The accelerated scaling attractor solution of the interacting agegraphic dark energy in Brans-Dicke theory
本文研究了Brans-Dicke理论中的相互作用年龄暗能量,提出了一系列新的暗扇形耦合的一般形式。作为例子,我们选择了三种情况下,涉及一个线性相互作用形式(模型I)和两个非线性相互作用形式(模型II和模型III)。我们的结论表明,这些模型中确实存在加速标度吸引子解。我们还发现,这些相互作用的年龄暗能量模式与观测数据是一致的。这些模型的不同之处在于,非线性相互作用形式比线性相互作用形式更接近于标准$Λ$ CDM模型的演化。我们的工作意味着非线性相互作用形式应该受到更多的关注。
2012-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Quintessential α-attractors, updated
Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford(斯坦福莱因韦伯理论物理研究所);Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院)
本文更新经典α吸引子模型,使其单一场可描述暴胀与演化暗能量,适配暗辐射约束与ACT偏好的高ns值,还研究了适配DESI DR2的幻影假象型模型。
2026-08-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
An attractor for dark matter structures
对暗物质结构的宇宙学模拟已经确定了一组普遍的轮廓,在非宇宙学模拟中也看到了类似的特征。因此,人们推测这些无碰撞系统的轮廓是否与吸积和合并历史有关,或者是否存在暗物质系统的吸引子。在这里,我们确定了这样一个1维吸引子在3维空间跨越的2径向斜率的密度和速度色散,和速度各向异性。该吸引子有效地从Jeans方程中去除了一个自由度。这也使我们能够推测一个新的流体解释的金斯方程,与一个有效的多变指数之间的暗物质粒子的1/2和3/4。如果这种吸引子的解决方案适用于其他无碰撞结构,那么它可能持有的关键,打破质量各向异性简并,目前阻止我们测量矮星系的质量分布唯一。
2010-05-10 astro-ph.CO
Late-time acceleration and structure formation in interacting $α$-attractor dark energy models
SR University(SR大学);Birla Institute of Technology and Science, Pilani, Hyderabad Campus(比拉理工学院皮拉尼校区海德拉巴分校)
相互作用α-吸引子暗能量模型通过调整物质扰动增长速率,提供更符合结构形成数据的宇宙演化方案。
2025-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-oscillating Early Dark Energy and Quintessence from Alpha-Attractors
本文提出一种基于alpha吸引子动力学极点的非振荡标量场模型,无需额外微调即可同时解释早期暗能量与晚期暗能量,且因衰减更快而与观测更吻合。
2024-01-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superheavy scalar dark matter from gravitational particle production in $α$-attractor models of inflation
研究了在$α$ -吸引子暴胀的背景下,标量旁观者场中引力粒子的产生现象。假设标量有一个最小的耦合到重力,我们计算的丰富的引力产生的粒子作为观众的质量$m_χ$和暴胀子的$α$参数的函数。如果旁观者是稳定的,并且足够弱的耦合,使得它在重新加热后不会热化,那么自旋为0的粒子群被预测会在今天的宇宙中生存,为暗物质提供候选者。暗物质空间分布的不均匀性对应于等曲率分量,这可以通过测量宇宙微波背景各向异性来探测。我们计算了暗物质-光子等曲率功率谱,并与Planck给出的功率谱上限进行了比较,由此推断出了对$m_χ$和$α$的限制.如果纯量旁观者构成了今天所有的暗物质,那么对于$α= 10$和$T_\text{RH} = 10^4 \ \mathrm{GeV}$,我们可以得到$m_χ> 1.8 \times 10^{13} \ \mathrm{GeV} \approx 1.2 \, m_ϕ$,其中$m_ϕ$是暴胀子的质量。
2021-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Dark Matter Production in Supergravity $α$-Attractor Inflation
该研究在超引力 $α$-吸引子暴胀框架下数值分析暗物质的引力产生,考察质量与模型参数影响,并给出充分产生所需的再加热温度范围。
2024-12-08 astro-ph.CO hep-ph
An Attractive Proposal for Resolving the Hubble Tension: Dynamical Attractors that Unify Early and Late Dark Energy
针对早期暗能量需精细调节初始条件的问题,本文提出以动力学鞍点和晚期吸引子统一早期与晚期暗能量的单标量框架,并通过基准模型揭示其与宇宙学数据的冲突及建模启示。
2024-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Attractor behaviour in ELKO cosmology
我们研究的动力学ELKO的背景下,我们的宇宙的加速阶段。为了避免与初始条件相关的微调问题,需要动力学方程导致早期吸引子。在早期的工作中,它表明,包含ELKO场的动力学方程不会导致早期稳定的不动点。在这项工作中,使用重新定义的变量,我们表明,ELKO宇宙学承认早期稳定的不动点。更有趣的是,我们表明,ELKO宇宙学承认两套吸引子点对应于慢卷和快卷通货膨胀。快速膨胀吸引子点是ELKO的独特之处,因为它与势的形式无关。我们还讨论了这两组吸引子点的相互作用项的合理选择和对耦合常数的约束。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
$α$-Attractors: Planck, LHC and Dark Energy
我们发展了暴胀和暗能量的四参数超引力模型,约束使得${δρ\over ρ}$,$n_s$和宇宙学常数$Λ$取它们已知的可观测值,但其中引力子的质量$m_{3/2}$和张量标量比$r$是自由参数。我们专注于广义宇宙学$α$吸引子模型,对数Kahler势,幂零Goldstino和自发破缺的超对称性de Sitter最小值。B模式的未来数据将指定参数$α$,测量Kahler流形的几何形状。这些模型通过不完全抵消普适的正戈德斯坦子和负引力子的贡献,支持了暗能量的弦景观概念。在我们的模型中,超对称破缺M的尺度与引力子的质量有关,是一个可控的参数,与暴胀尺度无关,它将受到LHC数据和未来对撞机能量前沿实验的约束。
2015-07-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
An Interacting Dark Energy Model with Nonminimal Derivative Coupling
我们研究了一个推广的引力理论的宇宙动力学,该理论认为引力与暗能量分量的导数是非极小耦合的,并且在暗能量和暗物质之间存在唯象的相互作用.根据暗区之间能量流动的方向,现象学相互作用得到两个不同的符号。我们证明了这一特征影响吸引子解的存在性、扰动增长率和解的稳定性。通过考虑指数势作为标量场的自相互作用势,我们得到了加速标度解,这些解是吸引子,并且有可能减轻重合问题。当能量从暗物质转移到暗能量时,在不存在非最小导数耦合的情况下,幻影场不存在吸引子解,而当考虑幻影场的显式非最小导数耦合时,我们证明了吸引子解的存在.我们详细地讨论了这种设置中的宇宙学扰动,以表明在唯象相互作用下,扰动可以比最小情况增长得更快。{ \bf Keywords}:动力系统暗能量;暗物质;非最小导数耦合,状态发现者诊断,宇宙学扰动。
2016-05-17 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian evidence for $α$-attractor dark energy models
具有跟踪器特性的暗能量模型由于初始条件的大范围导致暗能量密度参数的当前值而受到关注。这些模型的一个很好的动机家庭是所谓的$α$ -吸引子,它显示了宇宙学常数的后期行为。在本文中,我们进行了各种$α$ -吸引子的潜力与非平坦的$Λ$ CDM模型相比,模型选择分析。具体来说,我们计算L模型,振荡跟踪模型,躺椅模型和Starobinsky模型的贝叶斯因子,同时考虑非平坦的$Λ$ CDM作为基础模型。每个模型都通过贝叶斯分析进行了测试,使用与当前加速膨胀相关的观测结果:我们采用了最新的SNe Ia数据,结合宇宙时钟,最新BOSS发布的BAO数据和普朗克压缩2018数据。通过贝叶斯证据分析,进一步比较每个模型的马尔可夫链。从后者,我们得出结论,振荡跟踪模型是首选的数据(即使弱)在非平坦的$Λ$ CDM模型。我们的研究结果还表明,在L-模型是最不喜欢的版本的$α$ -吸引模型考虑。
2019-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Fermion-Boson Stars as Attractors in Fuzzy Dark Matter and Ideal Gas Dynamics
针对模糊暗物质与理想气体耦合的演化系统,基于薛定谔-泊松-欧拉方程开展数值演化研究,发现演化形成的平衡核心为牛顿型费米子-玻色子星,其是暗物质与可见物质结构形成的吸引子解。
2025-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Interacting phantom dark energy: new accelerating scaling attractors
本文通过动力学系统分析研究相互作用的幻暗能量,发现新势能形式可产生全新的加速标度吸引子,使暗物质与暗能量共存,缓解宇宙巧合问题。
2025-07-10 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Stochastic gravitational wave background from early dark energy
本文研究了早期暗能量(EDE)模型通过标量场涨落共振放大和快子不稳定性产生随机引力波背景,利用3D晶格模拟计算其频谱,指出峰值在飞赫兹频段,并受宇宙微波背景观测约束。
2023-06-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fixed points in interacting dark energy models
研究了两个相互作用的暗能量模型的动力学行为。除了在指数势的非相互作用quintessence模型中发现的标度吸引子之外,在相互作用暗能量模型中也发现了新的加速标度吸引子。符合问题被简化为相互作用的暗能量模型中参数的选择。
2009-04-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy, $α$-attractors, and large-scale structure surveys
在过去的几年里,已经发现了一个大家族的宇宙吸引子模型,它可以成功地匹配最新的与暴胀相关的观测数据。这些模型中的许多也可以描述一个小的宇宙学常数$Λ$,它提供了宇宙学加速的现阶段的最自然的描述。本文研究了具有动力学暗能量的$α$ -吸引子模型,其中包含宇宙学常数$Λ$作为自由参数。主要是,$Λ> 0$模型收敛到渐近状态方程$w=-1$。然而,有一些模型与$w\neq -1$,这是兼容的,目前的观察。在最简单的$Λ= 0$模型中,有张量与标量之比$r=\frac{12α}{N^2}$和渐近状态方程$w=-1+\frac{2}{9α}$(通常与当前值不同)。例如,在具有$α= 7/3$的七盘M理论相关模型中,发现$r \sim 10^{-2}$,并且渐近状态方程是$w \sim -0.9$。未来的观测,包括大尺度结构调查以及B模式探测器将测试这些,以及这里提出的更一般的模型。我们还讨论了引力再加热模型的典型通货膨胀,并认为它的调查可能是有趣的,从暴胀宇宙学的角度来看。这样的模型需要更大数量的$e$ -折叠,因此预测的光谱指数$n_{s}$可以超过更传统的模型中的值约$0.006$。这表明了一种区分传统暴胀模型和典型暴胀模型的方法,即使它们预测的是$w = -1$。
2018-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phase-Space Analysis of Quadratic Dark Energy: Stable Attractors and Their Observational Signatures
Plasma Physics Research Center, Science and Research Branch, Islamic Azad University(伊斯兰阿扎德大学科学研究中心等离子体物理研究中心);School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究院天文学院)
本文研究了包含非线性项的二次暗能量模型的相空间动力学,通过相空间分析发现负η值驱动系统向稳定的 phantom 吸引子演化,而正η值对应不稳定排斥子,模型在不实际穿越 phantom 分界线的情况下提供了非穿越的替代方案,符合最近 DESI DR2 约束。
2026-06-28 astro-ph.CO
Quintom Dark Energy: Future Attractor and Phantom Crossing in Light of DESI DR2 Observation
Mahidol University(玛希隆大学);Midnapore College (Autonomous)(米德纳波尔学院(自治));Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)(里约热内卢州立大学);University of Oslo(奥斯陆大学)
研究双场Quintom暗能量模型(正则精质场+幻影场)的晚期宇宙动力学,通过动力系统分析发现幻影主导加速膨胀的稳定吸引子,结合DESI DR2等观测数据约束参数,模型支持动态暗能量且有效状态方程渐近穿越幻影分界线。
2026-06-08 astro-ph.CO gr-qc
Jointly modelling Cosmic Inflation and Dark Energy
经典暴胀利用一个单一的标量场来解释宇宙暴胀和暗能量的观测结果。建模典型的通货膨胀的要求和两个明确的成功模型的背景下,$α$吸引子和Palatini修改重力。
2021-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phantom cosmology with arbitrary potential: New accelerating scaling attractors
Presidency University(总统大学);Durban University of Technology(德班理工大学);Universidade do Algarve(阿尔加维大学);Universidade de Aveiro(阿威罗大学)
本文研究了任意势下幻影暗能量与暗物质耦合的加速标度解,发现其在恒定和可变耗散系数下均存在,为解决宇宙巧合问题提供了新途径。
2026-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Fast motions of galaxies in the Coma I cloud: a case of Dark Attractor?
我们注意到,附近的星系具有很高的负的奇特速度是非常不均匀地分布在天空中。这种各向异性的一部分是由“局部速度异常”引起的,即由附近星系远离局部虚空的整体运动引起的。但是,有一半的快速飞行物体位于一个小区域内,RA = [11.5h,13.0h],Dec = [+20 \circ,+40 \circ ],称为后发座I云。根据Makarov & Karachentsev(2011)的说法,这个复合体包含8个星系群,5个三胞胎,10对和83个单星系,总质量为4.7 \star 10^13 M \odot。我们利用后发座I区的122个已知距离和径向速度VLG < 3000 km/s的星系来绘制它们的哈勃关系。哈勃图显示了一个Z形的下降效应,其附近一侧的振幅为+200 km/s,背面为-700 km/s。这种现象可以理解为星系向一个质量为\sim 2 \star 10^14 M \odot的暗吸引子坠落,该吸引子距离我们15 Mpc。后发座和室女星系团之间存在的大空洞可能也影响了后发座I周围的哈勃流。
2011-09-13 astro-ph.CO
DESI and Gravitational Wave Constraints Challenge Quintessential α-Attractor Inflation
Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC(马德里自治大学-西班牙国家研究委员会理论物理研究所);Department of Physics and Astrophysics, Nagoya University(名古屋大学物理学与天体物理学系)
本文研究了α-吸引子本质膨胀模型,通过数值方法分析暗能量动态和原始引力波谱,发现引力波约束使模型预测的标量谱指数过小,从而被排除。
2026-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of Teleparallel Dark Energy
最近,Geng等人提出在远程平行引力的框架中允许quintessence和引力之间的非最小耦合,其动机是广义相对论(GR)框架中的类似耦合。他们发现,这种在遥平行引力框架下的非最小耦合精华具有更丰富的结构,并将其命名为“遥平行暗能量“。在目前的工作中,我们注意到,在平行暗能量和Elko旋量暗能量之间可能存在着一种深层次的未知联系。基于这一观察结果和前人对Elko旋量暗能量的研究结果,我们试图研究远平行暗能量的动力学。我们发现,只存在一些暗能量主导的de Sitter吸引子。不幸的是,即使我们允许远平行暗能量和物质之间可能的相互作用,也没有发现标度吸引子。然而,我们注意到,$w$在临界点与观测结果一致(特别是,$w=-1$独立于$ξ$的事实是一个很大的优势)。
2012-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of Scalar Field Dark Matter With a Cosh-like Potential
详细研究了由具有类双曲余弦势和一个宇宙学常数的标量场暗物质作为燃料的宇宙学模型的动力学行为。据透露,晚时间吸引子总是德西特解决方案,并且,取决于自由参数的值,标量场的振荡解决方案-模拟冷暗物质-调解之间的一些早期阶段(说,辐射主导的解决方案)和加速德西特吸引子。
2009-06-02 astro-ph.CO
Quintessential $α$-attractor inflation: forecasts for Stage IV galaxy surveys
$α$ -吸引子经典暴胀的单场模型提供了宇宙加速早期和晚期两个时期的统一图景,暴胀和暗能量都由一个单一的标量自由度描述,该自由度滚下一个失控的势。这些理论上动机良好的模型具有与现有宇宙学数据一致的独特观测预测。我们表明,下一代的大尺度结构调查,即使没有其他宇宙学数据集被认为是,将强烈约束这些模型的参数空间,并测试他们对标准的宇宙学模型和更传统的非典型的通货膨胀。特别是,我们期望$\mathcal{O}(10^{-5}\mathrm{-}10^{-4})$约束的暗能量状态方程及其时间导数,$w_0$和$w_a$的现值。我们还预测了一个以上的数量级更严格的约束的光谱指数的原始曲率扰动$n_s$相比,标准模型的期望。这表明了即将到来的大尺度结构的通货膨胀和那些旨在测量张量标量比$r$通过观测$B$模式极化的宇宙微波背景的探测器之间的强大的协同作用。
2021-03-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation, Open Universes, and Dark Energy
Département de Physique Théorique and Center for Astroparticle Physics, Université de Genève(日内瓦大学理论物理系与天体粒子物理中心);Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心);Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford(斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所);Cosmology, Gravity, and Astroparticle Physics Group, Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院宇宙理论物理中心宇宙、引力与天体粒子物理组)
该研究结合多类观测数据,分析空间曲率与动力学暗能量对谱指数的影响,发现扩展宇宙学模型可缓解观测数据与三类暴胀模型的张力,相关模型对未来巡天研究有重要意义。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamics of a scalar field, with a double exponential potential, interacting with dark matter
我们研究了暗物质与暗能量之间的相互作用,暗能量由具有双指数有效势的标量场描述。我们发现的条件下,这种标量场驱动的解决方案是一个晚时间吸引子。我们观察到一个现实的宇宙演化,其中包括辐射,物质和暗能量,分别占主导地位的顺序阶段。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
Quintessence scalar field and cosmological constant: Dynamics of a multi-component dark energy model
本文通过动力系统分析研究由精质标量场与宇宙学常数构成的多组分暗能量模型,识别不动点和晚期吸引子,并指出标量场的早期动力学贡献始于物质主导时代深处。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics of dark energy in scalar-torsion $f(T,ϕ)$ gravity
研究了作为暗能量模型的标量-扭转$f(T,ϕ)$引力的宇宙动力学,其中$T$是遥平行引力的扭转标量,$ϕ$是正则标量场.在这种情况下,我们关注的是与重力和指数势的非线性耦合的一类模型的现象学。我们得到了自治系统的临界点,以及每个临界点的稳定性条件和它们的宇宙学性质。特别地,我们证明了加速膨胀的新吸引子的存在,以及新的标度解,其中暗能量的能量密度作为背景流体密度标度,从而定义了所谓的标度辐射和标度物质时代.缩放的解决方案是鞍点,因此,系统退出这些解决方案的宇宙加速的当前时代,对吸引点描述的暗能量占主导地位的时代。
2021-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Minimal quartet-metric gravity: beyond LCDM per scalar graviton as the unified dark matter and dark energy
在最小四度规引力/系统引力的框架下,标量引力子/系统引力子被认为是普遍的暗成分,在不同的背景下补充表现为暗物质或暗能量。随后扩展到标准的ΛCDM模型的开发。本文提出了一种修正的宇宙晚期膨胀理论,即用一个标量主方程的吸引子定义一个有效的宇宙学常数来取代真实的宇宙学常数。讨论了宇宙学常数问题的一个新的部分解。
2016-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Early Dark Energy and Dark Photon Dark Matter from Waterfall Symmetry Breaking
本研究提出一种辐射主导时期发生瀑布对称性破缺的宇宙学模型,通过陈-西蒙斯相互作用产生暗光子,构建早期暗能量新场景并解释暗物质起源,可同时解决$H_0$张力与暗物质来源问题。
2023-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early dark energy and its interaction with dark matter
本文研究了一类早期暗能量模型,它在宇宙的早期具有大量的暗能量。在线性近似下,我们研究了早期暗能量涨落对结构生长和CMB功率谱的影响。进一步研究了早期暗能量与暗物质的相互作用对结构生长和CMB的影响。最后,通过对不同观测结果的分析,我们对早期的暗能量模型参数和暗扇区之间的耦合进行了约束。
2015-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonflat time-variable dark energy cosmology
将时变暗能量标量场$Φ$模型($Φ$ CDM)推广到非平坦空间.我们表明,即使在空间曲率占主导地位的时代的标量场的解决方案是一个依赖于时间的不动点或吸引子,标量场的能量密度的增长相对于空间曲率的能量密度。这是第一个在非平坦几何中物理上一致和完整的动态暗能量模型的例子。
2013-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early dark energy from massive neutrinos -- a natural resolution of the Hubble tension
如果暗能量的早期成分在物质辐射相等的时候变得活跃,那么哈勃的张力就可以得到显著的缓解。早期的暗能量模型存在一个巧合问题--物质辐射相等的物理学和早期的暗能量是完全不相关的,因此需要某种程度的微调才能使它们几乎同时发生。在本文中,我们提出了一个自然的解释这种巧合。如果早期的暗能量标量与中微子耦合,那么在中微子变得非相对论性的时候,它会收到大量的能量注入。这正是当它们的温度与它们的质量相当时,巧合的是,这发生在物质辐射相等的时候。因此,中微子退耦提供了一个自然的触发早期暗能量的位移场从它的最小值之前,物质辐射平等。我们讨论了这一建议的各个理论方面,潜在的观测签名,以及未来的研究方向。
2020-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy Properties in DBI Theory
弦论中的狄拉克-玻恩-因费尔德(DBI)作用量由于其相对论运动学性质,提供了几类新的超越本质的暗能量行为。我们约束自然的潜力和膜张力与宇宙学观测的参数,以及如何设计这些功能所需的扩展历史。我们扩大了吸引子的解决方案,包括新的方式获得宇宙学常数的行为,广义DBI理论的情况下,多膜。DBI吸引子的一个有趣的新颖特征是声速被驱动到零,不像quintessence那样是光速。
2009-12-04 astro-ph.CO hep-th
Accelerating scaling solutions from dark matter particle creation
Presidency University(普雷西登西大学);Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Durban University of Technology(德班理工大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Universidad Católica del Norte(北天主教学会大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Brainware University(布兰韦尔大学)
研究无压暗物质通过绝热粒子产生与重子流体相互作用的宇宙学动力学,发现仅当相互作用由暗物质密度控制且能量从暗物质流向第二流体时,才出现加速标度吸引子,无需暗能量。
2026-06-05 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Dark matter and the early Universe: a review
暗物质是目前宇宙学和粒子物理学中的一个突出问题。在这篇综述中,我们讨论了可能的解释暗物质和实验观测值,最终可以导致发现的暗物质及其性质,并证明早期宇宙的宇宙学性质和观测值之间的密切相互作用,用于约束暗物质模型的背景下,新的物理学超越标准模型。
2021-04-23 astro-ph.CO hep-ph
How early is early dark energy?
我们调查的约束早期暗能量(EDE)从宇宙微波背景(CMB)各向异性,考虑到从WMAP 9的数据结合最新的小尺度测量从南极望远镜(SPT)。对于一个恒定的EDE分数,我们提出了一个新的参数化少一个参数,但仍然足以提供类似的结果,以前在文献中研究。然而,我们分析的主要重点是比较一组新的不同的EDE参数化,揭示了CMB约束如何依赖于红移时期,在该时期暗能量是不可忽略的。我们发现,如果暗能量开始变得不可忽略,那么EDE的界限就会变得相当弱,如果EDE的开始发生在z < 100时,那么早期的暗能量分数Omega_e在2 sigma时会自由上升到约5%。当暗能量在最后一次散射时出现时,即使它的影响在之后关闭,也会得到大约1-2%的紧边界。我们发现,CMB主要限制了暗能量的存在,在其发射的时候,而随后的结构增长的EDE修改是不太重要的。
2013-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Cosmology in ghost-free bigravity theory with twin matter fluids: The origin of "dark matter"
本文基于无鬼双引力理论研究了Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空的动力学。假设耦合参数保证de Sitter空间和Minkowski时空的存在,我们发现具有“孪生”尘埃物质场的时空有两个稳定的吸引子:一个是de Sitter加速宇宙,另一个是物质支配宇宙.虽然有相当数量的初始数据导致de Sitter宇宙,但我们也发现了物质支配的宇宙或具有未来奇点的时空。宇宙无毛猜想并不完全成立,但加速膨胀可以自然发现。将$Λ$ -CDM模型作为吸引子得到。我们还表明,在弗里德曼方程中的暗物质成分,它起源于另一个孪生物质,可以比重子物质大5倍左右,通过选择适当的耦合常数。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The phase-space of generalized Gauss-Bonnet dark energy
由拉格朗日F(R,G)引入的广义Gauss-Bonnet理论被认为是解释暗能量的广义修正引力。G是Gauss-Bonnet不变量。对于这个模型,我们寻求的情况下,该理论的后期时间行为是de-Sitter时空。这是通过研究该理论的二维相空间,即R-H平面来完成的。通过得到de-Sitter时空是该理论稳定吸引子的条件,对该问题的几个方面进行了研究。它已被证明存在至少两类稳定的吸引子:F(R,G)的奇异性,以及在该模型中有一个临界曲线,而不是临界点的情况。在R-H平面上,该曲线为R=12H^2。讨论了几个例子,包括它们的数值计算。
2009-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of a Geometrically Realized Early Dark Energy Era on the Spectrum of Primordial Gravitational Waves
在这项工作中,我们调查的几何产生的早期暗能量时代的原始引力波的能谱的影响。早期的暗能量时代,我们选择它有一个恒定的状态方程参数$w$,是协同产生的适当的$f(R)$重力的存在下的物质和辐射完美的流体。正如我们所证明的,预测信号的$f(R)$原始引力波的能谱放大,可以检测到,对于各种再加热温度,特别是对于大的再加热温度。信号幅度取决于早期暗能量时代的持续时间和状态参数的暗能量方程的值,后者对放大的影响更为关键。具体地,当状态方程参数接近de Sitter值$w=-1$时,发生放大。关于早期的暗能量时代的持续时间,我们发现,最大的放大发生在早期的暗能量时代开始在温度$T=0.85\,$ eV,直到$T=7.8\,$ eV。此外,我们研究了一个类似的情况下,发生放大,早期的暗能量时代开始在$T=0.29\,$电子伏特,并持续到温度增加$ΔT\sim 1.7\,$电子伏特。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Non-thermal Dark Matter from Modified Early Matter Domination
在早期物质占主导地位的时期,热冻结或冻结可以产生正确的暗物质丰度为$\langle σ_{\rm ann} v \rangle_{\rm f} < 3 \times 10^{-26}$ cm $^3$ s $^{-1}$。在标准的场景中,一个表现得像物质的单一场驱动了早期的物质主导时代。然而,在现实模型中,这个时期可能涉及一个以上的领域。在本文中,我们研究的影响,这种修改的生产暗物质在早期的物质统治。我们表明,即使是一个次主导的第二场,衰减速度远远快于主导的,可以大大提高宇宙的温度在早期的物质占主导地位的阶段。这反过来又影响了暗物质通过冻结/冻结的生产,并打开了允许的参数空间,朝向显着更大的暗物质质量。因此,人们可以轻松地获得正确的遗迹丰度PeV规模的暗物质的再加热温度在10 GeV或以下。
2018-12-26 astro-ph.CO hep-ph
Inflaton-driven early dark energy
通过调整控制参数,我们考察了能使暴胀理论与现今的暗能量统一起来的质量变化中微子模型PRD 103,063540(2021)是否能用来产生早期的暗能量.该模型以如下方式工作。在大爆炸的早期阶段,被困在$ϕ= 0$的最小值中的暴胀子由于与中微子的相互作用而被抬升,并开始滚到有效势的简并最小值之一,过了一段时间,它被锚定在这个最小值,这反过来又随着时间的推移非常缓慢。相应地,由于这种动力学对称性破缺而产生的早期暗能量也随时间变化得非常缓慢。然而,在复合时期之前不久,对称性恢复,早期的暗能量消失。变质量中微子模型的一个典型问题是,由于中微子质量太小,它们很难提供所需的树能级早期暗能量。然而,在暴胀能量尺度为$1$ \,TeV量级的假设下,$ϕ$的量子涨落可以提供足够的早期暗能量。辐射以及热修正来自中微子部门不影响模型显着。至于重力引起的对有效势的修正,它们可以安全地忽略。
2021-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Ultralight dark photon as a model for early universe dark matter
暗光子是一个有质量的矢量场,它只与物理光子通过动力学混合相互作用。这种耦合被认为是弱的,因此暗光子在与基本粒子的过程中几乎不可观测,但可以作为暗物质粒子。我们认为,在非常早期的宇宙($z>3000$)这个矢量场可能有辐射状态方程($w=1/3$),但后来的行为作为冷暗物质($w=0$)。这可能会使宇宙早期的膨胀率略有变化,并使重子声学振荡(标准标尺)的声视界值减小。结果,在这个模型中的哈勃常数的值似乎比在标准的$Λ$ CDM模型中的大。特别是,只要有$m\sim 10^{-27}-10^{-25}$ eV量级的暗光子质量,就足以使哈勃常数的值与$H_0 = 73$ km $\cdot$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$拟合,从而解决哈勃张力。
2019-08-26 astro-ph.CO hep-ph
Dark Energy Scaling from Dark Matter to Acceleration
宇宙的暗区不需要完全分离为不同的暗物质和暗能量成分。我们考虑一个早期暗能量的模型,其中暗能量在早期的演化和扰动中都模仿了暗物质成分。正压以太暗能量的尺度是暗物质密度的一个固定的分数,可能大于1,并且在经历转变之前的早期具有消失的声速。这不仅给出了宇宙膨胀的特征,还给出了声速和不均匀性以及有效中微子种类的数量。模型参数描述了时间,转变的尖锐性,以及早期的相对丰度。与目前的数据比较后,我们发现可行的制度,其中的暗能量的行为像暗物质在早期:为过渡前重组的暗能量,暗物质的分数可以等于或超过1,而近重组的过渡的比例只能是百分之几。在跃迁之后,暗能量将分道扬镳,最终推动宇宙加速,并在这种情况下接近宇宙学常数。
2014-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter from Evaporating Primordial Black Holes in the Early Universe
本文研究早期宇宙中占主导的原初黑洞在核合成前蒸发产生暗物质的冻结机制,考虑两种形成机制下的连续质量谱,并给出该场景解释极早期暗物质产生的条件。
2024-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Early Dark Energy from the Axion Weak Gravity Conjecture
解决哈勃张力的一个流行的建议涉及暗能量的早期阶段,由具有周期性势的轴子场驱动。在本文中,我们认为,这些模型是严格限制的轴子弱引力猜想:对于典型的参数值,轴子衰减常数必须满足$f < 0.008 M_{\textrm{Pl}}$,这是小于轴子衰减常数出现在绝大多数早期的暗能量模型。我们讨论了可能的方法来逃避或放松这一约束,认为它的漏洞很小,难以线程。这表明,在量子引力的紫外完备理论中实现早期的暗能量模型可能是具有挑战性的。
2022-03-10 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hot New Early Dark Energy: Towards a Unified Dark Sector of Neutrinos, Dark Energy and Dark Matter
热的新早期暗能量描述了一个过冷的,一阶相变,发生在亚电子伏的温度在黑暗的部门。它降低了声音视界,这为哈勃张力提供了一个可能的解决方案,同时,它可以通过使一组无菌的马约拉纳费米子具有质量的反向跷跷板机制来解释中微子质量。首先,我们认为,这种情况下加强现有的宇宙学界限上最重的中微子质量。这反过来又限制了暗区的温度,这为我们提供了两个可证伪的预测。在第二步中,我们讨论的现象学后果嵌入热的新早期暗能量在一个更大的规范组,部分打破以上的TeV规模。这个新的理论,甚至可以独立于哈勃张力,完成了反跷跷板机制的高能角落,并解释了暗物质候选者的质量,它可以通过高能量的引力相互作用产生。
2022-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing dark energy after pre-recombination early dark energy
在复合前早期暗能量(EDE)的研究中,复合后宇宙的演化通常被认为是类$ΛCDM$的,对应于导致电流加速膨胀的暗能量的状态方程是$w=-1$。然而,在现实的模型中,$w$可能正在演变。我们分别考虑了Axion-like EDE和AdS-EDE模型中$w$相对于红移$z$的参数化.我们用最近的宇宙学数据进行了Monte Carlo Markov链分析,发现最佳拟合的$w(z)$与$w_0=-1,w_a=0$(宇宙学常数)相容,并且$w$的演化只在很小程度上有利,因此对提升${H_0}$的最佳拟合值影响不大.
2022-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Baryogenesis, Dark Matter and the Maximal Temperature of the Early Universe
物质-反物质不对称性和暗物质的产生机制强烈依赖于再加热温度T_R,即早期宇宙达到的最高温度。LHC、低能实验、天体物理观测和普朗克卫星的观测结果将对重子生成和暗物质的性质产生重要的制约作用,从而为研究极早期热宇宙提供有价值的信息。目前,大范围的再加热温度仍与观测相符。我们说明了可能的起源的物质和暗物质与四个例子:模量衰变,电弱重子,leptogenesis在nuMSM和热leptogenesis。最后,在超对称自发B-L破缺的背景下讨论了重子生成、暗物质和暴胀之间的联系。
2012-12-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark energy with oscillatory tracking potential: Observational Constraints and Perturbative effects
展示跟踪器属性的宇宙学模型在暗能量的背景下具有重要意义,因为它们可以从广泛的初始条件达到暗能量密度的当前值,从而减轻微调和宇宙符合问题。$α$吸引子最初是在暴胀的背景下讨论的,它可以表现出暗能量的特性,因为它们在早期可以表现得像宇宙学跟踪器,而在晚期表现出宇宙学常数的行为。本文研究了$α$ -吸引子暗能量模型族中的振荡跟踪模型(OTM).利用现有的观测数据集,如宇宙微波背景(CMB),重子声学振荡(BAO)和1a型超新星数据(Pantheon汇编),我们约束的模型参数和估计的平均值和最佳拟合值。虽然振荡跟踪器模型包含比通常的LCDM模型更大的参数集,但是两者的共同参数集在$1\, σ$误差范围内一致。我们使用高红移和低红移数据的观测支持哈勃参数值$H_0 = 67.4$ Kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。我们研究了OTM对CMB温度和偏振功率谱、物质功率谱和$f σ_8$的影响。我们的CMB功率谱和物质功率谱的分析表明,振荡跟踪暗能量模型有显着的差异,从通常的LCDM预测。然而,在大多数情况下,协议非常接近。
2022-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Limits on Dark Radiation, Early Dark Energy, and Relativistic Degrees of Freedom
最近的宇宙学数据分析暗示在早期宇宙中存在额外的相对论能量成分。这个分量通常被参数化为有效中微子数N_{eff}超过标准值3.046的部分。过剩的相对论能量可能是一个额外的(无菌)中微子的指示,但早期的暗能量和正压暗能量也有助于相对论自由度。我们研究了当前和未来的数据约束和区分这些解释的能力,并检测与它们相关的早期暗能量密度。我们发现,虽然早期的暗能量不会改变N_{eff}的电流约束,暗辐射分量,如正压暗能量模型提供的,可以大大改变当前的约束N_{eff},使其值回到与理论预测一致。这两个暗能量模型也对氦的原始质量分数Y_p和标量扰动指数n_s有一定的影响。正在进行的普朗克卫星任务将能够进一步区分不育中微子和早期的暗能量。
2011-03-21 astro-ph.CO