Neutrino Flavor Conversions in High-Density Astrophysical and Cosmological Environments
尽管在目前的地球实验中，中微子味转换是一个很好理解的现象，但在稠密的天体物理环境中，中微子味转换可能是中微子物理学中最具挑战性的开放问题之一。除了在理论上有趣，这样的问题在宇宙学和天体物理学中有几个现象学的含义，包括轻元素丰度和其他宇宙学观测值的原始核合成，重核的核合成和大质量恒星的爆炸。在这篇综述中，我们简要总结了这一主题的最新技术，重点放在三个环境：早期宇宙，核心坍缩超新星和紧凑的双合并。
2022-02-05 astro-ph.HE hep-ph
Quasar X-ray and UV flux, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter measurement constraints on cosmological model parameters
我们使用Risaliti & Lusso（2015）汇编的808个类星体（QSO）在红移范围$0.061 \leq z \leq 6.28$内的X射线和紫外通量测量，单独和结合重子声学振荡（BAO）和哈勃参数[ $H(z)$ ]测量，以约束六个宇宙学模型中的宇宙学参数。类星体的数据约束明显弱于，但一致，从$H(z)$ + BAO数据。对类星体+ $H(z)$ + BAO数据的联合分析与目前的标准模型--空间平坦的$Λ$ CDM一致，但对封闭的空间超曲面和动力学暗能量有一定的支持。
2020-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Astrophysical and Cosmological Neutrinos
我们回顾了大质量中微子在天体物理学和宇宙学中的作用，假设太阳和大气中微子的振荡解释是正确的。特别是，我们讨论了宇宙学的质量限制，中微子味振荡在早期宇宙，leptogenesis和中微子在核心坍缩超新星。
2002-08-15 hep-ph
Astrophysical and Cosmological Probes of Boosted Dark Matter
本研究通过N体模拟探究双组分冷暗物质模型，发现重组分湮灭使轻组分具类温暗物质特性，既保留其优势又规避质量约束，为暗物质探测和小尺度结构研究提供新方向。
2024-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmological and astrophysical aspects of finite-density QCD
有限温度和密度下QCD的不同相位在宇宙学和天体物理学中产生了有趣的效应。在这项工作中，我回顾了宇宙学QCD跃迁和天体物理学在重子密度高的一些方面。
1998-07-23 astro-ph hep-ph hep-th
Astrophysical Observations of a Dark Matter-Baryon Fifth Force
本文研究重子与暗物质间长程汤川第五力对中子星的影响，利用最冷中子星和脉冲星计时阵列数据导出第五力强度限制，并结合子弹星系团与弱等效原理检验获得更强的间接限制。
2023-08-12 astro-ph.HE hep-ph
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
Relaxing a large cosmological constant in the astrophysical domain
我们研究的问题，放松一个大的宇宙学常数在天体物理领域通过动力学机制的基础上修改的作用，我们以前考虑在宇宙学水平上的重力。我们在Schwarzschild-de Sitter度规中求解了大尺度和小尺度下的模型，并通过分别研究Jordan标架和Einstein标架来解释模型的物理解释，特别是，我们确定了模型中极弱的第五种力的强度，并证明了它们几乎是不可观测的。最后，我们估计的影响，松弛机制可能有拉开的两个引力势Psi和Phi的度量值，因为这意味着偏离广义相对论的模型，并最终可能提供一个新的框架在大天体物理尺度的观测测试，例如，通过引力透镜。
2011-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Astrophysical and Cosmological Probes of Dark Matter
虽然天体物理学和宇宙学探测提供了一个非常精确和一致的暗物质的数量和一般性质的图片，但它的基本性质仍然是物理学中最重要的悬而未决的问题之一。在未来十年内获得对暗物质更全面的了解将需要克服一些理论挑战：现在正在为这些飞跃奠定基础，但还有很多工作要做。在即将到来的挑战中，最主要的是建立理论基础，以充分利用天体物理和宇宙学领域中新观测值的潜力，从早期宇宙到星系内部和其中的恒星。确定暗物质的性质还需要重新利用和实施天体物理学典型工具包之外的广泛理论技术，从有效场论到机器学习和基于人工智能的统计推断的急剧发展的世界。通过这项工作，理论前沿将成为未来十年暗物质发现的核心。
2022-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Strings in Hidden Sectors: 2. Cosmological and Astrophysical Signatures
宇宙弦可以出现在具有自发破缺阿贝尔对称群的隐藏扇区模型中。我们在配套的论文中研究了标准模型场与这些所谓的暗弦的耦合。在这里，我们调查的宇宙学和天体物理学观测值，可能与暗弦在我们的宇宙中的存在，重点是低尺度模型，也许TeV。具体来说，我们考虑核合成和CMB光谱失真的约束，我们计算的扩散伽马射线级联光子和宇宙射线的预测通量。对于像TeV那样轻的弦，我们发现这些签名的预测水平远低于当前实验的灵敏度，因此隐藏扇区中的低尺度宇宙弦仍然不受约束。质量尺度在10^（13）GeV到10^（15）GeV之间的较重弦在核合成约束下处于张力状态。
2014-09-24 astro-ph.CO hep-ph
Early formed astrophysical objects and cosmological antimatter
近年来的天文观测表明，在红移约为10的高红移宇宙中，早期形成的物体密集分布：明亮的星系，类星体，伽马爆发，并含有大量的金属和尘埃。在天体形成的标准模型中，没有预料到如此丰富的早期形成种类。在标准理论和观测之间存在着严重的张力，我们描述的模型自然地放松了这种张力，并且很好地拟合了数据。这个模型自然会导致宇宙学上重要的反物质的产生，即使在银河系中也可能是丰富的。我们的方案和可能性的反物质的远程注册的唯象后果进行了讨论。
2015-08-29 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on the velocity-dependent baryon-dark matter coupling
利用普朗克微波宇宙微波背景辐射（CMB）和斯隆数字巡天（SDSS）Lyman- $α$ forest数据，给出了MeV以下暗物质质量的重子-暗物质相互作用截面的宇宙学约束.为了探索暗物质质量$m_χ\lesssim 1$ MeV的暗物质的自由流效应可以抑制可观察到的小尺度密度波动，除了存在重子-暗物质耦合的声振荡阻尼，我们应用类似于传统的暖暗物质的近似处理暗物质的自由流。我们还证明了重子-暗物质横截面边界的质量依赖性（对于暗物质质量下降到$m_χ \sim 5~{\rm keV}$），相反，暗物质质量独立的横截面约束的光暗物质在以前的文献中声称的MeV尺度以下。
2019-02-03 astro-ph.CO hep-ph
Ultra-low frequency gravitational waves from cosmological and astrophysical processes
超低频引力波（${\lesssim 100\,\mathrm{nHz}}$）是理解低红移质量$\sim 10^{6}-10^{9}\,M_\odot$天体物理黑洞双星组装和演化的关键。这些GWs也提供了一个独特的窗口到各种各样的宇宙学过程。脉冲星定时阵列（PTA）开始在$\sim 1-100\,\mathrm{nHz}$测量这种随机信号，预计几个阵列的数据组合将在未来几年内确认检测。产生$\mathrm{nHz}$频率的引力辐射的主要物理过程仍然不确定。PTA观测目前无法区分一个二进制BH天体物理前景的宇宙学背景下，由于说，一阶相变的温度$\sim 1-100\,\mathrm{MeV}$在一个弱相互作用的黑暗部门。这封信探讨了在何种程度上纳入集成边界的超低频GW频谱的任何组合的宇宙微波背景，大爆炸核合成或天体测量观测可以帮助打破这种简并。
2021-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Decaying neutrino and a high cosmological baryon density
在最近的Boomerang数据中，低的第二声峰可能表明宇宙学重子密度大于标准大爆炸核合成所允许的密度。我们证明了τ中微子衰变：nu_tau -> nu_e + phi（其中nu_e是电子中微子，phi是标量）在大重子密度下基本上能保证BBN计算与轻元素观测的一致性。
2000-07-06 astro-ph hep-ph
Cosmological and Astrophysical Constraints on Tensor Unparticles
我们计算了标准模型场与张量非粒子之间耦合的宇宙学和天体物理学界限。计算了中微子-中微子和光子-光子湮灭产生的张量非粒子的密度。计算了从电子-正电子和光子-光子湮灭到张量非粒子的超新星体积能量损失率。来自物质密度和超新星体积能量损失率的约束在同一数量级上，而来自电子正电子湮没的超新星体积能量损失率的约束要低一个数量级。我们发现标准模型场和张量非粒子之间的耦合至少比以前张量非粒子对撞机现象学研究中使用的耦合低一个数量级。
2007-10-23 hep-ph
Enhanced baryon number violation due to cosmological defects with localized fermions along extra dimension
我们提出了额外维模型中重子数破缺的一种新情况。在真真空中，由于物质场的定域机制，重子数几乎是守恒的，从而抑制了夸克与轻子之间的相互作用。我们考虑了几种类型的宇宙学缺陷在四维时空中移动的本地化的物质场的中心，并表明，重子数违反相互作用的幅度得到很好的增强。本文还讨论了它在重子发生中的应用。
2002-03-18 astro-ph hep-ph hep-th
Hypercharge and the Cosmological Baryon Asymmetry
重子和轻子数违反相互作用的严格界限是从这样的要求推导出来的，即这种相互作用与电弱瞬子一起，不会破坏在大爆炸中极高温度下产生的宇宙学重子不对称性。虽然这些界限适用于特定的模型，我们发现，他们一般逃避。特别是，一个理论要避免这些边界的唯一要求是，它包含带电粒子，在一定的宇宙学时期，携带非零超荷不对称性。宇宙的超荷中性决定了剩余的粒子必须携带一个补偿性的超荷密度，这个密度必须在它们之间共享，从而产生重子不对称性。因此，在理论的一个扇区中产生超荷密度迫使宇宙具有重子不对称性。
1993-11-12 hep-ph
Universal Neutrino Mass Hierarchy and Cosmological Baryon Number Asymmetry
我们推测三个轻Majorana中微子和它们的右手对应物可能具有普遍的几何质量等级。用一个简单的跷跷板机制中轻子质量矩阵的Fritzsch织构来解释这个唯象猜想，我们证明了通过轻子生成同时解释当前的中微子振荡数据和宇宙学重子数不对称性是可能的.
2004-09-29 astro-ph hep-ph
The Heavy Dark Photon Handbook: Cosmological and Astrophysical Bounds
本研究探讨了质量在10^-1至10^3 MeV范围内的暗光子的宇宙学和天体物理学限制，通过分析宇宙学观测和超新星相关限制，推导出保守的暗光子约束。
2025-11-19 hep-ph
Possible violation of the spin-statistics relation for neutrinos: cosmological and astrophysical consequences
我们假设中微子违反了泡利不相容原理，因此中微子服从玻色-爱因斯坦统计。宇宙学和天体物理学的后果，这一假设被认为是。中微子可以形成宇宙玻色凝聚体，它可以解释宇宙中所有（或部分）的暗物质。中微子的“错误”统计可以修改大爆炸核合成，导致中微子种类的有效数量小于3。超新星坍缩的动力学将受到影响，超新星中微子的光谱可能会发生变化。中微子凝聚体的存在将增强Z爆发对UHE宇宙射线通量的贡献，并导致来自远程源的中微子的显著折射效应。中微子的泡利原理破坏可以在双中微子双β衰变中检验。
2005-01-31 astro-ph hep-ex hep-ph
Probing sub-GeV Dark Matter-Baryon Scattering with Cosmological Observables
利用普朗克卫星的宇宙微波背景数据和斯隆数字巡天的莱曼-α森林通量功率谱，我们推导了重子和暗物质之间弹性散射截面的新极限。我们的分析地址的形式$σ\propto v^n$，其中v是暗物质重子的相对速度，允许独立于特定的粒子物理模型的截面上的约束通用的横截面。我们包括高$\ell$极化数据从普朗克在我们的分析，改善了以前的限制。我们应用了一个更仔细的治疗暗物质热演化比以前做的，使我们能够扩展我们的约束到暗物质质量的$\sim$兆电子伏。我们在这项工作中表明，宇宙学探测是目前的直接探测和天体物理搜索的补充。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Searching for cosmological stochastic backgrounds by notching out resolvable compact binary foregrounds with next-generation gravitational-wave detectors
本文研究下一代地面引力波探测器中宇宙学随机背景的搜寻问题，提出在考虑参数估计不确定性条件下利用时频域陷波移除可分辨致密双星前景，发现该方法可将前景压低至约5%，并指出不可分辨前景才是主要限制。
2024-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Tau Neutrinos from Astrophysical and Cosmological Sources
以前对高能源中微子谱的研究没有包括由源衰变直接产生的τ中微子。在这里，我们考虑的τ中微子组件，并讨论它的列入修改预期的中微子光谱。我们讨论了在TeV-UHE事件中作为nu_mu -> nu_tau振荡的证据来解释任何观测到的τ中微子成分的意义。
2001-06-28 astro-ph hep-ph
Cosmological and astrophysical constraints on tachyon dark energy models
滚动快子场模型是解释最近宇宙加速的候选模型之一。在这些模型中，场与规范场相互作用，导致精细结构常数$α$的变化。在这里，我们利用最近的观测进展，并使用相结合的背景宇宙学观测的Ia型超新星和天体物理和本地测量的$α$，以改善这类模型的约束。我们发现，$α$上的约束意味着场动力学必须是非常缓慢的，从而导致在$99.7\%$置信水平上的当今暗能量状态方程$(1+w_0)<2.4\times10^{-7}$的约束。因此，目前和即将到来的标准背景宇宙学观测探测器无法将这类模型与宇宙学常数区分开来，而对$α$变化的探测可能做到这一点，因为它们具有特征性的红移依赖性。
2016-06-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological baryon/lepton asymmetry in terms of Kaluza-Klein extra dimensions
本文讨论了基于额外维演化的轻子/重子数的产生机制及其守恒性。额外空间的内角动量与轻子/重子荷有关。假设额外空间度量最初是不对称的。由于熵的增加，在暴胀期间出现对称性。利用多维场玩具模型，我们证明了内部角动量可以在费米子中积累，这可以解释宇宙的轻子/重子不对称性。
2021-09-12 gr-qc hep-ph hep-th
Astrophysical Polarimetry of Cosmological Sources
Kostelecky和Mewes最近利用高红移源的某些天文数据证明了可以对洛伦兹对称性破坏的某些方面施加敏感的约束。在这里，我在天文学的背景下介绍这些数据，清楚地表明这些数据对于它们的目的来说是可靠和准确的。特别是，我解释了来自模糊类星体的空间扩展散射光会导致中心对称散射偏振，偏振位置角与波长无关。显然，这些关系并没有被光子穿越宇宙时的传播效应所破坏。
2001-10-16 hep-ph
Can the Baryon Number Density and the Cosmological Constant be interrelated?
提出了一个玩具模型，其中宇宙的宇宙学常数和重子数密度是相互关联的。该模型结合了Dimopoulos和Susskind的机制，即宇宙的重子数密度是由复标量场的相位，即它在二维复场空间中的“角动量”随时间变化而产生的，与吉村的“离心力”，由于““角动量”将标量场的真空期望值从负的势最小值中推出来，并提供一个小但正的宇宙学常数。不幸的是，我们的模型无法直接将这两个数字的微小性联系起来，需要对负势最小值进行微调。
2008-01-28 hep-ph
Cosmological Aspects of Spontaneous Baryogenesis
我们调查宇宙学方面的自发重子生成驱动的标量场，并提出一般的约束，是独立的粒子物理模型。通过研究产生的重子对标量场的反作用、重子生成后的宇宙膨胀历史和重子等曲率扰动，得到了相应的约束条件。我们表明，宇宙学的考虑提供了强大的约束，特别是对于最小的情况下，一个二次标量势。有趣的是，我们发现，对于一个给定的通货膨胀规模，其他参数，包括再热温度，退耦温度的重子违反相互作用，和标量的质量和衰变常数被限制在最多几个数量级的范围内。我们还讨论了对最小设置的可能扩展，并提出了两种避免等曲率扰动约束的方法：一种是用非二次标量势抑制重子等曲率，另一种是用冷的暗物质等曲率补偿重子等曲率，使标量存在到现在。
2016-08-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Cosmological Evolution of the Average Mass Per Baryon
在早期宇宙夸克-强子跃迁之后，普适重子数由核子携带：中子和质子。随着宇宙的膨胀，核子的总数保持不变，但随着宇宙冷却，较轻的质子比较重的中子更受青睐，从而降低了每个重子的平均质量。在原始核合成过程中，自由核子转变为束缚核素，主要是氦，核的结合能被辐射出去，进一步降低了每个重子的平均质量。特别是，大爆炸核合成（BBN）导致的每个重子平均质量的减少修改了与重子（核子）质量和数密度相关的数值因子。在这里，每个重子的平均质量，m_B，是从早期宇宙到现在的跟踪。其结果是用来与目前的重子光子（按数量）的比例，目前的重子质量密度的准确性与最近的宇宙学数据相称的水平，以及估计后BBN恒星核合成过程中释放的能量。
2006-10-25 astro-ph hep-ph nucl-th
Cosmological Baryon Asymmetry in Supersymmetric Standard Models and Heavy Particle Effects
在超对称标准模型中研究了宇宙学重子不对称性B，假设B和L是电弱再加工的。在超对称标准模型中，只有在考虑软超对称破缺的情况下，B才与原基B-L成正比。发现比率$B/(B-L)$比非超对称情形小约百分之一。即使原始B-L消失，只要标量轻子之间的混合角$þ$满足$|þ| < 10^{-8} (T/{GeV})^{1/2}$，标量轻子也可以比轻子更有效地产生B。
1994-01-24 hep-ph
Cosmological and Astrophysical Constraints on Late First-Order Phase Transitions
Seoul National University（首尔大学）；University of Notre Dame（圣母大学）；Tufts University（塔夫茨大学）
本文利用多种观测数据对暗部门晚期一级相变进行了约束，探讨其对宇宙学观测的影响。
2026-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Baryon number segregation at the end of the cosmological quark-hadron transition
关于可能的一阶宇宙学夸克-强子相变，最有趣的问题之一是在相变结束时不连通的夸克区域中重子数的最终命运。在这里，我们提出了一个蒸发夸克滴的流体动力学演化的详细调查，使用多组分流体描述遵循重子数分离的机制。用这种方法，我们能够考虑重子数通量抑制在相界面，熵提取通过具有长的平均自由路径的粒子，和重子数扩散的同时效应。已经进行了一系列的计算，以调查允许的参数空间，这表明，显着的重子数浓度，甚至可能高达密度以上的核物质，代表了一个不可避免的结果，在这种情况下。
1996-10-02 astro-ph hep-ph
Astrophysical and cosmological considerations on a string dilaton of a least coupling
弦环效应可能会对（无质量的）夸克产生非常弱的物质耦合。我们研究了大爆炸核合成和脉冲星双星中这样一个电子子向其目前平衡值移动的限制。另一方面，如果暴胀时期存在，那么在早期宇宙中，可以迅速而有效地实现量子向其现值的逼近。我们简要地评论一些影响。
1996-05-27 hep-ph hep-th
Constraints on the sum of neutrino masses using cosmological data including the latest extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample
利用扩展重子振荡谱巡天DR 14类星体样品中重子声学振荡的距离测量和普朗克2015年公布的宇宙微波背景中温度和极化各向异性的功率谱，研究了中微子质量和（$Σm_ν$）的约束条件.我们还利用了其他一些低红移观测资料，包括相对低红移的重子声振荡、Ia型超新星和哈勃常数的局域测量。在标准宇宙学常数$Λ$冷暗物质加大质量中微子模型中，我们得到$95\%$ \acl{CL}的上限对于简并质量等级为$Σm_ν<0.129~\mathrm{eV}$，对于正常质量等级为$Σm_ν<0.159~\mathrm{eV}$，对于倒置质量等级为$Σm_ν<0.189~\mathrm{eV}$。基于贝叶斯证据，我们发现，退化层次是积极的支持，目前的数据组合不能区分正常和倒置的层次。假设退化的质量等级，我们扩展我们的研究，非标准的宇宙学模型，包括通用的暗能量，空间曲率，和额外的相对论自由度，分别，但发现这些模型不赞成的数据。
2018-04-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Astrophysical Signatures of Fermionic Dark Matter
Christ University（克里斯特大学）
本文研究费子暗物质形成致密天体的可能性，通过微引力透镜约束质量并分析吸积辐射，认为其非银河系中心GeV过剩来源，但可解释部分缺失重子。
2026-09-17 gr-qc hep-ph
Reheating-temperature independence of cosmological baryon asymmetry in Affleck-Dine leptogenesis
本文指出，宇宙学重子不对称性的产生几乎与阿弗莱克-戴恩稀薄发生中的再加热温度$T_R$无关，它主要由最轻中微子$m_{ν_1}$的质量决定，在很宽的再加热温度范围内，它是由$T_R\simeq 10^5$-$10^{12}$ GeV决定的。目前的重子不对称性预测$m_{ν_1}$在一个狭窄的区域，$m_{ν_1}\simeq (0.3$-$1)\times 10^{-9}$ eV。最轻中微子的质量如此之小，导致了对无中微子双β衰变的质量参数$m_{ν_e ν_e}$的高度可预测性。我们还提出了一个明确的模型，在这种超轻中微子可以自然地获得。
2001-02-15 hep-ph
Dynamics of the Cosmological Quark-Hadron Transition in a Matter Dominated Universe: Distribution and Evolution of Baryon Inhomogeneities
我们研究了夸克强子跃迁的动力学的情况下，宇宙中的物质占主导地位，大量的熵是由质量为1- 10 TeV的衰变粒子产生的，建议由一个大类的超弦启发模型。我们估计的成核率和计算的平均分离的重子波动在过渡期间产生的原始nucleosynthesisis的发病后，他们的演变。
1992-12-03 hep-ph
Cosmological Baryon Asymmetry and Neutrinos: Baryogenesis via Leptogenesis in Supersymmetric Theories
对超对称模型中的轻子成因进行了全面而详细的讨论。在前半部分中，我们讨论了重右手中微子衰变的几种轻子生成机制，包括标准的热轻子生成机制、暴胀子衰变轻子生成机制和右手中微子相干振荡轻子生成机制。在后半部分中，我们通过LHu平坦方向（Affleck-Dine leptogenesis）进行了详细的分析。
2002-12-19 hep-ph
Unraveling Cosmological Anisotropies within Stochastic Gravitational Wave Backgrounds
本研究针对探测器灵敏度有限及天体物理前景干扰的难题，通过Fisher分析结合两类SGWB模板，论证了多个即将开展的引力波实验可有效探测宇宙学随机引力波背景的各向异性。
2023-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multidimensional cosmological models: cosmological and astrophysical implications and constraints
我们研究了四维有效理论，这些理论是通过对具有可因子化几何的多维宇宙模型降维而得到的，并考虑了内部空间的共形激发（几何模激发）与阿贝尔规范场之间的相互作用.它是假设的内部空间背景可以稳定的有效电位的最小值。在这样的背景下，共形激发具有在外部时空中传播的质量标量场（引力激子）的形式。我们讨论了引力激子和四维光子之间的相互作用的宇宙学和天体物理学的影响，以及在我们的论文中考虑的类型的多维模型上产生的约束。特别是，我们表明，由于精细结构常数的变化上的实验界限，引力激子应该衰减核合成开始之前。对于一个成功的核合成，衰变的引力激子的质量应该是m>10^4 GeV。此外，我们还讨论了引力激子对UHECR的可能贡献。结果表明，在能量约为10^{20}eV时，质量m>10^4 GeV的引力激子的衰变长度非常小，但当m <10^2 GeV时，它变得远大于Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止距离。最后，我们研究了天体强磁场中引力激子-光子振荡的可能性。相应的估计表明，即使磁星的高磁场强度也不足以有效和大量地产生引力激子。
2003-10-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Astrophysical and cosmological constraints on a scale-dependent gravitational coupling
我们研究最近提出的宏观尺度上运行的引力耦合的想法的唯象后果。当应用于星系的自转曲线时，我们发现它们的平坦性需要重子暗物质的存在。分析了原初核合成引起引力耦合变化的界限和双星周期的变化。我们还研究了引力透镜和宇宙维里定理对$G$随尺度变化的约束，并简要讨论了这种情况对结构形成的影响。
1995-03-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological and astrophysical bounds on a heavy sterile neutrino and the KARMEN anomaly
重不育中微子的寿命的限制，这是作为一个可能的解释卡门异常，提出了来自原始核合成和SN 1987 A。加上最近的nu_s寿命实验界限，SN 1987 A完全排除了这种解释。核合成参数允许在0.1-0.2秒的区间内的寿命的窄窗口。如果nu_s与核子有反常相互作用，则SN边界可能不适用，而核合成边界仍然有效。
2000-02-27 astro-ph hep-ph
Cosmological and astrophysical limits on brane fluctuations
我们考虑一个一般的膜世界模型参数化的膜张力尺度$f$和branon质量$M$。在相对于基本引力标度的低张力下，我们计算了残余branon丰度及其对宇宙学暗物质的贡献。我们比较这一结果与目前的观测极限的总的和热的暗物质的能量密度，并推导出相应的界限$f$和$M$。利用核合成对相对论性物质数量的限制，我们也对轻支子的数量设置了膜张力的限制。最后，我们估计的边界来自超新星爆炸的能量损失率由于大量的branon发射。
2003-10-20 astro-ph hep-ph
Extended evolution equations for neutrino propagation in astrophysical and cosmological environments
基于Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon（BBGKY）体系，导出了中微子与物质背景相互作用系统的演化方程.这个理论框架给出了一个（未封闭的）一阶耦合积分微分方程组的演变减少密度矩阵。利用这一方法，我们首先重新推导了中微子单体密度矩阵的平均场演化方程，该方程是由中微子和反中微子与物质相互作用的系统和各向异性中微子背景组成的。然后，我们推导出扩展的演化方程，以确定超出常用的平均场近似的中微子味转换。为了这个目的，我们包括中微子-反中微子配对相关的两体密度矩阵。包括这些新的贡献导致一个扩展的正常中微子密度的演化方程和一个方程的异常一个涉及配对平均场。我们讨论了中微子-反中微子关联对天体物理和宇宙学环境中中微子味转换的可能影响，并可能对超新星动力学产生影响。我们的结果可以很容易地推广到任意数量的中微子家族。
2013-11-27 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Cosmological Baryon Asymmetry and Kaon CP Violation from a Common Source
我们扩展了早期的模型辐射产生的费米子质量的基础上的Pati-Salam组，包括CP破坏。早期宇宙中自发的CP破坏导致了重无菌中微子的复杂质量矩阵。这些中微子的非平衡衰变产生了$B-L$不对称性。不育中微子也作为质量种子，产生夸克的单圈（复）质量矩阵。因此，CP破坏的两个低能量表现形式--CKM相位和重子数不对称性--都可以用可计算的方式追踪到一个共同的来源。
1995-08-16 hep-ph
Cosmological CPT Violation, Baryon/Leptogenesis and CMB Polarization
本文研究了宇宙学CPT破坏及其在重子/轻子生成和CMB极化中的意义。我们特别提出了一个变种的引力leptogenesis模型。通过马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法进行全局分析，我们发现目前的CMB偏振观测从三年的WMAP（WMAP 3）和2003年飞行的BOOMERANG（B 03）的数据提供了一个弱的证据，我们的模型。然而，为了验证，特别是排除这种类型的重子/leptogenesis与宇宙学CPT破坏的机制，未来的测量从普朗克和CMBpol的CMB偏振是必要的。
2007-07-27 astro-ph hep-ph hep-th
Running G and Λat low energies from physics at M_X: possible cosmological and astrophysical implications
宇宙学的重整化群方法是从量子场论的角度研究弯曲时空中宇宙学参数可能演化的有效方法。在这篇工作中，我们继续了我们以前的研究，即基于在M_P附近的很高能量标度M_X下物理学引起的潜在低能效应的RG方法。在本例中，我们假设牛顿常数G和宇宙学项Λ都可以是标度参数μ的函数。结果表明，G（μ）按照对数律演化，这可能导致引力的渐近自由，类似于QCD中的规范耦合。同时Λ（μ）随μ二次演化。当μ=H时，我们研究了这些定律的相容性和宇宙学结果。此外，我们建议将这种方法扩展到天体物理领域后，确定本地RG规模在银河系的水平。事实证明，开普勒的天体力学第三定律得到了量子修正，这可能有助于解释星系平坦的旋转曲线，而无需引入暗物质假设。在我们的框架中，这些效应（宇宙学效应和天体物理学效应）的起源可以与M_X= 10^{16-17} GeV的物理学相联系。
2005-01-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Addressing Astrophysical and Cosmological Problems With Secretly Asymmetric Dark Matter
我们提出了一个简单的暗物质模型，可以解决天体物理学和宇宙学的困惑在很大范围内的规模。该模型是秘密不对称暗物质机制的应用，其中几种暗物质是完全不对称的，尽管有一个精确的暗物质数对称$U(1)_χ$。暗物质的残余丰度来自于这些不对称性，在早期宇宙中通过右手中微子衰变产生。$U(1)_χ$由无质量的暗光子来测量，并且在不同的DM风味中具有相反符号的不对称性导致束缚态的形成。早期宇宙中的暗声振荡导致了物质功率谱的抑制，从而解决了$σ_8$问题。暗光子作为相对论自由度对$ΔN_{eff}$有贡献，缓解了CMB和后期$H_{0}$测量之间的紧张关系。最后，结构形成后的束缚态之间的散射导致晕核处的暗物质分布变平。
2019-08-13 hep-ph
Cosmological Constraints on the Coupling Model from Observational Hubble Parameter and Baryon Acoustic Oscillation Measurements
在本文中，我们考虑了两个模型，其中暗能量与尘埃物质或暗物质耦合，并讨论了允许更多的时间结构的形成发生在高红移的条件。这些模型比$Λ$ CDM [宇宙由冷暗物质（CDM）和暗能量（宇宙学常数，$Λ$）组成]的宇宙年龄更大，因此可以解释$Λ$ CDM模型无法解释的高红移引力束缚系统的形成。我们利用观测的哈勃参数数据（OHD）和宇宙计时器方法（$H(z)$）得到的哈勃参数，结合重子声学振荡（BAO）数据对这些模型进行约束。利用最佳拟合参数，讨论了年龄、减速参数和能量密度参数在新宇宙中的演化，并与$Λ$ CDM的演化进行了比较.
2021-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Equation of State at High-Baryon Density and Compact Stellar Objects
在这篇文章中，我回顾了紧凑型恒星和重子密度物质之间的联系，重点是天体物理观测的夸克物质解除禁闭。我讨论现代成分，仓库，和约束的中子星状态方程。最后，我画了在中子星合并和重离子碰撞中产生的致密和热物质之间的比较，以及定量地建立它们之间的联系的可能性。
2022-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Baryon Number Asymmetry Induced by Coherent Motions of a Cosmological Axion-Like Pseudoscalar
耦合到超荷拓扑数密度的宇宙学赝标场可以指数放大电弱等离子体对称相位中的超电场和超磁场，同时相干滚动或振荡，导致形成拓扑数密度的凝聚体。在一定条件下，拓扑数可以转换成足够数量的重子数，以解释观测到的宇宙重子不对称性。我们研究了单重基元超荷轴子（HCA），它与标准模型场的唯一耦合是超荷拓扑数密度。该模型有两个参数：HCA的质量$m$和衰变常数$M$。我们描述了这种新的重子生成机制，并概述了该机制是有效的参数空间的区域。我们表明，目前的对撞机已经可以把这两个参数有趣的约束，未来的对撞机将提高检测能力非常显着。
2000-03-16 hep-ph
Quantum nucleation of up-down quark matter and astrophysical implications
只有$u$和$d$夸克的夸克物质（$ud$ QM）可能是重子数$A>A_{\rm min}$较大的重子物质的基态。对于$A_{\rm min}\gtrsim 300$，这与普通核的稳定性没有直接冲突。对这种情况的一个有趣的测试是在中子星内部寻找$ud$ QM的量子成核，因为它们的重子密度很大。本文在考虑相关理论不确定性和观测约束的情况下，研究了冷中子星到$ud$夸克星（$ud$ QSs）的跃迁速率及其天体物理意义.结果表明，参数空间的很大一部分预测了瞬时跃迁，因此观测到的中子星大多是$ud$类星体。我们发现这种可能性在最近的引力波和脉冲星观测下仍然是可行的，尽管在它与一些涉及夸克物质复杂结构的观测的兼容性方面存在争议。在两族方案中，高质量恒星（$M\gtrsim2 M_{\odot}$）都是$ud$类星体，而低质量恒星（$M\sim1.4\, M_{\odot}$）大多是强子恒星，这种紧张关系可以得到部分缓解。在这种情况下，低质量强子星的缓慢过渡指向一个非常特殊的一类强子模型与适度刚性的EOS，和$ud$ QM属性也强烈约束。
2020-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Equations of State for Dense Matter and Astrophysical Constraints
本会议论文集概述了高密度重子物质研究的现代方法，重点是使用在线存储库，如CompOSE和MUSES计算中子星的属性。在这方面，有关的天体物理约束的状态方程（质量半径关系，声速，潮汐变形）进行了讨论。
2023-02-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Cosmological direct detection of dark energy: non-linear structure formation signatures of dark energy scattering with visible matter
我们考虑最近提出的可能性，暗能量（DE）和重子可能会通过一个纯粹的动量交换过程，离开背景演化不受影响。早期的工作已经表明，即使对于谷仓尺度的截面，这种散射过程在线性宇宙学观测值上的印记也太小而无法观察到。因此，我们把我们的注意力转向非线性尺度，并第一次调查的DE重子散射的宇宙结构的非线性形成的签名，通过运行一套大型N体模拟。我们提取的观测量包括非线性物质功率谱、晕质量函数以及晕的密度和重子分数分布。我们发现，在非线性制度的DE-重子散射的签名显着大于其线性对应物，由于角动量在坍缩结构中的重要作用，和潜在的观察。在这个意义上，最有前途的观测是重子密度和重子分数分布的晕，这可能是由动力学的Sunyaev-Zeldovich（SZ），热SZ，和弱透镜测量的组合约束。总的来说，我们的研究结果表明，未来的前景，宇宙学和天体物理学直接检测的非引力签名的暗能量是非常光明的。
2022-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
