Realising Interactions Between Dark Matter and Dark Energy Using $k$-essence Cosmology
在本文中,我们利用$k-$本质标量场的动力学实现宇宙暗成分之间的相互作用,从而导致与宇宙演化后期观测到的特征相一致的演化。与$k-$本质拉格朗日量$L=V( ϕ)F(X)$(其中$X=\frac{1}{2}g^{μν}\nabla_μϕ\nabla_νϕ$)对应的应力能量张量被证明是等价于具有相同状态方程的两个组分的理想流体。其中一个部件的应力能量张量可以由$k-$形式的恒势$k-$本质拉格朗日量($V_0$常数)生成,而另一个部件的应力能量张量可以由另一个具有$V=V_0 + V_1(ϕ)$的$L_2=V_1(ϕ)F(X)$形式的拉格朗日量生成。我们已经表明,统一的动力学的暗物质和暗能量所描述的一个单一的标量场$ϕ$驱动的$k-$本质拉格朗日$L= V(ϕ)F(X)$可以被看作是两个假设的流体成分之间的扩散相互作用“1”和“2”与应力能量张量等效的拉格朗日$L_1$和$L_2$分别。流体组分之间的能量传递由函数$V(ϕ)$、$F(X)$及其导数确定。这样的实现被证明是一致的超新星Ia数据的时间行为的$k-$本质潜在的$V(ϕ)$具有一定的约束。我们已经描述了一种方法来获得这样的约束。
2019-07-09 gr-qc
Holographic kinetic k-essence model
我们考虑了平坦FRW宇宙中全息暗能量密度与动能k-本质能量密度之间的联系。通过选择$c\geq1$,全息暗能量可以以某种方式由动力学k本质标量场描述。本文用$c\geq1$给出了全息暗能量的动力学k-本征描述,并重建了动力学k-本征函数F(X)。
2009-08-23 gr-qc
Reconstruction of DBI-essence dark energy with f(R) gravity and its effect on black hole and wormhole mass accretion
本文利用重建的DBI本质暗能量密度修正了黑洞和虫洞的质量吸积。一般来说,黑洞的质量吸积不依赖于度规或局域爱因斯坦几何。这就是为什么我们使用了一个广义的机制,通过重建具有f(R)引力的DBI本质暗能量重建。我们用一些特殊形式的标度因子来分析吸积现象。我们证明了宇宙演化对黑洞质量吸积随时间变化的影响。最后,我们研究了能量条件的有效性,并分析了重构模型的I-IV型奇点。
2021-12-22 gr-qc
K-essence Lagrangians of polytropic and logotropic unified dark matter and dark energy models
我们确定了相对论正压流体的k-本质拉格朗日量。流体的状态方程可以以不同的方式指定,这取决于压力是用能量密度(模型I)、静止质量密度(模型II)还是用复标量场的伪静止质量密度(模型III)来表示。在非相对论性的极限下,这三个公式是一致的。在相对论体系中,它们导致了我们详尽研究的不同模型。我们提供了一般的结果有效的任意状态方程,并显示如何不同的模型相互连接。为了说明,我们特别考虑多方和logotropic暗流体已被提出作为统一的暗物质和暗能量模型。我们恢复了模型I和III中Chaubergin气体的Born-Infeld作用量,并得到了模型II和III中各向同性暗流体约化作用量的显式表达式。我们还推导出了Chaubergin和logotropic模型的双流体表示。我们的一般形式可以应用到许多其他情况下,如玻色-爱因斯坦凝聚体与$|φ|^4$(或更一般)的自相互作用,暗物质超流体,和混合模型。
2021-09-13 gr-qc
Solvable K-essence Cosmologies and Modified Chaplygin Gas Unified Models of Dark Energy and Dark Matter
本文在可解k-本质宇宙学的背景下研究了修正的Chaubergin气体模型。为此,我们构造了该模型的状态参数方程的某些特定值的参数$n$。并利用势的幂律形式讨论了这些方程的图形性态。在暗能量的情况下,k-本质和改进的Chaobergin气体模型之间的关系显示了可行的结果。我们的结论是,宇宙行为作为一个宇宙学常数,quintessence阶段或幻影阶段取决于$n$。
2012-07-30 gr-qc physics.gen-ph
Thermodynamics for the k-essence Emergent Reissner-Nordstrom-de Sitter Spacetime
{ \bf k-}本质突现Reissner-Nordstrom-de Sitter时空在{ \bf k-}本质标量场的一定组态下精确映射到具有宇宙学常数$Ł$的Robinson-Trautman(RT)型时空.从理论上估计了在{ \bf k-}本质标量场的动能存在下,RT型出射黑洞的物理量不同于通常的物理量,即:暗能量密度我们限定了这样一个事实,即暗能量密度(K)为1,则RT型出射黑洞的有效温度和有效压力都为负,这意味着当电荷$Q\neq 0$和出射时空仅为暗能量支配时,系统是不稳定的,当$Q=0$为暗能量支配时,系统不辐射.只有当我们考虑一个系统的自旋自由度时,自旋不稳定的情况在物理上才是合理的。我们已经在暗能量的背景下,在紧急重力的情况下,具有{ \bf k-}本质标量场$ϕ$与Dirac-Born-Infeld型拉格朗日。标量场也满足$r\rightarrow\infty$的涌现运动方程。
2019-10-31 gr-qc
Interacting new agegraphic tachyon, K-essence and dilaton scalar field models of dark energy in non-flat universe
研究了在非平坦FRW宇宙中快子、K-本质和介子标量场模型与相互作用新年龄暗能量模型之间的对应关系。我们重建了这些标量场模型的势能和动力学,这些模型描述了宇宙的加速膨胀。
2009-12-08 gr-qc hep-th
Implications of JLA data for $k-$essence model of dark energy with given equation of state
我们研究了最近发布的“联合光变曲线分析”(JLA)超新星Ia(SNe Ia)数据与时变状态方程的暗能量模型的暗能量的影响,通常表示为$w(z)$的变化与相应的红移$z$。通过对JLA数据的综合分析,我们得到了$w(z)$的不同函数形式上的观测约束,对应于文献中经常考虑的不同变化的暗能量模型,\textit{viz.} CPL,JBP,BA和对数模型。这些约束用参数($w_a, w_b$)来表示,这些参数出现在对应于上述每个模型的$w(z)$的所选函数形式中。实现了暗能量的变化状态方程的均匀标量场$ϕ$,其动力学驱动的$k-$本质拉格朗日$L=VF(X)$与恒定的潜力$V$和动力学项$F(X)$与$X=(1/2)\nabla^μϕ\nabla_μϕ$,我们重建的形式的功能$F(X)$。这种重建已进行不同的变化暗能量模型在最佳拟合值的参数($w_a, w_b$)从分析JLA数据。在$k-$本质模型下,我们还研究了绝热声速平方$c_s^2(z)$的变化,得到了($w_a, w_b$)参数空间中对应于物理边界$ c_s^2>0$的区域,这意味着密度扰动的稳定性。
2019-11-14 gr-qc
Time-dependent diffusive interactions between dark matter and dark energy in the context of $k-$essence cosmology
我们研究了暗物质和暗能量之间依赖于时间的扩散相互作用的情况,并表明这样的模型可以容纳在超新星Ia(SNe Ia)观测的光度距离-红移数据的观测。我们从观测数据中得到了该模型中不同相关参数的约束条件。我们考虑由具有常势$V(ϕ) = V$的$L = V(ϕ)F(X)$的$k-$本质拉氏量驱动的均匀标量场$ϕ(t)$,来描述该模型中的暗能量动力学。利用从SNe Ia(JLA)数据分析中提取的FRW标度因子、状态方程和暗流体总能量密度的时间行为,我们得到了$k-$本质标量场的时间依赖性,并重建了$k-$本质拉格朗日量中函数$F(X)$的形式。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc
The evolution of the power law k-essence cosmology
研究了FRWL时空中幂律k-本质场的演化。得到了该自治动力系统的临界点。在这些临界点上计算了相应的宇宙学参数,如$Ω_{ϕ}$和$w_{ϕ}$。我们发现对于k-本征场,有可能得到一个穿越$-1$的状态方程。结果表明,幂律k-本质暗能量模型与观测结果是相容的。
2015-03-22 astro-ph.CO gr-qc
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
Thermodynamics of Dark Energy
假设暗能量是用一个自相互作用的复标量描述的,讨论了暗能量的热力学性质。我们首先表明,在一定的假设下,自相互作用复杂的标量场理论是等价的纯动力学k-本质模型。然后我们分析了k-本质的热性质,特别是我们表明,暗能量在幻影制度不一定产生负熵。
2010-09-27 gr-qc
No-go theorem for k-essence dark energy
我们证明了如果k-本质能解决符合问题,并在宇宙中扮演暗能量的角色,那么光场的涨落在某个阶段必然会超光速传播。我们认为,这意味着成功的k-本质模型违反因果关系。不可能以洛伦兹不变的方式定义事件的时间顺序。因此,k-本质不能作为因果的、相容的高能理论的低能有效场论而出现。
2006-08-24 astro-ph gr-qc hep-th
Dark matter to dark energy transition in k-essence cosmologies
我们实现了从暗物质到暗能量在k-本质宇宙学的一个非常大的一组动力学函数$F$的过渡,在某种程度上替代最近的建议,使用广义Chaubergin气体和瞬态模型。这里我们要求压强在压强为零的某个动能值附近允许幂律展开。此外,对于合适的模型参数值,暗物质的声速将较低。我们首先用相当一般的术语来介绍讨论,然后考虑两个例子来说明。
2004-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
Kinetic k-essence ghost dark energy model
最近提出了一个幽灵暗能量模型来解释当前宇宙的加速膨胀。在这个模型中,鬼暗能量的能量密度与哈勃参数$ρ_D=αH$成正比。这里$α$是$Λ^3_{QCD}$阶的常数,其中$Λ_{QCD}\sim 100 MeV$是QCD质量尺度。我们考虑鬼暗能量与/不与暗扇区的组件之间的相互作用和动能k-本质场之间的连接。结果表明,鬼暗能量主导宇宙的宇宙学演化完全可以用一个动力学k-本质标量场来描述。根据虚暗能量密度的演化,我们重建了平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的动力学k-本质函数$F(X)$.
2012-02-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A novel two-field pure K-essence for inflation, dark matter, dark energy and black holes
本文提出一种新型双场纯K-essence理论,其拉格朗日量仅依赖两个标量场的动能商,可统一描述暴胀、暗物质、暗能量,并简化黑洞解的求解。
2024-02-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$k$-essence for warm inflation on the brane
本文在暖膜世界假设下分析了$k$ -暴胀。研究了一类具有幂律动力学项的$k$ -本质模型,研究了弱耗散区和强耗散区。标量扰动和谱指数的推导。结果进行了讨论,并应用到具体的例子。
2016-03-30 gr-qc
Anisotropic $k$-essence
本文研究了Bianchi-I背景下非正则标量场($k$ -essence)与矢量场耦合的晚期宇宙学。具体地说,我们研究了三种情况:正则标量场(quintessence)与指数势作为热身,鬼凝聚,狄拉克Born Infeld场与指数喉和潜力。通过使用动力系统方法,我们证明了各向异性的暗能量不动点可以成为每个模型的一组合适参数的吸引子。我们还数值积分相关的自治系统的特定的初始条件选择在深辐射时代。我们发现这三个模型都能给出一个接近于现今$-1$的暗能量状态方程。然而,不可忽略的空间剪切的观测范围内,现在是可能的,只有thequintessence和狄拉克Born Infeld场。我们还发现,当k-本质场与矢量场的耦合足够强时,暗能量的物态方程和切变在现今附近振荡。这些振荡的原因在附录中解释。
2021-07-28 gr-qc
Correspondence between DBI-essence and Modified Chaplygin Gas and the Generalized Second Law of Thermodynamics
本文研究了FRW宇宙中的DBI本质暗能量模型。我们找到了势场、弯曲膜张力和DBI标量场的精确解。我们还计算了我们的模型,使其区别于众多的暗能量模型的状态参数。此外,我们建立了DBI本质和修正的Chaubergin气体(MCG)之间的对应关系,从而重建了势和扭曲的膜张力。通过这种重建,我们观察到在宇宙演化过程中,DBI的标量场和势增加,而扭曲的膜张力减小。最后,我们研究了广义热力学第二定律(GSL)在DBI-本质和修正的Chaubergin气体存在下的有效性。观察到GSL在DBI-本质模型下发生了故障,而在MCG模型下GSL始终满足。
2011-05-16 gr-qc physics.gen-ph
Energy in Theory of Gravity and Essence of Time
在场论的框架中,时间(被看作是一个标量时间场)是物理系统的一个内在属性,它定义了物理系统的因果结构和演化。一个新的内部时间概念可以解决广义相对论中的能量问题,并预测时间之外物质的存在。它表明,引入时间场允许导出电磁场的物理定律(一般协变四维麦克斯韦方程组的电场和磁场)从这个字段的几何方程。这意味着基本物理定律与时间的本质完全一致。在此基础上,从引力场的几何规律出发,导出了引力场的物理演化方程。得到了这些方程的两个特征解(包括Schwarzschild解)。
2005-07-29 gr-qc
From Dark Radiation to Dark Energy: Unified Cosmological Evolution in K-essence Models
Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del I.P.N.(墨西哥国立自治研究所高级研究中心);Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación(科学、人文、技术与创新秘书处)
本文提出基于广义K-本质的统一暗物质模型,通过不同势函数解释暗辐射、暗物质和暗能量,缓解哈勃常数紧张问题。
2026-02-25 astro-ph.CO gr-qc
Interacting entropy-corrected new agegraphic tachyon, K-essence and dilaton scalar field models of dark energy in non-flat universe
通过在圈量子引力的建立中引入对熵-面积关系的量子修正,提出了新的年龄图暗能量模型。利用这种新形式的暗能量,我们研究了相互作用的暗能量模型,并导出了它的状态方程。研究了非平坦FRW宇宙中快子、K-本质和介子标量场模型与相互作用熵修正的新年龄暗能量模型之间的对应关系。此外,我们重建了相应的标量势,描述了标量场模型的动力学。
2010-04-06 gr-qc hep-th math-ph
K-essence and kinetic gravity braiding models in two-field measure theory
我们表明,在双场测度理论的背景下,任何k-本质模型导致存在的非相对论性物质和宇宙学常数,将解释暗物质和暗能量的问题,在同一时间的流体。另一方面,动力学重力编织模型可以导致不同的行为,如幻影暗能量,硬物质,和一个宇宙学常数。对于刚性物质,甚至存在标量场对宇宙动力学没有任何影响的情况。
2019-05-17 gr-qc hep-th
G-essence with Yukawa Interactions
研究了标量场$ϕ$和Dirac场$ψ$之间具有Yukawa相互作用的g-本质模型.对于均匀的、各向同性的、平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙,我们得到了该模型的精确解,并重建了描述标量场和费米子场耦合动力学的标量势和费米子势.结果表明,某些特殊的具有Yukawa相互作用的g-本质模型对应于通常的和广义的暗能量和暗物质的Chaubergin气体统一模型。我们还提出了一些标量-费米子Dirac-Born-Infeld模型,它们对应于具有Yukawa相互作用的g-本质模型,再次描述了统一的暗能量-暗物质系统。
2011-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Unified Dark Energy and Dust Dark Matter Dual to Quadratic Purely Kinetic K-Essence
我们考虑一个修正的引力加单标量场模型,其中标量拉格朗日量对称地耦合到由黎曼度量行列式的平方根给出的标准黎曼体积形式(时空积分测度密度),以及另一个以辅助最大秩反对称张量规范场表示的非黎曼体积形式.正如在以前的论文中所示,相关的标量场动力学提供了一个精确的统一描述的暗能量通过动态生成的宇宙学常数,和暗物质作为一个“尘埃”流体与测地线流作为一个隐藏的诺特对称性的结果。在这里,我们通过考虑纯引力作用量的一个非平凡的修正,即f(R)= R - αR^2广义引力来扩展讨论。在导出后一种修正的引力标量场理论的相应的“爱因斯坦框架”有效作用量时,我们发现了明确的对偶性(在弱耦合与强耦合的意义上)统一动力学暗能量和尘埃流体暗物质的原始模型之间,一方面,一个特定的二次纯动力学“k本质”引力物质模型,其耦合常数仅对两个独立参数有特殊的依赖性,另一方面,本文还简要讨论了对偶纯动力学“k-本质”引力-物质模型的正则哈密顿处理和Wheeler-DeWitt量子化。
2016-02-11 gr-qc hep-th
A new generic evolution for $k$-essence dark energy with $w \approx -1$
我们重新审视$k$本质暗能量模型与标量场$ϕ$和一个因式分解的拉格朗日量,$\mathcal L = V(ϕ)F(X)$,与$X = \frac{1}{2} \nabla_μϕ\nabla^μϕ.$一个值的状态方程参数,$w$,接近$-1$需要$X \approx 0$或$dF/dX \approx 0$。以前的工作表明,解冻模型与$X \approx 0$沿着一组独特的轨迹$w(a)$的发展,而那些与$dF/dX \approx 0$可以导致在各种不同的形式$w(a)$。我们发现,如果$dV/dϕ$是小的和$(1/V)(dV/dϕ)$是大致恒定的,那么后者的模型也收敛到一个单一的一组独特的行为$w(a)$,不同于那些与$X \approx 0$。我们推导出这种情况下$w(a)$的函数形式,确定它适用于$V(ϕ)$的条件,并提出对这类新模型的观察约束。我们注意到,$k$ -本质模型与$dF/dX \approx 0$对应于暗能量声速$c_s^2 \approx 0$。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of a kinetic k--essence Lagrangian from a modified of dark energy equation of state
本文研究了一个纯动力学k-本质的拉格朗日密度,它模拟了Cooray和Huterer提出的四个参数化状态方程所描述的暗能量的行为。J. { \bf 513} L95,1999),Zhang \& Wu(Mod.Phys.Lett. A { \bf 27} 1250030,2012),Linder(Phys. Rev. Lett. { \bf 90} 091301,2003),Efstathiou(Mon.没有罗伊{ \bf 310} 842,2000)和Feng \& Lu(J. Cosmol.太空船。Phys. { \bf 1111} 034,2011)中所描述的方法。这种重建使用de Putter \& Linder(Astropart.\)概述的方法进行。物理学\ { \bf 28} 263,2007),这使得可以数值地求解将k-本质的拉格朗日密度与给定的状态方程(EoS)相关联的方程。最后,我们讨论了观测约束的模型的基础上586 SNIa数据点的损失数据集编制的Ganeshalingam等人。不是罗伊。{ \bf 433} 2240,2013)。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Brans-Dicke Scalar Field as a Unique k-essence
本文将Brans-Dicke引力理论作为一种可能的k-本质耦合引力理论,探讨了Brans-Dicke标量场在暗物质和暗能量统一模型中的作用。人们已经意识到,BD标量场确实扮演着k本质的角色,但以一种非常独特的方式将其与文献中研究的其他k本质场(例如(广义)Chaplygin气体或纯粹的动力学k本质)区分开来。Scherrer最近研究的本质。也就是说,BD理论并没有在类似暗物质的演化和类似暗能量的演化之间提供插值,而是预测了一个未知的{ \it零加速}时期的出现,这是一个中间阶段,充当减速物质主导时期和加速阶段之间的"交叉桥梁“。
2004-12-06 astro-ph gr-qc hep-th
Time-like geodesic structure for the K-essence Emergent Barriola-Vilenkin type spacetime
对于一个特殊类型的{ \bf k-}本质标量场,{ \bf k-}本质突现引力度规精确地映射到Gangopadhyay和Manna建立的Schwarzschild背景下的Barriola-Vilenkin(BV)型度规上.基于S.我们报告的令人兴奋的功能的时间样测地线结构的存在下,暗能量在紧急重力的情况下,这个Barriola-Vilenkin型度量。在暗能量存在的情况下,我们追踪了{ \bf k-}本质涌现的Barriola-Vilenkin时空的类时测地线的不同轨迹,它与Schwarzchild时空在基本取向上是相同的,但远日点和近日点距离的允许范围有很大的不同.对于一个固定的暗能量密度值,绘制了束缚和非束缚轨道。
2020-04-07 gr-qc hep-th
Thawing k-essence dark energy in the PAge space
广泛的一类暗能量模型可以写成k-本质的形式,其拉格朗日密度是标量场$ϕ$及其动能$X\equiv \frac{1}{2}\partial^μϕ\partial_μϕ$的二元函数。在解冻的情况下,只有当哈勃摩擦力下降到宇宙晚期的质量尺度以下时,标量场才变得动态。解冻k-本质暗能量模型可以通过从随机矩阵\cite{thaws}生成其拉格朗日密度的泰勒展开系数来随机采样。文献\cite{thaws}指出,解冻k-本质模型的有效状态方程参数$(w_0, w_a)$的非均匀分布可以用来改善模型选择的统计性。本工作研究的统计解冻k-本质的宇宙年龄(PAge)\cite{PAge}参数化的一个更一般的框架。对于固定的物质分数$Ω_m$,随机解冻k-本质模型在PAge参数空间中的窄带中聚集,提供了强的理论先验。模拟了中国空间站望远镜光学巡天的宇宙剪切功率谱数据,并比较了有和没有解冻k-本质理论先验的Fisher预报。对于一个最佳的层析成像分箱计划,理论先验提高了一个因素的$3.3$在PAge空间的品质因数。
2022-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matching Scherrer's k essence argument with alterations of Di Quark scalar fields permitting an eventual comological constant dominated inflationary expansion
我们以前表明,我们可以使用双夸克对作为一个新宇宙的成核如何发生的模型。我们现在可以利用谢勒的k-本质模型来构造一个模型,这个模型显示了由于标量场斜率的变化,从暗物质暗能量混合物到纯宇宙学常数宇宙学的演化。同样的构造允许在从0到1演化的k-本质模型中使用声速。在新宇宙成核过程中产生的标量场的斜率发生变化之后,声速最终达到1,这使得传统的宇宙学观测结果与之相匹配。这些结果是一致的应用Bunyi和胡的半经典标准的宇宙学的潜力,以表明一个相变所提到的博士爱德华Kolbs模型的初始自由度如何下降,从超过100接近我们今天看到的平坦空间宇宙学。
2006-01-11 gr-qc
Early dark energy in $k$-essence
早期的暗能量(EDE)在物质辐射相等的时代变得次要,可以用来缓解哈勃的紧张。然而,当它们的物理性质完全不相关时,为什么EDE的能量标度与物质辐射相等的能量标度一致,这是一个理论问题。Sakstein和Trodden [Phys. Rev. Lett. 124,161301(2020)]提出了一种机制来解决这种与$\mathcal{O}({\rm eV})$质量中微子的符合问题。为了解决符合问题,本文提出了一种新的EDE方案,其中EDE的开始和结束由辐射-物质跃迁触发。我们研究的具体例子是一个$k$ -本质模型。将宇宙演化方程转化为一个二维动力学系统,并分析了它的主要性质。我们的研究结果表明,$k$ -本质似乎无法实现EDE的新方案。然而,在$k$ -essence中实现了具有不同场景的EDE模型。在这个模型中,EDE的结束可以由辐射-物质跃迁触发,而开始则取决于标量场的初始条件。因此,所得到的模型只能用来解决一半的重合问题。我们最初提出的方案框架中的完整解决方案值得进一步研究。
2021-02-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological k-essence condensation
我们考虑一个模型的暗能量/物质统一的基础上的k-本质类型的理论类似快子凝聚模型。使用广义相对论球形模型,它结合了压力和声视界的影响,我们表明,一个初始微扰k-本质流体演变成一个混合系统,包含冷暗物质,如引力凝聚在显着的数量。
2010-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of k-essence
利用有限温度下的场论形式讨论了暗能量的热力学性质。特别是,我们将我们的形式主义的一个纯粹的动力学类型的k-本质。我们一般地指出,与暗能量有关的熵总是等于或大于零。因此,与通常所说的相反,违反零能量条件(幻影暗能量)并不一定会产生负熵。此外,我们还发现k-本质场的热涨落可以用一个有效自由度为cs ^{-3}的自由玻色子气体来表示。
2008-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Statistics of Thawing K-essence Dark Energy Models
K本质是一个最小耦合纯量场,其拉格朗日密度$\mathcal{L}$是场值$ϕ$和动能$X=\frac{1}{2}\partial_μϕ\partial^μϕ$的函数。在解冻的情况下,标量场被早期宇宙中巨大的哈勃摩擦力冻结,因此初始条件被指定。我们通过从随机矩阵生成$\mathcal{L}(ϕ, X)$的泰勒展开系数来构造解冻k-本质模型。从随机产生的解冻k-本质模型的合奏,我们选择暗能量候选人通过假设负压和非增长的子视界不均匀性。对于每个候选模型,将状态函数的暗能量方程拟合到Chevallier-Polarski-Linder参数化$w(a) \approx w_0+w_a(1-a)$,其中$a$是比例因子。解冻k-本质暗模型在$(w_0, w_a)$空间中分布非常不均匀。大约90%的模型聚集在慢滚线$w_a\approx -1.42 \left(\frac{Ω_m}{0.3}\right)^{0.64}(1+w_0)$附近的窄带中,其中$Ω_m$是现在的物质密度分数。这项工作是一个概念的证明,对于某一类模型非常不均匀的理论先验$(w_0, w_a)$可以得到改进的统计模型选择。
2021-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Purely kinetic k-essence as unified dark matter
我们研究k-本质模型中的拉格朗日p是一个函数,只有一个标量场φ的衍生物,并不依赖于明确的φ。对于p的任意函数形式,φ的演化可以用精确的解析解给出。在p的函数形式上的相当一般的条件下,这样的模型可以演化到以密度标度为特征的状态,标度因子为rho = rho_0 + rho_1(a/a_0)^{-3},但声速c_s^2始终<< 1。这样的模型可以作为暗物质和暗能量的统一模型,同时避免了广义Chaubergin气体模型的问题,这是由于在这些模型中不可忽略的声速。c_s << 1的暗能量分量抑制了大角度尺度上的宇宙微波背景起伏。
2004-05-06 astro-ph gr-qc hep-th
Accretions of Dark Matter and Dark Energy onto ($n+2$)-dimensional Schwarzschild Black Hole and Morris-Thorne Wormhole
研究了暗物质和暗能量对$(n+2)$维Schwarzschild黑洞和Morris-Thorne虫洞的吸积。本文给出了$(n+2)$维Schwarzschild黑洞和Morris-Thorne虫洞的质量和质量变化率,并假设了一些暗能量的候选者,如全息暗能量、新年龄暗能量、quintessence、tachyon、DBI-essence、计算了当暗物质和以上类型的暗能量吸积到黑洞和虫洞上时,黑洞和虫洞的质量随红移的变化分开我们证明了全息暗能量、新年龄暗能量、精粹、快子吸积的黑洞质量增加而虫洞质量减少,并且质量增加/减少的斜率敏感地依赖于维数。而对于DBI-本质吸积,黑洞质量先增大后减小,虫洞质量先减小后增大,质量的增大/减小斜率对维数的依赖性不敏感。
2015-03-06 gr-qc
Purely kinetic k-essence description of $c_s^2(w)$ barotropic fluid models
物理动力学k-本质模型在文献中已经被证明是暗能量或暗物质-暗能量统一的正压流体模型的场论等价物。在正压流体的声速平方作为其状态方程参数的函数的建模框架中,给出了获得等效纯动力学k-本质模型的拉格朗日密度的系统过程。由于这种建模方法从声速开始,因此可以构建纯动力学k本质模型,其中声速与观测约束一致。取决于正压流体的声速平方的函数形式的选择,解析容易处理的例子的解决方案的纯动力学k-本质拉格朗日密度的参数和封闭的形式。
2021-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ghost condensates and pure kinetic $k$-essence condensates in presence of field-fluid non-minimal coupling in the dark sector
在这篇文章中,我们试图找出当鬼场与正压流体结合时,宇宙产生稳定的加速膨胀阶段的条件。可以看出,在许多情况下,鬼场产生冷凝物,并在最终加速阶段将流体能量密度驱动到零,但也可能存在其他可能性。我们已经证明,一个纯动力学的$k$ -本质场(不是鬼场)与流体相互作用也可以形成相互作用诱导的凝聚,并产生一个稳定的宇宙加速相。在后一种情况下,流体能量密度在稳定相中不消失。
2023-01-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Null geodesic structure for the Barriola-Vilenkin spacetime via $k$-essence
本文在k-essence理论中研究涌现Barriola-Vilenkin时空的零测地线结构,揭示恒定暗能量密度导致其轨迹偏离典型Schwarzschild时空。
2024-01-31 gr-qc hep-th
On the dynamics of unified k-essence cosmologies
我们分析了暗物质、暗能量和暴胀的一个特定统一模型的相空间,我们最近在[Phys.Rev.D83,063502(2011)]中研究了该模型,其拉格朗日量的形式为L(X,phi)= F(X)- V(phi)。我们证明,这个模型拥有大量与成功的宇宙学模型一致的初始条件,其中可能出现暴胀阶段,随后是以暗能量统治结束的物质时代。为了理解该模型的成功,我们研究了统一的暗物质(UDM)模型应该遵循的一般特征,然后我们分析了一些特定的模型,并找到它们的限制。
2012-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Affine equation of state from quintessence and k-essence fields
我们探讨了一个具有适当拉格朗日量的标量场可以用仿射正压状态方程模拟理想流体的可能性。后者可以被认为是一个普通的宇宙学暗成分,演化为一个有效的宇宙学常数加上一个广义的暗物质。因此,它可以被用作暗能量或统一暗物质的简单唯象模型。此外,它可以近似(直到能量密度的一阶)任何正压暗流体与任意状态方程。我们发现,两种类型的拉格朗日的标量场可以重现所需的行为:quintessence类与双曲势,或一个纯粹的动力学k-本质之一。我们讨论的行为,这两类模型的宇宙学背景的角度来看,我们给他们可能的聚类性质的一些提示。
2007-09-05 astro-ph gr-qc hep-th
Constraints on the speed of sound in the k-essence model of dark energy
本文通过多种宇宙学观测约束k-essence暗能量模型中的声速参数,发现接近零的声速值被严格排除,表明观测更支持均匀而非成团性的暗能量成分。
2024-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Interacting $k$-essence field with non-pressureless Dark Matter: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
Institute for Theoretical Physics and Cosmology, Zhejiang University of Technology(浙江工业大学理论物理与宇宙学研究所)
本文研究了暗能量与暗物质相互作用模型,通过k-本质标量场与反平方势,探讨宇宙演化及观测约束,模型能复现主要宇宙时期并竞争于ΛCDM模型。
2026-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Dark Matter Haloes and Rotation Curves via Brans-Dicke Theory
本文将Brans-Dicke(BD)引力理论作为k-本质的一种可能理论。然后从(已经知道的)Brans-Dicke-Schwarzschild解决方案,它可以代表重力束缚的静态配置的BD标量k-本质,这些配置是否可以重现银河系暗物质晕的观察到的属性的问题已经得到解决。人们已经意识到,BD标量k-本质确实可以聚集成具有平坦旋转曲线的暗物质晕状物体,同时在更大尺度上表现出类似暗能量的负压。
2005-07-25 astro-ph gr-qc hep-th
Mimetic K-essence
我们提出了一种新的非平凡的方式结合起来的模拟暗物质与单模引力的模拟制定。这就产生了一个外尔不变的高阶导数标量-矢量-张量理论。我们证明了壳层上的行为模仿GR与一个额外的k-本质标量。k-本质的整体尺度是一个积分常数--一个整体自由度。有趣的是,我们发现所得到的流体不能通过超相对论状态方程进行跃迁。我们开发了一种方法来找到一个模仿理论对应于任何合格的k-本质和识别,哪些k-本质可以或不能复制这种方式。最后,我们表明,放弃外尔对称的设置,使我们能够同时获得么模重力和模拟暗物质,从一个共形重新定义的度量。
2022-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple kinetic k-essence, phantom barrier crossing and stability
我们调查模型的暗能量与纯动力学的多个k-本质源,允许跨越的幻影分界线,而不违反条件的稳定性。我们知道,如果有一个以上的动力学k场,我们就有可能建立暗能量模型,其状态方程参数$\wx$在最近的红移处穿过-1(幻影势垒),正如超新星Ia和其他观测探测器所指出的那样。然而,这样的模型可能会遭受宇宙学不稳定性,因为当$\wx = -1$势垒被跨越时,暗能量密度扰动的有效传播速度$\cx$可能变成{ \it imaginary}。计算出$\cx$的表达式,我们发现多个动力学k-本质场确实导致$\wx = -1$穿越暗能量模型,满足稳定性判据$\cx^2 \geq 0$以及条件$\cx \leq 1$(自然单位),这意味着暗能量不是超光速的。作为一个具体的例子,我们构建了一个幻影障碍交叉模型,涉及三个k场,其中$\cx$是一个常数,位于0和1之间。该模型与超新星Ia Union的最新数据拟合良好,最佳拟合表明,$\wx$在红移$z \sim 0.2$处穿过-1,而暗能量密度在更高的红移处几乎跟踪物质密度。
2009-02-09 astro-ph gr-qc hep-th
A Study of Holographic Dark Energy Models in Chern-Simon Modified Gravity
本文在Chern-Simon修正引力理论的背景下,考虑FRW宇宙,研究了全息暗能量模型。利用Granda和Oliveros的红外截止假设,在参数$α$的限制下,分析了宇宙加速膨胀的状态方程参数。结果表明,对于加速膨胀相$ -1<ω_Λ<-\frac{1}{3}$,参数$α$根据$1<α<\frac{3}{2}$变化。此外,对于$0<α<1$,全息能量和压力密度说明了类幻影理论的演变时,$ω_Λ<-1$。此外,我们还讨论了经典场模型、K-本质场模型、快子场模型和光子场模型与全息暗能量模型之间的对应关系。为了讨论宇宙的加速膨胀,我们探讨了quintessence,K-essence,tachyon和tachyon场模型的潜力和动力学。
2015-09-18 gr-qc
Revisiting purely kinetic k-essence
本文通过动力系统方法重新研究纯动能 k-essence,严格证明其无法统一解释暗物质与暗能量,也不足以解释观测到的宇宙结构。
2025-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Unification: Emergent universe followed by inflation and dark epochs from multi-field theory
提出含非黎曼测度的双标量场 TMT 模型,在 Einstein 框架中由 K-essence 统一实现非奇异涌现、暴胀及暗能量、暗物质与刚性物质时期。
2023-12-07 gr-qc
Brans-Dicke Theory as a Unified Model for Dark Matter - Dark Energy
Brans-Dicke(BD)引力理论被认为是k-本质与引力耦合的可能理论。然后已经意识到,BD标量场确实扮演了k-本质的角色,但以一种非常独特的方式将其与文献中研究的其他k-本质场区分开来。也就是说,首先在BD标量场主导的时代,当来自这种k-本质的贡献超过来自其他类型物质的贡献时,BD理论预测了一个未知的{ \it零加速}时代的出现,这是一个中间阶段,充当减速物质主导时代和加速阶段之间的"交叉桥梁“。在意识到这一点之后,接下来,对这种k本质对物质主导时代和加速时代的进化行为的影响进行了更深入的研究。研究结果表明,BD标量场在这两个晚期阶段之间插入了{ \it smoothly},在一定程度上加快了物质主导阶段的膨胀速率,同时在一定程度上减慢了加速阶段的膨胀速率.因此,新发现的BD标量场占主导地位的时代介于这两个之间,宇宙演化的晚期似乎是三个阶段的混合序列。
2005-09-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Haloes of k-Essence
我们研究引力束缚的静态和球对称的k-本质场的配置。特别是,我们调查这些配置是否可以重现暗物质晕的属性。我们考虑的拉格朗日类导致非各向同性流体的正压和多方状态方程。后者包括经常被认为是Chaubergin气体的微观实现,我们发现它可以聚集成具有平坦旋转曲线的暗物质晕状物体,同时在宇宙尺度上表现出暗能量般的负压。我们补充我们的研究与一系列正式的一般性结果的稳定性和非正则标量场理论的初始值制定,我们还讨论了一类新的deSitter解决方案与类空场梯度。
2005-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Power-law expansion in k-essence cosmology
我们研究由k-本质驱动的空间平坦的各向同性宇宙。结果表明,弗里德曼和k-场方程可以解析积分任意k-场势在演化过程中与一个恒定的正压指数。由此可见,存在无限多个动态不同的k理论,它们具有等效的引力场运动学。我们表明,有一个大的“窗口”的稳定的解决方案,并分离出稳定的不稳定的膨胀的灰尘一样的行为。限制到家庭的幂律解决方案,它被认为是线性标量场模型,与常数函数F,同构的模型与发散的声速,这使得他们不太适合宇宙学建模比非线性k场解决方案,我们发现在本文中。
2003-11-10 astro-ph gr-qc hep-th
$k$-e$μ$lator: emulating clustering effects of the $k$-essence dark energy
本研究构建了基于多项式混沌展开的$k$-essence暗能量成团效应模拟器,通过高分辨率N体模拟训练,实现亚百分比精度,为贝叶斯参数估计提供高效工具。
2024-05-16 astro-ph.CO gr-qc