Covariant conserved currents for scalar-tensor Horndeski theory
标量-张量理论最近特别流行于解释宇宙当前的加速膨胀,但它们很久以前就被认为是广义相对论的自然延伸。Horndeski标量张量理论涉及四个不变定义的拉格朗日量是一个自然的选择,因为它意味着场方程涉及最多的二阶导数。根据标准广义相对论中定义协变整体量和时空微扰守恒律的方法,我们将这些方法推广到广义Horndeski理论,并找到了所有四个拉格朗日量的协变守恒流。电流也构造在涉及度量场和标量场的线性扰动的情况下。作为一个具体的例子,我们导出了一个超势,它导致了Branse-Dicke理论中的协变守恒电流。
2018-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological parameter constraints for Horndeski scalar-tensor gravity
我们提出了新的宇宙学参数约束一般Horndeski标量张量理论,使用CMB,红移空间畸变,物质功率谱和BAO测量从普朗克,SDSS/BOSS和6dF调查。我们专注于宇宙引力波传播的光速,$c_{\rm GW} = c$的理论,实现和讨论了几个以前未考虑的方面,在这种理论的约束推导,定性地影响所产生的约束。为了确保我们的结论是稳健的,我们比较了Horndeski标量张量理论中自由函数的三种不同参数化的结果,确定了约束的几个参数化独立特征。我们还考虑模型,其中$c_{\rm GW} \neq c$在宇宙学设置(仍然允许后GW 170817的频率依赖性$c_{\rm GW}$),并显示这如何影响宇宙学参数的约束。
2018-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Wave Propagation and Polarizations in the Teleparallel analog of Horndeski Gravity
引力波(GWs)在许多重要方面为基础物理学打开了一扇新的窗口。下一代GW探测器可能揭示更多关于GW的偏振结构的信息。此外,有越来越多的兴趣在重力理论超越GR。一个这样的理论,仍然是可行的范围内最近测量的传播速度的GW是远程平行模拟Horndeski重力。在这项工作中,我们将探讨这个新提出的Horndeski理论制定的极化结构。在基于曲率的引力中,霍恩代斯基理论几乎与GR的扩展同义,因为它跨越了这些可能的扩展的大部分。我们通过对闵可夫斯基背景进行扰动来进行计算,并考虑哪种模式传播。其结果是,偏振结构取决于选择的模型参数在teleparlel Horndeski拉格朗日与最大的7个传播自由度。虽然曲率为基础的Horndeski的结果如下作为一个特定的限制在此设置,我们发现一个更丰富的结构,大规模和无质量的情况下,产生标量-矢量-张量传播自由度。我们还发现,GW极化,出现从远程平行模拟Horndeski引力的结果在类似的大规模和无质量的模式,采取最多四个极化的无质量部门和两个标量的大规模部门。在任何情况下,我们都没有发现矢量极化。
2021-05-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological scalar perturbations in Horndeski-like gravity
本文研究含两个伸缩子场的类 Horndeski 引力的标量微扰稳定性,用一阶形式体系分析单标量场背景解,并比较粒子产生与视界面熵界及标量、张量稳定性。
2025-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Healthy scalar-tensor theories with third-order derivatives: Generalized disformal Horndeski and beyond
Rikkyo University(立教大学)
本文提出了一种无鬼标量-张量理论,通过引入三阶导数和特定条件,扩展了广义折变Horndeski理论,并探讨了其在广义折变变换下的性质。
2026-09-29 gr-qc
Horndeski theory and beyond: a review
本文综述了Horndeski理论及其推广的最新进展,它为我们提供了一个系统的引力标量-张量理论的理解,也为我们探索广义相对论之外的天体物理学和宇宙学提供了一个强有力的工具。本文综述了广义Galileons、Horndeski理论的重新发现、Horndeski理论中的宇宙学扰动、违反零能条件的宇宙学、简并高阶标量张量理论及其在GW 170817之后的地位、Horndeski理论中的Vainshtein机制以及多毛黑洞解。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Instabilities in Horndeski Yang-Mills inflation
一个非阿贝尔$SU(2)$规范场与引力的非最小Horndeski耦合产生了一个de Sitter解,然后优雅地退出到辐射主导的时代。在Horndeski Yang-Mills(HYM)理论中,我们导出了均匀各向同性准de Sitter背景下张量扰动的二阶作用量.我们发现,Horndeski的非最小耦合的规范场的存在下,不可避免地引入鬼不稳定性的张量部门在通货膨胀。此外,我们还发现暴胀期间哈勃半径深处的张量扰动存在拉普拉斯不稳定性。因此,我们的结论是,HYM理论不提供一个一致的暴胀框架,由于鬼和拉普拉斯不稳定性的存在。
2017-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ghost-free, gauge invariant SVT generalizations of Horndeski theory
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所);Institute for Theoretical and Mathematical Physics, MSU(莫斯科国立大学理论与数学物理研究所);NRC, "Kurchatov Institute"(库尔恰托夫国家研究中心)
本文研究5维Horndeski理论紧化得到的SVT理论,证明存在无鬼且规范不变的子类,其中张量与矢量模式速度相同,且矢量扇区保留额外自由度。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
More on the first-order thermodynamics of scalar-tensor and Horndeski gravity
本文阐明了标量张量与Horndeski引力一阶热力学的两个问题,将新形式扩展至所有Bianchi宇宙,并指出其成立归因于Eckart热力学本构关系的满足,有效Einstein方程不引入新物理。
2023-02-02 gr-qc
Cosmological Constraints on Horndeski Gravity in Light of GW170817
GW 170817的电磁对应物的发现严重限制了张量模式的传播速度,消除了Horndeski理论的大模型空间。我们使用的宇宙微波背景数据从普朗克和联合分析的BICEP 2/凯克阵列和普朗克,星系聚类数据从SDSS LRG调查,BOSS重子声学振荡数据,和红移空间畸变测量其余的Horndeski参数的限制。我们将Horndeski参数演化为幂律,其中振幅和幂律指数都是自由的。我们发现,在引力波的宇宙学传播中,哈勃摩擦项的现今系数的95%CL上限为2.38,而广义相对论在任何时候都给出2。而增强的摩擦抑制的原始B-模式功率谱在$\ell < 10$的再电离颠簸的幅度,我们的结果限制的抑制小于0.8%。这种约束主要是由于标量集成的萨克斯-沃尔夫效应的温度波动在低多极。
2019-01-25 astro-ph.CO gr-qc
Generalized disformal Horndeski theories: cosmological perturbations and consistent matter coupling
可逆非形式变换是研究无鬼标量张量理论的有用工具。通过对Horndeski理论的可逆非形式变换进行高阶导数推广,我们构造了一类新的无重影标量张量理论,我们称之为广义非形式Horndeski理论.具体来说,这些理论超越了二次/三次DHOST类。我们探讨宇宙学扰动,以确定一个子类,其中引力波以光速传播,并澄清张量和标量扰动的鬼/梯度不稳定性的情况下的条件。我们还调查的条件下,一个物质场可以始终耦合到这些理论,而不引入不必要的额外的自由度。
2023-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate higher order scalar-tensor theories beyond Horndeski and disformal transformations
我们考虑所有退化标量张量理论,二次依赖于二阶导数的标量场,我们已经确定在以前的工作。这些理论,其退化一般确保没有Ostrogradski不稳定性,包括四次Horndenski拉格朗日以及其四次扩展超越Horndeski,但也有其他家庭的拉格朗日。我们研究了所有这些理论如何在一般的共形-非形式变换下变换,并发现它们可以分为三个主要的类,这些类在这些变换下是稳定的。这导致了一个完整的分类模共形-非形式变换。最后,我们指出这些高阶理论包括拟引力和一些特殊的测时理论。它们还包含一些理论,这些理论与我们所知的已经研究过的理论,甚至与领域的重新定义都不相符。
2016-02-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
From Lovelock to Horndeski's generalised scalar-tensor theory
本文回顾和讨论了洛夫洛克和霍恩代斯基理论对爱因斯坦广义相对论的修正的一些新进展。作为我们的指导,这些修改后的引力理论的唯一性,然后我们讨论如何卡鲁扎-克莱因约化的洛夫洛克理论可以导致有效的标量张量的行动,包括几个重要的条款Horndeski理论。我们将展示如何将这一理论的解析黑洞解映射到另一个理论上。然后,我们详细说明的Horndeski理论的子集,具有自调整性能和审查的一般方法,使标量张量黑洞解。
2014-05-15 gr-qc hep-th
Disformal invariance of second order tensor-scalar theories: framing the Horndeski action
Horndeski作用量是最一般的一个涉及度量和标量场的作用量,它导致了四维空间中的二阶场方程。作为著名的量张量理论的自然延伸,它的结构和性质值得根据后一种背景下积累的经验进行分析。在这里,我们认为,非正式的转换,Horndeski理论,一个类似的作用,共形变换的标量张量理论的一个l`a布朗-迪克。我们确定了最一般的变换保持二阶场方程,并讨论了这类理论的可行框架的问题,特别是在所谓的爱因斯坦框架中的可能性。最后,我们研究了这些框架的物理等价性及其相互关系。
2013-10-21 gr-qc
Damping of cosmological tensor modes in Horndeski theories after GW170817
本文在Horndeski引力理论的框架下,研究了GW 170817的探测对宇宙引力波与自由流中微子相互作用的影响。本文应用宇宙学扰动理论,导出了一阶横向无迹引力波阻尼传播的爱因斯坦-玻尔兹曼方程。相对于广义相对论,我们认为在宇宙学物质主导的时代,修正引力可以引起非零的自由流阻尼效应。我们还提供了一个解析公式的主多极阶与修改后的重力和自由流中微子阻尼各种张量关联函数的宇宙微波背景。
2019-04-17 gr-qc
Hamiltonian structure of scalar-tensor theories beyond Horndeski
我们研究了Gleyzes,Langlois,Piazza和Vernizzi(GLPV)最近提出的标量张量引力理论中的约束性质和哈密顿结构。对于A_5 = 0的简单情形,即当与空间度规共轭的正则动量在外曲率上是线性的时,我们证明了GLPV所主张的在完全非线性水平上的物理自由度为3。因此,虽然这个理论扩展了霍恩代斯基的标量-张量引力理论,但它受到了额外自由度的保护。
2014-08-04 gr-qc hep-th
Degenerate higher derivative theories beyond Horndeski: evading the Ostrogradski instability
具有高阶时间导数的理论通常会遭受幽灵般的不稳定性,称为奥斯特罗格拉茨基不稳定性。这种命运可以通过考虑“退化”拉格朗日函数来避免,其动力学矩阵不能被反转,从而导致正则变量之间的约束和物理自由度的减少。在这项工作中,我们在一个系统的方式来获得的退化条件的标量张量理论,二次依赖于二阶导数的标量场。因此,我们得到了这类标量-张量理论中所有退化理论的分类。四次Horndeski拉格朗日量及其在Horndeski之外的扩展属于这些退化情况。我们还确定了新的家庭的标量张量理论与有趣的属性,他们是退化的,尽管非退化的纯标量部分的拉格朗日。
2016-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalarized dyonic black holes in vector-tensor Horndeski gravity
矢量张量Horndeski理论的补充是一个真正的,无质量的标量场非最小耦合到Horndeski相互作用项。一般的双音Reissner-Nordstrom解决方案的特点是电和磁荷,获得不稳定性和分叉成电磁充电的解决方案,提出了一个地平线和云的标量头发在特定值的非最小耦合常数。这些毛茸茸的黑洞的物理参数的模型和临界现象限制其存在的域进行了研究。
2021-06-23 gr-qc hep-th
Scalarized compact objects in a vector-tensor Horndeski gravity
我们在一个非常简单的系统中发现了一种新的标量化带电黑洞:Einstein-Maxwell-Klein-Gordon场论,其中三个场通过Horndeski矢量张量项非最小耦合。除了多毛带电黑洞外,该系统还具有Horndeski-Reissner-Nordstrom解和分叉到标度化解的普通Reissner-Nordstrom解.也存在矢量张量黑洞解,它具有中心曲率奇异性,尽管它们的度量分量在那里是有限的,也存在裸奇异性的解,在它们周围的任何地方都产生规则的度量分量。我们分析了解决方案,并提出了他们的主要特点。
2020-12-11 gr-qc hep-th
General analysis of Noether symmetries in Horndeski gravity
该研究拓展标量-张量理论的Noether对称性分类,从最小耦合标量场等情形推广至Horndeski引力,分析了相关典型项与模型,还发现物质存在时选定的Horndeski函数与真空情形一致。
2024-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal Transition of a Black Hole to a Wormhole in Scalar-Tensor Horndeski Theory
我们考虑Horndeski理论的一个子类中的非形式变换,其中一个标量场动力学耦合到爱因斯坦张量。我们应用一个非形式变换的种子毛茸茸的黑洞解,我们表明,有一个过渡的黑洞的虫洞。我们还表明,零能量条件被违反的虫洞配置,我们研究的稳定性的虫洞解决方案,通过计算标量扰动在这种几何形状的时间演化。
2021-11-24 gr-qc hep-th
Off-shell Noether current and conserved charge in Horndeski theory
我们推导出的离壳诺特电流和潜在的Horndeski理论的背景下,这是最一般的标量张量理论与拉格朗日包含导数高达二阶,同时产生最多的二阶运动方程在四维。在此基础上,利用离壳层Noether势和拉格朗日量变化得到的表面项,给出了守恒电荷的表达式。作为应用,我们在一个标量场的导数与爱因斯坦张量之间具有非最小耦合的标量张量理论中计算了黑洞的守恒电荷。
2015-11-20 gr-qc
The most general second-order field equations of bi-scalar-tensor theory in four dimensions
Horndeski理论被认为是最一般的标量-张量理论。本文研究Horndeski理论的双标量扩展。按照Horndeski的方法,我们确定了双标量张量理论的二阶场方程中所有可能出现的项。我们比较了场方程与广义多Galileons,并确认我们的理论包含新的条款,不包括在后者的理论。我们还讨论了建设的拉格朗日导致我们最一般的场方程。
2015-05-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Models of exponential and power-law acceleration of the Universe in Horndeski theory without ghosts and Laplace instabilities
Kazan Federal University(喀山联邦大学);Kazan State Power Engineering University(喀山国立电力工程学院);University of Khartoum(喀土穆大学)
在Horndeski标量-张量理论框架下,提出一种设计方法,找到无鬼影和拉普拉斯不稳定性的宇宙学解子类,并应用于指数和幂律暴胀模型。
2026-06-02 gr-qc
The effective field theory of dark energy diagnostic of linear Horndeski theories after GW170817 and GRB170817A
我们总结了暗能量构造的有效场论,以探索线性Horndeski理论的可观测预言。在\cite{Perenon:2016blf}的基础上,我们回顾了这些理论对大尺度结构唯象函数:有效牛顿常数、光偏转参数和物质微扰增长函数相关性的诊断。我们借此机会讨论了引力波的传播速度的边界的演变,并使用最严格的一个更新的诊断。
2019-03-18 astro-ph.CO gr-qc
Cosmologies in Horndeski's second-order vector-tensor theory
Horndeski导出了一个最一般的矢量张量理论,其中矢量场遵守规范对称性,由此产生的动力学方程是二阶的。该作用只包含一个自由参数$λ$,它决定了规范场和引力之间的非最小耦合的强度。我们调查的宇宙学后果,这一行动,并讨论观测约束。对于$λ<0$,我们确定奇点的减速参数在一个有限的适当的时间内发散。这有效地排除了任何合理的宇宙学应用的理论,一个负的非最小耦合。我们还找到了一个参数范围,给出了一个可行的宇宙学和研究这种情况下的现象。观测约束的耦合值是相当弱的,因为相互作用是高阶时空曲率。
2013-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Propagation of tensor perturbation in Horndeski-like gravity
本文探讨了配备两个dilaton场的Horndeski Lagrangian,通过研究张量扰动评估模型在引力波速度约束下的表现,结果表明该模型与观测约束一致。
2025-05-02 gr-qc hep-th
The two faces of mimetic Horndeski gravity: disformal transformations and Lagrange multiplier
我们表明,非常一般的标量张量引力理论(包括,例如,Horndeski模型)在非形式变换下是一般不变的。然而,有一个特殊的子集,当变换是不可逆的,产生新的运动方程,这是一个推广的所谓的“模仿”暗物质理论最近介绍了Chamsedinne和Mukhanov。无论在假设的引力标量-张量理论作用下的标量场与变换中涉及的标量场是相同还是不同,这些结论都成立。我们的一般模拟理论的新的运动方程也可以从包含一个额外的拉格朗日乘子场的作用量导出。一般的模拟标量-张量理论在运动方程中的导数个数与原始标量-张量理论相同。作为一个应用,我们表明,最简单的模拟标量张量模型是能够模仿宇宙学背景的平坦FLRW模型与正压完美流体与任何常数状态方程。
2015-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski
在Gao统一的标量-张量理论框架下,我们阐明了张量扰动的原初非高斯性的特征。一般拉格朗日的ADM变量,使框架保持空间协方差,并包括Horndeski理论和Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)的推广作为具体情况。它表明,GLPV推广不会产生任何新的条款相比,在三次行动的情况下的Horndeski理论,但四个新的条款出现在更一般的理论超越GLPV。我们计算张量3点关联函数解析处理的色散关系作为一个扰动的修改。由于修改后的色散关系的3点函数的相对变化是只有轻微的配置依赖。当修正色散关系的影响很小时,只有一个立方项产生压缩非高斯性,这是广义相对论中唯一存在的项。相应的非高斯振幅有一个固定的和普遍的特征,因此提供了一个“一致性关系”的原始张量模式在一个相当广泛的单场暴胀模型。所有其他的立方相互作用被发现在等边形状的峰。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Wave Distances in Horndeski Cosmology
引力波传播在修正引力中遇到来自运行的普朗克质量的时空摩擦,导致光度距离偏离广义相对论(或由光子到源的光度距离给出),因此使其成为有价值的宇宙学探测器。本文给出了Horndeski引力中宇宙学距离偏差的精确表达式,包括具有$G_5$项但以光速传播的理论。一个特别简单的结果是对耦合高斯-博内引力的解释,我们用它来说明它不能给出一个可行的宇宙学。我们还推广了这种耦合,并回顾了引力波宇宙学距离偏差与红移空间畸变测量的宇宙结构增长的重要联系。
2021-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Shapes of primordial non-Gaussianities in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
在Horndeski的最一般的标量张量理论中,我们导出了在对首阶项进行慢变修正的情况下,单场暴胀过程中产生的标量非高斯性的三点关联函数。与以前的作品不同,由此产生的双谱是有效的任何形状的非高斯。例如,在压缩极限中,这就产生了与Maldacena在标准单场慢卷暴胀中导出的一致性关系相同的一致性关系。我们估计的形状接近压缩的一个,在该效果的长期成反比的标量传播速度平方开始有助于双谱。我们还表明,首阶双谱可以表示为两个方便的基地,其形状是高度相关的等边和正交型分别的线性组合。我们提出了具体的模型,其中正交和enfolded形状可以占主导地位的等边。
2013-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Superradiant Instabilities in a Class of Scalar-Tensor Horndeski Theory
研究了一类标量张量Horndeski理论中的超辐射效应。我们首先研究了从Reissner-Nordström黑洞视界散射出来的大质量带电标量波的动力学,该黑洞除了与引力正则耦合外,还与曲率动力学耦合。我们发现,由于这种耦合,在Reissner-Nordström黑洞视界外形成了一个俘获势,并且随着新耦合强度的增加,散射波被超辐射放大,导致了Reissner-Nordström时空的不稳定性.然后考虑了曲率耦合的标量场与背景度规相互作用的反反应效应,研究了超辐射效应,得到了荷电波散射离开Horndeski黑洞视界的超辐射条件.
2018-06-28 gr-qc hep-th
Horndeski black hole observational properties
本文研究了Horndeski-Galileon非最小动力学耦合框架下标量张量黑洞的测地线。我们的分析表明,束缚轨道可能不存在某些模型参数范围内。利用观测数据,我们提出了可能的解决方案的参数值,以及初始模型参数的界限。
2016-10-12 gr-qc
Stability of Horndeski vector-tensor interactions
我们研究Horndeski矢量张量理论,导致二阶运动方程,并包含一个非极小耦合阿贝尔规范矢量场。这个理论是非常简单的,只有2项的矢量场,即:标准麦克斯韦动力学项和耦合到对偶黎曼张量。此外,矢量扇区遵守U(1)规范对称性,并且理论只包含一个自由参数M^2,它控制着非最小耦合的强度。我们探索的理论在德西特时空和研究的存在下的不稳定性,并表明,它对应于一个吸引子的解决方案中存在的向量场。我们还研究了一般FLRW时空中的宇宙演化和微扰稳定性。我们发现不存在鬼的一个充分条件是M^2>0。此外,我们还研究了由于不存在拉普拉斯不稳定性而产生的进一步限制。最后,我们研究了静态和球对称背景下的理论的稳定性(特别是史瓦西和Reissner-Nordström-de Sitter)。我们发现,该理论,相当普遍,没有鬼或拉普拉斯不稳定性的时空区域的非最小相互作用占主导地位的麦克斯韦项。我们还计算了在这些时空中的传播速度,并表明在这个理论中,超光速是一个相当普遍的现象。
2013-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Reconstructing Horndeski theories from phenomenological modified gravity and dark energy models on cosmological scales
最近,我们推导出一组映射关系,使家庭的Horndeski标量张量理论,再现背景动力学和线性扰动的一组给定的有效场论的暗能量系数的重建。在本文中,我们提出了一些应用这种重建。我们研究了文献中使用的修正引力和暗能量的不同唯象参数化背后的基础理论的形式,以及研究了表现出弱引力、线性屏蔽和最小自加速的理论。最后,我们提出了一个新的固有稳定的参数化基础的修改引力和暗能量模型。
2018-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Warm inflation in Horndeski gravity
本文研究了一类Horndeski标量-张量引力理论的热暴胀。我们提出了一些模型,其中早期的加速实现在弱和强耗散制度。分析了宇宙学扰动。
2017-07-11 gr-qc
Transforming gravity: from derivative couplings to matter to second-order scalar-tensor theories beyond the Horndeski Lagrangian
我们研究的标量张量引力理论的基础上的标量和物质的自由度通过一个有效的度量引入的导数耦合的结构。这种相互作用根据其张量结构分为共形(标量)、非形式(矢量)和扩展非形式(无迹张量),以及标量场的导数阶数。关系限于一阶导数的领域确保二阶方程的运动在爱因斯坦框架,因此没有Ostrogradski鬼自由度。到约当标架的映射的存在性在一般情况下并不平凡,并且可以通过其特征值和特征张量使用标架变换的雅可比矩阵来解决。这些对象也出现在这些理论的不同方面的研究中,包括量子力学描述中路径积分的度量和场重新定义变换。虽然在爱因斯坦框架中是合理的,但一般的非形式耦合理论在约旦框架中由高阶运动方程描述。这个明显的矛盾是解决了使用一个隐藏的约束:收缩的度量方程的雅可比本征张量提供了一个约束关系的高阶场导数,这使得一个表示动力学方程的二阶形式。这标志着一个漏洞Horndeski的定理,并允许扩大一套标量张量理论是奥斯特罗格拉茨基稳定。对于最简单的共形关系和非形式关系,也讨论了变换后的高斯-博内项。
2014-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theoretical priors in scalar-tensor cosmologies: Shift-symmetric Horndeski models
试图约束晚时间加速膨胀的理论,往往假设广泛的先验参数在其唯象描述。聚焦于具有标准引力波速度的位移对称标量张量理论,我们展示了如何更仔细地分析它们的动力学演化导致更窄的先验。在这样做的时候,我们提出了一个简单而准确的参数化这些理论,捕捉红移依赖的状态方程,$w(z)$,和动力学编织参数,$α_{\rm B}(z)$,只有两个参数,并推导出它们的统计分布(a.k.a.理论上的先验),符合基本模型的宇宙学。我们已经考虑了两个版本的位移对称模型,一个是暗能量的能量密度仅由标量场给出,另一个是它也有来自宇宙学常数的贡献。通过包括当前的数据,我们展示了如何理论先验可以用来提高约束的数量级。此外,我们表明,没有宇宙学常数的位移对称理论是观测上可行的。我们的工作四阶的标量的一阶导数的行动和我们的结果表明,这种截断是一个很好的近似更一般的移位对称理论。这项工作建立了唯象参数化和拉格朗日理论之间的联系,这是测试宇宙引力和宇宙加速度的两种主要方法。
2021-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Matter bispectrum beyond Horndeski
Horndeski标量张量理论及其最近的扩展允许标量自由度的非线性导数相互作用。我们研究了大尺度结构的物质双谱,作为这些修正引力理论的一个探针,特别关注所谓的“超越Horndeski”理论中新出现的术语的影响。我们导出了物质密度微扰的二阶解,发现Horndeski以外的相互作用导致了二阶核中一个新的含时系数,它与广义相对论和Horndeski理论的标准值有很大的不同.这可以使折叠三角形构型($k_1+k_2=k_3$)的物质双谱变形,而这在Horndeski理论中是不可能的。
2018-05-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal invariance of second order scalar-tensor theories
Horndeski作用量是最一般的一个,它涉及一个度规和一个标量场,导致四维中的二阶场方程。作为著名的标量-张量理论的自然延伸,它的结构和性质值得沿着在后者背景下积累的经验来分析。在这里,我们认为,非正式的变换,Horndeski理论,一个类似的作用,共形变换的标量张量理论一拉布朗-迪克。
2014-05-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Consistency of higher derivative couplings to matter fields in scalar-tensor gravity
本文研究广义非形式 Horndeski 理论与最小耦合物质场的一致性,证明为避免 Ostrogradsky 鬼场,所有高导数非形式变换项均须排除。
2023-08-17 gr-qc
Gravitational decoupling of generalized Horndeski hybrid stars
在广义Horndeski标量-张量引力下讨论了引力解耦的紧凑多变混合星。混合星的额外的物理性质进行了仔细检查,并在引力解耦设置进行了讨论。研究了玻色子主导核和费米子主导核两种情况下引力解耦混合星的质量函数、紧度和有效半径的渐近值。这些数量的Horndeski参数,去耦参数,绝热指数,和多变常数的函数,并进行了讨论。由引力退耦引起的对广义相对论和广义Horndeski标量-张量引力的重要修正与现有的观测数据一致。特殊情况下,涉及白矮星,玻色子恒星配置,中子星,爱因斯坦-克莱因-戈登的解决方案,制定在引力去耦的背景下,也仔细检查。
2022-01-13 gr-qc hep-th
Screening the fifth force in the Horndeski's most general scalar-tensor theories
我们研究如何在最一般的标量张量理论与二阶运动方程的Vainshtein机制。场的运动方程一般是在具有物质源的球对称时空中导出的,它也适用于文献中提出的大多数其他屏蔽方案。在存在场耦合的Ricci标量,我们澄清条件下,Vainshtein机制是在工作中的弱引力背景。我们还获得了一个球对称体内部的场方程的解决方案,并展示了它们如何可以连接到外部解决方案,容纳Vainshtein机制。我们将我们的一般结果应用到一些具体的模型,如协变/扩展Galileons和DBI Galileons与高斯-博内和其他条款。在这些模型中,第五种力可以被抑制,以符合太阳系的约束条件,只要耦合到爱因斯坦张量的非线性场动力学项不占主导地位,其他非线性场自相互作用。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Extending Horndeski theories into Lovelock gravity
将Horndeski理论推广到Lovelock引力理论。当正则标量场与Lovelock张量唯一动力学耦合时,它以Lovelock标量场命名。Lovelock标量场模型是新Horndeski理论的一个子类。Lovelock标量场最吸引人的特点是它的运动方程是二阶的。所以这里没有鬼魂。研究了$7$维时空背景下Lovelock标量场的宇宙学,给出了一类宇宙解.这些解揭示了标量场的物理性质是相当丰富的,值得进一步研究。
2018-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Perturbations in the Teleparallel analog of Horndeski gravity
本文研究BDLS理论(Horndeski引力的遥平行类比)的宇宙学扰动,通过标量-矢量-张量分解和α参数表征对ΛCDM的偏离,并计算到二阶扰动,为观测搜索开辟新途径。
2023-06-23 gr-qc
Horndeski: beyond, or not beyond?
确定最普遍、最一致的引力标量张量理论对于建立暴胀和暗能量模型很重要。在这项工作中,我们调查的自由度的理论中存在的超越Horndeski的数量。我们讨论了如何从常数标量场超曲面的外曲率出发来构造该理论,并找到了一个简单的作用量表达式,该表达式保证了避免Ostrogradsky不稳定性所必需的主约束的存在.我们的分析是完全规范不变的。然而,我们确认,混合在一起超越Horndeski与不同的顺序Horndeski,阻碍建设这一主要的约束。相反,当混合是在相同顺序的动作之间时,理论可以通过广义非形式变换映射到Horndeski。然而,这种映射是不可能的超越Horndeski单独,因为我们发现,该理论是不变的,在这样的变换。出现的画面是,在Horndeski之外是一个健康但孤立的理论:与Horndeski结合,它要么成为Horndeski,要么可能传播一个幽灵。
2016-03-22 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Horndeski gravity and standard sirens
标准塞壬被提议作为替代引力理论的探测器,如霍恩代斯基模型。目前,所有的研究都是在一个各向同性的宇宙学背景下进行的,这是无法一致地解释现实的物质分布,以及Horndeski标量场的不均匀性。然而,后者对于筛选机制至关重要。本文全面分析了Horndeski引力波在任意背景时空和标量场中的传播。我们只限于引力波以光速传播的理论,并在几何光学制度的工作。我们发现,动力学编织只产生一个非物理的纵向模式,而共形耦合影响的标准横模的振幅,但不是他们的偏振。我们确认,任何可观察到的偏离广义相对论取决于当地的有效普朗克质量的值在发射和接收的波。这个结果被解释为引力子的数量守恒。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
Reconstruction of k-essence inflation in Horndeski gravity
本文在Horndeski引力的框架下,从k-本质出发分析了暴胀。具体地,我们考虑了正则标量场模型和含二次动力学项的k-本质模型。可行的暴胀模型可以从宇宙学数据开始重建。为了正确地再现原始宇宙学扰动的谱指数和张量标量比,我们探讨了几种可能性。
2017-09-11 gr-qc
Neutron stars in Horndeski gravity
Horndeski的引力理论是最一般的标量-张量理论,只有一个标量,其运动方程最多包含二阶导数。Horndeski理论的一个子部分被称为“Fab Four”引力,允许量子真空能量的动态自调谐,因此它作为$Λ$ CDM模型的可能替代方案在宇宙学中受到特别关注。在这里,我们研究紧凑型恒星在Fab Four引力,其中包括作为特殊情况的广义相对论(“乔治”),爱因斯坦-爱因斯坦-高斯-邦纳引力(“林戈”),理论与爱因斯坦张量的非最小耦合(“约翰”)和理论涉及双对偶的黎曼张量(“保罗”)。我们推广和扩展以前的结果在约翰类的理论,并没有能够找到现实的紧凑型恒星的理论涉及保罗类。
2016-06-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
K-essence in Horndeski models
本文研究了一类简单的Horndeski模型,其中标量场扮演k-本质流体的角色.利用一些重建技术,我们给出了早期宇宙的几种解,即暴胀和宇宙反弹。此外,我们提供了计算FRW时空中扰动的形式,并计算了暴胀过程中的谱指数和张量标量比。
2016-06-28 gr-qc
Stability of Hairy Black Holes in Shift-Symmetric Scalar-Tensor Theories via the Effective Field Theory Approach
本研究构建了基于背景对称性的自下而上有效场论,分析平移对称Horndeski理论中带时变标量毛的Schwarzschild-de Sitter黑洞的稳定性,给出拉格朗日量自由函数的约束,并完成奇宇称线性微扰的完整分析。
2023-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Unique gravitational wave signatures of GLPV scalar-tensor theories
Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut(马克斯·普朗克引力物理研究所,阿尔伯特·爱因斯坦研究所);Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Yonsei University(延世大学)
研究GLPV理论中由标量原始涨落诱导的引力波,发现独特的标量-标量-张量相互作用,导致标量诱导张量模式的高阶导数,从而增强引力波产生,预测标量诱导引力波谱密度与频率成五次方关系。
2026-04-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Disformal invariance of cosmological perturbations in a generalized class of Horndeski theories
已知Horndeski理论可以在度量$g_{μν} \to Ω^2(ϕ)g_{μν}+Γ(ϕ,X) \nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的非形式变换下变换为Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)理论的子类,其中$Ω$是标量场$ϕ$的函数,$Γ$是依赖于$ϕ$和$X=g^{μν}\nabla_μ ϕ\nabla_ν ϕ$的另一个函数。我们证明了,在选择幺正规范的情况下,在平坦的各向同性宇宙学背景上的曲率和张量扰动在非形式变换下一般是不变的。利用包含Horndeski理论和GLPV理论的有效场论,我们得到了标量/张量扰动的二阶作用量,并给出了两个框架之间的物理量关系.在慢滚中,非正式变换下暴胀功率谱的不变性被明确地证明到次领先阶。特别地,我们证明了张量功率谱与广义相对论中的张量功率谱具有相同形式的爱因斯坦框架的存在性,并导出了GLPV理论中引力波谱发生红移的条件.
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Luminal Scalar-Tensor theories for a not so dark Dark Energy
本文证明在DHOST等标量-张量引力理论中,通过暗能量标量与光子的最多5个自洽耦合,可在广泛情形下使引力波速度等于光速,并找到一种在任何宇宙学背景下抑制引力波衰变为暗能量的光速Beyond Horndeski理论。
2025-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th