Linear stability of Einstein-Gauss-Bonnet static spacetimes. Part II: vector and scalar perturbations
研究了一类具有$Σ_{\k}^n \times {\mathbb R}^+$,$Σ_{\k}^n$和$n-$常曲率流形$\k$的$D=n+2$维Einstein-Gauss-Bonnet引力方程静态解在线性扰动下的稳定性.这类时空的线性扰动一般可以分为张量、矢量和标量三种类型。在以前的论文中,张量扰动进行了分析。本文研究了向量扰动和标量扰动。我们表明,矢量扰动可以分析一般使用S-变形的方法,不引入不稳定性。另一方面,我们通过分析一个显式的例子表明,相反,发生在爱因斯坦引力,标量扰动可能会导致不稳定性的黑洞的球形视界时,考虑高斯-邦纳弦校正。
2005-10-20 gr-qc
Dynamical evolution of a vector field perturbation coupling to Einstein tensor
本文研究了四维Reissner-Nordström黑洞时空中与爱因斯坦张量耦合的矢量场微扰的波动动力学。结果表明,矢量场微扰的波动方程除了依赖于矢量场与爱因斯坦张量之间的耦合外,还强烈依赖于微扰本身的宇称,这与四维时空中通常的无耦合矢量场微扰的波动方程有很大的不同.此外,我们还发现,当耦合强度大于某一临界值时,奇宇称向量场微扰以指数速率增长。然而,在Reissner-Nordström黑洞时空中,偶宇称的矢量场微扰总是衰减的。
2014-12-04 gr-qc
Newtonian perturbations and the Einstein-Yang-Mills-dilaton equations
本文证明了静态球对称SU(2)Einstein-Yang-Mills-Schiff on(EYMd)方程可数解存在性的证明问题可归结为满足一定渐近条件的线性化Yang-Mills-Schiff on方程(lYMd)解不存在的证明问题。从一个非线性的线性问题的减少是使用牛顿扰动型参数。
2008-10-21 gr-qc
On the stability of cosmological metrics in Einstein-Cartan cosmologies
本文研究了Einstein-Cartan宇宙学中的两种度规扰动.第一种情况是Einstein-Cartan宇宙学中de Sitter度规的标量模扰动.在这种情况下,de Sitter度规的小扰动表明,对于一个具有自旋-扭转密度和介子场的宇宙,该度规是不稳定的.第二种情况表明,在同样的空间中,Friedmann度规在小扰动下也是不稳定的.
2000-10-11 gr-qc
Perturbations in the Einstein theory of gravity: Conserved currents
考虑引力摄动与其它物理场在辅助背景上传播的形式的广义相对论。利用Katz-Bi {n}ák-Lynden-Bell方法构造了任意弯曲时空中新的守恒流,即反对称张量密度(超势)的发散.
2004-02-22 gr-qc
The Indeterministic Einstein Equation: Quantum Jumps, Spacetime Structure, and Dark Pseudomatter
当前物理学面临着统一量子理论和广义相对论的基本问题,这将导致量子引力。构建后者的主要努力一直致力于量子化时空结构,特别是度规。同时,考虑到物质的量子描述的不确定性方面,这表现在量子跳跃中,本质上影响了经典时空结构和爱因斯坦方程。量子跳跃产生了一系列同时发生的事件,这意味着宇宙学时间的存在。考虑到跃迁,度规和它的时间导数必须是连续的,这意味着爱因斯坦方程应该包括伪物质和物质。伪物质只在引力效应中表现出来,因此是绝对黑暗的“物质”。
2001-03-15 gr-qc
Perturbations and quasi-normal modes of black holes in Einstein-Aether theory
当控制黑洞扰动的有效势仅在黑洞附近的某些区域数值上已知时,我们发展了一种计算黑洞准正规模的新方法。这种方法可以应用于一个广泛的一类数值黑洞解的扰动。我们将它应用到爱因斯坦-以太理论中的黑洞中,该理论将广义相对论耦合到单位时间类向量场,以观察局部洛伦兹对称性破坏。我们发现,在非约化Einstein-Aether理论中,准简正模的实振荡频率和阻尼率比Einstein理论中Schwarzschild黑洞的大。
2006-11-19 gr-qc
On Einstein - Weyl unified model of dark energy and dark matter
在这里,我们对会议报告中致力于将爱因斯坦的"引力和电磁统一模型"(1923)重新解释为暗能量(宇宙常数)和暗物质(只有引力相互作用的中性大质量矢量粒子)的统一理论的部分进行了更详细的介绍。在总结了爱因斯坦的工作和相关的早期工作外尔和爱丁顿,我们提出了一种方法来寻找球对称的解决方案的最简单的变体的爱因斯坦模型,这是前面提到的外尔的工作作为一个例子,他的推广广义相对论。球对称的静态解和均匀宇宙模型被认为是一些细节。由于理论是不可积的,我们研究近似解。在静态的情况下,我们表明,可能存在两个地平线和地平线附近的解决方案。在宇宙学中,我们建议研究原点附近可能解的相应展开式,并在忽略各向异性的简化模型中导出这些展开式。解的结构似乎暗示了不需要增加标量场的暴胀机制的可能性。
2015-12-03 gr-qc
Discussion on the energy content of the galactic dark matter Bose-Einstein condensate halo in the Thomas-Fermi approximation
我们表明,银河系暗物质晕,被认为是由一个轴子粒子玻色-爱因斯坦凝聚体\cite{pir12}捕获的自引力势\cite{boh07},可能是稳定的,因为适当的选择暗物质粒子的质量和散射长度。通过计算Boehmer-Harko密度剖面描述的星系晕的势能、动能和自相互作用能项,进行了演示。我们讨论了Halo系统的T-Fermi近似的有效性,并表明动能的贡献确实可以忽略。
2014-03-07 gr-qc
Linear instability of charged massless scalar perturbation in regularized 4D charged Einstein-Gauss-Bonnet anti de-Sitter black holes
通过研究四维带电Einstein-Gauss-Bonnet-AdS黑洞的准正规模,研究了带电无质量标量扰动的线性不稳定性.我们发现超辐射是引发线性不稳定性的主要原因。随着高斯-博内耦合常数的增大或黑洞电荷的增加,带电无质量标量扰动变得更加不稳定。同时,减小AdS半径将使带电无质量标量微扰更加稳定。给出了参数空间$(α,Q,Λ)$中的稳定区域。此外,我们发现,带电无质量标量扰动是更不稳定的标量电荷越大。多极子的模态比双极子的模态稳定。
2021-10-01 gr-qc
Static spherically symmetric solutions of Einstein field equations with radial dark matter
本文研究了一个静态球对称问题,其中包含黑洞和暗物质的径向测地线流。所得到的解具有以下性质。在很远的距离上,引力场产生恒定速度的圆周运动,即,平坦的旋转曲线。在较小的距离,场切换到牛顿政权,然后史瓦西政权。偏离史瓦西状态开始于引力半径以下。暗物质阻止了事件视界的产生,相反,产生了一个具有极大红移的球形区域。所得到的解决方案的时空结构进行了调查和星系模型的影响进行了讨论。
2017-01-06 gr-qc
Growth of matter density perturbations in 4D Einstein-Gauss-Bonnet gravity
最近,一个新的爱因斯坦-高斯-邦纳引力在四维已被引入[物理。124(2020)081301]。我们将详细研究这个模型的宇宙学后果。我们将考虑线性物质密度扰动,并估计相关的修正重力参数。特别是,我们将集中在非相对论性的物质扰动的增长率上的FRW几何,并表明,对于一个狭窄的范围内的高斯-博内耦合常数,观测数据将得到满足。在本文中,它表明,足够大的值的耦合常数,建议的$σ_8$将成为大于$Λ$ CDM值。
2020-10-01 gr-qc
A Linear Response relation for perturbations in compact stars and the classical Einstein-Langevin formalism
我们给出了相对论性恒星中微扰的线性响应关系,并按隐微扰和诱导微扰对它们进行了分类。本文的重点是在致密物质致密物体中由于内部源而可能引起的诱导扰动。首先,基于线性响应关系,给出了一个爱因斯坦朗之万方程,并在一个简单的情况下得到了它的封闭解析解。我们的研究结果表明,如何在相对论恒星的扰动可能会出现由于致密物质流体中的介观尺度波动的累积效应,否则似乎被屏蔽掉在流体动力学尺度,由于平均。我们讨论了这样一个框架的相关性和它的潜力,建立一个主题的研究在asteroseismology使用第一原理的方法。
2022-11-03 gr-qc
The back reaction and the effective Einstein's equation for the Universe with ideal fluid cosmological perturbations
利用重整化群方法研究了宇宙学扰动对宇宙演化的反作用。本文从二阶微扰爱因斯坦方程出发,重整化了宇宙的一个标度因子,导出了包含宇宙不均匀性引起的反作用的有效标度因子的演化方程。所得方程与标准的Friedman-Robertson-Walker方程具有相同的形式,其中有效能量密度和压力代表反反应效应。
2002-03-07 gr-qc
Stationary perturbations and infinitesimal rotations of static Einstein-Yang-Mills configurations with bosonic matter
利用定态时空的Kaluza-Klein结构,给出了一个分析玻色物质场作用下静态Einstein-Yang-Mills位形定态扰动的框架.结果表明,扰动引起的非零ADM角动量由一组规范不变标量振幅的自伴方程组。该方法说明了SU(2)规范场,耦合到一个希格斯偶极子或希格斯三重态。有人认为,缓慢旋转的黑洞一般出现在自引力非阿贝尔规范理论与玻色子物质,而在一般情况下,孤子解决方案没有旋转的同行。
1997-06-20 gr-qc
A new approach to $P-V$ phase transitions: Einstein gravity and holographic type dark energy
本文在Einstein引力框架下研究平坦FLRW宇宙的热力学状态方程,发现将暗区组分视为非相互作用流体时,宇宙巧合参数的泛函结构对实现一阶$P-V$相变起关键作用,且暗能量密度和巧合参数须由表观视界半径表示。
2024-07-24 gr-qc
Inhomogeneous Perturbations and Stability Analysis of the Einstein Static Universe in f(R,T) Gravity
在$f(R,T)$引力($R$和$T$分别表示应力-能量张量的标量曲率和迹)的背景下,利用非齐次线性微扰分析静态稳定Einstein宇宙的存在性.对于以状态参数线性方程为参数的理想流体,建立了静态场方程和扰动场方程。通过考虑应力-能量张量守恒为零和不为零的特殊$f(R,T)$形式,我们得到了体现爱因斯坦静态的解。据观察,稳定的静态爱因斯坦区域存在的封闭以及开放FLRW宇宙模型的适当选择的参数。我们的结论是,这个理论是有效的,提出这样的宇宙学解决方案,导致涌现宇宙的情况。
2020-02-07 gr-qc
Holographic dark energy in Einstein-Cartan spin cosmology
Daejin University(大真大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
本研究在爱因斯坦-卡特理论中引入挠率标量,修改全息暗能量的状态方程以实现晚期宇宙加速,并推导出宇宙距离对偶关系的挠率修正,表明偏差参数虽小但非零。
2026-09-30 gr-qc
Spontaneously Induced Gravity: From Rippled Dark Matter to Einstein Corpuscles
假设广义相对论是一个自发诱导的引力理论,它受一个维度耦合常数的支配。我们摒弃Zee机制,用Brans-Dicke标量场表示倒数牛顿常数,并使其阻尼振荡到广义相对论VEV。相应的宇宙演化,在约旦框架中,平均类似于熟悉的暗辐射->暗物质->暗能量支配序列。该理论的指纹是FRW标度因子中的细微涟漪,希望是可测试的;它们在严格的广义相对论极限处消失。导出了与自发诱导广义相对论有关的球对称静态位形。在刚性标量势极限下,恢复了Schwarzschild外解。然而,由于在原本的视界处的水平交叉,它现在与一个以局部变化的牛顿常数为特征的新的暗核连接。该理论进一步预测了轻爱因斯坦式引力微粒(基本粒子?)其在GR极限处变成点状。
2006-06-13 gr-qc
The Einstein-Vlasov system in spherical symmetry II: spherical perturbations of static solutions
我们减少了Einstein-Vlasov系统的静态球对称解的球对称扰动的方程(无论是有质量或无质量的粒子)到一个单一的分层波方程$-ψ_{,tt}=Hψ$,与$H$包含半径的二阶导数,能量和角动量的积分。我们确定了一个内积关于$H$是对称的,并使用里兹方法近似的最低特征值的$H$数字。对于两个有代表性的背景解决方案与无质量的粒子,我们发现一个单一的不稳定模式的增长率一致的普遍发现Akbarian和Choptuik在非线性数值时间演化。
2017-08-23 gr-qc
On Einstein clusters as galactic dark matter halos
我们认为全球和引力透镜最近建议爱因斯坦集群的WIMP星系暗物质晕的属性。由于切向压力占主导地位,爱因斯坦星系团是强各向异性的系统,它可以描述任何银河系的旋转曲线,通过指定的各向异性。由于这种性质,爱因斯坦星系团可能被认为是暗物质的候选者。我们分析了爱因斯坦集群对径向和非径向脉动的稳定性,我们表明,爱因斯坦集群是动态稳定的。随着使用的Buchdahl型不等式各向异性体,我们得到的上限定义的集群的粒子的速度。这些限度与从稳定性考虑获得的限度一致。光偏转的研究表明,引力透镜效应的爱因斯坦集群是略小,相比之下,暗物质的奇异等温密度球模型。因此,至少在原则上,透镜观测可以区分爱因斯坦星系团和其他暗物质模型。
2007-05-24 astro-ph gr-qc
Dark matter and dark energy from Bose-Einstein condensate
我们证明,暗物质组成的玻色子的质量约1电子伏特或更少的临界温度超过宇宙的温度在任何时候,因此将形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体在非常早期的时代。我们还表明,这种凝聚体的波函数,通过它产生的量子势,产生了一个宇宙学常数,可以解释我们宇宙的正确暗能量含量。我们认为,大质量的引力子或轴子是这些成分的可行的候选人。在遥远的未来,这个凝聚体就是我们宇宙的全部。
2015-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations during the Bose-Einstein condensation of dark matter
本文分析了在暗物质的玻色-爱因斯坦凝聚过程中标量和张量扰动的演化以及与宇宙物理描述相关的量,如标量扰动的密度对比和引力波能量密度。详细分析了这些参量在暗物质玻色-爱因斯坦相变过程中的行为。为了研究具有和不具有宇宙学常数的宇宙中标量和张量扰动的宇宙动力学和演化,我们使用了解析和数值方法。玻色-爱因斯坦相变改变了起源于宇宙学的引力波的演化,以及大尺度结构的形成过程。
2013-04-30 astro-ph.CO gr-qc
Linear stability of Einstein-Gauss-Bonnet static spacetimes. Part I: tensor perturbations
研究了一类具有$Σ_{\k}^n \times {\mathbb R}^+$,$Σ_{\k}^n$和$n-$常曲率流形$\k$的$D=n+2$维Einstein-Gauss-Bonnet引力方程静态解在线性扰动下的稳定性.这类时空的线性扰动一般可以分为张量、矢量和标量三种类型。本文的分析仅限于张量扰动。
2005-07-28 gr-qc hep-th
Hunting Dark Matter with the Einstein Telescope
New York University, Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);Department of Theoretical Physics and Gravitational Wave Science Center, 24 quai E. Ansermet, CH-1211 Geneva 4, Switzerland(日内瓦大学理论物理系与引力波科学中心)
研究通过爱因斯坦望远镜探测由强簇集形成的原始黑洞可能产生的引力波背景,揭示其作为暗物质候选者的可能性。
2026-11-03 astro-ph.CO gr-qc
The Einstein-Klein-Gordon Equations, Wave Dark Matter, and the Tully-Fisher Relation
本文研究了复值标量场的爱因斯坦方程与克莱因-戈登方程的耦合。这两个方程被称为爱因斯坦-克莱因-戈登系统。在低场,非相对论极限,爱因斯坦-克莱因-戈登系统简化为泊松-薛定谔系统。我们描述了这些系统在球对称,球对称静态,和一些标度性质,他们服从最简单的解决方案。我们还描述了这些状态的一些近似解析解。EKG系统是波暗物质理论的基础,波暗物质也被称为标量场暗物质(SFDM)、玻色子星暗物质和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)暗物质。我们讨论了波暗物质理论和重子Tully-Fisher关系之间可能存在的联系,Tully-Fisher关系是一种尺度关系,在宇宙中的盘状星系中观察到数十年的质量。我们展示了如何固定边界条件的球对称静态的边缘意味着塔利-费舍尔的状态关系。我们还编目其他“缩放条件”可以施加在静态和显示,他们不会导致塔利-费舍尔的关系-除了一个例外,这是已知的,这与波暗物质的细节无关。
2015-07-08 astro-ph.GA gr-qc
Dark matter as a Bose--Einstein Condensate: the relativistic non-minimally coupled case
玻色-爱因斯坦凝聚体最近被认为是暗物质的候选者。为了解释与这种模型相关的现象学,我们通过研究弯曲背景上的相对论BEC的最一般情况,包括非最小耦合曲率,扩展了以前的研究。特别是,我们讨论了两个阶段的宇宙演化的可能性:一个冷的暗物质的阶段在大尺度/早期和凝聚相内的暗物质晕。在第一阶段,暗物质是由一个最小耦合弱自相互作用标量场,而在第二个暗物质凝聚,我们将认为,发展作为一个结果的非最小耦合。最后,我们讨论了这种非最小耦合如何提供一种新的机制,以解决冷暗物质在星系尺度的范例问题。
2014-02-11 astro-ph.CO gr-qc
Bose-Einstein condensate dark matter model tested by galactic rotation curves
旋涡星系的自转曲线是研究暗物质的基本工具。在这里,我们测试玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的暗物质模型与旋转曲线的高和低表面亮度(HSB和LSB)星系,分别。当自转速度在整个观测范围内增大时,BEC模型的拟合结果与Navarro-Frenk-White(NFW)暗物质模型的拟合结果相似。然而,当旋转曲线表现出长的平坦区域时,NFW轮廓提供稍微更好的拟合。
2013-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Bose-Einstein condensation of relativistic Scalar Field Dark Matter
利用理想玻色气体的标准理论结果,研究了在标量场暗物质模型中玻色-爱因斯坦凝聚体的可能形成,主要假设是玻色粒子在早期宇宙中处于热平衡状态。然后,它表明,唯一相关的情况下需要的粒子和反粒子的存在下,它对应于模型中的玻色子粒子是非常轻的。与常识相反,凝聚态应该是一种相对论现象。一些宇宙学的影响依次讨论。
2008-09-10 astro-ph gr-qc
Modified Gravity: Cosmology without dark matter or Einstein's cosmological constant
我们探讨了修正引力(MOG)的宇宙学后果,并发现它提供了,使用最少的参数,很好的拟合数据,包括CMB温度各向异性,星系功率谱,超新星光度距离观测没有外来的暗物质。MOG预测了一个具有真空能量项的跳跃宇宙学,产生加速膨胀和~ 130亿年的年龄。
2012-01-04 astro-ph gr-qc
Covariant Loop Quantum Gravity, Low Energy Perturbation Theory, and Einstein Gravity with High Curvature UV Corrections
在协变圈量子引力(LQG)的非微扰框架下,采用背景场方法建立了一个低能微扰理论。由此产生的微扰理论是在半经典和低能区的2参数展开。两个膨胀参数是大自旋和小曲率。首阶有效作用量与Einstein-Hilbert作用量一致。由两个展开参数组成的次主导修正给出了爱因斯坦引力在量子和高能区对LQG的修正。微扰理论首次证明了协变LQG对爱因斯坦引力产生了高曲率修正。这个结果意味着LQG不是爱因斯坦引力的简单量子化,而是提供了UV修正。本文的结果可以看作是理解LQG的UV完备性的第一步。
2014-02-11 gr-qc hep-th
Fractional Bose-Einstein Condensate Dark Matter Cores: Numerical GPP Solutions and SPARC Rotation Curves
Hassiba Benbouali University(哈西巴·本布阿利大学)
本文提出分数玻色-爱因斯坦凝聚暗物质模型,通过数值求解GPP系统获得自引力核心,并成功拟合30个SPARC星系的旋转曲线。
2026-09-09 astro-ph.GA cond-mat.quant-gas gr-qc
Cosmological Inhomogeneities with Bose-Einstein Condensate Dark Matter
当暗物质是一个经过玻色-爱因斯坦凝聚的标量场时,我们考虑了宇宙学扰动对暗物质能量密度的增长。我们在牛顿引力和广义相对论的框架内研究这些不均匀性,牛顿引力的计算和结果更加透明。我们采取的方向是推导解析表达式,可以在小压力极限下获得。在整个过程中,我们将我们的结果与标准宇宙学的结果进行比较,其中暗物质被假设为无压的,使用我们的分析表达式来展示精确的差异。我们发现,与标准宇宙学相比,玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质导致了一个比例因子,引力势和密度对比度以更快的速度增加。
2012-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Newtonian limit of fully nonlinear cosmological perturbations in Einstein's gravity
我们证明,在无限光速极限(即,非相对论性和亚视界极限),在零剪切规范和均匀膨胀规范两种规范条件下的相对论性完全非线性宇宙学扰动方程精确地再现了宇宙学背景下的牛顿流体动力学微扰方程;因此,在同样的两种规范条件下,牛顿流体动力学微扰方程精确地恢复到闵可夫斯基背景下。
2013-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Stability under scalar perturbations and quasinormal modes of 4D Einstein-Born-Infeld dilaton spacetime: Exact spectrum
我们研究了标量扰动下的稳定性,并计算了1+3维Einstein-Born-Infeld算符时空的准正规模。用超几何函数求解全径向方程,给出了谱的精确解析表达式。我们发现频率纯粹是虚构的,并且我们通过数值计算来确认我们的结果。虽然扰动黑洞的标量场是电中性的,但观察到的不稳定性类似于Reissner-Nordström黑洞的带电标量扰动。
2018-04-13 gr-qc hep-th
Evolution and dynamical properties of Bose-Einstein condensate dark matter stars
利用最近开发的非相对论性数值模拟程序,我们研究了可能由暗物质玻色-爱因斯坦凝聚形成的致密天体的稳定性。一旦玻色子气体的温度低于临界温度,在宇宙的宇宙历史中就总是会发生玻色-爱因斯坦凝聚过程。由于暗物质的吸积,玻色-爱因斯坦凝聚核也可以在大质量天体内部形成,例如中子星或白矮星。数值求解耦合微分方程的Gross-Pitaevskii-Poisson系统,我们证明,更长的模拟运行,在模拟的计算范围内,我们调查的对象是稳定的。研究了自引力玻色-爱因斯坦凝聚体在非旋转和旋转两种情况下的物理性质。
2014-12-22 astro-ph.SR gr-qc hep-ph
Reconstructing Einstein-Aether Gravity from Ordinary and Entropy-Corrected Holographic and New Agegraphic Dark Energy Models
本文简要地讨论了通过修正Einstein-Hilbert作用量得到的Einstein-Aether引力理论。我们找到了修正的Friedmann方程,然后从方程中我们找到了Einstein-Aether引力扇区的有效密度和压力。如果对自由函数$F(K)$有一些限制,这些可以被视为暗能量,其中$K$与$H^{2}$成比例。假设标度因子的幂律解有两种类型,我们从HDE和NADE及其熵校正版本(ECHDE和ECNADE)重构了未知函数$F(K)$。我们还得到了Einstein-Aether引力暗能量的EoS参数。对于HDE和NADE,我们已经表明,I型比例因子仅生成精华场景,II型比例因子生成幻影场景。但是对于ECHDE和ECNADE,这两种类型的比例因子可以适应从精华到幻影阶段的过渡,即,对于HDE和NADE模型的熵校正项,幻影交叉是可能的。最后,我们证明了模型是经典不稳定的。
2013-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological fluids in the equivalence between Rastall and Einstein gravity
拉斯特尔引力是一个修正的引力理论,它包含了一个非守恒的能量动量张量(EMT)。我们研究了Rastall引力和广义相对论之间的等价性,分析了它对暗物质和暗能量的EMT的影响。我们发现,之间的翻译Rastall和爱因斯坦的解释修改状态方程的每个组件。例如,冷的暗物质可以转化为热的暗物质。如果允许EMT组件交互,则平移也会改变组件之间的交互类型。
2023-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of cosmological perturbations in Bose-Einstein condensate dark matter
本文在后牛顿宇宙学框架下研究了全球宇宙学演化和玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型中密度衬度的演化。在玻色-爱因斯坦模型中,暗物质可以被描述为非相对论性的牛顿引力凝聚体,其密度和压力由正压状态方程关联。对于具有四次非线性的凝聚体,状态方程是指数为$n=1$的多方方程。得到了描述玻色-爱因斯坦凝聚体微扰演化的基本方程,并用解析和数值方法研究了它的解。与标准宇宙学框架下的无压暗物质模型相比,全球宇宙学演化以及凝聚态暗物质扰动的演化表现出显著的差异。因此,凝聚态暗物质的存在可能极大地改变了早期宇宙的宇宙演化,以及大尺度结构的形成过程。
2011-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical Resolution of the Cosmic Coincidence Problem in Non-Interacting Holographic Dark Energy via Einstein-Cartan Torsion
Graduate School Department of Physics, Daejin University(大真大学物理学院研究生院);School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation(韩国交通大学本科文理学院);School of Physics, Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院物理学院)
通过引入爱因斯坦-嘉当挠率,在非相互作用全息暗能量模型中实现了密度比的动力学演化,从而无需精细调节即可解决宇宙巧合问题。
2026-05-27 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmological dynamics of dark matter Bose-Einstein Condensation
一旦玻色子气体的临界温度低于临界温度,在宇宙的宇宙历史中就总是会发生玻色-爱因斯坦凝聚过程。在玻色-爱因斯坦凝聚模型中,暗物质可以被描述为非相对论性的牛顿引力凝聚,其密度和压力由正压状态方程关联,正压指数等于1。在目前的工作中,我们研究的玻色-爱因斯坦凝聚过程中的宇宙学背景下,通过假设这个过程可以描述(至少近似)为一级相变。我们分析了与早期宇宙的物理描述相关的物理量的演化,即能量密度,温度和标度因子,在玻色-爱因斯坦凝聚(相变)之前,期间和之后。我们还详细考虑了宇宙演化的时代,通过一个混合的凝聚态-正常的暗物质阶段,与单调增长的玻色-爱因斯坦暗物质组件。表征玻色-爱因斯坦凝聚的一个重要参数是凝聚态的暗物质分数,其时间演化描述了转换过程的时间动力学。详细分析了该参量在宇宙凝聚过程中的行为。为了研究宇宙动力学和演化,我们使用分析和数值方法。凝聚态暗物质和玻色-爱因斯坦相变的存在可能极大地改变了早期宇宙的宇宙学演化,以及大尺度结构的形成过程。
2011-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous interacting and stability on dark matter Bose-Einstein condensation with modified Chaplygin gas
本文利用弯曲FRW背景研究了暗物质玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)中的粘性宇宙动力学。为此,我们使用的BEC制度,而不是正常的暗物质(冷暗物质或正压暗物质)与暗物质状态方程(EoS)作为$p_{dm} \propto ρ_{dm}^2$,它产生于引力形式。因此,我们通过考虑一个修正的Chaubergin气体的相互作用模型,得到了相应的连续性方程。然后,我们利用红移参数导出了暗能量的能量密度和压强。然后,通过引入一个参数化函数,用51颗超新星的观测数据进行拟合,得到了宇宙学参数与红移参数的关系。接下来,我们绘制出与红移成比例的相应动力学图,然后我们表示宇宙目前正在经历加速膨胀阶段。最后,我们讨论了该模型的稳定性和不稳定性与声速参数。
2021-07-10 gr-qc quant-ph
Dark matter and modified gravity: Einstein clusters from a non-minimally coupled vector field
Universität Heidelberg(海德堡大学)
研究非最小耦合向量场如何精确再现爱因斯坦簇的动力学,揭示其可能解释银河自转曲线的修正引力机制。
2026-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational perturbation and quasi-normal modes of charged black holes in Einstein-Born-Infeld gravity
玻恩-因费尔德电动力学由于与弦和D-膜的关系而引起了人们的极大兴趣。本文研究了Einstein-Born-Infeld引力场中带电黑洞的引力扰动。轴向扰动的有效势的推导和讨论。用WKB方法计算了引力摄动的准简正模。与Reissner-Nordstrom黑洞的模式进行了比较。研究了准简正模与非线性参数和球指数的关系。评论的稳定性的黑洞和未来的发展方向。
2016-04-29 gr-qc hep-th
Angular momentum, mass and charge inequalities for black holes in Einstein-Maxwell gravity with dark matter sector
导出了具有暗物质扇形的Einstein-Maxwell引力场中轴对称最大时间对称初始数据的角动量不等式和质荷不等式。暗物质部分由另一个U(1)-规范场与普通麦克斯韦规范场耦合来模拟。假设光滑单连通流形上的数据集具有两个渐近平坦区域。人们还注意到面积动量荷不等式的封闭定向二维类空表面嵌入在时空中考虑的理论。结果表明,暗物质扇区的加入在很大程度上影响了黑洞质量的增长。这一事实可能是最近发现的超大质量物体在大爆炸后相对较短的时间内存在的原因。还研究了物体(黑洞)的电荷与其尺寸之间的不等式。事实证明,这种估计依赖于普通物质与暗物质扇区的耦合常数。
2017-02-18 gr-qc hep-th
Evolution of sub-horizon cold dark matter perturbations
我们研究了宇宙中暗能量占主导地位的时代中视界下冷暗物质微扰的演化。通过将Meszaros方程推广到对任意状态方程参数都有效,我们导出了$w$ -Meszaros方程。它的解决定了忽略暗能量扰动的冷暗物质扰动的演化。我们的分析结果提供了一个定性的理解这种演变。
2010-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Dark matter as a ghost free conformal extension of Einstein theory
我们讨论了最近提出的模拟暗物质理论的无鬼模型。这个理论被证明是爱因斯坦广义相对论的保形推广。暗物质起源于测量出它的局部外尔不变性作为一个额外的自由度,它描述了一个无压理想流体的潜在流动。对于一个积极的能量密度的这种流体的理论是免费的鬼不稳定性,这给了强烈的偏好,以稳定的配置与一个积极的标量曲率和跟踪的物质应力张量。在这个模型中固有的测地线流的焦散引起的不稳定性,作为爱因斯坦理论的另一种共形扩展的动机,基于广义Proca向量场。这个场的一个潜在部分改变了宇宙学中的暴胀阶段,而它在后暴胀时期的旋转部分可能模拟了暗物质的旋转流动。
2013-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Extended Bose-Einstein condensate dark matter in viscous Gauss-Bonnet gravity
本文研究了粘性流体中具有相互作用模型的$F(R, G)$引力模型。我们认为,宇宙中占主导地位的成分是暗物质和暗能量。这意味着暗物质成分来自扩展玻色-爱因斯坦凝聚体(EBEC),而暗能量成分来自$F(R, G)$引力。在得到Einstein方程后,将暗能量的能量密度和压力用曲率项、Gauss-Bonnet项、暗物质组分和粘性流体的几何形式表示。此外,相应的连续性方程的书面存在的相互作用项。在下文中,我们使用EBEC机制代替正常的暗物质,通过暗物质状态方程(EoS)作为$p_{dm} = αρ_{dm} + βρ_{dm}^2$,它源于引力形式。EoS可以从维里展开的角度来表达,其中第一项和第二项代表正常的暗物质和量子基态。然后,根据红移参数重构相应的Friedmann方程,利用幂律宇宙学的尺度因子,通过似然分析,用哈勃观测到的51颗超新星数据拟合了该模型。在这种情况下,我们获得了以红移参数表示的暗能量的宇宙学参数,通过绘制这些图形,我们看到宇宙目前正在经历加速膨胀阶段。最后,我们研究了该模型的稳定性与声速参数。
2021-07-25 cond-mat.quant-gas gr-qc
Bose-Einstein condensation of dark matter solves the core/cusp problem
假设暗物质是一种强耦合的稀玻色-爱因斯坦凝聚体,我们分析了矮星系的观测性质,矮星系是暗物质占主导地位的天体.从变分原理导出了凝聚体的基本天体物理性质(密度分布、旋转速度和质量分布)。为了检验模型的有效性,我们首先将模型的切向速度方程与八条矮星系自转曲线进行了比较。我们发现,理论预测的旋转曲线(没有任何重子分量)和观测数据之间有很好的一致性。还得到了矮星系质量密度剖面的对数内斜率的平均值,并表明该参数的观测值与理论结果是一致的。玻色-爱因斯坦凝聚体模型的预言也与标准冷暗物质模型的预言作了系统的比较。玻色-爱因斯坦凝聚态暗物质的非奇异密度分布通常显示出扩展核的存在,其存在是由于暗物质粒子之间的强相互作用。
2011-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Freeze-in Dark Matter Perturbations are Adiabatic
我们表明,冻结机制所产生的大尺度扰动的暗物质的绝热性质。冻结机制与当前对等曲率扰动的严格约束并不矛盾。
2022-11-16 gr-qc hep-ph
The Standard Model and Dark Matter in a unified Einstein-Dirac system with discrete extra dimensions
在手征和暗离散额外维扩展的时空中,构造了广义的夸克-轻子耦合引力的Dirac-Einstein系统。爱因斯坦引力、所有标准模型的规范矢量、Higgs场以及由暗Higgs标量产生的暗光子都可以作为广义vielbein的分量纳入这个框架。由扩展的Einstein-Hilbert作用量导出的标准模型必须满足一定的条件,才能使温伯格角、Higgs和顶夸克质量的预言与实验非常吻合。从那时起,狄拉克算子通过离散导数扩展得到了一个非对角质量矩阵,它将每个夸克-轻子与它的卡鲁扎-克莱因伙伴混合在一起。一方面,小的混合角使夸克-轻子的卡鲁扎-克莱因伙伴至少在数百TeV的范围内具有施图克尔伯格质量。另一方面,它意味着夸克轻子的卡鲁扎-克莱因伙伴与标准模型的规范矢量场之间存在弱耦合。这一特征表明这些Kaluza-Klein模可以被认为是暗物质的候选者。
2021-12-09 gr-qc hep-ph hep-th
Instability of Reissner-Nordström-AdS black hole under perturbations of a scalar field coupled to Einstein tensor
研究了在耦合到爱因斯坦张量的大质量标量场扰动下Reissner-Nordström-AdS(RNAdS)黑洞的不稳定性.通过计算标量扰动的势,我们发现随着标量与爱因斯坦张量耦合强度的增加,势在黑洞视界外产生一个负势阱,表明背景RNAdS的不稳定性。然后,我们研究这种耦合的准正规模式的效果。我们发现,存在一个临界值的耦合,触发不稳定的RNAdS。我们还发现,随着RNAdS的电荷向其极值增加,导数耦合的临界值降低。
2019-03-26 gr-qc hep-th
On The Perturbations of Gibbons-Maeda Black Holes in Einstein-Maxwell-Dilaton Theories
本研究沿用Chandrasekhar与Xanthopoulos的策略,分析Einstein-Maxwell-Dilaton理论中Gibbons-Maeda黑洞的微扰,克服伸缩子耦合带来的复杂度,通过变量分离和对角化径向方程证明了其模稳定性。
2024-05-17 gr-qc hep-th