Addressing the High-$f$ Problem in Pseudo-Nambu-Goldstone Boson Dark Energy Models with Dark Matter - Dark Energy Interaction
我们考虑了一个由标量场$ϕ$驱动的暗能量方案，该方案具有伪NGB型势$V(ϕ)=μ^4 \left( 1+ {\rm cos}(ϕ/f) \right)$。pNGB起源于在接近普朗克质量$M_{\rm{pl}}$的尺度$f$下自发对称性的破缺。我们考虑两种情况，即精髓暗能量和其他，其中标准的pNGB行动被修改的条款有关的Slotheon宇宙学。我们证明，对于这种pNGB潜力，高$f$问题更好地解决时，暗物质和暗能量之间的相互作用被考虑在内，斯洛森暗能量的情况下，在这方面的工作更好的精髓。为此，还估计了暗物质的质量极限。
2020-10-01 astro-ph.CO
Radiation and energy release in a background field of axion-like dark matter
我们发现，一个模糊的暗物质背景和银河系中心的mG尺度的磁场可以引起一个非常大的能量释放的辐射。辐射场的频率与振荡的类轴子背景场的频率相同。我们表明，有一个模糊的暗物质部门和电磁部门之间的能量转移，因为所产生的辐射场和银河磁场的存在。与模糊暗物质的能量相比，辐射的能量释放速率非常慢，但与源区的银河系磁场的能量相比，辐射的能量释放速率可能很大。利用这个例子，我们表明，模糊的暗物质与一个大规模的磁场是可能的，以产生丰富的物理。
2017-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Indirect Dark Matter Signals from EGRET and PAMELA compared
暗物质湮灭（DMA）可能会产生过量的伽马射线和反物质粒子，如反质子和正电子，高于宇宙射线相互作用的背景。来自EGRET的过量弥散银河伽马射线显示了DMA预期的所有特征。PAMELA的反质子和正电子分数的新的精确测量进行了比较与EGRET过剩。它示出的带电粒子是强烈依赖于所使用的传播模型。通常的传播模型与各向同性传播模型是不相容的，最近观察到的对流在我们的银河系。对流导致DMA中带电粒子产量的数量级不确定性，因为即使是相当小的对流也会让晕中的带电粒子漂移到太空。结果表明，这种各向异性传播模型，包括对流更喜欢从DMA的反质子的贡献，但在正电子分数的上升，所观察到的PAMELA，是不兼容的DMA，如果与EGRET过剩。如果将观测到的质子/电子比的上升仔细地拟合在传播模型中，则正电子/电子比的上升是预期的，尽管上升略大于预期，因此在数据的有限准确度内，额外的本地源也可能有所贡献。
2009-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
LHC Signatures Of Scalar Dark Energy
耦合到标准模型的标量暗能量场可以在大型强子对撞机上产生可观测的特征。在这项工作中，我们表明，$t\bar t+$丢失的能量和单喷流搜索是合适的探针在极限的暗能量标量是稳定的对撞机距离。我们讨论了区分新物理信号的暗能量特征和暗物质特征的前景，以及探测暗能量部分的自相互作用的可能性。
2016-04-14 astro-ph.CO hep-ph
Flooded Dark Matter and S Level Rise
大多数暗物质（DM）模型通过与标准模型粒子的相互作用来设定DM遗迹密度。这种模型通常假设早期存在标准模型粒子，DM残留物密度是这些相互作用的后期结果。也许一个更令人信服的假设是，DM不是标准模型部门的一部分，并且在通货膨胀结束时也会产生DM人口。这种民主的假设并不一定为DM遗迹密度提供一个自然值，表面上会导致暗区的熵太大。我们解决后一个问题的晚期衰变的早期产生的重粒子，关联DM遗物密度与寿命长的状态。我们要问的是，这种情况下，将采取与我们所谓的泛暗物质（FDM）的观测兼容，并讨论了几个有趣的后果。一个是DM可以非常轻，此外，轻DM在某种意义上是FDM中最自然的场景，因为它与衰变粒子的更大耦合兼容。此外，场的衰减与最小的耦合，因此最长的寿命主导着熵，可能是宇宙的物质含量，我们称之为“最大Baroqueness”。我们还表明，黑暗的部门应该比普通部门冷，放松对轻DM的自由流的限制。我们将在后续论文中讨论核心尖点问题的影响。FDM也有有趣的重子发生的含义。一种可能性是DM和重子不对称性同时被后期的熵转储所稀释。另外，FDM是兼容的一个优雅的非热leptogenesis实现中，一个重RH中微子的衰变导致后期的时间再加热的标准模型，并提供合适的条件，创造轻子不对称。
2016-03-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Lightish but clumpy: scalar dark matter from inflationary fluctuations
最近的研究表明，暴胀涨落产生的光矢量粒子可以产生宇宙中的暗物质。在[2]中讨论了一个类似的机制，即非最小耦合标量与希格斯门相互作用。我们详细讨论了如何产生这样的暗物质工程中的一个大规模的标量非最低限度地耦合到重力的最小设置。对于合适的值的非最小耦合的任何初始常数值的字段被抑制在通货膨胀。同时，在暴胀过程中获得的量子涨落产生峰值能量密度功率谱。等曲率约束可以避免，因为几乎所有的能量都集中在波动太小，无法在CMB中观察到。对于质量为$\gtrsim {\rm eV}$和足够高的暴胀尺度，这些涨落中包含的能量足以解释宇宙中的冷暗物质。在小尺度下$\ell_{\rm today}\sim 10^{4}\,{\rm km}\sqrt{m/{\rm eV}}\sim 10^{-4}\,{\rm AU}\sqrt{m/{\rm eV}}$波动很大，因此我们预计这种形式的暗物质具有相当大的聚集性。
2018-10-19 astro-ph.CO hep-ph
Space-time curvature due to quantum vacuum fluctuations: An alternative to dark energy?
指出量子真空涨落可能引起时空的曲率，这种曲率相当于目前认为的暗能量的曲率。我们做了一个简单的计算，结果表明，暗能量密度的值大致等于牛顿常数时间与m^6 c^4 h^-4的乘积，其中m是基本粒子的典型质量。估计值与观测值相符。
2009-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of three-form dark energy with dark matter couplings
三形场可以产生暗能量的可行宇宙学方案，其潜在的可观测特征与标准的单标量场模型不同。本文研究了三态宇宙学的背景动力学。我们的分析表明，三种形式的场的势应该是失控的。我们还探讨了利用三态场与暗物质的耦合来解决符合问题的可能性。我们研究了四种耦合形式，发现$Q = \sqrt{6}Γ(\dot{X} + 3HX)/κ$形式的耦合为解决重合问题提供了可能。
2011-10-10 astro-ph.CO hep-ph
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
Dark matter from dark energy-baryonic matter couplings
我们提出了一个方案，其中标量场暗能量耦合到重子物质场的能量动量张量的轨迹。在慢卷状态下，这种相互作用可以产生暗物质的宇宙学特征。我们利用Union 2超新星数据集计算了宇宙学背景解，并拟合了模型的参数。然后，我们将宇宙学扰动发展到线性阶，发现微扰变量具有可接受的行为，特别是在适当选择耦合强度参数的情况下，重子物质的密度衬度与$Λ$ CDM模型中的密度衬度相似.
2011-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Dark Photon as Fractional Cosmic Neutrino Masquerader
最近，温伯格提出了一个具有自发破缺的整体$U(1)$对称性的希格斯门模型，其中戈德斯通玻色子可能伪装成分数宇宙中微子。我们通过测量$U(1)$对称性来扩展模型。这就产生了所谓的暗光子和暗希格斯粒子。如果暗光子在π介子变为非相对论性之前和QCD跃迁之后（之前）从热浴中退耦，那么它们可以构成大约0.912（0.167）到轻中微子物种的有效数量。从暗光子的冻结条件出发，得到了门耦合和暗Higgs质量参数空间的限制。结合对撞机的数据限制，标准模型希格斯粒子的不可见宽度要求暗希格斯粒子的质量小于几个GeV。
2014-06-08 astro-ph.CO hep-ph
Symmetron dark energy in laboratory experiments
标量场是一种物质耦合的暗能量候选者，它通过对称性恢复有效地从高密度区域的物质中分离出来。我们考虑一个以前未探索的制度，其中的真空质量$μ\sim 2.4\times 10^{-3}$ eV的介子是附近的暗能量规模，和物质耦合参数$M \sim 1$ TeV是刚刚超过标准模型的能量。这样的场将在亚毫米距离上产生第五种力，可以通过短程引力实验来探测。我们表明，一个扭摆实验，如Eöt-Wash可以排除在此制度的所有自耦合$λ\lesssim 7.5$的电子。
2013-01-15 astro-ph.CO hep-ph
A two measure model of dark energy and dark matter
在这项工作中，我们构建了一个统一的模型，暗能量和暗物质。这是用以下三个元素来完成的：一个引力标量场，如弦论中的快子，带有非常规动力学项;一个任意势，V（phi）;两个度量--度量（sqrt{-g}）和非度量（Phi）。该模型有两个有趣的特点：（1）对于不稳定的势，将产生快子标量场，该模型可以稳定的标量场。(ii)从这个模型得到的暗能量和暗物质的形式对标量场势的精确形式相当不敏感。
2012-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The dark side of the torsion: Dark Energy from propagating torsion
扩展到爱因斯坦-嘉当（EC）的作用量的宇宙学解决方案进行了讨论。EC拉格朗日量中的挠率被假定为完全反对称的，由类时轴向矢量$S^μ$表示。扭转动力学是由一个新的动力学项调用。在这里，我们表明，这个动力学项产生了暗能量，而二次扭转项，从EC部分发出，代表一个僵硬的流体，导致反弹宇宙学解决方案。弹跳解决方案的约束计算使用宇宙学数据从不同的时代。
2022-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strongly interacting dark sectors in the early Universe and at the LHC through a simplified portal
我们研究了通过一般矢量介质耦合到标准模型粒子的一致强相互作用暗扇区的宇宙学和LHC现象。我们列出了宇宙学上可行的模型的要求，确定湮灭到暗矢量介子作为主导的暗物质冻结过程，并讨论了直接检测的界限。在大型强子对撞机上，模型预测了暗阵雨，这可能会产生半可见的喷流或位移的顶点。现有的搜索di-jet共振和丢失的能量主要探测参数区域，其中预期会发生快速衰变，尽管没有针对暗阵雨进行优化，但仍限制了我们的模型。我们还估计了专用分析半可见喷流的敏感性，并强调不同搜索策略的互补性。
2020-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Exactly solved models of interacting dark matter and dark energy
我们引入了一个有效的单流体描述的相互作用暗扇区在一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空和调查的稳定性的幂律解。我们找到了总能量密度的“源方程”，并确定了每个暗分量的能量密度。我们研究了线性和非线性相互作用，依赖于暗物质和暗能量密度，它们的一阶导数，总能量密度及其导数高达二阶和标度因子。我们解决了这两个相互作用的暗分量的演化方程，详尽地检查几个例子，并显示的情况下，巧合的问题得到缓解。我们发现，一个通用的非线性相互作用产生的“放松Chaobergin气体模型”，其有效的状态方程包括变量修改Chaobergin气体模型，而其他一些非线性相互作用产生德西特和幂律的情况。
2012-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Possible dark energy imprints in gravitational wave spectrum of mixed neutron-dark-energy stars
本文研究了含有不同比例的普通物质和暗能量的中子星的振荡谱。在我们考虑的模型中，平衡配置的数值构造和结果表明，混合神经元暗能量星的属性可以显着不同时，在恒星的暗能量的量是不同的。在Cowling近似下研究了混合神经元-暗能量星的振荡。结果发现，基模和高泛音的频率受暗能量含量的强烈影响。这可以在未来用来探测中子星中暗能量的存在，并限制暗能量模型。
2011-12-19 astro-ph.CO gr-qc
Unifying dark matter, dark energy and inflation with a fuzzy dark fluid
标量场出现在许多宇宙学模型中，特别是为了解释暗能量和暴胀，但也是为了模拟暗物质。在本文中，我们表明，这是可能的标量场同时取代暗物质，暗能量和通货膨胀假设存在的非最小耦合到重力，墨西哥帽潜力，和自发对称性破缺前的通货膨胀。在暴胀之后，标量场表现得像一种暗流体，模仿暗能量和暗物质，并且具有类似于模糊暗物质的暗物质行为。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-th
Emergent Dark Energy from Dark Matter
研究了多峰多谷势场中标量场的宇宙动力学。我们表明标量场的动力学将从轻暗物质样行为（如轻轴子的行为）演变为重暗物质样和暗能量样行为的组合。我们讨论了这样一个模型的现象，解释它如何能引起的宇宙学常数，以及它如何能去耦的黑暗部门之间的时间重组和今天的密度，均匀的背景和扰动。暗物质的最终形式是类轴子，但其丰度和原始等曲率模式与传统的轴子暗物质具有非常不同的值。
2018-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Connecting ANITA Anomalous Events to a Non-thermal Dark Matter Scenario
ANITA合作观测到了两个EeV能量的向上的事件，它们起源于地平线以下。由于没有任何标准模型（SM）粒子以这样的能量和出射角在地球上传播，能够产生所需的观测事件的生存概率，因此出现了几种超越标准模型（BSM）的方案。我们提出了一个方案，其中一个$Z_2$奇数扇区负责这种异常事件。次轻的$Z_2$奇粒子或次轻的稳定粒子（NLSP），由超高能中微子与核子相互作用产生，可以穿过地球，然后衰变为最轻的$Z_2$奇粒子或最轻的稳定粒子（LSP）和τ轻子。NLSP的长寿命性质要求它与LSP的耦合非常小，使LSP在早期宇宙中处于热平衡之外。LSP可以是一种非热的暗物质，而NLSP产生的τ轻子在穿过地球后衰变可以解释ANITA事件。我们首先表明，一个纯粹的非热暗物质的情况下不能引起所需的事件率，而混合的情况下，暗物质可以有热以及非热贡献其遗迹丰度，服务的目的。
2020-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Testing Dark Energy with Black Hole Ringdown
University College London（伦敦大学学院）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
研究通过分析黑洞回响的准正常模谱，探讨动态暗能量理论对黑洞环降特征的影响，并预测通过LVK和LISA对暗能量场的约束。
2026-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The cosmological dark sector as a scalar $σ$-meson field
先前对膨胀时空中QCD真空的量子场估计导致暗能量分量与哈勃参数成线性比例，这给出了观测到的宇宙学项的正确数字。在这里，我们表明，这种行为也出现在经典水平，作为一个低能量，有效的$σ$模型的手征对称性破缺的结果。暗区由$σ$凝聚体及其涨落统一描述，引起衰减的暗能量和非相对论性暗粒子的均匀产生。创造率和未来的渐近de Sitter视界都由$σ$质量尺度决定。
2017-11-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark sector unifications: dark matter-phantom energy, dark matter -- constant $w$ dark energy, dark matter-dark energy-dark matter
本文提出了一种新的方法，统一的暗物质和暗能量的宇宙流体。介绍了一个模型，其中宇宙流体声速平方被定义为状态方程（EoS）参数的函数。它示出了如何对数的一部分，这个函数的结果在动力学制度以前没有观察到的宇宙流体模型。结果表明，在一个特定的动力学制度的模型表现为统一的暗物质和幻影暗能量。此外，它表明，该模型可以描述暗物质-暗能量统一，其中暗能量渐近行为的暗能量与一个常数EoS参数大于-1。在特定的参数范围内，统一流体模型也再现了类似于$Λ$ CDM模型的全局扩展，其中流体声速对于小的标度因子值为零，并且对于大的标度因子值为小的，甚至为零。最后，它显示了如何该模型可能有助于描述宇宙流体暗物质-暗能量-暗物质统一。得到了产生这种瞬态暗能量行为的模型参数的物理约束。
2019-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy and Dark Matter in a Model of an Axion Coupled to a Non-Abelian Gauge Field
我们研究了一个模型中的宇宙学场的组态（解），在这个模型中，一个复场的赝标相位耦合到一个大质量非阿贝尔规范场的庞特里亚金密度，类似于Peccei-Quinn轴子场如何耦合到QCD的$SU(3)$色规范场。假设复标量场的自相互作用势具有典型的{ \it墨西哥帽}形式，我们发现该场的径向涨落可以作为{ \it暗物质}，而它的相位可以引起跟踪{ \it暗能量}.然而，在我们的模型中，暗能量的统治不会永远持续下去。暗物质的一种新成分，即源自规范场的成分，将在未来占据主导地位。
2016-09-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The rise of the primordial tensor spectrum from an early scalar-tensor epoch
在暴胀过程中产生的原始引力波（PGW）跨越了很大的频率范围，携带着原始宇宙动力学的信息。在早期纯量张量主导的时期，PGW频谱的振幅可以在很宽的频率范围内增强。为了研究这一现象，我们集中在一类标量张量理论，以及高能量理论的暗能量和暗物质，其中的标量是共形和非形式耦合的早期宇宙演化过程中的物质的动机。对于共形主导的时期，PGW频谱具有平坦的阶梯状形状。更有趣的是，一个非正式主导的时代的特点是一个峰值频谱与一个破碎的幂律配置文件，与斜率取决于标量张量理论考虑。我们引入了一个图形工具，称为破幂律灵敏度曲线，作为一个方便的视觉指标，了解是否可以检测到GW实验的给定破幂律配置文件。然后，我们分析了各种代表性的共形和非正式模型的GW光谱，讨论了它们与爱因斯坦望远镜（ET），激光干涉仪空间天线（LISA），DECi赫兹干涉仪引力波天文台（DECIGO）和大爆炸观测器（BBO）的可探测性前景。
2022-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Enhanced Small-Scale Structure in the Cosmic Dark Ages
本文研究小尺度功率谱增强的暗物质模型，发现非线性结构可在极高红移大量形成，暗物质湮灭增强，首批恒星形成晕提前，并探讨早期宇宙观测的约束。
2022-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Effective dark energy equation of state in interacting dark energy models
在暗物质和暗能量非最小相互作用的模型中，由于两个组分之间的能量转移，固定共动体积中的物质总量可能从复合的时间到现在发生变化。这意味着，在相互作用的暗能量模型中，假设暗物质和暗能量之间没有相互作用，使用宇宙微波背景估计的分数物质密度通常会相对于其真实值发生偏移。这可能会导致一个不正确的确定状态方程的暗能量，如果暗物质和暗能量之间的相互作用是不正确的帐户，即使演变的哈勃参数作为一个函数的红移是已知的任意精度。在本文中，我们找到了一个精确的表达式，以及一个简单的解析近似，为暗能量的有效状态方程的演化，假设暗物质和暗能量之间的能量转移率是由一个简单的两参数模型描述。我们还提供了分析的例子，其中非幻影相互作用的暗能量模型模拟背景演化和主要的宇宙微波背景的幻影暗能量模型的各向异性。
2012-01-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
