Cosmological Simulations of Normal-Branch Braneworld Gravity
我们引入了一个基于DGP膜世界引力正规分支的宇宙学模型，膜上有光滑的暗能量分量。该模型中的扩展历史与LambdaCDM相同，因此避免了对DGP交叉尺度r_c的所有几何约束。这个模型可以作为更一般的膜世界模型的第一近似，这些模型的宇宙学解还没有得到。在不同的r_c值下，我们用N体模拟研究了该模型中线性和非线性区域的大尺度结构的形成。模拟使用（F.S.，arXiv：0905.0858），并结合通常的引力动力学求解膜弯曲模式的完整非线性方程。在DGP正常分支中，膜弯曲模式是吸引的而不是排斥的，因此与arXiv：0905.0858中提出的那些相比，修改后的重力效应的符号是相反的。我们比较的模拟结果与普通的LambdaCDM模拟运行使用相同的代码和初始条件。我们发现在这个模型中的物质功率谱表现出一个特征性的增强峰在k ~ 0.7 h/Mpc。我们还发现，大量的晕的丰度显着增强。这里呈现的其他结果包括模拟中的暗物质晕的密度分布以及膜弯曲模式自相互作用（Vainshtein机制）的特征。独立于膨胀的历史，这些结果可以用来限制DGP模型和未来的推广，通过它们对宇宙结构的增长的影响。
2018-08-01 astro-ph.CO
Cosmological Constraints on DGP Braneworld Gravity with Brane Tension
我们执行马尔可夫链蒙特卡罗分析的Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld引力的自加速和正常的分支。通过采用参数化的后弗里德曼引力描述，我们利用所有的宇宙微波背景数据，包括最大的尺度，它与星系的相关性，除了超新星距离和哈勃常数的几何约束。我们发现，在这两个分支膜张力或宇宙学常数是需要在高的意义，没有证据的独特Dvali-Gabadadze-Porrati修改。因此，在95%CL处，在有和没有空间曲率的不确定性的情况下，交叉尺度必须大大大于哈勃尺度H_0 r_c > 3和3.5。在空间曲率的情况下，星系互相关在很大程度上帮助了正常分支的限制，这突出了它在约束引力红外修正方面的重要性。
2009-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Oscillating universe in the DGP braneworld
用一种方法，其中的弗里德曼方程被写在一种形式，使演化的标度因子可以被视为一个粒子的“潜力”，我们分类所有可能的宇宙演化的DGP braneworld方案与暗辐射项保留。通过假设能量分量分别为无压物质、辐射或真空能，我们发现在物质或真空能占主导地位的情况下，标度因子有一个最小值$a_0$。在物质支配的情况下，大爆炸奇点在某些特殊情况下是可以避免的，可能存在振荡宇宙或弹跳宇宙。如果宇宙尺度因子在初始时处于振荡区域，宇宙可能会经历振荡。在多次振荡之后，它可能通过量子隧穿演化到反弹点，然后膨胀。然而，如果宇宙最初从无限尺度收缩，它可以转身，然后永远膨胀。在真空能量占优的情况下，存在一个稳定的爱因斯坦静态，以避免大爆炸奇点。然而，在某些情况下，在物质或真空能量占主导地位的情况下，一种新的奇异性可能会出现在$a_0$作为不连续的标度因子的结果。在辐射主导的情况下，宇宙可能起源于大爆炸奇点，但避免这个奇点的反弹宇宙也是可能的。
2012-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Density perturbations in braneworld cosmology and primordial black holes
用数值方法研究了Randall-Sundrum膜世界宇宙学辐射时代标量扰动的时间演化。我们的研究结果证实了最近发现的扰动振幅的增强（近视界交叉）的存在。我们建议在高能量区的微扰理论方程的近似解，它预测的增强因子是渐近常数，作为尺度的函数。讨论了这个结果在膜世界宇宙学中原初黑洞产生问题中的应用。
2010-12-06 astro-ph.CO
Constraining DGP Gravity from Observational Data
目前我们宇宙的加速膨胀可能是由一种未知的能量成分（暗能量）或广义相对论的修正（修正引力）驱动的。本文重新讨论了一个唯象模型的约束条件，该模型介于纯\LambdaCDM模型和带附加参数α的Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）膜世界模型之间.结合宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星（SNIa），以及伽马射线暴（GRB）和线性增长因子（LGF）等高红移观测，我们得到了参数α=0.254 \pm 0.153（68% C. L.）的严格约束，这意味着平坦的DGP模型与当前的观测结果不相容，而纯\LambdaCDM模型仍然非常好地拟合数据。最后，我们以更高的精度模拟了未来的测量，发现与现有的约束相比，对α的约束可以提高两倍。
2009-07-28 astro-ph.CO
Interacting Tsallis agegraphic dark energy in DGP Braneworld Cosmology
本文研究了DGP膜世界方案中含有暗能量与暗物质相互作用项的Tsallis年龄图暗能量。为此，我们假设一些初始条件，以获得暗能量密度，减速，暗能量EoS和总EoS参数。然后，我们分析了状态参数，$ω'{}_{DE}-ω_{DE}$图，和经典的稳定性特征的模型。结果表明，减速参数提供了从减速阶段到加速阶段的相变。$ω_{DE}$图显示的是幻象行为，而$ω_{tot}$图则显示了宇宙演化过程中的精华和幻象。在图表之后，Statefinder分析显示了过去和现在模型的精髓行为。然而，在随后的时代，它趋向于$ΛCDM$。$ω'{}_{DE}-ω_{DE}$图根据时期类型和$b^{2}$、$δ$和$m$的不同值指示解冻或冻结区域。通过声速的平方，我们可以看到，对于选定的$b^{2}$、$δ$和$m$值，模型在过去是稳定的，在当前时间是稳定的或不稳定的，在未来是不稳定的。为了测试这个模型，我们使用了最近的哈勃数据。我们还采用赤池信息准则（AIC）和贝叶斯信息准则（BIC）来比较模型与$ΛCDM$作为参考模型。此外，我们使用$H-z$图测试模型，我们看到了未来时间的转折点。从$ω_{tot}$图的最佳拟合值得到的结果强调了宇宙在当前时间处于精华区域。它将进入幻象阶段，然后在未来接近$Λ$状态。但是，$ω_{DE}$始终停留在体模区域。这种模式在当今进步的时代是不稳定的。
2022-03-01 astro-ph.CO gr-qc
k-essence in the DGP brane-world cosmology
我们分析了一个充满k-本质场的DGP膜，并假设k-场随膜的宇宙时间线性演化。然后，我们解析地解决弗里德曼方程，并推导出不同的行为膜在低和高的能量制度。在加速膜、大爆炸、大挤压、大撕裂或静态奇点中，渐近行为可能完全不同。后者对应于一种类型的突然奇点。
2010-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
f(R) brane cosmology
尽管Dvali，Gabadadze和Porrati（DGP）模型在解释宇宙后期加速方面具有很好的特点，但它仍然存在一些理论问题，如幽灵问题。我们提出了一种方法来自加速正常的DGP分支，这是已知的鬼问题，通过膜上的作用的f（R）项。我们得到了该模型的de Sitter自加速解，并研究了它们在齐次扰动下的稳定性。
2010-01-18 astro-ph.CO
Braneworld non-minimal inflation with induced gravity
本文研究了膨胀子场与膜上诱导引力非极小耦合的弯曲DGP膜世界上的宇宙膨胀。我们给出了在Jordan和Einstein框架下微扰和暴胀参数的详细计算。我们充分分析了模型的参数空间，以证明该模型在与最近的观测数据对抗时的可行性。我们还比较了这两个框架中获得的结果，以判断哪一个框架与观测数据相比给出了更可接受的结果。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Asymmetric dark matter in braneworld cosmology
我们研究了膜世界膨胀时期对非对称暗物质遗迹密度的影响。我们发现，在早期宇宙的兰德尔Sundrum II（RSII）模型预测的膨胀率增强导致早期粒子冻结和增强的遗物密度。Okada和Seto（2004）在对称暗物质模型中观察到了这种效应，这里我们将他们的结果推广到非对称暗物质的情况。我们还讨论了膜世界场景中增强的非对称湮灭率及其对间接探测实验的影响。
2014-05-07 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter relic density in Gauss-Bonnet braneworld cosmology
研究了Gauss-Bonnet（GB）修正的Randall-Sundrum（RS）II型膜世界宇宙学中对称和非对称暗物质的残余密度.现有的对GB膜世界中对称暗物质的研究（Okada and Okada，2009）发现，与标准广义相对论（GR）相比，膨胀率降低，从而延迟粒子冻结，并导致遗迹丰度被抑制高达$\mathcal{O}(10^{-2})$。这与在RS膜世界中观察到的行为形成了直接对比，在RS膜世界中，膨胀率提高，最终的遗迹丰度增加。然而，在GB膜世界中，遗迹丰度受到抑制的发现是基于一种高度人为的情况，即GB时代直接演变为标准的GR时代，而不是像一般情况那样经过RS时代。RS时代的崩溃需要将GB修改的质量尺度$m_α$与膜张力的质量尺度$m_σ$等同起来。然而，如果把GB贡献看作是从弦论到RS作用量的最低阶修正，我们就可以期待$m_α > m_σ$。我们调查后，选择更现实的比值$\mathcal{R}_{m} \equiv m_α/m_σ$值的遗迹丰度的影响，发现遗迹丰度可以提高或抑制两个数量级以上。然而，抑制只发生在一个小范围内的参数选择，压倒性的，主要的情况是增强，因为我们恢复通常的兰德尔-Sundrum型行为的限制$\mathcal{R}_m \gg 1$。我们使用最新的观测约束$Ω_{DM}h^2 = 0.1187 \pm 0.0017$来约束各种模型参数，并简要讨论了…
2014-11-18 astro-ph.CO
Observational Constraints on the Normal Branch of a Warped DGP Cosmology
利用Ia型超新星（SNIa）、重子声学振荡（BAO）、宇宙微波背景（CMB）和星系团重子气体质量分数的观测数据，研究了扭曲DGP膜世界宇宙学正常分支的观测约束.用Gold样品SNIa+CMB位移参数+BAO+星系团中重子气体质量分数得到的无模型参数在$1σ$置信区间的最佳拟合值为：$Ω_m=0.240^{+0.050}_{-0.130}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.014}$。在68.3%的置信区间内，本质样品SNIa与CMB位移参数、BAO和重子气体质量分数相对应：$Ω_m= 0.220^{+0.020}_{-0.170}$和$Ω_{r_c}=0.000^{+0.025}$。我们通过使用这些最佳拟合值来确定宇宙的年龄。我们还通过一个有效的状态方程参数和减速参数研究了膜上的有效宇宙动力学，得出结论，在这种情况下，一个有效的幻影般的行为出现。
2011-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical Study of DBI-essence in Loop Quantum Cosmology and Braneworld
研究了具有标量场的具有动力学暗能量DBI本质的均匀各向同性FRW模型。宇宙标度解的存在性限制了标量场$ϕ$的拉格朗日量。选择$p=X g(X e^{λϕ})$，其中$X=-g^{μν} \partial_μϕ\partial_νϕ/2$和$g$是$X e^{λϕ}$的任意函数，并定义适当的变换，我们构造了不同引力下的动力学系统：（i）圈量子宇宙学（LQC），（ii）DGP膜世界和（iii）RS-Ⅱ膜世界。我们研究了三种引力模型的动力学系统在临界点附近的稳定性，并研究了支持加速宇宙的标量场主导吸引子解。物理参数的作用也已显示在宇宙加速阶段的图形。
2012-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational particle production in braneworld cosmology
在膨胀宇宙的时变度规中，只有当哈勃参数$H$与粒子质量相比不太小时，引力粒子的产生才是有效的。在标准宇宙学中，普朗克质量$M_{Pl}$的巨大值使得该机制在唯象上无关紧要。另一方面，在膜世界宇宙学中，早期宇宙的膨胀速度可以快得多，许多弱相互作用粒子可以大量产生。宇宙学的影响进行了讨论。
2007-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmology of Asymmetric Brane Modified Gravity
我们考虑了修正引力的非对称膜模型，它可以产生宇宙的晚时间加速，并将这个模型的宇宙学与标准的$Λ$ CDM模型和DGP膜世界模型进行了比较。我们展示了如何在相关的物理尺度上的非对称宇宙学可以被视为一个单参数的DGP模型的扩展，并调查这个额外的参数对宇宙的膨胀历史的影响。
2010-09-10 astro-ph.CO hep-th
Analytic Description of DGP Perturbations on All Scales
我们开发的线性演化的DGP braneworld修改重力的情况下，包括近地平线和超地平线模式的解决方案，在批量需要的度量扰动的解析解。这些解决方案适用于自加速和正常的分支和阐明的性质的坐标奇异性和初始数据的批量以及它们的影响上的膜微扰演化。即使在超视界尺度上，由于体元中的多重共振，度规扰动的演化也不再必然是无标度的。基于这些解析解，我们设计了方便的拟合函数的演变，桥梁的各种空间和时间制度。与体方程的直接数值积分相比，拟合在百分比水平上是准确的，并且足以用于当前和即将进行的观测测试。
2010-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Braneworld cosmology in the sourced-Taub background
提出了一种新的源-Taub背景下的膜世界。分别研究了内源区和外真空区的重力场方程。我们发现，尘埃膜的有效暗能量在源区的状态方程可以跨越幻影鸿沟$w=-1$。此外，在$H(z)$图上有一个下降，该图给出了$H(z)$最近直接数据的可能机制。
2009-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological solutions and observational constraints on 5-dimensional braneworld cosmology with gravitating Nambu-Goto matching conditions
我们研究了最近构建的5维膜世界宇宙学与引力Nambu-Goto匹配条件的宇宙学意义。插入物质和辐射部门，我们首先提取分析宇宙学的解决方案。此外，我们使用的观测数据Ia型超新星（SNIa）和重子声学振荡（BAO），随着大爆炸核合成（BBN）的要求，以施加约束的参数模型。我们发现，手头的情况下是非常好的协议与观察，因此一个小的偏离标准的兰德尔-Sundrum的情况是允许的。
2014-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Galileon Cosmology
我们研究的伽利略标量张量理论的宇宙学，通过协变的Dvali-Gabadadze-Poratti（DGP）模型的解耦拉格朗日。尽管在3+1维中是局部的，但由此产生的宇宙学演化与完整的4+1维DGP框架非常相似，无论是膨胀历史还是密度扰动的演化。与DGP模型一样，协变伽利略理论根据伽利略速度的符号产生两个解的分支。扰动在一个分支上是稳定的，在另一个分支上是幽灵般的。在我们的分析中发现的一个有趣的效应是Vainshtein屏蔽机制的宇宙学版本：在早期，伽利略动力学由自相互作用项主导，导致其能量密度与物质或辐射相比受到抑制;一旦物质密度发生足够的红移，伽利略就成为能量密度的重要组成部分，并有助于产生暗能量。我们保守地估计，只要修正尺度满足rc> 15 Gpc，由此产生的膨胀历史与观测到的晚期宇宙学是一致的。
2009-07-22 astro-ph.CO hep-th
Cosmology on a cosmic ring
我们推导出了Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型的一个推广，其中膜有一个额外的紧凑的维度的修改后的弗里德曼方程。主要的新特征是引力波发射到体块中。我们研究两类解决方案：第一，如果紧凑的维度是稳定的，波消失，一个确切地恢复DGP宇宙学。然而，对于张力主导的膜来说，通过物理物质的稳定是不可能的，因此意味着与DGP不同的4D宇宙学的后期修改。第二，对于自由膨胀的紧凑方向，我们发现精确的吸引子的解决方案与零4D哈勃参数，尽管存在的4D宇宙学常数。因此，该模型构成了一个明确的例子，动态degravitation在全非线性水平。没有稳定，但是，有没有四维政权和模型被排除在观测，我们明确地证明，通过比较超新星数据。
2015-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauss-Bonnet braneworld cosmological effect on relic density of dark matter
在Gauss-Bonnet膜世界宇宙学中，我们在3-膜上的四维宇宙的弗里德曼方程在高能区（Gauss-Bonnet区）被修改，而标准膨胀定律在低能区（标准区）被再现。研究了当暗物质在Gaugss-Bonnet区冻结时，Gauss-Bonnet膜世界宇宙学效应对冷暗物质热残余密度的影响.我们发现，所得到的遗物密度显着降低时的转变温度，连接高斯-博内制度与标准制度，是足够低的。这一结果与先前在兰德尔-桑德拉姆膜世界宇宙学中得到的结果形成鲜明对比，在膜世界宇宙学中，遗迹密度被增强了。
2009-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Observational constraints on Chaplygin cosmology in a braneworld scenario with induced gravity and curvature effect
我们研究了扩展的诱导引力膜世界的宇宙动力学和后期演化。在这种情况下，曲率效应通过体作用量中的高斯-博内项考虑在内，并且膜上也有一个Chaubergin气体成分。我们表明，这个模型模仿一个有效的幻影行为在一个相对较宽的范围内的红移比以前制定的模型。它还提供了一个自然的框架，由于在膜上的Chaobergin气体成分的存在，幻影分界线的顺利交叉。我们用Ia型超新星、宇宙微波背景辐射和重子声学振荡的观测数据对模型进行了参数约束。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Braneworld Cosmological Effect on Freeze-in Dark Matter Density and Lifetime Frontier
在5维膜世界宇宙学中，我们在膜上的4维宇宙的弗里德曼方程在高温下被修改，而标准的大爆炸宇宙学在低温下被复制。基于Randall-Sundrum和Gauss-Bonnet两种著名的膜世界宇宙论，我们研究了膜世界宇宙论对非热暗物质粒子的残余密度的影响，该粒子与标准模型粒子的相互作用非常弱，其残余密度由冻结机制决定.对于早期宇宙中的暗物质产生过程，我们假设一个简单的场景，其中有一个光矢量-玻色子介质，用于暗物质粒子与标准模型粒子进行通信。我们发现，膜世界宇宙学效应可以极大地改变标准大爆炸宇宙学中产生的暗物质遗迹密度。作为应用，我们考虑了以轻$B-L$规范玻色子（$Z^\prime$）为介质的最小$B-L$扩展标准模型中的右手中微子暗物质.我们发现膜世界宇宙学效应的影响，寻找长寿的$Z^\prime$玻色子在计划/拟议的寿命前沿实验。
2019-11-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Graviton production in anti-de Sitter braneworld cosmology: A fully consistent treatment of the boundary condition
在我们两人最近的工作中，[Durrer & Ruser，PRL 99，071601（2007）; Ruser & Durrer PRD 76，104014（2007）]，考虑了在一个五维体中由于移动的时空边界（膜世界）而产生的引力子。就像导电板的存在改变了电磁真空一样，膜的存在改变了引力子真空。随着膜的移动，真空的时间依赖性通过所谓的“动态卡西米尔效应”导致粒子的产生。在我们以前的工作中，忽略了边界条件中与膜速度成线性关系的一项。在这项工作中，我们开发了一种新的方法，克服了这种近似。我们表明，以前的结果是没有修改，如果膜速度低。
2009-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing dark energy with braneworld cosmology in the light of recent cosmological data
我们研究了一个基于Randall-Sundrum的具有一般暗能量成分的膜模型。后者推动了宇宙后期的加速膨胀。在这个方案中，额外的条款被添加到爱因斯坦场方程，传播到弗里德曼方程。为了约束暗能量状态方程（EoS）和膜张力，我们在背景宇宙学中使用了不同能级的观测数据（Ia型超新星、$H(z)$、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射距离，以及联合分析）。除了在$3σ$置信水平下每个数据集的EoS与宇宙学常数一致外，重子声学振荡探测器有利于EoS与精髓暗能量一致。虽然我们发现了不同的下限边界的膜张力为每个数据集，是最受限制的CMB，有没有足够的证据修改宇宙的宇宙学演化中存在的额外维度的观测不确定性。然而，这些新的边界是补充其他探测器，如桌面实验，大爆炸核合成，恒星动力学。我们的研究结果表明，可能需要进一步测试的braneworld模型与适当的修正条款或深刻的分析与扰动，以改善目前的数据提供的约束。
2017-09-20 astro-ph.CO gr-qc
The Ultra Slow-Roll Phase Of Warm Inflation In Braneworld Cosmology
本文在膜世界宇宙学的RS-II和DGP模型中，研究了暖暴胀中的超慢滚阶段，发现USR条件越严格，膜世界对标准暴胀动力学的修正越被抑制。
2025-10-25 astro-ph.CO gr-qc
Tachyon with an inverse power-law potential in a braneworld cosmology
我们研究了一个基于3-膜动力学的快子宇宙学模型，该模型是在第二个Randall-Sundrum模型的基础上扩展到更一般的翘曲函数。这种推广的一个众所周知的原型是具有自相互作用标量场的体。作为广义体几何的结果，观测者膜上的宇宙学被尺度相关的四维引力常量所修正。特别地，我们研究了幂律翘曲因子，它产生快子场$φ$的逆幂律势$V\propto φ^{-n}$。我们发现了一个临界功率$n_{\rm cr}$划分两个子类具有不同的渐近行为：一个尘埃宇宙的$n>n_{\rm cr}$和准德西特宇宙的$0<n<n_{\rm cr}$。
2017-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Braneworld Mimetic Cosmology
我们将拟引力的概念推广到兰德尔-桑德拉姆II膜世界模型。对于四维拟引力，我们以协变的方式分离了五维拟引力的共形自由度。我们假设体度规是由一个非动态标量场$Φ$和一个辅助度规$\tilde{\cal{G}}_{AB}$组成的，使得${\cal{G}}_{AB}= \tilde{\cal{G}}^{CD}\,Φ_{,C}\,Φ_{,D}\,\tilde{\cal{G}}_{AB}$，其中$A, B, ...$是体时空指数。然后我们证明了膜上的诱导共形自由度作为诱导标量场，在膜上起着模拟场的作用。事实上，我们假设模拟膜上暗扇区的标量自由度起源于体标量场$Φ$。通过在膜上引入合适的模拟势，我们证明了这种膜模拟场对宇宙晚期膨胀的解释更符合观测结果：在观测范围内，在红移阱中，这种场的状态参数穿过了近过去的宇宙学常数线，从经典态到幻影态.我们还表明，这种诱导的模拟标量场有能力解释初始时间宇宙膨胀。为了用Planck 2015数据集对模型进行约束，我们对模型的参数空间进行了数值研究。
2017-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
