Integrable cases of gravitating static isothermal fluid spheres
它表明，不同的方法对静态球对称理想流体的爱因斯坦方程的溶液与伽玛定律状态方程导致第二类阿贝尔微分方程。目前它的可积情形只有平坦时空、de Sitter解及其Buchdahl变换、Einstein静态宇宙和Klein-Tolman解。
2001-07-17 gr-qc
Effective dynamics of self-gravitating extended objects
我们介绍了一个有效的拉格朗日描述球对称的经典和半经典动力学，自引力的对象，可能会填充宇宙在大和小（普朗克）规模。这些包括虫洞、黑洞和膨胀泡沫。我们推测，这样的物体代表了我们的宇宙诞生的原始时空泡沫中的一些可能的波动模式。我们的有效方法涵盖并重新解释了通过不同方法获得的几个结果。作为一个例子，我们讨论：i）一对闵可夫斯基泡的引力成核系数，ii）闵可夫斯基背景下暴胀真空泡的成核系数
1997-07-01 gr-qc hep-th
The holostar - a self-consistent model for a compact self-gravitating object
全息星是具有各向异性内压的广义相对论场方程的精确球对称解。它的性质类似于黑洞。它的内部温度与径向坐标值的平方根成反比，霍金温度定律由此而来。在全息星内部的任何同心区域内的粒子数量与其边界的适当面积成正比。全息星度规在整个时空中是静态的。没有捕获面，没有奇点，也没有事件视界。信息不会丢失。弱能和强能条件在任何地方都能满足，除了中心的普朗克尺度区域。在一个大型的全息星中，大质量粒子的测地线运动类似于今天在宇宙中观察到的：一个物质观测者在测地线上运动，会经历一个各向同性的向外定向的大质量粒子哈勃流。总物质密度随时间按平方反比规律递减。局部哈勃半径随时间线性增加。光子的测地线运动保持普朗克分布。局部辐射温度随时间按平方反比规律降低。观测者的当前径向位置r可以通过测量局部总质量密度、局部辐射温度或局部哈勃流来确定。由CBMR温度、哈勃常数和宇宙总质量密度确定的r值与可观测宇宙的半径在15%的误差范围内相等。全息解决方案也承认微观自引力物体的表面积大致普朗克面积和零引力质量。
2003-07-14 gr-qc
Could dark matter be a natural consequence of a dynamical universe?
我们在传统的广义相对论中构造了渐近平坦时空上的孤立复合系统的引力质量，并研究了这个量何时被很好地定义。对于静止时空，这个量被认为精确地等于物理（ADM）质量。然而，在没有类时基灵矢量的情况下，这两个质量是否相等仍然是一个悬而未决的问题。这是特别恰当的，因为我们的宇宙有一个“起源”，因此没有这样的杀戮矢量。此外，如果这些质量不一致，那么复合系统的行为就好像它们有一个“暗分量”，其引力质量将不等于存在的物理质能。这种明显差异的存在确实在星系和星系团中普遍存在，尽管目前它被归因于暗物质的存在。我们的结论是，动力学时空中这些质量之间的关系的理论问题已经成熟，值得关注。
2020-11-19 gr-qc
Cosmological black holes from self-gravitating fields
宇宙膨胀和黑洞都是我们可观测宇宙的普遍特征，但将两者联系起来的精确解仍然难以捉摸。为此，我们研究自引力经典领域内的动态球对称的解决方案，可以描述黑洞在膨胀的宇宙。在对一个已知的具有标量头发的黑洞解进行微扰后，我们用精确方法证明了具有一阶导数的唯一标量场作用能使黑洞产生无剪切膨胀，但需要非正则动力学项.由此产生的作用量是k-本质的不可压缩极限，也被称为库斯库顿理论，它描述的时空是麦克维蒂度规。我们进一步证明了这个解是具有各向异性Weyl对称性的真空Hoenava-Lifshitz引力的精确解。
2014-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vacuum torsion and regular accelerating Universe without dark matter
为了解决暗物质问题，研究了黎曼-嘉当时空中最简单的规范引力理论，它解决了宇宙学奇点问题和暗能量问题.结果表明，真空扭转场与引力物体的适当角动量的相互作用可以导致在天体物理尺度（星系、星系团）上出现附加引力，在标准理论框架中，这种引力与暗物质有关。
2017-05-08 gr-qc
Gravitation and regular Universe without dark energy and dark matter
结果表明，各向同性的宇宙学在黎曼-嘉当时空允许解决的问题，宇宙学的奇异性，以及不可见的物质成分-暗能量和暗物质的问题。所有的宇宙学模型充满了通常的引力物质满足能量优势条件是正规的能量密度，时空度规和哈勃参数。空间平坦模型的宇宙学解在渐近性上描述了不含暗能量和暗物质的加速宇宙，其行为在定量上与标准宇宙学Λ CDM模型的行为相同.
2011-02-03 gr-qc
From polytropic to barotropic perfect fluids in general-relativistic hydrodynamics
考虑了两种广义相对论流体动力学模型：理想流体的自引力静态位形模型和流体在黑洞上的稳态吸积模型。我们将这些模型的原始多方版本得到的分析结果推广到更广泛的正压状态方程。多方解决方案的知识是用来建立在这两种情况下出现的某些特征量的界限。
2006-10-10 gr-qc
Relativistic self-gravitating Bose-Einstein condensates and cold baryons with a stiff equation of state
由于它们的超流体性质，一些致密的天体，如中子星，可能含有玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）形式的物质的重要部分。我们考虑一个部分相对论模型的自引力玻色-爱因斯坦凝聚体的压力和静止质量密度之间的关系被假定为二次（在经典玻色-爱因斯坦凝聚体的情况下），但压力的影响被考虑在之间的关系的能量密度和静止质量密度。在高密度下，我们得到了一个刚性的状态方程，类似于Zel'dovich（1961）在重子星的背景下考虑的状态方程，其中重子通过矢量介子场相互作用。利用Tooper（1965）的方法，我们确定了这个状态方程所描述的广义相对论BEC星的最大质量。这个最大质量略大于Chavanis和Harko（2012）使用完全相对论模型获得的最大质量。我们还考虑了暗物质是由玻色-爱因斯坦凝聚物构成的可能性，并将玻色-爱因斯坦凝聚物的部分相对论模型应用于宇宙学。在这个模型中，我们表明，宇宙经历了一个僵硬的物质阶段，其次是尘埃物质阶段，最后是暗能量阶段（相当于宇宙学常数）。在Zel'dovich（1972）模型中也得到了同样的演化，该模型假设最初在宇宙奇点附近，宇宙充满了冷重子。有趣的是，在这种情况下，弗里德曼方程可以解析求解，并提供了一个简单的推广的$Λ$ CDM模型。然而，我们指出的局限性的部分相对论模型BEC和显示需要一个完全相对论的。
2014-11-27 gr-qc
Gluon condensate, modified gravity, and the accelerating Universe
最近有人建议在空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中研究引力胶子凝聚q的动力学。宇宙的膨胀（或者更一般地说，非零的里奇曲率标量R的存在）扰动了胶子凝聚，并可能在有效引力作用量中引入非解析项\tilde{h}（R，q）。本文的目的是探讨一个特殊的非分析项\tilde{h} \propto η |R| ^{1/2} |q| ^{3/4}的宇宙学意义。在平衡值q_{0}附近对引力胶子凝聚真空能量密度ρ_{V}（q）进行二次近似，并在修正引力项\tilde{h}中取一个小的耦合常数η，得到了一个在定性和定量上都类似于现在宇宙的“加速宇宙”.这个模型宇宙的未知分量X（这里，主要是由于修正的引力效应）有一个有效的状态方程参数\bar{w}_{X}，发现它从上面的值向-1演化。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Self-gravitating isothermal sphere in an expanding background
本研究在膨胀宇宙背景下建立自引力等温球的自洽引力热力学，发现正则与巨正则系综中平衡态均存在不稳定性，并指出高红移下该不稳定性可形成特定质量与半径的重子气体云。
2024-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Double Holography of Entangled Universes
本文采用双重全息方法研究渐近AdS$_3$时空中两个膜上的纠缠引力宇宙系统，通过膜拓扑转变揭示Einstein-Rosen桥的出现，并分析了互信息、Hayden-Preskill协议解耦及Yoshida-Kitaev解码协议的量子信息结构。
2024-03-26 gr-qc hep-th
Self-gravitating dark matter gets in shape
在我们目前最好的宇宙学模型中，宇宙中绝大多数物质都是暗物质，由尚未被探测到的非重子粒子组成，它们不会发生电磁相互作用。到目前为止，关于暗物质的唯一重要证据是在它的引力相互作用中发现的，正如在星系旋转曲线或引力透镜效应中观察到的那样。推断的暗物质聚集遵循几乎普遍的质量密度分布，可以在模拟中很好地再现，但从理论的角度来解释。放弃标准的（天文）物理方法，我表明，这是可能的，从一个有趣的简单的数学方法，直接确定最有可能的空间配置的自引力系综的无碰撞暗物质粒子来获得这些配置文件。
2020-09-07 astro-ph.CO gr-qc
Regular accelerating Universe without dark energy
在庞加莱引力规范理论的框架下，建立并研究了具有两个扭转函数、填充有标量场和通常引力物质的齐次各向同性宇宙学模型。通过对引力拉氏量不定参数的限制，证明了渐近态的宇宙学方程包含一个有效的宇宙学常数，它可以解释观测到的宇宙膨胀加速。分析了暴胀宇宙学解在极高能量密度下的行为，得到了规则的弹跳解。讨论了时空扭转对宇宙加速膨胀的作用。
2007-10-02 gr-qc
Fractal Structures and Scaling Laws in the Universe: Statistical Mechanics of the Self-Gravitating Gas
分形结构在宇宙中以两种截然不同的方式被观察到。首先，在形成冷星际介质的气体中，尺度从10^{-4} pc到100 pc。其次，星系分布已被观察到分形尺度高达数百Mpc。我们在这里给我们开发的统计力学（和场论）方法的一个简短的回顾。本文考虑在体积V内温度为T的非相对论性自引力气体的热平衡。这种系统的统计力学具有特殊的性质，并且，如所周知，其热力学极限并不以通常的形式存在。此外，通过微正则系综、正则系综和巨正则系综的处理，得到了不同的结果。本文首次给出了正则系综中自引力气体的状态方程。我们发现它具有形式p = [NT/ V] f（eta），其中p是压强，N是粒子数，η \equiv {G m^2 N \over V^{1/3} T}. N \to \infty和V \to \infty极限存在，保持η固定。我们使用蒙特卡罗模拟计算函数f（η），并对小eta进行分析。计算了系统的自由能、熵、化学势、比热、压缩系数和声速等热力学量。我们再现了著名的重力相变与牛仔裤的不稳定性。也就是说，对于η < eta_c and a condensed phase for eta >eta_c，气相。此外，我们得到了精确的行为的物理量附近的过渡。特别地，压力以p \sim（eta_c-eta）^B的形式消失，其中B \sim 0.2和eta_c \sim 1.6，并且能量波动以\sim（eta_c-et…
1998-07-05 astro-ph cond-mat gr-qc
Predicting Steady States of One-dimensional Collisionless Gravitating Systems
建立在一维引力无碰撞系统的厄米-勒让德分析的发展，我们提出了一种确定这种系统的稳定状态的技术。这为理解这类系统的弛豫所涉及的物理学提供了一个重要组成部分。由于宇宙中的暗物质结构应该与这些系统具有共同的特征，因此对这种弛豫的深入了解可以为更大的天体物理学问题提供线索。对于大的扰动强度，我们确定物理动机的参数范围为最简单的家庭的稳定状态以及它们的稳定性。我们还证明了任何一组初始条件的线性政权可以解决成独特的时间无关和时间相关的模式。与时间无关的模式的组合，然后描述从平衡线性扰动任何系统的稳定状态。这些结果突出了初始条件的重要性，在这些系统的演变松弛机制。
2019-05-31 astro-ph.GA gr-qc
Formation of supermassive nuclei of Black holes in the early\\[8pt] Universe by the mechanism of scalar-gravitational instability. II. The evolution of localized spherical perturbations
本文基于标量荷费米子介质中的球形扰动理论，通过数值模拟研究早期宇宙 SSBH 的形成，发现其质量先达到极限值后缓慢下降，并讨论非线性影响。
2023-11-16 gr-qc
Self-gravitating darkon fluid with anisotropic scaling
将\cite{PRD}中引入的宇宙暗区流体模型（darkon流体）重新表述为只涉及物理相空间变量的修正模型。该模型的拉格朗日量不具有自由粒子极限，因此它所描述的粒子，暗子，只作为自引力流体存在。这darkon流体提出了一个动态实现的零质量伽利略代数扩展的各向异性膨胀对称与动力学指数$z=5/3$。该模型具有与\cite{PRD}相同的宇宙学相关解。我们还导出了早期宇宙学扰动的方程并确定了它们的解。此外，我们还讨论了增加高阶空间导数项的一些含义。
2010-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General proof of the entropy principle for self-gravitating fluid in f(R) Gravity
关于引力与热力学之间联系的讨论是近年来引起人们广泛关注的问题。在$f(R)$引力场中考虑了一个静态的自引力理想流体系统，它是解释宇宙加速膨胀的一个重要理论。本文首先证明了在球对称时空中，$f(R)$理论的Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程可以用数值方法得到。证明了在球对称以外的一般静态时空中，最大熵原理对$f(R)$引力也是成立的。结果表明，在满足约束方程且流体温度服从托尔曼定律的条件下，总熵的极值蕴涵着引力方程的其它分量。反之，如果$f(R)$引力方程成立，则流体的总熵应是极值。我们的工作表明了$f(R)$引力和热力学之间普遍而牢固的联系。
2016-05-27 gr-qc hep-th
Jeans mass-radius relation of self-gravitating Bose-Einstein condensates and typical parameters of the dark matter particle
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质在牛顿引力作用下的Jeans质量-半径关系。我们在一般水平上证明了它与玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质晕的质量-半径关系相似[P.H. Chavanis，Phys. Rev. D { \bf 84}，043531（2011）]。随着宇宙的膨胀，具有排斥性自相互作用的玻色子一般会从费米子区域演化到非相互作用区域。在爱因斯坦-费米体系中，当金斯质量减小时，金斯半径保持近似恒定。在非相互作用区域，金斯半径增大，而金斯质量减小。随着宇宙的膨胀，具有吸引力自相互作用的玻色子一般会从无引力状态演化到无相互作用状态。在非引力区域，金斯半径和金斯质量增加。在非相互作用区域，金斯半径增大，而金斯质量减小。跃迁发生在一个最大的金斯质量，这是类似的玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质晕的最大质量与吸引力的自相互作用。我们利用暗物质晕的质量-半径关系和“最小晕”（具有典型半径$R\sim 1\, {\rm kpc}$和典型质量$M\sim 10^8\, M_{\odot}$）的观测证据来约束暗物质粒子的质量$m$和散射长度$a_s$。
2020-10-29 astro-ph.GA gr-qc
Mass loss due to gravitational waves with $Λ>0$
孤立引力系统发射的引力波携带能量的理论基础最早由赫尔曼·邦迪在20世纪60年代提出。最近通过观察遥远的超新星发现，我们的宇宙正在加速膨胀，这可以通过在广义相对论的爱因斯坦场方程中加入一个正的宇宙学常数来很好地解释。通过求解纽曼-彭罗斯方程（相当于爱因斯坦场方程），我们推广了邦迪质能的概念，从而提供了一个可靠的理论描述，说明在加速膨胀的宇宙中，孤立的引力系统如何在辐射引力波时损失能量。这与LIGO在2016年2月首次宣布的观测前沿一致，即探测到了来自双黑洞系统合并的引力波。
2017-06-29 gr-qc
Has the Universe always expanded ?
我们考虑一个宇宙学背景，在这个背景下，当前的膨胀时代之前是一个收缩阶段，也就是说，我们假设宇宙至少经历了一次反弹。我们表明，标量流体动力学扰动导致的Barclay势和/或其衍生物（即曲率）的奇异行为的任何宇宙模型的最后反弹时代可以顺利和因果关系加入到辐射主导的时代。这样的宇宙在核合成之前很久就充满了非线性扰动，因此与观测不相容。因此，我们得出结论，如果爱因斯坦引力与流体力学流体一起描述它的演化，那么在早期宇宙中不可能发生可观察到的反弹，因此，在这些条件下，宇宙总是膨胀的。
2001-09-11 gr-qc
Gravitational Radiation - Observing the Dark and Dense Universe
在电磁窗口的天文观测-微波，无线电和光学-揭示了宇宙的大部分是黑暗的。我们知道暗物质存在的唯一原因是它对发光物质的引力影响。似乎有一小部分暗物质是聚集在一起的，并且受到强烈的引力。这样的系统是潜在的引力辐射源，可以用遍布全球的引力波天线网络来观测。电磁天文学还揭示了超新星、中子星、黑洞和大爆炸等物体和现象，它们无疑是引力波干涉和共振棒探测器所瞄准的极强辐射源。在这次演讲中，我将强调为什么引力波出现在爱因斯坦的理论中，它们如何与物质相互作用，辐射的主要天文来源是什么，以及通过观察它们，我们可以更好地了解黑暗和致密的宇宙。
2004-05-28 gr-qc
A Machian Solution of the Hierarchy Problem
介绍了马赫粒子质量原理的新解释，即粒子质量是该粒子与其因果球内所有其他引力粒子相互作用的量度。它表明，在一些替代模型的引力，结合这一原则，宇宙的马赫的影响可以减少普朗克尺度的电弱尺度和大量的，需要解释的层次之间的尺度是宇宙视界内的引力粒子的量。我们的模型可以在宇宙学距离和靠近强引力场的源处产生新的可观测效应。
2008-03-13 gr-qc hep-ph hep-th
Darkon fluid - a model for the dark sector of the Universe?
我们引入暗子作为伽利略无质量自引力流体的流体粒子。该流体表现出与$z=5/3$的各向异性缩放。最小引力耦合动态地产生任一符号的引力质量密度。因此，这种流体可以作为宇宙暗区的模型。它的宇宙学解给出了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段。定常流解是否会导致一个限制势，从而成为一个可能的晕模型？
2012-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Graviton Production in Elliptical and Hyperbolic Universes
讨论了具有椭圆（$\vae =+1$）和双曲（$\vae =-1$）几何的均匀和各向同性宇宙的宇宙引力子产生问题.建立了满足正压状态方程$p=(γ-1)ρ$的自引力流体的引力波方程，该方程是爱因斯坦方程加上宇宙学$Λ$项的源。该方程的时间依赖部分是精确求解的超几何函数的任何值的$γ$和空间曲率$\vae$。当n为整数时，当n为$γ\neq \frac{2}{3}\; \frac{(2n+1)}{(2n-1)}$时，用相应的勒让德函数得到绝热真空态的表达式.这包括大多数物理感兴趣的病例，如$γ=0,\;4/3\;,1$。回顾了引力子产生的机制，并明确评估了与任意宇宙时代之间的过渡有关的Bogoliubov系数。
1996-06-14 gr-qc
Thick domain wall universes
本文研究了一般势$V(Φ)$中厚引力畴壁的时空。使用一般的分析参数，我们表明，所有的非平凡的解决方案分为两类：那些解释为一个孤立的域壁与宇宙学事件视界，和那些是纯粹的假真空德西特解决方案。虽然后者的解决方案总是不稳定的领域滚动相干到其真正的真空，我们表明，有一个额外的不稳定性壁的形成，如果标量场不耦合太强的重力。以$λΦ^4$和sine-Gordon模型为例，详细研究了引力畴壁的相空间，给出了从弱引力到强引力的解.我们发现与分析工作非常一致。然后，我们分析了存在宇宙学常数时的畴壁，发现即使在负的宇宙学常数存在时，也仍然存在两种解，即壁解和de Sitter解。
1999-03-06 astro-ph gr-qc hep-th
Effect of Accelerated Global Expansion on Bending of Light
2007年，林德勒和伊沙克证明，与之前的观点相反，在膨胀的宇宙中，宇宙学常数的值确实对引力物体的光偏转有影响。在本文中，我们考虑在宇宙学背景中具有变化膨胀率$H(t)$的引力物体的更一般情况下的光弯曲。我们数值计算零测地线表示的光线被一个黑洞在一个加速的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中偏转，由McVittie度规建模。保持观察者到透镜物体和源的距离值不变，我们绘制了在这个时空中由两组不同的观察者测量的弯曲角对$H(t)$变化率的依赖关系。
2016-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Large scale structures: from inflation to today: a brief report
我们简要地回顾了围绕大尺度结构的一些选定的主题。我们从暴胀导出了暗物质扰动的演化。重点放在结构形成的非线性机制上，特别强调相对论效应、有效场论方法、暗能量的作用和非均匀宇宙的可能性。
2019-10-08 gr-qc
Dark Entropy
我们研究了爱因斯坦方程中具有非常数宇宙项的宇宙的结果，发现当宇宙项与宇宙的熵密度成正比时，Bianchi恒等式退化为热力学热力学第一定律.这意味着引力暗能量可以被视为熵，但更重要的是，全息原理以及已知的宇宙膨胀表明宇宙的熵随着时间的推移而增长，这导致了宇宙排斥力也随着时间的推移而增长。计算了这一结果的直接影响，并与最近的观测数据吻合良好。
2008-09-04 astro-ph gr-qc
A new formulation of general-relativistic hydrodynamic equations using primitive variables
本文提出仅用原始变量在3+1分解框架下协变推导广义相对论完美流体动力学方程，并通过球对称致密天体伪谱代码的收敛性、径向模式、黑洞坍缩与迁移测试验证其能处理强引力场并显著节省计算时间。
2022-12-21 gr-qc physics.comp-ph
Gravitating cosmic strings with flat directions
我们研究弯曲时空中具有平坦方向的宇宙弦的场论模型。更准确地说，我们考虑极小模型与半局域，轴子和快子弦，分别。在平坦的时空中，这些模型的弦解有一个平坦的方向，即，存在与零模式相关联的具有相同能量的单参数构型族。我们证明了零模式生存耦合到重力，并研究了耦合时的字符串的重力平坦方向的作用。尽管解的总能量相同，因而解族的整体性质保持不变，但能量密度不同，引力性质也不同。解的局部结构很大程度上依赖于描述平直方向的参数的值;例如，对于超大质量弦，自由参数的值可以决定宇宙的大小。
2013-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring Cosmological Implications of the Modified Raychaudhuri Equation in Non-Gravitating Vacuum Energy Theory
本文在非引力真空能量理论框架下研究修正 Raychaudhuri 方程，构建由标量场支配的膨胀、坍缩和稳态宇宙学模型，并推导指数律与幂律标度因子下的标量场解。
2025-02-12 gr-qc hep-th
Analytic self-gravitating Skyrmions, cosmological bounces and AdS wormholes
在存在宇宙学常数的情况下，给出了缠绕数w = 1的Einstein-Skyrme系统的自引力、解析和整体正则的Skyrmion解.静态时空度规是直积RxS 3，Skyrmion是Manton和Ruback的静态刺猬解的自引力推广。这个解可以提升为动力学解，其中时空是具有依赖于时间的尺度和挤压系数的Bianchi IX型宇宙学。值得注意的是，Skyrme方程对于这些参数的所有值仍然相同地满足。因此，爱因斯坦Skyrme-Lambda系统在拓扑扇区的完整的场方程组减少到一对耦合的，自治的，非线性微分方程的比例因子和挤压系数。这些方程承认解析弹跳宇宙学解，其中宇宙收缩到最小的非零尺寸，然后膨胀。这个解决方案的一个重要副产品是，结构的一个微小的修改产生了一个家庭的静态，在广义相对论与负的宇宙学常数由SU（2）非线性西格玛模型支持的规则配置。这些解决方案表示可穿越的AdS虫洞与NUT参数，其中唯一的“外来物质”所需的建设是一个负的宇宙学常数。
2015-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic voids and the kinetic analysis. II. Link to Hubble tension
本文基于动力学 Vlasov 处理和包含宇宙常数的修正引力势，分析了局部宇宙中空洞及引力结构的形成机制，预测了与全局哈勃流不同的局部哈勃流，为哈勃冲突提供了新视角。
2023-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Nonstandard approach to gravity for the dark sector of the Universe
本文综述了暗子流体作为宇宙暗区模型的研究现状。非相对论性的无质量粒子被引入作为在一个扩大的相空间中的伽利略群的实现。额外的自由度允许一个非标准的，最小的耦合到重力尊重爱因斯坦的等效原理。扩展到自引力流体的泊松方程的引力势包含一个动态生成的有效引力质量密度的任何一个符号。运动方程（EOM）不含自由参数，是相对于时间不变的。米尔恩规范变换固定量规消除了非物理的自由度。由此产生的拉格朗日量没有自由粒子的限制。它所描述的粒子，暗子，只作为自引力流体的流体粒子存在。这种暗子流体实现了由动力学指数z = 5/3的膨胀扩展的零质量伽利略代数。我们将EOM简化为类Friedmann方程，通过实现伸缩对称性，导出守恒量和唯一的哈密顿动力学。利用Poisson-括号（PB）-代数的Casimir方法，将相空间进行分层，构造了约化相空间中的拉格朗日量。以跃迁红移和Casimir值为积分常数求解类Friedmann方程。我们得到了早期宇宙的减速阶段和晚期宇宙的加速阶段，与观测结果一致。球对称情形下的稳态方程可以模拟星系晕。数值解的非线性微分方程的引力势导致预测的暗物质（DM）的星系旋转曲线（RC）的定性协议与观测数据。我们还提出了该模型的一般协变推广。
2013-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effective Field Theory for a Three-Brane Universe
本文提出了一种描述3-膜宇宙低能动力学的一般有效场论形式。在这种情况下，一个任意的四维粒子理论，如标准模型，被限制在一个（3+1）维超曲面或"3膜“的世界体积上，而这个超曲面又在一个更高维的引力时空中波动。手征费米子在3-膜上的列入给予仔细的治疗。还讨论了重整化有效理论量子振幅所需的功率计数。有效理论有一个有限的有效域，限制了它在足够低的能量下的过程，以至于3-膜的内部结构无法解析。
1998-07-13 gr-qc hep-ph hep-th
Analytic self-gravitating $4$-Baryons, traversable NUT-AdS wormholes, flat space-time multi-Skyrmions at finite volume and a novel transition in the $SU(3)$-Skyrme model
通过将广义刺猬假设与Balachandran等人开发的方法相结合，我们为$SU(3)$ -Skyrme-Einstein- $Λ$理论构建了第一个四维解析的具有较高重子电荷的自引力Skyrmions。描述非嵌入解的第一个（数值）例子。这些是真正的$SU(3)$解析解，而不是$SU(2)$到$SU(3)$的平凡嵌入，它的几何形状是比安奇九世宇宙的几何形状。选择Skyrme参数，使得Skyrme场方程在重子荷为4的扇区中一致满足。场方程减少到一个动力学系统的三个比安奇IX标度因子。具体的解决方案进行了明确的分析。构造了拓扑非平凡$SU(3)$ -sigma孤子支持NUT-AdS渐近的可穿越虫孔.自引力解也承认一个合适的平坦极限，使电荷为4的Skyrmion被限制在一个有限体积的盒子里，从而保持了$SU(3)$ Skyrme场方程的可积性。这种形式主义揭示了一种新的过渡在有限的重子密度所产生的嵌入和非嵌入的解决方案之间的竞争，其中非嵌入的解决方案在高密度占上风，而在低密度被抑制。
2020-04-15 gr-qc hep-ph hep-th
A spherical hydrodynamical model of cosmic voids in ΛCDM and beyond
Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学）；INFN Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理学中心）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN-Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF-Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
本文提出了一种球形流体动力学模型，用于研究ΛCDM及更广泛背景下的宇宙空洞演化，探讨了暗能量参数对空洞统计的影响。
2026-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological implications of the hydrodynamical phase of group field theory
在这篇评论中，我们集中在主要的宇宙学意义的群场论方法，根据该方法，一个有效的连续宏观动力学可以提取的基本形式主义的量子引力。在这幅图景中，重要的是大量几何量子的集体行为。由此产生的状态是一个凝聚状的结构，由“前几何”的群场论场的激发在无空间真空。从运动学和动力学出发，我们提供了一个概述的方式，其中集团场论凝聚宇宙学对待解决方案的均匀和各向同性的宇宙。这些解决方案，包括反弹，共享与其他量子宇宙学方法的分辨率奇异性表征广义相对论。与量子宇宙学中通常所做的相反，在GFT宇宙学中，不需要为此目的进行初步的对称性约简。最后，我们讨论的局限性和未来的观点，集团场论的方法。
2021-06-01 gr-qc hep-th
Field Equation of Correlation Function of Mass Density Fluctuation for Self-Gravitating Systems
研究了牛顿自引力系统的质量密度分布。将系统模拟为流体静力学平衡状态，由第一性原理得到了质量密度涨落本身的关联函数$ξ(r)$的场方程及其解。我们将其应用于小红移范围内宇宙大尺度结构的研究。该方程告诉我们，$ξ(r)$依赖于点质量$m$和Jeans波长尺度$λ_{0}$，这是不同的星系和星系团。它解释了几个长期存在的，观察到的集群的突出特点：$ξ_{cc}(r)$的星系团的配置文件是类似的$ξ_{gg}(r)$，但具有更高的振幅和更长的相关长度，并作为一个通用的尺度$r_0\simeq 0.4d$的相关长度增加与星系团之间的平均距离。我们的解$ξ(r)$也给出了观测到的星系$ξ_{gg}(r)\simeq (r_0/r)^{1.7}$的幂律关联函数，它只在$1<r<10 h^{-1}$ Mpc范围内有效。在更大的尺度上，解$ξ(r)$突破幂律，在$\sim 50h^{-1}$ Mpc附近趋于零，正如观测数据所证明的那样。在一组固定的模型参数下，星系的解$ξ_{gg}(r)$、相应的功率谱和星系团的解$ξ_{cc}(r)$，同时与星系和星系团的主要巡天观测数据一致。
2021-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Thermodynamics and statistical mechanical ensembles of black holes and self-gravitating matter
本博士论文通过热力学第一定律和欧几里得路径积分方法，研究黑洞与自引力物质的热力学及统计系综，揭示弯曲时空热力学性质及相变。
2025-10-23 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Cosmological dynamics of gravitating hadron matter
在物质源由Skyrme模型给出的情况下研究了各向异性宇宙学，Skyrme模型是低能QCD的有效描述。深入分析了Kantowski-Sachs宇宙和Bianchi-I宇宙的动力学演化。在这两种情况下，为了使解存在，同时为了避免有限时间的未来奇点，必须设定宇宙学常数和Skyrme耦合值的界限。宇宙学常数的上限也取决于初始条件，它与重子出现在1 GeV以下的事实密切相关。宇宙学常数的上限实际上比量子场论的标准估计值低72个数量级。宇宙学常数的下界和Skyrme耦合的界是由于Skyrme模型中非线性项的特殊组合。值得指出的是，Skyrme耦合的边界对于Kantowski-Sachs模型和Bianchi-I模型都以类似的方式出现，但它们在拓扑上完全不同。我们的研究结果表明，这种行为是内在的Skyrme场的引力耦合，而不是在一个特定的宇宙学模型。
2014-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General relativistic, nonstandard model for the dark sector of the Universe
我们提出了一个广义相对论版本的自引力流体模型，用于宇宙的暗区（darkon流体），该模型在Phys. Rev. 80（2009）083513中引入，并在Entropy（2013）559中进行了扩展和审查。该模型在其拉格朗日量中不包含自由参数。由此产生的能量-动量张量是尘埃状的，具有非平凡的能量流。在亚哈勃尺度的近似下，我们发现宇宙加速不是由于任何类型的负压，而是由于动态确定的能量密度的符号变化。这一性质被证明是等价于一个随时间变化的、符号变化的曲率。得到的宇宙学方程与非相对论模型的宇宙学方程一致，但给出了新的物理解释。此外，我们还从推广的Tolman-Oppenheimer-Escheroff方程的弱场极限出发，导出了模型中星系晕产生的非相对论引力势所满足的自洽方程。
2014-12-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Infinite self-gravitating systems and cosmological structure formation
经典自引力点粒子系统的通常热力学极限被很好地定义为一个{ \it动力学}问题，使用一个简单的物理处方来计算力，相当于所谓的“金斯骗局”。由此产生的内在的平衡问题的关系，粒子从规定的均匀初始条件在无限的空间，在目前的宇宙学模型（在一个膨胀的宇宙）的研究。然后，我们描述了这样一个系统的动态演化的数值研究结果，从一个简单的类的无限“洗牌格”的初始条件。从网格尺度周围的尺度开始，随着时间的推移而发展的聚类在质量上非常类似于宇宙学模拟中所看到的聚类，宇宙学模拟从应用相关位移的晶格开始，并结合了不断扩展的空间背景。从第一个非线性结构形成后不久，时空标度关系很好地描述了两点相关性的演变。在更大的时间，这些相关性的动力学收敛到宇宙学中所谓的"自相似“演化，其中标度关系中的时间依赖性完全由线性化流体理论指定。我们展示了如何统计机械的“玩具模型”可以是有用的，在解决这些系统是相关的宇宙学的各种问题。其中一些问题是密切analagous目前在文献中研究的长程相互作用，特别是在弗拉索夫限制和性质的粒子系统的演变的关系，近似准定态。
2008-05-09 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
