On the first crossing distributions in fractional Brownian motion and the mass function of dark matter haloes
本文构造了分数阶布朗运动在常势垒情况下首穿分布的积分方程,并给出了精确的解析解。此外,我们提出了第一个交叉分布来自模拟路径从分数布朗运动。我们比较的解析解的结果与模拟和一些近似的解决方案,已在文献中使用。最后,我们提出了多重性功能的暗物质结构,从我们的分析方法,我们比较与N体模拟。我们表明,解析解的结果是在良好的协议与路径模拟,但显着不同的近似解。此外,从分数布朗运动得到的多重性函数与N体模拟得到的多重性函数的拟合较差。我们还提出了与文献中存在的其他模型的比较,我们讨论了不同的方法来提高分析结果和N体模拟之间的协议。
2017-02-21 astro-ph.CO
Dark energy in multi-fractional spacetimes
我们研究的可能性,以获得宇宙学晚时间加速从几何形状的尺度变化,特别是在所谓的多重分数阶理论与$q$ -衍生物和加权导数。在$q$ -导数的理论中,光度距离与广义相对论中的相同,因此几何不能作为暗能量。在加权导数理论中,几何本身就能够维持一个晚期加速阶段而无需微调,同时与结构形成和大爆炸核合成边界兼容。这意味着以一种自然的方式将理论从小尺度扩展到大尺度的引力修正。令人惊讶的是,时空的豪斯多夫维数被限制为接近拓扑维数4。在论证了这一发现可能不是数值上的巧合之后,我们得出结论,现在的加速度可以被看作是时空几何的一个新的恢复定律的影响。
2020-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Diagnosing holographic dark energy models with statefinder hierarchy
我们应用一系列基于状态发现层次的零诊断来诊断不同的全息暗能量模型,包括原始全息暗能量、新全息暗能量、新年龄暗能量和Ricci暗能量模型。我们绘制了这些模型的状态发现者$S^{(1)}_3$和$S^{(1)}_4$与红移$z$的关系曲线以及$\{S^{(1)}_3, ε\}$和$\{S^{(1)}_4, ε\}$的演化轨迹,其中$ε$是分数增长参数。将演化曲线与$S^{(1)}_3$、$S^{(1)}_4$和$ε$的当前值相结合,我们发现状态发现器$S^{(1)}_4$在诊断全息暗能量模型方面的性能优于$S^{(1)}_3$。此外,结合状态发现层次和分数增长参数,可以有效地诊断全息暗能量模型,特别是在不同参数值下,可以有效地打破新年龄记录暗能量模型的简并性.
2014-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter in Fractional Gravity II: Tests in Galaxy Clusters
本文在星系团中检验分数引力,通过正向建模 X-COP 样本的 ICM 分布并进行贝叶斯分析,证实分数引力能准确描述大质量结构,并推导出从矮星系到星系团跨越六个暗物质质量数量级的参数标度关系,表明其可缓解标准暗物质范式的小尺度问题。
2023-07-10 astro-ph.CO
Dark Matter in Fractional Gravity III: Dwarf Galaxies Kinematics
本研究利用矮星系运动学数据探究分数引力框架下的暗物质模型,验证其能更好拟合矮星系的旋转与速度弥散曲线,可缓解ΛCDM的小尺度问题。
2023-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Constraint and Analysis on Holographic Dark Energy Model Characterized by the Conformal-age-like Length
我们提出了一个最佳拟合分析的单参数全息暗能量模型,其特征在于共形年龄的长度,$L=\frac{1}{a^4(t)}\int_0^tdt' a^3(t') $。基于Union 2对557颗Ia超新星的资料汇编,SDSS DR 7的重子声振荡结果和WMAP 7的宇宙微波背景辐射资料,我们证明了该模型给出的最小$χ^2_{min}=546.273$与$Λ$ CDM模型的$χ^2_{Λ{\rm CDM}}=544.616$相当.模型中涉及的单参数$d$为$d=0.232\pm 0.006\pm 0.009$。由于暗能量$Ω_{de}\sim d^2a^2$在$a \ll 1$的分数密度,暗能量的分数在早期宇宙中自然是可以忽略的,$Ω_{de} \ll 1$在$a \ll 1$。对物质的分数能量密度和状态方程的约束分别为$Ω_{m0}=0.286^{+0.019}_{-0.018}^{+0.032}_{-0.028}$和$w_{de0}=-1.240^{+0.027}_{-0.027}^{+0.045}_{-0.044}$。与$Λ$ CDM模型相比,该模型导致物质的比例略大。系统地分析了暗能量的分数能量密度、暗能量的状态方程、减速参数和状态探测器等的宇宙演化。注意到状态方程从$w_{de}>-1$过渡到$w_{de}<-1$,宇宙最近从减速膨胀($q>0$)过渡到加速膨胀($q<0$),状态…
2012-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Dark Energy Model Characterized by the Conformal-age-like Length
在平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中,从宇宙时间$t$的四维时空体积出发,建立了一个以类共形年龄尺度$L= \frac{1}{a^4(t)}\int_0^tdt' a^3(t') $为特征的全息暗能量模型.结果表明,当具有恒定状态方程$w_m$的背景组分在宇宙早期占主导地位时,暗能量的分数能量密度标度为$Ω_{de}\simeq \frac94(3+w_m)^2d^2a^2$,状态方程由$w_{de}\simeq-\frac23 +w_m$给出. $w_m$的值在暴胀时期取为$w_m\simeq-1$,在辐射主导时期取为$w_m=\frac13$,在物质主导时期取为$w_m=0$。当模型参数$d$取一阶的正常值时,早期宇宙中暗能量的分数密度自然可以忽略不计,$Ω_{de} \ll 1$在$a \ll 1$。由于这种解析特性,该模型可以被看作是一个单参数模型,如$Λ$ CDM模型,因此,当前的分数能量密度$Ω_{de}(a=1)$可以通过求解$Ω_{de}$的微分方程来确定,一旦$d$被给出。我们进一步扩展该模型的一般情况下,物质和辐射都存在。还讨论了暗能量与背景成分之间可能的相互作用。
2012-04-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Diagnosing $Λ$HDE model with statefinder hierarchy and fractional growth parameter
最近,一个新的暗能量模型被称为$Λ$ HDE。在这个模型中,暗能量由两部分组成:宇宙学常数$Λ$和全息暗能量(HDE)。该模型的两个关键参数是宇宙学常数$Ω_{\Lambda0}$的分数密度和无量纲HDE参数$c$。由于这两个参数决定了DE的动力学性质和宇宙的命运,因此研究不同的$Ω_{\Lambda0}$和$c$值对$Λ$ HDE模型的影响是非常重要的。在本文中,我们应用各种DE诊断工具来诊断具有不同$Ω_{\Lambda0}$和$c$值的$Λ$ HDE模型;这些工具包括状态查找器层次结构\{ $S_3^{(1)}, S_4^{(1)}$ \}、分数增长参数$ε$和复合空诊断(CND),复合空诊断是\{ $S_3^{(1)}, S_4^{(1)}$ \}和$ε$的组合。我们发现:(1)采用不同的$Ω_{\Lambda0}$值对$Λ$ HDE模型的演化只产生定量的影响,而采用不同的$c$则产生定性的影响;(2)与$S_3^{(1)}$相比,$S_4^{(1)}$可以给出不同$Ω_{\Lambda0}$或不同$c$所关联的$Λ$ HDE模型的宇宙演化之间更大的差异;(3)采用CND对诊断$Λ$ HDE模型的能力比采用单一诊断的情况强得多。
2016-02-06 astro-ph.CO
A New Type of Dark Energy Model
本文提出了一种状态方程的一般形式,它是分数暗能量密度$Ω_{d}$的函数。该形式至少包含了五个相关的模型:宇宙学常数模型、全息暗能量模型、年龄记录暗能量模型、修正的全息暗能量模型和Ricci标量全息暗能量模型。此外,如果我们考虑适当的相互作用,这些模型的相互作用变体也可以包括在内。相空间分析表明,在非相互作用和相互作用的情况下,标度解都可能存在。通过对系统的稳定性分析,给出了系统的吸引子解,从而缓解了重合度问题。
2010-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dynamical Instability of Collapsed Dark Matter Halos
一个自相互作用的暗物质晕可以经历重力热坍缩,从而形成一个密度为1000的中心核心。它可以进一步收缩并坍缩成黑洞,这是一种被提出来解释超大质量黑洞起源的机制。本文研究了广义相对论中核心的动力学不稳定性。我们使用截断的麦克斯韦-玻尔兹曼分布来模拟暗物质的分布,并求解托尔曼-奥本海默-阿斯托夫方程。对于给定的模型参数,我们得到了一系列的平衡配置,并检查其动力学不稳定性的基础上考虑的总能量,结合能,分数结合能,和绝热指数。我们的数值计算结果表明,当分数结合能达到$0.035$,中心引力红移为$0.5$时,核可以坍缩成黑洞。我们进一步表明,在经典制度的不稳定性发生,核心的边界温度应至少$10\%$的质量的暗物质粒子;对于一个$10^9~{\rm M_\odot}$种子黑洞,粒子质量需要大于几千电子伏。这些结果可以用来约束不同的坍缩模型,特别是那些与耗散暗物质相互作用。
2022-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of the matter density uncertainty on the dark energy reconstruction
本文研究了分数物质密度不确定性对重建暗能量状态方程的影响。我们认为这两个标准的重建方法,基于动力学效应,暗能量对宇宙的膨胀,以及非标准的方法,其中的暗能量状态方程的红移的演变推断通过基本耦合的变化,如精细结构常数,$α$,或质子与电子的质量比,$μ$。我们表明,在暗能量重建使用不同的耦合的物质密度的不确定性的负面影响可能是非常小的标准重建方法相比。我们还简要讨论了在成功使用不同的耦合来探测暗能量的本质之前需要回答的其他基本问题。
2009-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Future Rip Scenarios in Fractional Holographic Dark Energy
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology(萨达尔·瓦拉巴伊国家技术学院);Vanderbilt University(范德堡大学)
本文研究了分数 holographic 黑暗能量中大破裂、小破裂和伪破裂的发生机制,通过不同截断方法分析了破裂奇点的条件和影响。
2026-01-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The interacting generalized Ricci dark energy model in non-flat universe
本文推广了已有的分析,考虑了非平坦宇宙中的相互作用全息Ricci暗能量(IRDE)模型。我们利用最近的观测资料,包括Ia型超新星(SNIa)、重子声学振荡(BAO)、宇宙微波背景(CMB)各向异性和哈勃参数,研究了该模型的天体物理约束。结果表明,在存在暗能量与物质相互作用的情况下,曲率的分数能量密度的允许参数范围为$-0.005$ $\lesssim$ $Ω_{k0}$ $\lesssim$ $0.015$.如果没有相互作用,在这个模型中,平坦的宇宙在观测上是不利的。
2015-01-08 astro-ph.CO
Reconstructing FHDE with Scalar and Gauge Fields
本文在平坦 FRW 宇宙中用六类标量场与规范场重构 FHDE,计算 1<α≤2 时的 EoS 及动能、势能特征,证明其可支持晚期加速、避免幽灵分界,并渐近趋近 ΛCDM。
2025-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th