Cosmological production of noncommutative black holes
研究了在正宇宙学常数背景下非对易黑洞的对产生。作为第一步,我们推导出非交换几何启发史瓦西deSitter解决方案。通过改变质量和宇宙学常数参数,我们发现了几个与新解相容的时空:正质量时空允许一个宇宙学视界和两个,一个或没有黑洞视界,而负质量时空只有一个宇宙学视界。这些新的黑洞共享相应的渐近平坦的解决方案,包括非奇异的核心和热力学稳定性的蒸发的最后阶段的属性。作为第二步,我们确定的行动,产生的物质部门的引力场方程,我们构建瞬子描述对生产的黑洞和其他可接受的拓扑结构。结果发现,根据经验,对于当前的宇宙学常数值,deSitter背景是量子力学稳定的。然而,正质量的非对易黑洞和孤子将在膨胀时期的普朗克值的宇宙学常数,完全产生。作为一个特殊的结果,我们发现,在宇宙的早期,普朗克尺度的黑洞的产生在很大程度上是不受欢迎的。我们还发现了负质量孤子产生的潜在不稳定性。
2011-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Backgrounds of Gravitational Waves and eLISA/NGO: Phase Transitions, Cosmic Strings and Other Sources
我们回顾了几个宇宙学背景的引力波可直接检测实验,特别强调这些背景由于一阶相变和网络的宇宙(超)弦。对于这两个特殊的源,我们详细地回顾了引力波背景的计算,并改进了文献中以前工作的结果。我们应用我们的研究结果,以确定欧空局的非政府组织/eLISA任务的宇宙学背景的可探测性的科学潜力。
2012-06-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves during inflation in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
在黎曼平坦的5维几何背景下,研究了宇宙学参数衰减时暴胀时期产生的引力波。两个例子被认为是,一个恒定的宇宙学参数和第二个减少。
2007-04-23 gr-qc hep-th
Revisiting the cosmological bias due to local gravitational redshifts
Wojtak { \it et al}(arXiv:1504.00718)最近的一篇文章指出,尽管局部引力红移很小($\sim 10^{-5}$),但它对我们的宇宙学参数测量有明显的($\sim 1\%$)系统性影响。作者用模拟超新星数据集研究了几个扩展的宇宙学模型(非平坦的$Λ$ CDM、$w$ CDM和$w_0$ - $w_a$ CDM)。我们重复这个计算,发现$\sim 1\%$偏差是由于宇宙学参数之间的强简并。当宇宙微波背景(CMB)数据加入打破简并,由于本地引力红移的偏差是可以忽略不计的($\lesssim 0.1 σ$)。
2015-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Entropy Production in the Cosmological Amplification of the Vacuum Fluctuations
我们估计的熵相关的背景压缩宇宙引力子,我们认为,宇宙对生产的过程中,从真空可以解释大量的熵,我们现在的宇宙。
1993-01-12 gr-qc hep-th
On the cosmological gravitational waves and cosmological distances
我们证明了大爆炸附近引力场的不均匀性所产生的宇宙学引力波在Friedmann宇宙中的传播是宇宙学距离增加的原因。
2017-10-31 gr-qc
Gravitational radiation condition at infinity with a positive cosmological constant
引力波已经被直接探测到,天文观测表明我们的宇宙有一个正的宇宙学常数$Λ$。尽管如此,理论上规范不变的引力波在正的$Λ$存在的情况下到达无穷远(从时空逃逸)的概念一直是难以捉摸的。我们找到了这个长期存在的引力之谜的答案,并提出了一个几何的,规范不变的辐射条件在无穷远。
2020-11-16 gr-qc hep-th
Nonthermal leptogenesis via cosmological gravitational particle production is tested by inflationary gravitational waves
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Chicago(芝加哥大学);Rice University(莱斯大学);University of Winnipeg(温尼伯大学)
研究通过宇宙学引力波测试非热轻子生成机制,探讨宇宙膨胀与右手法 neutrinos 的尺度巧合,以及通过引力波信号验证模型的可行性。
2026-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Forecasting Cosmological Bias due to Local Gravitational Redshift
当来自遥远星系和恒星的光子穿过我们邻近的环境时,光子的波长会被我们当地的引力势所改变。这种局域引力红移效应可能对宇宙学距离-红移关系的测量产生影响。利用现有的超新星数据,Wojtak等人[1]发现一些扩展模型(非平坦$Λ$ CDM,$w$ CDM等)的宇宙学参数似乎存在很大的偏差。Huang [2]指出,如果加入宇宙微波背景(CMB)数据,打破扩展模型中参数之间的强简并性,则可以将偏差降低到可以忽略的水平。在这篇文章中,我们预测宇宙学的偏见,由于当地的引力红移为未来的WFIRST类超新星调查。我们发现,只要加入CMB数据或未来的红移测量数据来打破参数间的简并性,局域引力红移效应仍然可以忽略。
2019-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Cosmological Evolution of Post-Newtonian Parameters with Gravitational Wave Signals from Compact Binary Inspirals
本文利用致密双星旋近引力波的高精度观测,提出理论无关方法约束引力耦合参数的宇宙学时间演化,为修正引力研究提供新途径。
2025-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Universal Gravitational Wave Signatures of Cosmological Solitons
本文证明宇宙学孤立子(如振荡子)通过等曲率扰动产生低频普适引力波,扩展频率范围两个数量级,可被未来实验观测。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Gauge Invariance of Cosmological Gravitational Waves
在微扰论中,如果引力波是在早期宇宙中产生的,那么它的规范不变性问题就出现了。我们通过将规范不变性的讨论分为三个部分来解决这个问题:引力波的产生、它们在真实宇宙中的传播以及它们的测量。
2020-03-09 gr-qc hep-th
Elastic Scattering of Cosmological Gravitational Wave Backgrounds: Primordial Black Holes and Stellar Objects
本文研究原初黑洞对宇宙学引力波背景的弹性散射效应,发现小行星质量原初黑洞可在相关频率上产生0.3%至5%的谱畸变,显著高于恒星天体的贡献,为暗物质探测提供了新途径。
2024-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Positive Definite Gravitational Action, Cosmological Constant and Superstring Theory
利用最近发现的一阶爱因斯坦方程的普适性,提出了一个正定的欧几里德作用量。可能的影响量子引力被认为是。利用新作用量讨论了Hawking和Coleman关于宇宙学常数为零的方法,发现宇宙学常数可能为零.讨论了从超弦场论中获得这种作用的一种可能方案。
1993-08-20 gr-qc hep-th
Stress-Energy Connection and Cosmological Constant Problem
通过建立真空、物质和辐射的应力-能量张量几何,研究了真空能的引力性质。假设物质和辐射的引力效应可以通过适当修改时空联系来表述,我们得到了各种几何动力学方程,它们适当地包含了通常的引力场方程,但带有普朗克抑制的、非定域的、高维的附加项。这种形式所带来的最大的新颖性是,真空能量不是作为宇宙学常数,而是作为引力常量的来源。因此,形式主义通过将真空能量引导到引力常量来简化宇宙学常数问题。尽管如此,量子引力效应(如果有的话)通过引力子和引力子-物质回路恢复了这个问题,这里提出的机制还没有驯服这种对宇宙学常数的贡献。
2011-06-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An SZ-Like Effect on Cosmological Gravitational Wave Backgrounds
本文类比宇宙微波背景,研究引力子与早期宇宙粒子弹性散射对宇宙引力波背景能量谱的畸变效应,量化暗物质贡献并估计原初黑洞散射的可观测畸变。
2023-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave standard sirens and cosmological parameter measurement
引力波标准警报器可用于仲裁$H_0$紧张在未来几年内。在未来,引力波标准塞壬观测将发展成为一种强有力的新的宇宙学探测器,因为它可以在打破其他观测所形成的参数简并方面发挥重要作用。因此,引力波标准塞壬对未来宇宙学参数的精确测量具有重要意义。
2019-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational birefringence of light at cosmological scales
1955年就预测到光的双折射不是由物质引起的,而是由电场的梯度引起的,并在2008年观测到。在这里,我们用膨胀宇宙的引力场代替电场。
2018-04-27 astro-ph.CO gr-qc
Stochastic approach of gravitational waves in presence of a decaying cosmological parameter from a 5D vacuum theory of gravity
我们发展了一种随机方法来研究在黎曼平坦的5D几何背景下,在宇宙学参数衰减的情况下,在暴胀时期产生的引力波。我们得到的平方张量度规涨落强烈依赖于宇宙学参数$Λ(t)$,我们最后说明的形式主义与衰减的$Λ(t)$的一个例子。
2008-03-20 gr-qc hep-th
Cosmological production of charged black hole pairs
本文研究了在具有正宇宙学常数的背景中带电黑洞的对产生。我们考虑具有宇宙学常数的$C$度规,并证明了只有当度规约化为Reissner-NordströmdeSitter度规时,度规中的圆锥奇点才消失.利用Reissner-Nordström de Sitter度规构造了描述极端黑洞对产生的瞬子和描述非极端黑洞对产生的瞬子,并计算了它们的作用量.这些瞬子和恩斯特瞬子有许多惊人的相似之处,恩斯特瞬子描述了背景电磁场中的电子对产生。我们还观察到,在宇宙学常数为零的普通$C$度规中的I型瞬子实际上是Reissner-Nordström解。
1995-05-12 gr-qc hep-th
Remarks on cosmological gravitational waves
我们研究了引力波在Ads时空中的传播。我们发现,在存在宇宙学常数的情况下,引力子质量的测量精度不能高于宇宙学常数的平方根。
2018-02-20 gr-qc
Effect of peculiar velocities on the gravitational potential in cosmological models with perfect fluids
我们考虑一个充满理想流体的宇宙,状态方程参数为常数$ω$。在标量微扰理论中,我们研究了奇异速度对引力势的影响。对于含$ω=1/3$的辐射,我们得到了引力势的积分形式的表达式。数值计算清楚地表明,由于特殊速度的存在,声学振荡的引力势的调制。我们还表明,特殊的速度影响的情况下,宇宙弦的挫折网络与$ω=-1/3$的引力势。
2020-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact Cosmological Solutions of Gravitational Theories
一个全球性的图片被绘制在一起的引力理论在四维或四维以上的时空维度的最精确的宇宙学解决方案。
2003-09-04 gr-qc
Detecting cosmological gravitational waves background after removal of compact binary coalescences in future gravitational wave detectors
第三代引力波探测器灵敏度的提高为探测原初宇宙学随机引力波背景(SGWB)提供了可能。宇宙学SGWB的探测面临着一个新的挑战:它可能会被大量由黑洞和/或中子星组成的致密双星系统的合并所产生的前景所掩盖。在本文中,我们探讨了通过去除(开槽)单独解决的紧凑的二进制信号在时间-频率空间中减少这种前景的可能性。我们建立了这样的方法可以用来达到SGWB灵敏度地板定义的未解决的部分紧凑的二进制前景,我们发现之间的$Ω_{\rm GW} \sim (9.1 \times10^{-12} - 8.6\times10^{-11})$的频率无关的能量密度谱和取决于合并的二进制中子星系统的速度。由于第三代引力波探测器无法分辨所有的致密双星,致密双星前景中不可分辨的部分可能会限制SGWB用这些探测器进行搜索。
2022-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropies and non-Gaussianity of the Cosmological Gravitational Wave Background
随机引力波背景(SGWB)是引力波(GW)干涉测量的重要观测对象。它的发现将为早期宇宙学和致密天体的天体物理学打开一扇新的窗口。使用玻尔兹曼方法,我们研究了角各向异性的GW能量密度,这是一个重要的工具,解开不同的宇宙学和天体物理学的贡献SGWB。宇宙学背景中的各向异性在其产生时,以及通过宇宙的大尺度标量和张量扰动的GW传播时都留下了印记。第一个贡献不存在于宇宙微波背景(CMB)辐射(因为宇宙在复合之前对光子是不透明的),导致各向异性对频率的一阶依赖性。此外,我们提供了一种新的方法来表征宇宙学SGWB通过其可能的偏离高斯统计。特别是SGWB将成为研究大尺度宇宙学扰动的原始非高斯性的新的探索。
2019-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropy of the astrophysical gravitational wave background: analytic expression of the angular power spectrum and correlation with cosmological observations
未分辨和分辨的引力波源是随机引力波背景的起源。虽然在均匀和各向同性的宇宙中计算其平均密度作为频率的函数是标准的知识,但计算其各向异性需要理解从局部系统到星系尺度,然后到宇宙学的粗粒化。导出了适用于任何一般时空的引力波能量密度的表达式。然后,它被专门用于扰动的弗里德曼-勒梅特时空,以确定这种随机背景的角功率谱,以及它与其他宇宙学探测的相关性,如星系数计数和弱透镜。我们的角功率谱的结果也提供了一个表达式的方差的引力波的背景。
2018-07-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmological Constant in Coherent Quantum Gravity
有人认为,几何的量子态,就像粒子的量子态一样,在任何尺寸的光锥上都应该是相干的。一个精确的经典解,相对论性点粒子的引力激波,被用来估计从相干能量流的引力阻力,和预期的引力效应的虚拟横向真空能量波动的因果钻石表面。我们认为,标准模型真空态的适当时空平均引力效应导致了观测到的宇宙学常数的非零小值,在强相互作用尺度下,它主要由虚胶子弦的引力拖曳决定.
2020-03-31 astro-ph.CO gr-qc
A Quantum Gravitational Relaxation of The Cosmological Constant
与QCD相似,广义相对论也有一个$Θ$扇区,这是由于大的量子同态。首次明确了引力CP破坏$Θ$参数与宇宙学常数的非微扰关系。引力赝标与大质量费米子的耦合通过手征对称性破缺机制从拓扑$B\wedge F$理论产生了广义相对论。我们证明了引力Peccei-Quinn机制可以动态地松弛宇宙学常数。
2005-03-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Models with Variable Gravitational and Cosmological constants in $R^{2}$ Gravity
我们考虑了在高阶导数理论中,在引力和宇宙学常数可变的情况下,包含Einstein-Hilbert作用量的$αR^{2}$项的平坦Friedmann-Roberstson-Walker宇宙的演化.本文研究了在辐射和物质支配宇宙时代的引力常数和宇宙学常数的演化。我们在这里提出了新的宇宙学的解决方案,这是物理上有趣的模型建设。
2005-11-05 gr-qc
Cosmological Gravitational Waves from Isocurvature Fluctuations
本文综述了初始等曲率涨落诱导产生宇宙学引力波的相关机制,及其在暗物质与原初黑洞主导的早期宇宙研究中的应用。
2023-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Nonsingular Ekpyrotic Cosmology with a Nearly Scale-Invariant Spectrum of Cosmological Perturbations and Gravitational Waves
我们提出了一个机制借用弦论,产生一个非奇异的过渡阶段的Ekpyrotic收缩的膨胀阶段的标准大爆炸宇宙学。同样的机制将宇宙学涨落在反弹之前的初始真空谱转变为标度不变谱,也将引力波的谱转变为几乎标度不变谱。标量和张量倾斜被预测为相同的,与“弦气体宇宙学”的预测相反。引力波频谱的振幅取决于弦尺度与普朗克尺度的比值,并且可能在即将到来的实验中达到。
2020-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational fermion creation during an anisotropic phase of cosmological expansion
自由狄拉克方程在Bianchi I型时空中求解,这代表了均匀但各向异性的宇宙,以显示费米子粒子的产生。结果发现,与各向同性的情况下,无质量的费米子生产是可能的。在宇宙膨胀的早期各向异性阶段产生的无质量粒子的能量密度的估计被证明会引起引力场的大量反作用。潜在的相关性暗物质粒子的生产,原始磁,早期宇宙宇宙学进行了简要的讨论。
2019-04-17 gr-qc hep-th
Stochastic background of gravitational waves from cosmological sources
引力波(GW)可以构成对原始宇宙的独特探测。在许多情况下,所发射的GW的特征频率与GW源在早期宇宙中操作的能量尺度直接相关。因此,不同的GW探测器可以探测宇宙演化中不同的能量尺度。在对原初起源的GW随机背景的性质作了一般性的介绍之后,给出了一些可能产生可观测GW信号的宇宙学源的例子。
2015-01-23 astro-ph.CO gr-qc
The detectability of cosmological gravitational-wave backgrounds: a rule of thumb
BICEP 2最近声称,暴胀产生了原始引力波的证据,这使人们对利用引力波的观测来研究早期宇宙学的可能性产生了兴趣。除了宇宙微波背景探测器之外,还在努力在广泛的频率范围内进行引力波天文学研究,包括脉冲星定时阵列(nHz)、天基探测器(mHz)和地面探测器($\sim$ 10-2000 Hz)。这种多波段的努力将探测早期宇宙中的大范围时间(每个时间对应于不同的能量尺度),在此期间,引力波背景可能已经通过相变或预热等过程产生。在这封信中,我们导出了一个经验法则(不像上限那么强),它支配着宇宙学背景的最大能量密度。对于大多数宇宙学场景,我们期望能量密度谱在$Ω_\text{gw}(f)\lesssim10^{-12\pm2}$处达到峰值。我们讨论了这一经验法则的适用性和引力波天文学的影响。
2014-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological waveguides for gravitational waves
研究了描述引力波在尘埃中传播的线性化方程。在WKB近似的第一阶中,尘埃表现为非色散、非耗散介质。利用这些特点,我们探索的可能性,从遥远的源引力波被捕获的引力场的一个长长的灯丝的星系的那种在宇宙的大尺度结构。这种波导效应可能会导致来自遥远光源的辐射被巨大放大,从而降低VIRGO、LIGO和LISA等探测器成功探测引力波所需的灵敏度。
1997-12-01 gr-qc hep-th
Viscous gravitational aether and the cosmological constant problem
最近提出了引力以太的概念来解决宇宙学常数问题。通过对引力源的修正,发现有效牛顿常数是源相关的,从而提供了一种简单而一致的方法来解耦引力与真空能量。然而,本文提出了一种新的方案,即在无压尘埃和辐射的情况下,有效牛顿常数之比的上界为0.75。通过引入引力以太的体积粘度来放松这个界限,并期望这种改进将为将这个理论程序的预测与观测约束相匹配提供更多的空间。
2009-10-29 gr-qc hep-th
The Cosmological Constant and its Problems: A Review of Gravitational Aether
在这篇文章中,我们提供了一个可理解的概述引力以太的情况。这是爱因斯坦相对论通过一种有效的方法向量子体系的一种可能的扩展。引力的量子化通常面临几个问题,包括量子涨落引起的意外的高真空能量密度。本文提出的模型为所谓的宇宙学常数问题提供了一种解决方案。正如它的名字所暗示的那样,引力以太引入了优选的参考系,同时它仍然与广义相对论兼容。作为受量子引力启发的理论中的一个罕见特征,它可以预测可测量的天文学和宇宙学效应。观测数据不利于$2.6\text{-}5\,σ$的引力以太方案。这种实验反馈使理论得到了可能的改进。
2017-05-17 astro-ph.CO gr-qc
A First-Quantized Formalism for Cosmological Particle Production
我们表明,在任意的宇宙学背景中的粒子生产量可以确定只使用晚时间的正频率模式。我们在早期不涉及模式,因此不需要Bogolubov变换。我们还表明,粒子的生产可以从辅助时空中的费曼传播子提取。这提供了一个第一量子化的形式主义计算粒子的生产,不像传统的Bogolubov变换,可能是服从弦理论的推广。
2004-05-12 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum Squeezing and Cosmological Entropy Production
对产生的宇宙学过程中的熵增长完全由相关的压缩参数决定,并且对初始态的粒子数不敏感。总产生的熵可能代表了当今宇宙黑体辐射中存储的熵的一个重要部分,前提是对产生源于普朗克阶曲率尺度下背景度量的变化。
1993-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Reducing cosmological degeneracies by combining multiple classes of LISA gravitational-wave standard sirens
Université de Toulouse(图卢兹大学);Università di Milano - Bicocca(米兰比可卡大学);INFN, Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut(马克斯·普朗克引力物理研究所爱因斯坦研究所);SISSA(的里雅斯特高等研究学院);INFN Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);CERN(欧洲核子研究中心);Université de Genève(日内瓦大学);Università di Pisa(比萨大学);INFN, Sezione di Pisa(意大利国家核物理研究所比萨分部)
本文通过结合LISA极端质量比 inspirals 和大质量黑洞双星,减少宇宙学退化,获得对Hubble常数和暗能量方程状态参数的有力约束,展示LISA在广波红移范围内的晚时期宇宙学潜力。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Propagation of the gravitational waves in a cosmological background
我们研究了宇宙学背景下引力波的传播。在空间协变引力理论的框架下,导出了引力波的广义二次作用量。系统地介绍了非本征曲率和宇称破坏项的空间导数。特别注意的是引力波的传播速度。我们发现,当作用量中存在宇称违反项时,有可能使两个偏振模以相同的速度传播,而这一速度可能与光的速度不同。特别是,我们确定了一个大类的空间协变引力理论与宇称破坏,其中两个偏振模式传播的光速。我们的结果意味着,在空间协变引力的框架下,根据引力波的传播速度,有更多的可能性。
2019-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves in Brans-Dicke Theory with a cosmological constant
在Brans-Dicke(BD)理论中研究了存在宇宙学常数的弱场引力波解.在此设置中,背景几何体不是平坦的,而是渐进地去Sitter。我们研究了线性化场方程及其在一定规范选择下的引力波解。我们将表明,这个理论导致无质量的标量波在原来的BD理论和大规模的BD理论。研究了这些波对自由粒子及其偏振特性的影响,并详细分析了宇宙学常数在这些现象中的作用。在此背景下,这些波的能量通量也进行了讨论。通过分析该通量,我们得到了波不能进一步传播的临界距离,从而将宇宙无毛猜想(CNC)推广到具有宇宙学常数的BD理论。
2021-04-27 gr-qc hep-th
Gravitational Particle Production in Gravity Theories with Non-minimal Derivative Couplings
我们研究了暴胀结束后产生的质量为暴胀子质量量级的重X粒子的引力产生。我们发现,在存在的衍生耦合的暴胀场或X-场的爱因斯坦张量,引力产生的粒子的数量被抑制的耦合强度的增加。
2013-07-15 gr-qc hep-th
The power of SKA to Constrain cosmological gravitational-wave backgrounds below the astrophysical foreground noise
本研究提出利用宇宙学引力波触发暗物质致密子晕形成的机制,借助即将建成的SKA约束子晕丰度,从而在天体物理前景噪声下将纳赫兹/微赫兹频段的宇宙学引力波能谱约束到更低水平,收紧新物理模型参数空间。
2025-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological production of fermions in a flat Friedman universe with linearly growing scale factor: exactly solvable model
我们考虑一个精确可解的模型在弗里德曼平坦宇宙中的费米子的生产与比例因子随时间线性增长。通过特殊函数表示的精确解允许生成粒子数密度的解析计算。我们还对宇宙粒子产生现象在宇宙历史中的作用作了一般性的讨论。
2010-03-20 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitational Collapse of Massless Vector Field with Positive Cosmological Constant
研究了正宇宙学常数$Λ$存在时无质量矢量场的均匀引力坍缩动力学。无质量矢量场的相应密度函数$ρ(a)$与比例因子$a (t)$的四次方成反比。标度因子的变化表明,对于$0\, \leΛ< 1$,在{ \it finite}共动时间内导致奇点形成的矢量场引力坍缩导致{ \it Blackhole},使得随着$Λ$的增加,奇点形成时间$t_s$增加.对于$Λ= 1$,我们得到了$a(t) = 0$,从而限制了系统在重力作用下可能坍缩的$Λ$的最大值(相对于初始密度$ρ_0$)。
2022-04-09 gr-qc hep-th
Constraining extra dimensions on cosmological scales with LISA future gravitational wave siren data
我们调查的想法,目前的宇宙加速可能是宇宙学尺度上的额外维度的引力泄漏的结果,而不是一个非零的宇宙学常数的结果,并考虑未来的引力波警笛观测探测这种现象的能力,并限制这种引力泄漏的唯象模型的参数。在包含额外非紧致时空维度的理论中,引力泄漏引入额外维度导致观测到的引力波振幅减小,从而导致从GW和EM观测推断出的这些源的距离之间存在系统性差异。我们调查的能力的引力空间干涉仪,如LISA探测这种修改后的重力在大尺度上。我们发现,LISA能够在多大程度上限制时空维度的数量和其他表征修正引力的宇宙学参数,这在很大程度上取决于源的实际数量和红移分布,以及GW测量的不确定性。相对较少的源($\sim 1$)和较高的测量不确定性将严重限制LISA对宇宙学场景中的参数施加有意义的约束的能力,在宇宙学场景中,重力只有五维,并且在大于大约$\sim 4$乘以哈勃半径的尺度上进行修改。相反,如果观测到的源的数量相当于四年平均的$\sim 27$,那么在最有利的宇宙学情景中,LISA有可能对宇宙学参数施加有意义的约束,其精度为$\sim 1\%$对维度数量的约束和$\sim 7.5\%$对引力被修正的尺度的约束,从而探测宇宙的晚期膨胀,直到红移为$\sim 8$。
2020-12-18 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves in gauge theory gravity with a negative cosmological constant
本文讨论了具有负宇宙学常数的规范理论引力中的引力波。规范理论引力是用几何代数语言描述的规范下的引力理论。与广义相对论不同,规范理论引力的背景时空是平坦的,规范自由来自于在时空位移和旋转下,用物理量表示的方程保持协变的形式。与电磁学类似,规范表述使我们能够将引力解释为背景平坦时空上的规范力。描述引力相互作用的动力学场是作为规范协方差的要求而引入的位置和旋转规范场。引力场方程可以从最小作用量原理导出,其中作用量是由协变场强建立的规范不变量。讨论了具有负宇宙学常数的场方程的引力波解,证明了这些解是Petrov型N解。我们还通过计算初始自由下落的质量粒子由于引力波的存在而引起的速度变化来讨论速度记忆效应。
2022-09-09 gr-qc hep-th
Cosmological Gravitational Waves from Ultralight Vector Dark Matter
Universidad de Buenos Aires(布宜诺斯艾利斯大学);CONICET(阿根廷国家科学研究委员会)
研究超轻矢量暗物质场演化中产生的宇宙学引力波,通过Bianchi I几何和扰动混合推导出标量扰动激发张量模式,产生随机引力波背景,并利用修改的CLASS代码计算当前频谱。
2026-06-18 astro-ph.CO gr-qc
GW_CLASS: Cosmological Gravitational Wave Background in the Cosmic Linear Anisotropy Solving System
本文提出GW_CLASS,在修改版CLASS中实现CGWB各向异性角功率谱及其与CMB交叉相关的高效计算,并结合MontePython预测未来实验对相关宇宙学参数的综合灵敏度。
2023-09-11 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Collider Signatures of Massive Vectors from Non-Gaussian Gravitational Waves
宇宙对撞机提供了一个在暴胀过程中粒子物理学的独立于模型的探测。我们通过引力波(GW)探测器将宇宙对撞机物理的研究扩展到更小的尺度。在Chern-Simons相互作用下,一个有质量的矢量场可以获得一个化学势,它的粒子产生可以引起显著的非高斯GW信号。我们计算了在压缩极限下,诱导的GW三点关联函数的质量和自旋依赖关系,并估计了它的振幅。这样的信号可以在当前和即将到来的GW干涉仪实验中检测到。
2020-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Gravitational Instability of the Vacuum: Insight into the Cosmological Constant Problem
基于与超导相移的类比,提出了一种抑制宇宙学常数的机制,在超导相移中,自由费米子与弱引力场微扰耦合,处于不稳定的假真空状态。费米子与引力场的耦合产生了动量为零的费米子凝聚,相变通过在真空能量中产生正的能隙$Δ$($\sqrtΛ$)诱导非微扰跃迁到真正的真空态,其中$Λ$是宇宙学常数。在强耦合极限下,一个大的宇宙学常数会导致早期宇宙的暴胀,然后是一个弱耦合极限,在这个弱耦合极限下,由于能隙依赖于费米表面费米子的密度,$D(ε)$,随着宇宙的膨胀,$\sqrtΛ$会以指数速度消失,这预示着现在宇宙中的宇宙学常数很小。
2004-06-23 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational dust collapse with cosmological constant
我们研究了存在宇宙学常数时引力坍缩的命运。推导了静态时空与非静态时空的连接条件。形成了三个视视界,但只有两个具有物理意义,其中一个是黑洞视界,另一个是宇宙学视界。宇宙学常数项减缓了物质的坍缩,也限制了黑洞的大小。
1998-09-17 gr-qc
The Cosmological Constant from a Quantum Gravitational $θ$-Vacua and the Gravitational Hall Effect
本研究通过广义相对论的背景无关Wheeler-DeWitt量子化,类比量子霍尔效应与Yang-Mills理论,揭示了宇宙学常数与量子引力θ参数的定量关联,证明其受拓扑保护免受微扰修正。
2025-06-17 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall gr-qc