Gravitational Waves in Cold Dark Matter
我们研究了冷暗物质对天体物理和原始起源的引力波传播的影响。我们发现冷暗物质对天体物理源产生的引力波的主要影响是对引力波传播速度的一个小的频率依赖性修正。然而,影响的幅度太小,在不久的将来无法检测到。我们还表明,原始引力波的频谱原则上包含详细的信息,暗物质的属性。然而,根据波长的不同,这种影响要么被抑制,因为暗物质是高度非相对论性的,要么因为它贡献了宇宙能量密度的一小部分。因此,冷暗物质对原始引力波的影响在实践中也显得太小而无法检测。
2018-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Collapse of Dark Energy Field Configurations
基于几次观测,我们生活在一个由暗能量主导的宇宙中,这是一个公认的事实。最自然的暗能量候选者是弯曲时空中的场。我们发展了研究任意一般势场中的引力坍缩的形式。我们应用这种形式主义的暗能量模型的粒子物理学的考虑。我们解决由此产生的演化方程,它决定了场的配置以及时空的动力学的时间演化。
2010-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic dark energy with time depend gravitational constant in the non-flat Ho$\check{r}$ava-Lifshitz cosmology
本文研究了非平坦时空中具有含时引力常量(G(t))的Ho $\check{r}$ ava-Lifshitz引力场的全息暗能量。得到了描述暗能量密度参数随引力常量变化的微分方程。我们找到了暗能量方程的状态参数与低红移之间的关系,其中包含了不同的$G$修正。
2010-10-25 gr-qc hep-th
Completely Dark Photons from Gravitational Particle Production During Inflation
从有质量矢量场的de Broglie-Proca Lagrangian出发,计算了暴胀过程中引力粒子产生(GPP)产生的粒子数密度,并详细考虑了再加热过程中粒子数密度的演化.我们发现,在一个很宽的范围内,低至微电子伏到$10^{14}$ GeV的暗光子暗物质的生产似是而非的方案。引力粒子的产生不依赖于暗光子与标准模型粒子的任何耦合。
2021-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The effects of the pole dark energy on gravitational waves
本文研究极点暗能量对引力波演化的影响,在平坦FRW宇宙中考虑两种势函数,建立扰动方程并分析引力波特征,得到有趣结果。
2024-05-01 gr-qc hep-th
Gravitational waves in dark bubble cosmology
在本文中,我们构造了四维引力波的5维隆起deSitter宇宙学的膜世界方案的基础上,在AdS 5的有核气泡。这使得我们有可能将暗泡和Vilenkin的量子宇宙学之间的联系推广到引力微扰。我们还使用隆起来解释在4D爱因斯坦方程中明显的负能量贡献的解释,这将暗泡场景与Randall-Sundrum区分开来。
2022-02-01 gr-qc hep-th
Dark energy from gravitational corrections
在有效场论的框架下研究了宇宙学常数问题的物理学,提出了尽管引力子与物质在微观水平上存在耦合,但经典引力场与大部分真空能量不能有效耦合的假设,即大部分暗能量可以来源于真空能量的引力修正.我们的推测在太尺度超对称性下是极好的。
2017-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytic study of dark photon and gravitational wave production from axion
当哈勃参数低于它们的质量时,比$10^{-27}$ eV重的类轴子场预计会在辐射主导的时期振荡。考虑到与暗规范玻色子的陈-西蒙斯耦合,通过快子共振不稳定性在短时间内产生大量的暗光子。所产生的暗光子然后产生引力张量模式,导致手征引力波。通过这个过程,人们可以间接地探测耦合轴子-暗光子模型的大参数空间。在这项工作中,我们首先找到了一个解析表达式的暗光子数密度产生的快子共振制度。其次,利用鞍点近似,我们得到了引力波谱关于质量、耦合和失调角的解析表达式。我们的分析结果可以用于这些类型的场景的观测分析。
2021-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational wave probes on self-interacting dark matter surrounding an intermediate mass black hole
本文研究中等质量黑洞周围超轻自相互作用标量暗物质形成的孤子核如何造成引力波相移,并通过 Fisher 矩阵分析评估未来类 LISA 实验可约束的 SIDM 参数空间。
2024-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Origin of Dark Matter
暗物质存在的观测证据仅限于其引力效应。到目前为止,专门搜索的广泛计划产生了空结果,挑战了最流行的模型。在这里,我们提出,这是因为冷暗物质的存在本身就是引力本身的表现。自洽的双度规引力理论是广义相对论中唯一一个没有幽灵的延伸,它包含了一个无质量和一个大质量的自旋为2的场,它自动包含了一个完美的暗物质候选者。我们证明了大质量的自旋2粒子可以是重的,在宇宙尺度上是稳定的,并且它只通过引力类型的耦合与物质相互作用。值得注意的是,这些功能坚持在相同的区域参数空间的双度量理论满足目前的重力测试。我们发现,所观察到的暗物质丰度可以通过冻结产生,并提出可能的粒子物理和引力签名,我们的双度量暗物质模型。
2016-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Beyond freeze-in: Dark Matter via inverse phase transition and gravitational wave signal
我们提出了一个新的方案,暗物质的生产自然与引力波的产生。暗物质被模拟为一个真实的标量,它通过一个耦合到另一个标量场的入口与热的原始等离子体相互作用。对于耦合的特定符号,该系统表现出逆二阶相变。后者导致了大量的暗物质产生,即使门户相互作用是如此之弱,冻结机制是低效的。该模型预测畴壁的形成在宇宙中,很长一段时间之前的逆相变。这些畴壁具有随时间减小的张力,并且在逆相变时完全消失,从而避免了过度封闭宇宙的问题。畴壁网络发出的引力波具有暗物质的特征。特别地,引力波的峰值频率由入口耦合常数决定,并且落在当前计划的引力波探测器的可观测范围内。
2022-03-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Wave-Induced Freeze-In of Fermionic Dark Matter
Swansea University(斯旺西大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Universität Hamburg(汉堡大学);CERN(欧洲核子研究组织);Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学)
研究通过引力波背景实现费米暗物质冻结,利用in-out方法计算Weyl费米子能量密度,探讨其作为暗物质的可行性。
2026-02-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves from dark first order phase transitions and dark photons
冷暗物质粒子可能通过暗光子与普通粒子相互作用,暗光子由于自发对称性破缺机制而获得质量。我们讨论了一个暗光子模型,其中与自发对称性破缺相关的标量单态具有一个诱导早期宇宙一级相变的有效势。这样一个场景为正负电子对撞机和引力波干涉仪提供了丰富的现象学,并且可以在几个不同的通道中进行测试。隐藏的一级相变意味着引力波信号的发射,这可能会限制暗光子的参数空间。讨论了正负电子对撞机、天体物理学、宇宙学和未来的引力波干涉仪如eLISA、U-DECIGO和BBO的比较极限。这极大地激发了一种{ \it交叉检查策略},该策略对来自引力波、介子工厂、国际直线对撞机(ILC)、环形电子正电子对撞机(CEPC)和其他冷暗物质候选者的地下直接探测实验的数据进行交叉检查。
2017-03-09 gr-qc hep-ph hep-th
Echo of the Dark: gravitational waves from dark SU(3) Yang-Mills theory
我们分析了改进的全息QCD中的相变,得到了纯SU(3)Yang-Mills暗扇区中禁闭跃迁中发射的引力波信号的估计。我们从全息术中推导出有效作用量,并表明可以以较小的误差计算能量预算和相变持续时间。这些被用作输入以获得对引力波信号的预测。据我们所知,这是在全息模型中首次计算引力波信号,该模型旨在匹配纯杨米尔斯热性质的晶格数据。
2023-02-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Production of Dark Matter during Reheating
我们考虑了在再加热过程中暗物质的直接$s$通道引力产生.独立于暗物质候选者的身份或其非引力相互作用,引力过程总是存在的,并提供了一个最小的生产机制。在再加热过程中,迅速产生具有最高温度$T_{\rm max}$的热浴,并且温度随着暴胀子继续衰减而降低,直到辐射和暴胀子振荡的能量密度相等,在$T_{\rm RH}$。在这些振荡过程中,发生了暗物质的$s$通道引力产生.我们发现,暗物质(费米子或标量)的丰度主要取决于组合$T_{\rm max}^4/T_{\rm RH} M_P^3$。我们发现,一个足够的密度的暗物质可以产生在很宽的范围内的暗物质质量:从一个GeV的ZeV。
2021-05-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Production of Superheavy Dark Matter and Associated Cosmological Signatures
我们研究了超哈勃质量暗物质在极早期宇宙中的引力产生。我们首先回顾最简单的情况下,暗物质主要是在慢卷膨胀。然后,我们继续考虑暗物质在暴胀和随后的宇宙演化之间的过渡期产生的情况。分别研究了光滑过渡和突变过渡的极限。计算了遗迹丰度和宇宙对撞机信号。
2019-03-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark energy from gravitational collapse?
我们讨论了宇宙学和黑洞类型的引力膜世界模型的框架奇异性的地位。我们指出,大爆炸还没有得到正确的理解。我们还展示了膜上引力坍缩的新特征,最重要的是在坍缩过程中产生了暗能量。
2006-06-16 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining Millicharged dark matter with Gravitational positivity bounds
本文利用引力正性约束,结合宇宙学与天体物理观测上界,严格约束了具有无质量暗光子的毫电荷费米子暗物质模型参数空间,并发现当暗物质质量低于太阳核心温度时,大部分参数区域被排除。
2025-01-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Modified Gravitational Theory as an Alternative to Dark Energy and Dark Matter
讨论了解释宇宙加速膨胀的问题以及与暗物质和暗能量有关的观测和理论困难。考虑了爱因斯坦引力不能正确描述宇宙大尺度结构的可能性,并提出了另一种引力理论作为解决问题的可能方案。
2004-08-26 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational Production of a Conformal Dark Sector
与标准模型有纯引力耦合的暗区,通过引力子交换从SM等离子体中可替换地填充,自然提供DM候选者。我们研究的生产在相对论制度的黑暗部门是大约规模不变,提供一般的分析公式,仅依赖于中心荷的黑暗部门。然后,我们评估的相关性的相互作用,可以导致各种现象,包括热化,非微扰质量差距,平衡相变和自相残杀的黑暗部门。作为一个说明性的例子,我们认为在这个光暗胶球的情况下,并表明它是一个可行的DM候选人由于抑制引力的产生。我们继续将这些结果扩展到强耦合的CFTs和它们的全息图,在大N与黑暗的光子作为DM候选人。
2021-03-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational wave and dark matter from Axion-Higgs string
通过格点模拟研究 Axion-Higgs string 产生的暗物质与引力波,给出了类轴子粒子参数的界限,并指出预测的引力波谱无法被当前脉冲星计时阵列实验探测。
2024-12-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Model for Gravitational Interaction between Dark Matter and Baryons
我们提出了一个唯象模型,其中暗物质和重子之间的引力相互作用被抑制在小的,亚星系尺度。我们描述的引力通过添加汤川贡献的标准牛顿势,并表明,这种相互作用的计划是有效地建议由现有的观测小质量星系的内部旋转曲线。除了有助于解释在N体模拟中观察到的暗物质晕的尖形轮廓外,这种势还调节了不同质量晕内重子的数量。
2003-10-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Violation of the PT-symmetry and structure formation in the dark matter-gravitational wave interaction
在平坦时空中,暗物质的量子涨落,如描述为玻色-爱因斯坦凝聚体,是稳定的,并显示出相对论性的博戈留波夫色散关系。在弱引力场极限下,相对论和非相对论自引力暗物质模型都表明,结构的形成是动力学(金斯)不稳定性的结果。在这里,我们表明,在暗物质场的自发对称性破缺的存在下,引力波阻尼大于牛仔裤长度的波长。这种能量被转换为BEC的Bogoliubov模式,BEC反过来变得不稳定并增长,导致即使在没有膨胀的情况下也会形成结构。值得注意的是,这种补偿衰减/放大机制是系统的离散PT对称性破缺的签名。
2016-09-07 gr-qc hep-th quant-ph
Effects of the interaction of dark matter and neutron-star matter on extreme and intermediate mass-ratio inspirals
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文研究暗物质与中子星物质的相互作用对极端和中等质量比旋进引力波的影响,发现其存在独特特征,或可被天基探测器观测区分,为暗物质研究提供新途径。
2026-08-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Holographic dark energy with varying gravitational constant in Horava-Lifshitz cosmology
我们研究了在平坦背景下,在霍瓦瓦-利夫希茨引力的背景下,具有变化的引力常量的全息暗能量方案。我们提取了决定暗能量密度参数演化的精确微分方程,其中包含了$G$变分项。此外,我们还讨论了宇宙学的含义,我们的工作通过评估的暗能量状态方程的低红移含有不同的$G$修正。
2010-01-08 hep-th
Gravitational Waves from dark composite dynamics
我们讨论了早期宇宙中暗禁闭和手征相变的随机引力波谱。具体地说,我们研究了任意颜色数的纯杨-米尔斯理论以及不同表示的夸克的SU(3)。我们利用热力学晶格数据,并将其映射到有效的模型,如Polyakov环和PNJL模型。这使我们能够计算引力波参数和相应的引力波信号。我们将信号与未来的引力波观测站(如Big Bang Observer和DECIGO)进行比较。
2022-11-16 astro-ph.CO hep-lat hep-ph