斯-邦纳耦合，等等。在这项工作中分析的通用约束作为在文献中获得的主要解决方案的一致性检查，并绘制出新的研究途径，在考虑应用的特定子类的Horndeski理论虫洞物理。
2020-06-26 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Generalized framework for testing gravity with gravitational-wave propagation. II. Constraints on Horndeski theory
引力波（GW）在宇宙学距离内传播时，一般会受到引力理论修正的影响。我们在宇宙学尺度上对Horndeski理论进行了数值分析，以模型独立的方式用GW观测来约束Horndeski理论。我们制定了一个参数化的数值模拟的基础上的Monte Carlo方法，并获得的模型，同意宇宙加速膨胀的哈勃参数的观测误差内的分类。因此，我们发现，一大群的模型在Horndeski理论，模仿宇宙膨胀的$Λ$ CDM模型可以排除在同时检测的GW和它的电磁瞬态对应。基于我们的结果和对GW170817和GRB 170817 A的最新探测，我们得出结论：Horndeski理论的子类包括任意函数$G_4$和$G_5$，如果不进行微调，很难解释宇宙加速膨胀。
2018-05-25 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmological Constraints on Horndeski Gravity in Light of GW170817
GW 170817的电磁对应物的发现严重限制了张量模式的传播速度，消除了Horndeski理论的大模型空间。我们使用的宇宙微波背景数据从普朗克和联合分析的BICEP 2/凯克阵列和普朗克，星系聚类数据从SDSS LRG调查，BOSS重子声学振荡数据，和红移空间畸变测量其余的Horndeski参数的限制。我们将Horndeski参数演化为幂律，其中振幅和幂律指数都是自由的。我们发现，在引力波的宇宙学传播中，哈勃摩擦项的现今系数的95%CL上限为2.38，而广义相对论在任何时候都给出2。而增强的摩擦抑制的原始B-模式功率谱在$\ell < 10$的再电离颠簸的幅度，我们的结果限制的抑制小于0.8%。这种约束主要是由于标量集成的萨克斯-沃尔夫效应的温度波动在低多极。
2019-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Horndeski in motion
本文在shift-symmetric Horndeski理论中研究了各向异性宇宙学，揭示了标量场空间梯度导致的Bianchi I型宇宙学，并详细分析了Kinetic Gravity Braiding作为运动暗能量模型对大尺度暗流及CMB偶极矩和四极矩的影响。
2025-08-12 astro-ph.CO 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
Primordial black hole dark matter from ultra-slow-roll inflation in Horndeski gravity
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；University of Patras（帕特雷大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Universidad Católica del Norte（北天主教大学）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
本文研究了Horndeski引力中超慢-roll膨胀机制，通过增强小尺度曲率扰动产生大量原初黑洞，其质量可解释暗物质的大部分丰度。
2026-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Strong Gravitational Lensing in Horndeski theory
本文构建了光速传播Horndeski理论中引力透镜的一般形式，推导了Jacobi矩阵方程，推广了透镜定理，并得出不同理论子类在强透镜效应下与广义相对论行为一致的约束条件。
2023-07-07 gr-qc
Gravitational odd-parity perturbation of a Horndeski hairy black hole: quasinormal mode and parameter constraint
针对Horndeski有毛黑洞，提出新辅助场与乌龟坐标改进奇宇称微扰方程，计算其拟正规模式并验证稳定性，发现与广义相对论的差异及毛发参数误差特性，为引力波检验无毛定理提供支撑。
2025-02-16 gr-qc
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
Signatures of Horndeski gravity on the Dark Matter Bispectrum
我们提出了一个详细的研究一般的Horn-deski类模型的二阶物质微扰。作为具有二阶运动方程的最一般的标量张量理论，它包括许多已知的引力和暗能量理论以及作为特定情况的宇宙学常数的广义相对论。这使我们能够估计的主导秩序的暗物质双谱产生的引力不稳定性在后期。我们参数化Bellini和Sawicki（2014）提出的一阶和二阶运动方程的演化，其中理论的自由函数假设与暗能量密度成正比。我们表明，这是不自然的，有大的10%（1%）的偏差的双谱引入更大的~ 30%（~ 5%）的偏差的线性增长率。考虑到测量的线性增长率有更高的信号噪声比双谱测量，这表明，Horndeski模型再现的膨胀历史和线性增长率的预测GR的暗物质双谱内核可以有效地模拟为标准的GR之一。另一方面，不能用偏差来解释的大的双谱偏差的观测将意味着扰动的演化与GR预测的演化强烈不同，或者引力理论是外来的（例如，打破弱等效原理）和/或微调。
2015-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Energy after GW170817 and GRB170817A
对GW 170817及其电磁对应物的观测意味着引力波以光速传播，偏差小于几个$\times 10^{-15}$。我们讨论了暗能量和修正重力模型的实验结果的后果，其特征在于一个单一的标量自由度。为了避免调谐，引力波的速度必须不受影响，不仅对于我们特定的宇宙学解，而且对于通过稍微改变物质丰度而获得的邻近解。要做到这一点，各种算子的系数必须满足精确的关系，我们在暗能量的有效场论和协变场论中都讨论过这种关系，对于霍恩代斯基来说，它超越了霍恩代斯基和简并高阶理论。简化是戏剧性的：在Horndeski理论之外的三个描述四次和五次的函数中，只有一个保留下来，并简化为Horndeski理论的Ricci标量的标准共形耦合。我们表明，推导出的运营商之间的关系不引入进一步调整的模型，因为它们是稳定的量子校正。
2018-06-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bigravity and Horndeski gravity connected by a disformal coupling
在本文中，我们研究了一个非常特殊的限制，我们只集中在一个自由度的质量引力子的双引力理论。我们在宇宙学的背景下分析了该模型，并证明了该模型可以作为动力系统的吸引子引起晚时间宇宙加速。然而，由于张量扰动的观测约束是严格的，从而引起大的微调。
2019-01-10 gr-qc
Cosmological constraints and standard sirens forecasts for non-dynamical dark energy in Horndeski gravity
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）；Instituto Universitario de Física Fundamental y Matemáticas (IUFFyM)（基础物理与数学大学研究所）；Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；Università di Salerno（萨莱诺大学）
研究扩展Cuscuton模型的非动力学暗能量，用当前探针约束其四个基准子模型，预测第三代标准汽笛能大幅提升约束精度，为超越ΛCDM的暗能量提供互补检验。
2026-08-06 astro-ph.CO gr-qc
Mapping Poincaré gauge cosmology to Horndeski theory for emergent dark energy
十参数的二次庞加莱引力规范理论是广义相对论的一个合理替代。我们表明，丰富的背景宇宙学的规范理论所描述的非规范双标量张量理论在约旦框架：“度量类比”。这为更广泛的社区今后的调查提供了一个统一的框架。对于许多参数选择，非规范项简化为$\smash{\sqrt{|X^{ϕϕ}|}}$形式的Cuscuton域。Einstein-Cartan-Kibble-Sciama理论映射到纯二次Cuscuton，而远程平行理论映射到Einstein-Hilbert拉格朗日。我们将度量类比应用于庞加莱规范理论的新的幺正和幂次计数可重整的情形。这些理论支持一致的$Λ$ CDM背景宇宙学的一个可选的，有效的暗辐射组件，我们解释了这种行为的一个停滞的Cuscuton。我们还从其中的一种情况中得到了两种暗能量解：一种是从一个大小被屏蔽的负裸宇宙学常数加速膨胀，另一种是在$Λ$ CDM中涌现出的暗能量来代替消失的裸宇宙学常数.
2020-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Most general cubic-order Horndeski Lagrangian allowing for scaling solutions and the application to dark energy
在一个标量场$ϕ$耦合到非相对论性物质与场相关耦合$Q(ϕ)$的三阶Horndeski理论中，我们得到了最一般的拉格朗日具有各向同性和均匀宇宙学背景上的标度解。对于常数$Q$，包括耦合消失的情况，相应的拉格朗日简化为形式$L=Xg_2(Y)-g_3(Y)\square ϕ$，其中$X=-\partial_μϕ\partial^μϕ/2$和$g_2, g_3$是$Y=Xe^{λϕ}$的任意函数，其中$λ$为常数。我们得到了定常$Q$的标度拉格朗日量的不动点，并证明了对于含有$Y$的逆幂律函数的立方耦合$g_3(Y)$，存在$ϕ$ -物质支配历元（$ϕ$ MDE）.不动点附近的稳定性分析表明，在$ϕ$ MDE之后可以有一个稳定的临界点，负责宇宙加速。我们提出了一个具体的暗能量模型，允许这样的宇宙序列，并表明，鬼和拉普拉斯不稳定性可以避免，即使在立方耦合的存在。
2018-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring cosmological imprints of phantom crossing with dynamical dark energy in Horndeski gravity
本文在 Horndeski 引力中构建含非最小耦合的动力学暗能量模型，实现无不稳定的幻影跨越与高红移负密度，并利用多类观测数据进行 MCMC 检验。
2025-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy in Horndeski theories after GW170817: A review
中子星并合产生的引力波事件GW 170817与电磁波事件一起表明，对于红移$z<0.009$，引力波$c_t$的速度非常接近光速。这对在修正引力理论框架下构建的暗能量模型提出了严格的限制。我们回顾了标量-张量理论中的晚期宇宙加速模型，特别关注暗能量状态方程的演化和与宇宙增长历史相关的观测量。我们提供了一个规范准备制定的标量扰动充分Horndeski理论和估计与大尺度结构的演变，宇宙微波背景，和弱透镜采用所谓的准静态近似的模式深处的声音视界。根据$c_t$最近的观测界，我们还根据不同的结构形成模式将幸存的暗能量模型分为四类，并讨论了如何在观测上将它们彼此区分开来。特别是，标量场$ϕ$与形式为$G_4(ϕ) R$的Ricci标量$R$耦合的非极小耦合理论，包括$f(R)$引力，不仅可以从宇宙膨胀和增长历史中严格约束，而且可以从屏蔽引力耦合的变化中严格约束。积分萨克斯-沃尔夫信号与星系分布的互相关可以是一个关键的可观察到的放置边界的相对比率的立方伽利略密度总暗能量密度。引力波天文学的曙光将打开一个新的窗口，通过修正的张量微扰光度距离来进一步约束非最小耦合理论。
2019-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology after Phantom Crossing by Horndeski Gravity
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
该研究探讨了Horndeski引力中宇宙膨胀横越幽灵态后的引力影响，分析了不同路径对暗能量方程状态行为的 implications。
2025-12-08 astro-ph.CO gr-qc
Positivity bounds on reconstructed Horndeski models
正性边界提供了量子场论存在一致UV完备的条件。我们研究它们的应用Horndeski引力模型重建的有效场论（EFT）的暗能量。这使我们能够评估是否特定的现象学参数化的EFT功能重建理论，尊重或违反的积极性界限。我们发现，通常采用的EFT参数化，投在暗能量密度或幂律的标度因子，只满足正界的非平凡区域的参数空间。然后，我们检查参数化的固有稳定的EFT基础上，构造，以避免梯度和鬼不稳定性默认情况下。与此形成鲜明对比的是，在此基础上的积极性界限要么只提供约束的先验不切实际的区域的参数空间或不提供任何约束的参数值。正界的标准EFT函数的共同参数化的应用，因此可以导致人为的结论，可行的Horndeski修改的重力区域是高度约束的。我们的研究结果提供了一个强大的动机，除了默认避免理论不稳定性，而不是采用参数化的固有稳定的EFT基础时，测试暗能量和修改后的重力模型与即将到来的宇宙学调查数据。
2020-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Luminal Scalar-Tensor theories for a not so dark Dark Energy
本文证明在DHOST等标量-张量引力理论中，通过暗能量标量与光子的最多5个自洽耦合，可在广泛情形下使引力波速度等于光速，并找到一种在任何宇宙学背景下抑制引力波衰变为暗能量的光速Beyond Horndeski理论。
2025-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagation of tensor perturbation in Horndeski-like gravity
本文探讨了配备两个dilaton场的Horndeski Lagrangian，通过研究张量扰动评估模型在引力波速度约束下的表现，结果表明该模型与观测约束一致。
2025-05-02 gr-qc hep-th
Horndeski: beyond, or not beyond?
确定最普遍、最一致的引力标量张量理论对于建立暴胀和暗能量模型很重要。在这项工作中，我们调查的自由度的理论中存在的超越Horndeski的数量。我们讨论了如何从常数标量场超曲面的外曲率出发来构造该理论，并找到了一个简单的作用量表达式，该表达式保证了避免Ostrogradsky不稳定性所必需的主约束的存在.我们的分析是完全规范不变的。然而，我们确认，混合在一起超越Horndeski与不同的顺序Horndeski，阻碍建设这一主要的约束。相反，当混合是在相同顺序的动作之间时，理论可以通过广义非形式变换映射到Horndeski。然而，这种映射是不可能的超越Horndeski单独，因为我们发现，该理论是不变的，在这样的变换。出现的画面是，在Horndeski之外是一个健康但孤立的理论：与Horndeski结合，它要么成为Horndeski，要么可能传播一个幽灵。
2016-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mimicking dark matter and dark energy in a mimetic model compatible with GW170817
最近对引力波事件GW 170817和它的电磁对应物GRB 170817 A的观测表明，引力波的速度偏离光速不到$10^{15}$的一部分。因此，广义相对论的许多扩展不可避免地被排除了。其中，我们发现最相关的部门Horndeski重力。在其最初的表述中，拟态引力能够模仿宇宙学的暗物质，具有以光速精确传播的张量扰动，但具有消失的标量扰动，如果我们将拟态引力与Horndeski引力结合起来，这个事实仍然存在。在这项工作中，我们表明，实施模拟重力行动与高阶项，打破Horndeski结构产生的宇宙模型，满足约束的引力波的速度和模仿暗能量和暗物质与非零的声速。通过这种方式，我们能够在不引入粒子冷暗物质的情况下再现$Λ$ CDM宇宙学模型。
2018-10-01 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
Semi-dynamical perturbations of unified dark energy
一大类修正的引力和暗能量模型的线性宇宙学扰动可以统一在宇宙加速的有效场论中，包括霍恩代斯基标量张量理论和更高的理论。这种形式主义所固有的完全可用的模型空间不能仅受准静态小尺度制度中的测量的约束。为了便于分析的修改从和谐模型超出这个限制，我们引入了半动力学的治疗外推的扰动的演变在枢轴尺度的选择。在小尺度下，对于Horndeski理论，由此产生的修改恢复了准静态近似，但在哈勃尺度附近对其进行了修正。对于超越Horndeski引力的模型，我们发现，即使在小尺度极限下，空间度规势的速度场和时间导数一般也不能忽略。我们测试的半动力近似对线性扰动的范围内的暗能量和修改后的重力模型，发现两者之间的良好协议。
2015-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting dark sector from Horndeski theories and beyond: Mapping fields and fluids
本研究拓展了Horndeski引力下的暗能量-暗物质相互作用分析，提出含动能项依赖的两类耦合模型，建立了特定形式下的场-流体映射，发现纯动能相互作用可显著改变宇宙演化，且场-动能耦合会产生非零引力滑移参数和动量交换。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Linear and nonlinear clusterings of Horndeski-inspired dark energy models with fast transition
本文通过推广的球坍缩形式分析受Horndeski启发的快速转变暗能量模型，发现冻结模型在z≈0.6时影响最显著，可降低σ_8约8%以缓解张力，并改变非线性功率谱特征。
2024-11-09 astro-ph.CO gr-qc
Horndeski/Galileon in High Energy Collisions
Horndeski/Galileons可以看作是广义相对论在高能区的适当推广。因此，人们可以在碰撞实验中寻找伽利略子相互作用的表现。在本文中，我们给出了支持这一论点的论据。由于伽利略子标量场不通过标准模型相互作用与物质相互作用，本文讨论了伽利略子对粒子碰撞产生影响的机制。我们给出的理由，缩小整个类的Horndeski/Galileons模型到一个特定的术语-约翰长期从Fab Four子类-对于这个特定的问题。我们能够建立对模型耦合常数的约束。
2016-10-17 gr-qc hep-th
Is the Effective Field Theory of Dark Energy Effective?
宇宙加速的有效场论系统化了可能的作用，解释了暗能量和引力的变化。而不是作出依赖于模型的假设，它包括所有的条款，受到所需的对称性，与四（七）的时间函数的系数。这些分别对应于Horndeski和一般超越Horndeski类的理论。我们解决的问题，这种一般的系统化是否实际上是有效的，即有用的宇宙加速的性质时，与宇宙学数据相比。答案是否定的和肯定的：{ \it自由函数没有简单的时间依赖性} --文献中假设的形式拟合较差，但可以推导出早期和晚期时间限制的一些一般特征。例如，我们证明了在Horndeski理论的de Sitter极限下，引力滑移必须恢复到广义相对论，以及为什么它不能更普遍地恢复到广义相对论。我们还阐明了张量和标量扇区之间的关系，以及它与观测的重要关系;在真正意义上，膨胀历史$H(z)$或暗能量状态方程$w(z)$是$1/5$或更少的函数信息！此外，我们还讨论了德西特，Horndeski，和解耦限制的理论，利用戈德斯通技术。
2015-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Large-scale structure in mimetic Horndeski gravity
在本文中，我们建议使用模拟Horndeski模型作为暗宇宙的模型。冷暗物质（CDM）和暗能量（DE）现象都可以用一个单一的分量--模拟场来描述。在线性理论中，我们证明了这个组件有效地表现得像一个完美的流体与零声速和集群的所有尺度。对于更简单的模拟立方Horndeski模型，如果背景膨胀历史被选择为与完美流体DE（PFDE）相同，则模拟模型预测与声速为零的PFDE模型相同的牛顿势的功率谱。特别地，如果背景被选择为与LCDM的背景相同，则在这种情况下，在模拟模型中的牛顿势的功率谱也变得与线性尺度上的LCDM中的功率谱不可区分。在非绝热扰动的情况下，可能会得到不同的结论。我们还讨论了可扩展性，使用功率谱测量LCDM N体模拟作为未来观测的代理，这些模仿模型和其他流行的DE模型之间。例如，我们发现，如果背景具有等于-0.95的状态方程，则我们将能够区分具有单位声速的模拟模型和PFDE模型。另一方面，对于LCDM模型，很难进行这种区分。
2018-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Forecasts for Low Spin Black Hole Spectroscopy in Horndeski Gravity
通过对扰动黑洞产生的引力波的观测，探讨了利用黑洞光谱学来约束Horndeski引力参数的前景。本文研究了Horndeski引力场中无毛黑洞在衰荡过程中发射的引力波，揭示了在广义相对论和Horndeski理论中这类发射的性质差异.特别地，与标量场谱相关的准简正模频率可以出现在所发射的引力辐射中。分析表达式的误差估计的黑洞和Horndeski参数计算使用Fisher矩阵的方法，与“有效质量”的Horndeski标量场的顺序$\sim 10^{-17}$ eV $c^{-2}$或更严格的限制被证明是可以实现的，在某些情况下。估计所需的最小信号噪声比观察这样的信号。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Scalar particle production in a simple Horndeski theory
在空间均匀、各向同性的宇宙背景下，研究了通过与几何非极小耦合的标量场的标量粒子产生。在本文中，为了研究在解析解的情况下粒子产生随时间的演化，我们专注于一个简单的Horndeski理论。我们首先假设宇宙是由一个标量场支配的，并推导出能量守恒条件。然后从热力学的观点，将标量场能量动量张量的宏观不守恒解释为标量粒子的不可逆产生。在此基础上，我们得到了标量粒子产生率和相应的熵。最后，由于宇宙一般可以被看作是一个满足热力学热力学定律的封闭系统，我们自然会对它施加一些热力学约束，宇宙的热力学性质可以为简单的Horndeski理论提供额外的约束。
2018-01-02 gr-qc hep-th
Propagation of scalar and tensor gravitational waves in Horndeski theory
针对几何光学近似在波长接近背景曲率半径时精度降低的问题，本文提出Horndeski理论中引力波几何光学展开的高阶修正公式，推导振幅演化方程，还为广义布兰斯-迪克理论给出有效度规描述。
2023-03-04 astro-ph.CO gr-qc
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
The general form of the coupled Horndeski Lagrangian that allows cosmological scaling solutions
本文考虑与物质耦合的一般标量场Horndeski拉格朗日量。在这类模型中，我们提出了两个结果，是独立的特定形式的模型。首先，我们证明了在弗里德曼-罗伯逊-沃克度规中，Horndeski拉格朗日量与标量场的压力重合。其次，我们采用以前的结果，以确定最一般的形式的拉格朗日，允许宇宙尺度的解决方案，即解决方案的物质场密度和状态方程的比例保持不变。这类标度解可能有助于解决符合问题，因为在这种情况下，目前观察到的物质与暗能量的比率不取决于初始条件，而是取决于理论参数。
2015-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
