Signatures of Extended Dark Energy Parametrisations in Structure Formation under Background Constraints
Unidad Académica de Física, Universidad Autónoma de Zacatecas（自治薩卡特卡斯大學物理學術單位）
本文研究了在背景观测约束下的替代宇宙模型，探讨了暗能量方程状态的参数化对结构形成的影响，发现不同模型在非线性演化中产生显著差异。
2026-03-06 astro-ph.CO
Discerning Dark Energy Models with High-Redshift Standard Candles
在Ia型超新星成功地将宇宙学限制在较低的红移$(z\lesssim2)$之后，人们一直在努力确定是否可以在较高的红移处找到类似的有用的标准烛光。{In本工作确定了恒定暗能量$Λ$ CDM宇宙学和暗能量状态方程$(z\gtrsim2)$是高红移标准烛光的红移函数的宇宙学之间可能存在的最大幅度差异。我们讨论了一些流行的参数化的$w(z)$与两个自由参数，$w_z$ CDM宇宙学，包括Chevallier-Polarski-Linder及其推广，$n$ CPL，以及Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。对于这些参数化，我们计算并找到$Δμ$的极值，$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学的距离模之间的差异作为红移的函数，给出68\%的似然约束的参数$P=(Ω_{m,0}, w_0, w_a)$。参数的约束使用宇宙微波背景，重子声学振荡，Ia型超新星的数据，使用CosmoMC。我们发现，没有一个测试的宇宙学可以偏离超过0.05兆，从基准$Λ$ CDM宇宙学在高红移，这意味着高红移标准蜡烛将不会帮助辨别之间的$w_z$ CDM宇宙学和基准$Λ$ CDM宇宙学。相反，这意味着如果发现高红移标准烛光与高红移下的$Λ$ CDM不一致，那么这不仅对$Λ$ CDM而且对整个$w_z$ CDM宇宙学家族都是一个问题。
2017-06-26 astro-ph.CO
Distinguishing freezing and thawing dark energy models through measurements of the fine-structure constant
绘制暗能量的行为是观测宇宙学的一项紧迫任务。唯象分类将动力学暗能量模型分为冻结和解冻，这取决于暗能量状态方程是接近还是远离$w=p/ρ=-1$。此外，在现实的动力学暗能量模型中，动力学自由度预计将耦合到电磁扇区，导致精细结构常数$α$的变化。我们讨论了区分冻融类模型与当前和即将到来的观测设施，并使用参数化的暗能量状态方程，它可以有任何一种行为，引入Mukhanov作为基准范例的可行性。我们说明了如何冻结和解冻模型导致不同的红移依赖性的$α$，并使用当前的天体物理观测和本地实验相结合，以约束这一类的模型，提高了关键耦合参数的约束超过两个因素，尽管考虑了更广泛的参数空间比以前的研究中使用的。我们还简要讨论了未来的设施和评论的实际限制这一类的参数化预期的改进。特别是，我们表明，足够敏感的数据可以区分冻结和解冻模型，至少如果一个假设相关的参数空间不包括幻影暗能量模型。
2020-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fast and accurate predictions of the nonlinear matter power spectrum for general models of Dark Energy and Modified Gravity
我们嵌入线性和非线性参数化超出标准的宇宙物理学的晕模型反应框架，提供了一个独立的非线性物质功率谱的模型处方。作为一个应用，我们专注于Horndeski理论，使用有效场论的暗能量（EFTofDE）参数化的线性和准非线性扰动。在非线性制度，我们调查的非线性参数化后弗里德曼（nPPF）的方法，以及物理动机和近似的唯象模型的基础上的误差函数（Erf）。我们比较了参数化方法的非线性物质功率谱的精确解的预测，以及最先进的仿真器，在一个不断发展的暗能量的情况下，两个良好的研究修改后的重力模型，发现在$z\leq1$和$k\leq 5~h/{\rm Mpc}$的Erf模型的反应中的子百分比协议。这表明，只有额外的3个自由常数，以上的背景和线性理论参数，是足够的模型非线性，非标准的宇宙学在物质功率谱的尺度下降到$k \leq 3h~/{\rm Mpc}$内$2\%$的准确性。我们将参数化实现到ReACT代码的2.0版本中。
2023-01-06 astro-ph.CO
Dynamical dark energy models in the light of Gravitational-Wave Transient Catalogues
对当前引力波目录的研究为进一步理解暗能量的本质提供了一个有趣的独立于模型的途径。在这项工作中，我们提出了一个更新的约束有关的动态暗能量参数化使用最近的引力波瞬态目录（GWTC-1和GWTC-2）随着Ia型超新星（SNeIa）和宇宙计时器（CC）目录。根据我们使用完整的SNeIa+CC+GW数据库的贝叶斯结果，$Λ$ CDM模型显示出对两个暗能量参数化的强烈偏好，称为Barboza-Alcaniz（BA）和低相关性（LC）模型。此外，我们得到了一个非常强烈的偏好对Chevallier-Polarski-Linder（CPL）模型。此外，我们生成了一个模拟GW目录，并估计，我们需要大约1000个标准警报器有一个约束的$H_0$在1\%的相对误差，数量是无法达到的GWTC-1和GWTC-2目录中的当前标准警报器的候选人。
2022-03-11 astro-ph.CO gr-qc
Differentiating dark interactions with perturbation
暗物质（DM）和暗能量（DE）之间的能量转移的宇宙学模型可以在当前的时代产生可比的能量密度。本文研究了具有决定相互作用强度的动态耦合参数的相互作用模型的扰动分析、参数估计和贝叶斯证据计算。我们已经考虑了两种情况，一种是相互作用是最近的现象，另一种是相互作用是遥远过去的现象。此外，我们还考虑了具有Chevallier-Polarski-Linder（CPL）参数化的DE状态方程和从DM到DE的能量流。利用现有的观测数据，如宇宙微波背景（CMB）、重子声学振荡（BAO）、Ia型超新星（SNe Ia）和红移空间畸变（RSD），我们估计了这些参数的平均值。使用扰动分析和贝叶斯证据计算，我们已经表明，相互作用目前作为一个简短的早期现象是首选最近的相互作用。
2021-07-01 astro-ph.CO gr-qc
A hybrid method for reconstruction of the equation of state of dark energy and its application to Pantheon+SH0ES data
School of Natural Sciences, Sciences and Engineering, University of Tasmania（塔斯马尼亚大学自然科学、科学与工程学院）
提出一种半参数方法，通过无量纲共动距离及其导数间接重建暗能量状态方程，避免预设参数化形式，并应用于Pantheon+SH0ES数据，结果与宇宙学常数一致。
2026-06-25 astro-ph.CO gr-qc
The Parameterized Post-Friedmannian Framework for Interacting Dark Energy Theories
我们提出了最普遍的参数化模型的暗能量的形式是明确耦合到暗物质的标量场。我们遵循和扩展参数化后弗里德曼的方法，以前应用于修改的引力理论，以包括相互作用的暗能量。我们证明了它的使用，通过一些工作的例子，并显示如何最初的大参数空间的自由函数可以显着减少和约束，包括只有几个非零系数。这为独立于模型的方法分类和测试相互作用的暗能量理论铺平了道路。
2015-04-29 astro-ph.CO
A general approach for testing non-cold dark matter at small cosmological scales
我们提出了一个一般的方法建模的小尺度抑制在线性物质的功率谱引起的非冷暗物质的存在。我们表明，新的参数化准确地描述了各种各样的非热的情况下，不需要单独测试他们中的每一个。我们讨论了第一个天体物理约束其自由参数，我们概述了追求一个完整的统计数据分析的下一步。
2017-12-13 astro-ph.CO hep-ph
Modified scaling in $k$-essence model in interacting dark energy - dark matter scenario
\textit{Scherrer and Putter et.al}已经表明，当暗能量的动力学由均匀的$k-$本质标量场$ϕ$驱动时，具有$L = V_0F(X)$形式的拉格朗日量，具有恒定的势$V_0$和$X = \frac{1}{2}\nabla^μϕ\nabla_μϕ= \frac{1}{2}\dotϕ^2$，人们得到一个标度关系$X(dF/dX)^2 = Ca^{-6}$，其中$C$是常数，$a$是宇宙的FRW标度因子。在暗能量部分中的单独能量守恒和$k-$本质势的恒定性有助于获得这样的缩放。在本文中，我们已经表明，即使在考虑暗能量和暗物质之间的依赖于时间的相互作用时，$k-$本质势的恒定性可能会导致一种修改形式的标度。我们已经获得了这样的标度关系的一个特定的类的参数化的源项发生在连续性方程的暗能量和暗物质的相互作用的情况下。我们使用JLA分析的光度距离和超新星Ia观测的红移数据的输入，以获得修改后的形式的标度。
2022-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Bayesian Evidences for Dark Energy models in light of current obsevational data
本文综合利用SNIa、CMB、BAO、强透镜时间延迟、增长测量、不同红移下的哈勃参数测量以及Megamaser宇宙学计划的角直径距离测量等最新宇宙学数据，对大量暗能量模型的贝叶斯证据进行了综合研究。我们考虑了各种标量场模型与不同的潜力，以及不同的参数化的暗能量状态方程。在我们的研究中考虑的21个模型中，我们没有找到强有力的证据支持任何进化的暗能量模型相比，$Λ$ CDM。对于不断发展的暗能量模型，我们表明，纯粹的非幻影模型有更好的证据相比，那些模型，允许幻影和非幻影的行为。在所有模型中，指数型正则标量场和平方势快子场的证据最多。我们还表明，低红移测量的组合决定性地有利于加速$Λ$ CDM模型相比，非加速幂律模型。
2017-11-23 astro-ph.CO gr-qc
Dynamical dark energy from spacetime-symmetry breaking -- late-time behaviour and phantom crossing
本文通过显式时空对称性破缺构造ΛCDM加动力学暗能量模型，揭示暗能量状态方程的幽灵行为与NEC破坏，并证明保持NEC完整要求破缺系数非正，从而将引力波等约束削减一半。
2024-05-02 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy and the Schwarzian Derivative
牛顿常数依赖于时间的理论承认两种自然的时间测量：原子和天文。SL（2，R）变换的时间参数化导致了具有不同时间依赖性的理论之间的等价性，包括没有时间依赖性的特殊情况，这是Mestschersky，Vinti和Lynden-Bell注意到的事实。我指出，理论与时间相关的暗能量密度承认三个自然措施的时间：原子和天文和德西特有关的时间重新parametrizations和我延长Mestschersky-Vinti-林登-贝尔的结果，以涵盖这种更普遍的情况。我发现了暗能量密度随时间恒定和随时间变化的理论之间的等价性。引人注目的是，一个依赖于时间的宇宙学常数通过增加一个Schwarzian导数项而改变，除非时间重新参数化属于SL（2，R）。在广义相对论中，人们可以引入一个史瓦西张量来研究暗能量的概念在共形坐标系的变化下如何变化。一般的理论说明的情况下，弗里德曼-勒梅特度量。
2014-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing dynamics of dark energy with latest observations
我们检验了$Λ$ CDM模型的有效性，并利用最新的天文观测资料对暗能量的动力学进行了探索。使用$Om(z)$诊断，我们发现不同类型的观测数据在$Λ$ CDM框架内处于紧张状态。然后，我们允许暗能量的动力学和调查的约束暗能量参数。我们发现，对于两种不同类型的状态方程参数$w$的参数化，目前的数据的组合温和地有利于一个不断发展的$w$，虽然意义是不够的贝叶斯证据支持。DESI调查的预测表明，暗能量的动力学可以检测到在$7σ$的置信水平，并将决定性地支持贝叶斯证据，如果最佳拟合模型的$w$来自当前的数据是真正的模型。
2017-04-06 astro-ph.CO
The Void Size Function in Dynamical Dark Energy Cosmologies
我们测试的空洞大小分布函数的理论描述对直接估计从晕目录的DEMNUNI套件的大型宇宙学模拟。除了标准的$Λ$ CDM，我们考虑的暗能量状态方程的$w=-1$，对应于流行的Chevallier-Polarski-Linder参数化的四个组合的偏差：$w_0=-0.9;-1.1$，$w_a=-0.3;0.3$。理论上的空隙尺寸函数模型，依赖于Sheth和范德Weygaert双势垒偏移集形式主义，提供了一个准确的描述的模拟测量考虑不同的暗能量模型，在统计误差。该模型对于任何孔隙形成阈值$δ_\mathrm{v}$都保持准确。它的鲁棒性与模拟的一致性表明，理论空洞尺寸函数可以应用到实际数据作为一个敏感的工具，以限制暗能量。
2019-12-17 astro-ph.CO
Bounce Universe Induced by an Inhomogeneous Dark Fluid Coupled with Dark Matter
我们研究了具有线性非齐次含时暗能量状态方程的宇宙学模型，再加上暗物质，导致了反弹宇宙学。获得了比例因子$a$的指数、幂律或双指数形式的状态方程参数的等效描述。的解决方案的稳定性进行了探讨，通过考虑周围的反弹在早期和晚期的时间宇宙的临界点的小扰动。
2014-04-07 astro-ph.CO gr-qc
Is it time to go beyond $Λ$CDM universe?
一致性$Λ$ CDM宇宙是迄今为止与大量宇宙学观测相一致的最简单的模型。但最近的观测表明$Λ$ CDM模型中存在不一致性。在本文中，我们考虑最近的SnIa+Bao+Cmb+Growth+ $H(z)$ + $H_{0}$测量的组合，重新审视暗能量演化的约束，使用广泛研究的CPL参数化的暗能量状态方程。尽管暗能量状态方程的重建行为证实了$Λ$ CDM在$95\%$置信水平下的不一致性，但重建的$Om$诊断（$Λ$ CDM的{ \it null test}）仍然允许$Λ$ CDM行为的一致性，其中$Ω_{m0}$的范围低于Planck-2015获得的范围。{ \it这证实了$Λ$ CDM仍然是暗能量模型的最佳选择}。我们还测量了参数$S = σ_{8}\sqrt{Ω_{m0}/0.3} = 0.728 \pm 0.023$，这与其最近通过KiDS调查测量的结果一致。$Ω_{m0}-σ_{8}$参数平面中的置信度轮廓也与KiDS调查测量完全一致。
2017-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Fundamental Physics with ESPRESSO, Constraining a simple parametrisation for varying $α$
光谱仪ESTERO最近通过沿明亮类星体视线的测量，在$1σ$水平上以$1.36$ ppm的精度获得了精细结构常数$α$变化的极限。这对具有不同$α$的宇宙学模型施加了新的约束。我们假设这样一个模型，其中电磁扇区耦合到一个标量场暗能量负责目前的宇宙加速。我们参数化的变化$α$与两个额外的参数，一个定义的宇宙演化的精髓组件和其他固定的耦合与电磁场。这项工作的目的是约束这些参数与天体物理和本地探头。我们还对每个数据探针如何限制我们的参数化进行了比较分析。我们通过将模型的预测与观察结果进行比较来进行贝叶斯分析。天体物理数据集由类星体光谱测量组成，包括最新的ESTENO数据点，以及普朗克观测的宇宙微波背景。我们将这些结果与来自原子钟和显微镜实验的本地结果相结合。对quintessence参数的约束与场的零变一致，因此与$Λ$ CDM宇宙学相容。耦合到电磁扇区的约束主要由Eötvös参数局部约束。更精确的测量与ESTERO将是极其重要的研究宇宙学演化的$α$，因为它探测的红移间隔无法访问其他类型的观测。然而，对于该特定模型，目前可用的数据有利于$α$的零变化，主要是由于强显微镜限制。
2022-11-14 astro-ph.CO
The simple way to measure evolving dark energy without prior-volume effects
本文提出一种重新参数化EFTofLSS nuisance参数的方法，以消除全形状分析中的先验体积效应，并在BOSS与DES数据中约束演化暗能量，结果支持DESI偏好区域。
2025-09-11 astro-ph.CO
Novel constraints on non-cold (non-thermal) Dark Matter from Lyman-$α$ forest data
在本文中，我们提出了一个有效的方法来约束热和非热暗物质（DM）的莱曼- $α$森林的情况下，基于一个简单而灵活的参数化能够重现一个大的非冷DM（nCDM）模型的小规模集群信号。我们提取新的限制DM的基本属性，通过广泛的分析高分辨率，高红移的数据得到的MIKE/HIRES光谱仪。通过使用一个大的套件的流体动力学模拟，我们确定天体物理，宇宙学和nCDM参数的约束条件，通过执行一个完整的蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）分析。我们获得了一个边际化的上限上的最大可能的规模，在该规模下，几乎任何nCDM的情况下诱导的功率抑制可以发生，即$α<0.03~{\rm{Mpc}}/h$（2 $σ$ C.L.）。我们明确描述了如何测试几个最可行的nCDM方案，而不需要运行任何特定的数值模拟，由于新的参数化建议，并由于一个新的计划，宇宙学模型之间的插值探索。标准热温DM模型的线性物质功率谱的形状似乎处于温和的张力（$\sim 2σ$ C.L.）与非热情景相比。我们表明，DM流体组成的温暖（热）和冷的组件也在紧张的莱曼- $α$森林，至少对于大$α$值。这是第一个研究，允许探测线性小尺度形状的DM功率谱的一个大的nCDM模型集。
2018-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Constraints from growth-rate data on some coupled dark energy models mimicking a $ΛCDM$ expansion
$ΛCDM$膨胀可以用与物质耦合的暗能量来模拟。然后，这种耦合的暗能量的状态方程$\bar w$和耦合$\bar Q$不能仅由哈勃函数的观测来约束。此外，在本文中，我们确定了两个这样的耦合暗能量模型的约束，考虑到一些当前和预测的欧几里德增长率的数据，并假设先验的$ΛCDM$暗物质密度参数今天$Ω_{m0}=0.295\pm 0.04$。第一个模型是由一个常数状态方程定义的。我们发现，在$2σ$，$\bar w=-1.02_{-0.22}^{+0.06}$和耦合函数$\bar Q_0$今天是$\bar Q_0H_0^{-3}=0.057_{-0.148}^{+0.353}$与$H_0$哈勃常数。第二个模型是由一个变化的状态方程$\bar w=\bar w_a-\bar w_b\ln(1+z)$定义的，其中$z$是红移，$(\bar w_a,\bar w_b)$是两个常数。我们发现，在$2σ$，$\bar w_a=-0.99_{-0.90}^{+0.17}$，$\bar w_b=-0.04_{-1.17}^{+0.31}$和$\bar Q_0H_0^{-3}=0.0002_{-0.18}^{+1.35}$。这些对耦合暗能量的约束与$ΛCDM$模型一致，但太差了，不能自信地抛弃不同于真空但模仿$ΛCDM$膨胀的耦合暗能量。
2016-05-05 astro-ph.CO 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
Testing Non-minimally Coupled BEC Dark Matter with Gravitational Waves
我们研究的现象与非最小耦合暗物质。特别地，我们考虑的模型中，非最小的耦合所产生的相对论性玻色-爱因斯坦凝聚体的形成在高密度区域的暗物质[1]。这种非最小耦合是Horndeski型的，并导致相对于光速的引力速度的局部修改。因此，我们可以通过使用GW 170817和GRB 170817 A的联合检测来约束模型。我们表明，以这种方式获得的约束是相当紧的，如果暗物质场自由振荡，而他们大大削弱，如果振荡阻尼的非最小耦合。
2020-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Testing the equivalence principle on cosmological scales
等效原理是广义相对论的主要支柱之一，在太阳系中得到了很好的检验;然而，它的有效性在宇宙学尺度上，或者当涉及到暗物质时，就更加不确定了。本文指出，利用大尺度结构中的相对论效应，可以直接检验暗物质是否满足欧拉方程，即它的自由降落是否象重子和光一样具有测地线运动的特征。在提出了一个一般的参数化欧拉方程的偏差，我们进行费舍尔矩阵预测未来的调查，如DESI和SKA，并表明，这样的偏差可以约束的精度为10%。偏离欧拉方程不能直接用标准方法如红移空间畸变和引力透镜来测试，因为这些观测量对度规的时间分量不敏感。因此，我们的分析表明，相对论效应为引力的替代理论带来了新的补充约束。
2018-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Testing coupled dark energy models with their cosmological background evolution
我们考虑的宇宙学中，暗物质和一个精华标量场负责宇宙的加速度允许相互作用。允许共形和非正式的耦合，我们使用哈勃参数测量，重子声学振荡距离测量，和超新星Ia型数据集对我们的模型的约束进行了全球性的分析。我们发现，额外的非正式耦合放松共形耦合的约束。此外，我们表明，在背景水平，非正式的相互作用内的黑暗部门是首选的$Λ$ CDM和非耦合quintessence，因此有利于相互作用的暗能量。
2016-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Degeneracy between warm and coupled cold dark matter: A clarifying note
Wei等人[PRD 88，043510（2013）]提出了在背景膨胀和密度扰动水平增长时，暖暗物质（WDM）、修正引力和耦合冷暗物质（CDM）宇宙学之间存在宇宙学简并性，即，相应的宇宙学数据将无法区分这种情况。在这里，我们将集中在一个温暖的暗物质加上宇宙学常数（$Λ$）和耦合标量场-CDM方案之间的特定的不相容性。尽管Wei等人的陈述对于非常特定的条件是正确的，但我们对这个问题进行了更完整的讨论，并更详细地表明这些模型确实是可区分的。我们发现，简并打破耦合模型留下一个特定的签名在红移空间失真的数据，这是不存在的非耦合温暖的暗物质宇宙学。此外，我们补充我们的要求，提供的原因表明，即使在非线性水平上的这种明显的等效性也预计打破。
2016-03-12 astro-ph.CO gr-qc
The Effect of Coupled Dark Energy on the Alignment between Dark Matter and Galaxy Distributions in Clusters
研究了耦合暗能量（cDE）标量场对星系团中卫星星系排列和物质分布的影响。使用高分辨率的N体模拟LCDM和cDE宇宙学模型，我们计算的概率密度分布的卫星星系和底层的物质分布之间的对齐角度，找到两种情况之间的差异。相对于LCDM，在cDE宇宙学的卫星星系是不太优先位于沿主轴的物质分布，可能会减少与obersevational数据的紧张局势。一个物理解释是，暗物质和暗能量之间的耦合作为一个额外的潮汐力作用在卫星星系上，减少了它们的分布和物质分布之间的一致性。通过基于广义卡方统计量的Wald检验，在99%置信水平下拒绝了两个概率分布来自相同母体的零假设。结论是星系团中星系-物质的排列可以提供一个独特的探测暗扇区的相互作用以及暗能量的性质。
2011-03-30 astro-ph.CO gr-qc
$σ$CDM coupled to radiation. Dark energy and Universe acceleration
近年来，手征宇宙模型（CCM）与冷暗物质（CDM）耦合后，作为$σ$ CDM模型被用来研究观测到的宇宙加速膨胀。在Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学中，耦合到宇宙尘埃的暗扇形场（作为暗能量含量）被认为是爱因斯坦引力的来源。这种模型在物质支配时代就有了开端。我们目前的研究有两个目的：将早期的<life>$σ$ CDM推广到辐射主导的时代，并考虑通过相互作用参数$λ$的变化而引起的指数势的变化。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法来研究由暗物质、暗能量和辐射分量的测量值所约束的初始条件的可能值。我们的分析包括暗能量对临界密度的贡献、动能与势能之比、减速参数、有效状态方程以及DE状态方程随耦合常数$λ$的演化。与$Λ$ CDM模型进行了比较。该模型的一个新的特点是存在一些潜在的耦合常数值，导致$σ$ CDM解决方案没有过渡到加速膨胀时期。
2014-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology with a Non-minimally Coupled Dark Matter Fluid I. Background Evolution
SISSA（斯issa国际高等研究学院）；Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基础物理研究所）；INFN-Sezione di Trieste（的里雅斯特意大利国家核物理研究所）；IRA-INAF（博洛尼亚天文台研究所）
本文研究非最小耦合暗物质流的宇宙模型，通过修改早期 Friedman 方程实现加速膨胀，解决视界和平坦性问题，并在更早时期通过空间曲率耦合产生宇宙 bounce，替代标准宇宙学的初始奇点。
2025-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Wave Dark Matter Non-minimally Coupled to Gravity
我们考虑一个模型，其中轻标量场（与质量$\lesssim 30\, {\rm eV}$），假设是暗物质，有一个非最小的重力耦合。在非相对论极限下，这种新的耦合在标量场运动方程中引入了自相互作用项，并修正了引力场的源项。此外，在由观测到的暗物质密度证明的小耦合极限中，系统进一步简化为Gross-Pitaevskii-Poisson方程，该方程也明显地产生于自引力和自相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体系统。我们通过利用这种意想不到的连接，我们的模型的线性和非线性结构形成的预测。
2021-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Ten scenarios from early radiation to late time acceleration with a minimally coupled dark energy
我们考虑广义相对论与物质，辐射和一个最低限度的耦合暗能量定义的状态方程w。利用动力系统方法，我们在假设宇宙膨胀和正暗能量密度的条件下，找到了该理论的平衡点。其中两个点对应于宇宙的经典辐射和物质主导时代。对于其他点，暗能量模仿物质，辐射或加速宇宙膨胀。然后，我们寻找描述宇宙的可能的时期序列，从一些辐射主导的时期开始（模仿或不模仿暗能量），然后物质主导的时期（模仿或不模仿暗能量），并以加速膨胀结束。我们发现十个序列能够遵循这个宇宙的历史没有奇异行为的w在一些鞍点。其中大多数是暗能量文献中的新发现。为了得到超过这10个序列，w必须在某些特定的鞍平衡点处是奇异的。这是暗能量文献中状态方程的一个不寻常的数学性质，其物理后果往往被观测所抛弃。因此，这将上述十个序列与描述宇宙膨胀的无限方法区分开来。
2015-01-28 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark energy with the integrated Sachs-Wolfe effect
利用ISW效应在有效场论框架下约束动力学暗能量，结合多种星系与CMB数据，将可行参数空间缩减约70%，结果与ΛCDM一致。
2024-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessence in a quandary: prior dependence in dark energy models
暗能量的原型理论是精髓：一个具有正则动能和势能的最小耦合标量场。通过研究随机势，我们表明，quintessence施加了一个有限的一套先验的状态方程的暗能量。集中在常用的参数化，$w(a)\approx w_0+w_a(1-a)$，我们表明，有一个自然的规模和方向的$(w_0, w_a)$平面，区分精华作为一个一般的框架。我们计算出预期的信息增益为一个给定的调查，并表明，由于非平凡的先验信息，它是一个功能的不仅仅是品质因数。这使我们能够为新的调查策略提供定量的案例。我们表明，规模的先验集的目标观测要求，以获得重要的信息。这与FOM $\gtrsim 200$的品质因数相对应，这是未来星系红移巡天将满足的要求。
2014-12-10 astro-ph.CO
Onset of acceleration in a Universe initially filled by dark and baryonic matters in nonminimally coupled teleparallel model
本文讨论了引力平行模型中的非最小耦合本质暗能量。阐明了初始暗能量密度可忽略的物质主导宇宙如何通过$Z_2$对称性破缺演化到晚时de Sitter时空.
2015-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Astrophysics-independent determination of dark matter parameters from two direct detection signals
下一代暗物质直接探测实验将探索暗物质--原子核散射截面低于当前上限的几个数量级。一旦发现了信号，立即的任务将是确定暗物质的质量，并研究潜在的相互作用。我们开发了一个框架，以确定暗物质质量的信号在两个实验中不同的目标，独立的天体物理学。我们的方法依赖于一个分布的自由，非参数的双样本假设检验在速度空间中，既不需要binning的数据，也没有任何拟合的速度分布的参数化。我们将我们的方法应用到现实的配置氙和氩探测器，如XENONNT/DARWIN和黑暗面，并估计DM质量可以确定的精度。一旦确定了暗物质的质量，就可以通过使用相同的数据来限制中子和质子的耦合强度的比率。该测试可应用于20阶事件的事件样本，但有希望的灵敏度需要$\gtrsim 100$事件。
2019-10-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmological effects of coupled dark matter
人们已经研究了许多包含不止一种暗物质的模型，其中一些模型将冷暗物质（CDM）耦合到光标量场。在这样做的时候，我们引入了额外的长程力，如果不适当地解释，这反过来又会显著影响我们对宇宙学参数的估计。因此，研究这些模型及其产生的宇宙学意义是很重要的。我们提出了一个模型，其中一小部分的总冷暗物质密度耦合到一个标量场。我们研究了背景和微扰的演化，并计算了由此产生的宇宙微波背景各向异性谱。耦合到标量场的暗物质的比例越大，耦合强度越强，背景演化与LCDM的偏差越大。以前的工作，与一个单一的耦合暗物质物种，发现了一个上限的耦合强度为O（0.1）。我们发现，与此幅度的耦合超过一半的暗物质可以耦合到一个标量场，而不会产生任何显着偏离LCDM。
2013-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified holographic Ricci dark energy coupled to interacting relativistic and non-relativistic dark matter in the nonflat universe
在非平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中考虑了与相互作用的相对论和非相对论暗物质耦合的修正的全息Ricci暗能量.通过对减速参数的考察，可以发现在相互作用全息Ricci暗能量模型中宇宙从减速到加速的过渡时间与$Λ$冷暗物质模型中宇宙从减速到加速的过渡时间接近。修正的全息Ricci暗能量态参数的演化以及暗物质和暗能量密度的演化表明，从最近到未来，暗能量都占据主导地位。通过研究状态发现者诊断和总压的演化，可以发现该模型可以解释宇宙从辐射阶段到加速膨胀阶段的过渡。根据$Om$诊断，很容易发现，当相互作用较弱，相对论性暗物质在总暗物质中的比例较小时，该模型是类幻影的。通过我们的研究，我们发现相互作用和相对论性暗物质的比例对宇宙的演化都有很大的影响。
2014-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late evolution of relic gravitational waves in coupled dark energy models
本文研究了耦合暗能量模型中遗迹引力波的晚期演化，其中暗能量与冷暗物质相互作用。遗迹引力波是Lemaitre-Friedman-Robertson-Walker度规的二阶张量扰动，并且实验由度规的标度因子控制的演化。我们发现，遗迹引力波的振幅在耦合的暗能量模型中比在非相互作用的暗能量模型中要小。我们还发现，耦合项与暗能量密度成正比的模型所预言的波的振幅要小于耦合项与暗物质密度成正比的模型所预言的波的振幅。
2014-04-22 astro-ph.CO
Model-Independent Perspectives on Coupled Dark Energy and the Swampland
我们提出了一个一般的模型无关的方法来研究耦合的暗能量和弦沼泽地标准。我们用暗能量的状态方程说明了在宇宙膨胀的背景下暗扇区相互作用是如何退化的。利用它们中任何一个的先验，暗能量和暗扇区相互作用的动力学可以与沼泽地准则的边界一起重建。结合宇宙计时器，重子声学振荡（BAO），和Ia型超新星，我们的结果表明，一个温和的$1 σ$意义的暗扇区相互作用在低红移的耦合的精髓。位于$z=2.34$的$α$ BAO在高红移处导致非零相互作用的$2 σ$信号。耦合的精髓的影响进行了讨论。
2020-10-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Coupled Dark Energy field variation
在假设暗能量是参量的并与冷的暗物质相互作用的情况下，发现了暗能量场的变化。考虑到光场的变化不能超过普朗克质量，我们得到了耦合系数和绝热系数的界。绝热系数的三个参数化被认为是和两个耦合项的能量流从暗能量的暗物质，或相反的方式。
2014-10-23 astro-ph.CO
Future CMB cosmological constraints in a dark coupled universe
作为正在进行的普朗克实验的宇宙微波背景卫星任务预计将对广泛的宇宙学参数提供最强的约束。然而，当把宇宙学常数作为暗能量成分的假设去掉时，这些约束可能会减弱。在这里，我们表明，这将确实是这种情况下，存在着一个耦合之间的暗能量和暗物质流体。特别是，当引入暗耦合时，冷暗物质密度和解耦时的角直径距离等关键参数的预期误差明显更大。我们表明，这将是未来的卫星任务，EPIC的情况下，除非CMB透镜提取进行。
2010-04-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Small scale structures in coupled scalar field dark matter
我们研究了超轻标量场暗物质与精粹耦合的结构形成，特别是宇宙介子-玻色子系统。通过耦合场方程的数值解计算线性功率谱。我们推断的子结构丰富内的银河系般的晕。从最近的星系调查估计暗晕丰度意味着一个约$9 \times 10^{-22}$ eV的玻色子质量的下限。这似乎排除了在不久的将来通过脉冲星定时信号的时间变化检测标量场暗物质的可能性。
2014-07-01 astro-ph.CO
Models of coupled dark matter to dark energy
我们提出了三种不同类型的模型的暗能量的标量场的形式是明确耦合到暗物质。我们的建设借鉴了拉回形式主义的流体和概括的流体行动，涉及耦合的标量场。我们在背景和线性扰动水平上研究了每一类模型的宇宙学。我们为每一类模型选择了标量场的势和特定的耦合函数，并计算了宇宙微波背景和物质的功率谱。
2013-09-28 astro-ph.CO
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
Relieve the $H_0$ tension with a new coupled generalized three-form dark energy model
本文提出了一个新的广义耦合三态暗能量模型，其中暗能量用三态场表示，其它成分用理想流体表示.我们首先对新模型进行动力学分析，得到四个不动点，包括一个代表辐射主导宇宙的鞍点、一个代表物质主导宇宙的鞍点和两个代表两个暗能量主导宇宙的吸引子。然后，我们利用观测数据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）数据、重子声学振荡（BAO）数据和Ia型超新星（SNIa）数据，对耦合广义三态暗能量模型的参数进行了约束.为了比较，我们还考虑了耦合三态暗能量模型、广义三态暗能量模型和$Λ$ CDM模型，我们发现耦合广义三态暗能量模型是唯一一个可以将$H_0$张力降低到更可接受水平的模型，其$H_0=70.1_{-1.5}^{+1.4}$ km/s/Mpc在$2.0σ$置信水平下与R19一致.我们还研究了耦合广义三态暗能量模型的最佳拟合动力学行为，并证明了我们的模型等价于五态暗能量模型，其中暗能量在早期表现为具有小的正状态方程的早期暗能量的某种形式.
2020-11-18 astro-ph.CO
Coincidence problem within dark energy as a coupled self-interacting Bose-Einstein gas
宇宙的后期加速膨胀是由非相对论性粒子与短程吸引相互作用，以及足够低的温度产生玻色-爱因斯坦凝聚体获得的;通过考虑耦合的暗能量粒子，能量与暗物质交换，使其能够通过加强其效应来描述最近的加速。我们发现，在相当大的参数范围内，暗能量和暗物质的演化具有相似的能量密度，解决了重合问题，并与来自超新星数据的光度距离与红移相一致。
2014-05-13 astro-ph.CO
Non-adiabatic instability in coupled dark sectors
最近有人指出，耦合的暗物质-暗能量系统在早期和大尺度上存在非绝热不稳定性。我们展示了如何耦合模型从非绝热不稳定性可以被确定为一个通用的耦合Q和暗能量状态方程w的函数。在我们的分析中，我们不涉及任何特定的宇宙场。我们还面临着一个可行的模型，其中的相互作用是成正比的暗能量密度最近的宇宙学数据。在这个框架中，我们显示了暗耦合和几个宇宙学参数之间的相关性，例如允许更大的中微子质量比在非耦合模型。
2009-05-14 astro-ph.CO
Constraining late-time transitions in the dark energy equation of state
观测宇宙学最引人注目的目标之一是描述暗能量成分的特性，包括其可能的动力学，暗能量成分被认为是宇宙最近加速的原因。在这项工作中，我们研究的现象，但物理动机类的模型，其中的暗能量状态方程可以在低红移进行快速过渡，也许与发病的加速阶段本身。通过一个标准的统计分析，我们已经使用了低红移宇宙学数据，来自Ia型超新星和哈勃参数测量，这些可能的转变以及对这些模型中的暗能量状态方程的当前值和渐近过去的陡度设置约束。我们还研究了这些约束取决于所使用的特定参数化的方式。我们的研究结果证实，这种后期的转变是强烈的约束。如果需要一个类似于物质的预跃迁行为，那么跃迁被限制在高红移处（在物质时代有效），而如果预跃迁状态方程是一个自由参数，那么它被限制在接近宇宙学常数。在任何情况下，暗能量状态方程的值在今天附近也必须非常类似于一个宇宙学常数。总的结论是，这种行为的任何重大偏离都只会发生在深物质时代，因此没有证据表明与加速开始相关的转变。因此，能够探测深物质时代宇宙动力学的观测工具尤为重要。
2018-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Deciphering Coupled Scalar Dark Sectors
本研究聚焦耦合标量暗物质区模型，用相互作用矢量构建其耦合形式并通过动力学系统分析宇宙学效应，发现轴子-伸缩子系统中部分相互作用可模拟或抵消致观测难区分，为探索场空间度规与基础物理的关联提供新思路。
2025-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology With Axionic-quintessence Coupled with Dark Matter
我们研究了用轴子场与宇宙能量收支中的暗物质部分相耦合来解释晚时加速的可能性。轴子场起源于IIB型弦论的拉蒙-拉蒙扇区。我们研究宇宙的背景演化以及线性区域中物质微扰的增长。随后，我们使用的观测数据从Sn-Ia，BAO测量，测量的哈勃参数以及观测数据的增长的物质扰动来约束我们的模型。我们的结果表明，在现有的观测数据下，耦合轴子模型允许对宇宙学常数有较大的偏离。
2013-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Dark Matter -- Dark Radiation interactions with CMB, BAO, and Lyman-$α$
几个有趣的暗物质（DM）模型引用了一个暗扇区，导致两种类型的遗迹粒子，可能相互作用：非相对论DM和相对论暗辐射（DR）。这些模型对宇宙学观测量有着有趣的影响，原则上可以解决小尺度冷DM危机、哈勃张力和/或低$σ_8$值等问题。它们的宇宙学行为被ETHOS参数化捕获，其中包括DR-DM散射率标度，就像温度的幂律，$T^n$。使用$n=0$、$2$或$4$的场景可以在具体的暗扇区设置中轻松实现。在这里，我们使用最近的CMB，BAO和高分辨率Lyman-$α$数据更新这三种情况下的约束。我们介绍了一个新的莱曼$α$可能性，适用于广泛的宇宙学模型与抑制的小尺度上的物质功率谱。对于$n=2$和$4$，我们发现Lyman-$α$数据将DM-DR相互作用速率的CMB+BAO边界增强了许多数量级。然而，模型提供了一个可能的解决方案，失踪的卫星问题仍然与我们的新的界限兼容。对于$n=0$，高分辨率Lyman-$α$数据对相互作用速率的约束并不比CMB+BAO数据强，除了非常小的DR密度值。使用CMB+BAO数据和理论驱动的DR的最小密度的先验，我们发现，$n=0$模型可以减少哈勃张力从$4.1σ$到$2.7σ$，同时容纳宇宙剪切数据暗示的较小值的$σ_8$和$S_8$参数。
2019-07-02 astro-ph.CO
Voids and overdensities of coupled Dark Energy
我们研究了动态暗能量的成团特性，即使在暗能量和暗物质之间可能存在耦合的情况下。我们发现，在物质的不均匀性，暗能量migth形式的空洞，以及过密度取决于它的背景能量密度的演变。因此，与预期相反，如果允许与暗物质耦合，则发现暗能量波动会受到轻微抑制。当考虑密度对比和尺度典型的超星系团，空洞和超空洞，扰动幅度范围从$|δ_ϕ|\sim {\cal O} (10^{-6})$到$|δ_ϕ|\sim {\cal O} (10^{-4})$表明一个几乎均匀的暗能量组件。
2009-03-03 astro-ph.CO
Probing Dark Energy Evolution Post-DESI 2024
结合DESI、Pantheon+和RSD数据，通过二次参数化方法分析低红移暗能量演化，发现暗能量在z~0.5后呈动力学行为且在z~1.5后变负，但X(z)CDM与ΛCDM模型表现相当。
2024-09-27 astro-ph.CO
Non-linear Cosmological Perturbations for Coupled Dark Energy
Universität Heidelberg（海德堡大学）
研究通过分析和数值解法推导出最小修改引力模型中暗能量与暗物质耦合的单环扰动核，提供精确拟合函数以测试未来大尺度调查中的修改引力。
2026-09-18 astro-ph.CO
