Cosmic constraint on massive neutrinos in viable f(R) gravity with producing LCDM background expansion
最近发现了几个宇宙观测之间的紧张关系,例如不同的宇宙观测表明$H_{0}$(或$σ_{8}$)的值不一致。在$Λ$ CDM中引入大量中微子可能会解决紧张局势。本文研究了由$f(R)$引力产生的大质量中微子$Λ$ CDM背景展开。我们拟合了当前的观测数据:Planck-2015 CMB,RSD,BAO和SNIa,以约束可行的$f(R)$理论中中微子的质量。在95%置信水平下的约束结果为:活跃中微子的$Σm_ν<0.202$ eV,无菌中微子的$m_{ν, sterile}^{eff}<0.757$ eV和$N_{eff}<3.22$.对于中微子质量的影响,在95%置信水平下,两种情况下模型参数的约束结果分别为$f_{R0}\times 10^{-6}> -1.89$和$f_{R0}\times 10^{-6}> -2.02$.结果还表明,冷暗物质密度、物质辐射相等时的宇宙学量、中微子密度和氦中重子质量分数等参数的拟合值与中微子的性质密切相关。最后,约束结果表明,在可行的$f(R)$模型中,$H_0$的直接测量值和CMB测量值之间的张力比基本的$Λ$ CDM模型中的张力稍弱。
2016-12-11 astro-ph.CO gr-qc
Multiscalar-metric gravity: cosmological constant screening and emergence of massive-graviton dark components
本文提出多标量度规引力框架,通过Weyl标度增强屏蔽宇宙学常数,并利用引力Higgs机制涌现大质量引力子作为暗分量,构建了基于自发破缺WTR的有效引力理论。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evaporation Screening, Scattering, and Quantum Tunneling Near the Horizons of Schwarzschild and Reissner--Nordström Black Holes
对于Schwarzschild几何中具有大角动量的大质量粒子的径向运动和Reissner-Nordström几何中具有大角动量或能量在特定范围内的大质量带电粒子的径向运动,在各个事件视界的外部存在经典的禁入区,这些禁入区散射某些下落的测地线,或者通过将发射的粒子反射回黑色来屏蔽某些黑洞的蒸发孔.量子隧穿通过这个禁带进行了研究。
2019-02-01 gr-qc hep-th
Long Range Effects in Gravity Theories with Vainshtein Screening
在本文中,我们研究了引力的长程修正的一致性框架下的双引力,它引入了第二个大质量的自旋2场,并允许连续插入之间的广义相对论(介导的无质量的自旋2场)和大质量的引力(介导的大质量的自旋2场)的制度。特别是,我们第一次推导出在这个框架下的光偏转方程,并研究了对星系团的透镜势的影响。通过比较运动学和透镜质量重建,严格的界限可以设置在新的自旋2场的参数空间。此外,我们调查星系旋转曲线和可观察到的暗物质丰度在这个框架内的效果。
2018-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Limitations on Standard Sirens tests of gravity from screening
修正后的引力理论的有效牛顿常数随宇宙学时间尺度而变化,通常预测的引力波光度距离与广义相对论不同。虽然这是一个统一的变化,我们表明,如果本地屏蔽在源和观察者所需的通过严格的天体物理学测试的重力,恢复广义相对论距离。在没有这种屏蔽的情况下,同样的效应必须修改从Ia型超新星推断出的电磁光度距离,直到这种效应可以在比较中抵消。因此,所考虑的修正要么采用屏蔽,这在标准塞壬中没有留下引力宇宙学修正的签名,要么屏蔽不起作用,在这种情况下,当采用天体物理学边界时,可能存在远低于探测器可预见的灵敏度的信号。我们恢复这些结果在约旦和爱因斯坦框架,支付敏锐的注意力,如红移或测地线运动的概念,每个框架的peculities。我们强调,尽管有这些限制,标准警报器提供了有价值的独立重力测试,从根本上不同于其他探测器,这种情况对于更广泛的重力修改和相关场景通常是重要的。最后,我们使用我们的结果表明,引力波传播不受暗扇区相互作用,这恢复了暗简并之间的共形和非正式的耦合,使观测可行的宇宙自加速emenate从这些。
2019-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The nonlinear dynamical stability of infrared modifications of gravity
被Vainshtein机制“屏蔽”的标量力可能是理解我们宇宙宇宙膨胀的关键,同时预测大质量物体之间相互作用的新的和令人兴奋的特征。在这里,我们探讨的Vainshtein屏蔽机制的动力学,专注于DGP braneworld场景和dRGT大规模引力的去耦极限。我们表明,有一个庞大的初始条件,其演变是明确的,这是驱动到静态的,这些理论的筛选解决方案。筛选解决方案是稳定的,并在小的波动下表现一致:它们振荡,并最终解决到一个平衡的配置,振荡和阻尼的时间尺度由筛选解决方案的Vainshtein半径决定。在很晚的时候,幂律衰减england,与已知的分析结果一致。然而,我们也推测,物理上有趣的过程,如致密星的引力坍缩可能不具有适定的初值问题。最后,我们构造的解决方案与非平凡的多极结构描述的变形,非对称机构的屏蔽场,并表明,更高的多极屏蔽更有效地比非对称组件。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in massive bigravity
本文全面分析了无鬼大质量双引力中的经典标量、矢量和张量宇宙学扰动。特别是,我们找到了完整的演化方程和解析解在广泛的制度。我们发现,有可行的宇宙学背景,但在文献中已经发现,这些模型一般具有指数不稳定性的线性微扰理论。然而,对于非常特殊的参数选择,找到稳定的标量宇宙学扰动是可能的。对于这个稳定的子类模型,我们发现,矢量和张量扰动有增长的解决方案。我们认为,张量模式需要特殊的初始条件,以便有一个可行的模型。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological viability of massive gravity with generalized matter coupling
有一个不去定理禁止平坦和封闭的FLRW解决方案,在大规模的引力在平坦的参考度规,而开放的解决方案是不稳定的。最近的研究表明,如果至少有一些物质耦合到由动力学和固定参考度规组成的混合度规上,这个不可行定理就可以克服。我们表明,这是不兼容的标准描述的宇宙学来源的有效的完美流体,和理论的预测变得敏感,无论是详细的场论模型的物质内容或存在额外的黑暗自由度。这是一个严重的实际问题。此外,我们证明了可行的宇宙学背景演化与完美的流体似乎需要存在的领域具有高度人为的属性。如果通过只将某些场耦合到复合度规来打破等效原理,这可以得到改善,但仅由于大质量引力子而难以获得可行的自加速解。
2015-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening mechanisms in hybrid metric-Palatini gravity
我们调查的效率,筛选机制的混合公制Palatini重力。场的值是围绕嵌入在恒定密度背景中的球体计算的。我们发现一个薄壳条件的字段依赖于背景字段的值。为了量化薄壳效应的相关性,我们分析了它在不同天体物理物体(行星、卫星或恒星)附近的行为。我们发现,除了一些特殊的对象,该条件是非常好的满足。此外,我们建立的模型上使用的数据从太阳系的实验,如卡西尼号任务测量的光谱偏差和地月系统的稳定性,这给出了最好的约束$f(R)$理论。这些边界有助于确定可行的混合重力模型的范围。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Tighter bounds on a hypothetical graviton screening mass from the gravitational wave observation GW150914 at LIGO
虽然量子引力还没有解决,但引力子的屏蔽质量在理论上仍然是可能的。如果这样的质量在星系团半径的量级上屏蔽引力,它就可以解释宇宙膨胀。修正后的牛顿动力学模型也可能与星系间尺度的屏蔽引力子质量有关。此外,大质量自旋2理论是一个非常活跃的理论课题。我们简要地介绍了最近的LIGO引力波观测GW 150914,发射的一个二元黑洞合并远离地球$\sim 1.3 \times 10^9$ ly,收紧的现象学约束上的大质量引力子或引力屏蔽。
2016-03-29 gr-qc hep-ph
Testing Brans-Dicke Gravity with Screening by Scalar Gravitational Wave Memory
Brans-Dicke引力理论是通过在标量场和引力之间引入非最小耦合来扩展广义相对论的最古老的思想之一。太阳系的测试对这个理论提出了严格的限制。为了规避这些约束,已经提出了各种筛选机制。这些屏蔽机制允许标量场在低密度环境中像重力一样强烈地耦合到物质,同时在太阳系中抑制它。Vainshtein机制存在于各种修正的引力模型中,如质量引力模型、膜世界模型和标量张量理论,它有效地抑制了大质量物体附近的标量场。这使得很难从引力波观测中检验这些理论。我们指出,最近发现的标量引力波记忆效应,这是由于一个永久的时空几何形状的变化,由于恒星的崩溃到一个背洞可以显着增强Brans-Dicke引力理论与Vainshtein机制。这提供了通过三个或更多个引力波检测器的网络来检测标量引力波的可能性。
2020-06-29 astro-ph.CO gr-qc
Screening $Λ$ in a new modified gravity model
本文研究了一种新的能量-动量平方引力模型,即能量-动量对数引力模型(EMLG),它是在具有宇宙学常数$Λ$的Einstein-Hilbert作用量基础上增加一个修正项$f(T_{μν}T^{μν})=α\ln(λ\,T_{μν}T^{μν})$而得到的。选择这种修正是为了在爱因斯坦场方程的右侧加入新的项,从而得到恒定的有效惯性质量密度,更重要的是,得到了物质能量密度与红移的显式精确解。我们寻找可行的宇宙学,特别是标准的$Λ$ CDM模型的扩展。EMLG提供了一个有效的动力学暗能量在大的红移低于零,容纳筛选$Λ$在这一地区的机制,在标准的$Λ$ CDM模型内的观测数据集之间出现的一些紧张关系的缓解建议。我们提出了一个详细的理论研究模型,然后约束自由参数$α'$,一个归一化的$α$,使用最新的观测数据。数据不排除我们的模型($α'= 0$)的$Λ$ CDM限制,但更倾向于EMLG模型参数($α'= -0.032\pm 0.043$)的略微负值,这导致筛选$Λ$。我们还讨论了EMLG如何放松持续的紧张局势,出现在标准$Λ$ CDM模型内的$H_0$的测量。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the stability of Einstein static universe at background level in massive bigravity
在大质量双引力理论框架下,利用Friedmann-Robertson-Walker(FRW)度规,研究了静态宇宙学解及其在背景水平上的稳定性。通过对理想流体宇宙学方程的修正,我们得到了爱因斯坦静态宇宙的新解。结果表明,爱因斯坦静态宇宙的初始尺度因子的非零大小取决于FRW度规的非零三维空间曲率和引力子质量。通过动力学系统方法和数值分析,我们发现,对于状态方程参数、两个标度因子的比值和引力子质量的取值,所提取的封闭宇宙和开放宇宙的解在一定范围内都是稳定的,并且引力子质量的取值服从更符合宇宙学的层次结构$m << M_Pl$.
2017-05-16 gr-qc
Probing Screening and the Graviton Mass with Gravitational Waves
引力波可以探测基础物理,从而对引力子的质量产生新的约束。然而,以前的测试忽略了屏蔽的影响,这通常存在于预测非零引力子质量的修正理论中。我们在这里研究未来的引力波观测是否可以约束引力子质量时,考虑屏蔽效应。我们首先考虑模型无关的修正引力波的传播由于屏蔽大质量引力子的影响。我们发现未来的观测可以对${\cal{O}}(10^{2})$ -- ${\cal{O}}(10^{4})$ Mpc和${\cal{O}}(10^{-22})$ -- ${\cal{O}}(10^{-26})$ eV的屏蔽半径和引力子质量分别施加约束。我们还考虑了两个特定理论中的屏蔽效应,无幽灵的大质量引力和双引力,它们可能无法实现这些类型的传播修改,但确实提供了与我们的分析相关的屏蔽参数的解析表达式,从而获得更具体的结果。然而,我们能够设置的限制很小。其原因是第二代和第三代探测器对引力子质量敏感,导致这些特定模型中的屏蔽半径非常小。然而,随着在不久的将来通过叠加多个观测结果来改善对引力子质量的约束,屏蔽的效果可能变得重要。
2019-04-11 gr-qc
Weighing massive neutron star with screening gravity: A look on PSR J0740+6620 and GW190814 secondary component
中子星(NS)是在极端条件下将引力约束在强场区和核物质上的极好的天然实验室。最近在双星合并事件GW 190814中发现了一个含有$2.59^{+0.08}_{-0.09} M_\odot$的致密天体,如果这个天体是一个NS,它将成为NS状态方程(EoS)的一个强约束,排除了GW 170817事件所青睐的几个软EoS。在这项工作中,我们重新审视的NS考虑变色龙屏蔽(薄壳效应)的NS质量-半径关系的最大质量的问题,其中NS内部的微观物理是由现实的软EOS。我们发现,从适当和合理的组合修改的重力,旋转效应和现实的软EoS,这是可能的,以实现高质量和解释GW 190814的第二个组成部分,作为回报,也NS像PSR J 0740 +6620(最NS大规模确认日期)。结果表明,重力可以发挥重要的作用,在估计最大质量的NS,即使与软EOS,它是可能产生非常高的质量。因此,在这场关于重力和地球轨道之间流体静力平衡的竞争中,如果不首先考虑重力效应,原则上不能完全排除一些软地球轨道。
2020-12-04 astro-ph.HE gr-qc
Straight and Wiggly Cosmic Strings in Horndeski Theory
Marmara University(马尔马拉大学)
本文研究了Horndeski理论线性化版本中无质量或有质量标量场下的直线宇宙弦行为,分析了标量场的影响,发现有质量标量场引起屏蔽效应,使弦解趋近于广义相对论解,并讨论了波浪状宇宙弦的性质及相似的屏蔽效应。
2026-04-02 gr-qc hep-th
The Shape Dependence of Vainshtein Screening
具有Vainshtein机制的标量场理论能够通过导数非线性动态地抑制存在大质量源的相关第五力。标量的运动方程是高度非线性的,因此已知的解析解很少。在这里,我们提出了一个简短的调查的结构Vainshtein屏蔽对称配置,特别是专注于球形,圆柱形和平面的解决方案,是相关的宇宙网络的观测。我们认为Vainshtein筛选在Galileon模型,其中的非线性项涉及标量的二阶导数,和一个k-本质理论,其中的非线性项只涉及标量的一阶导数。我们发现,屏蔽,从而抑制标量力,是最有效的球形源周围,较弱的圆柱形源周围,可以完全缺席周围的平面源。
2015-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar perturbations in cosmological $f(R)$ models: the cosmic screening approach
我们研究了宇宙屏蔽方法中的非线性$f(R)$模型的宇宙学扰动。物质被认为是以一组离散的点状大质量物体的形式和以连续的无压理想流体的形式存在。我们对任意非线性$f(R)$模型的标量微扰一阶理论进行了完整的相对论分析,并证明了标量势$Φ(t,\mathbf{r})$和$Ψ(t,\mathbf{r})$是由两个主方程组成的系统决定的。只要近似$δR/\bar R \ll 1$(通常在研究$f(R)$模型中的宇宙学扰动时假设)有效,我们的方程就适用于所有空间尺度。
2018-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic expansion histories in massive bigravity with symmetric matter coupling
我们研究了宇宙膨胀的历史,大规模的双引力与一个可行的物质耦合,平等对待这两个度量。我们推导出有效度规的弗里德曼方程,通过该方程物质耦合到两个度规,并研究其解决方案。对于某些参数的选择,背景宇宙学与LCDM是相同的。更一般的参数产生动态的暗能量,它仍然可以与膨胀历史的观测结果相一致。我们研究感兴趣的具体参数的选择,包括极小模型,最大对称模型,和一个候选的部分无质量理论。
2015-01-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A parametrisation of modified gravity on nonlinear cosmological scales
在宇宙学尺度上可行的引力修正主要依赖于筛选机制,以恢复爱因斯坦在太阳系中的广义相对论,在那里它已经得到了很好的检验。在球形坍缩模型中的这种修改的影响的参数化在这里提出的修改后的非线性宇宙学结构的建模使用。形式主义允许通过大值的引力势或其一阶或二阶导数以及线性抑制效应或更一般的修改和爱因斯坦引力极限之间的过渡来嵌入标量张量理论中的不同屏蔽机制。每个筛选或抑制机制是参数化的时间,质量和环境相关的筛选规模,一个有效的修改后的重力耦合在完全未筛选的限制,可以匹配到线性理论,指数的幂律径向分布的筛选耦合,确定的衍生物,对称性,和潜在的标量场方程,和之间的插值率筛选和未筛选的限制。随着广义微扰方法,参数化可以用来制定一个非线性扩展的线性参数化后弗里德曼框架,使广义的引力测试与丰富的观测非线性宇宙学制度。
2016-08-01 astro-ph.CO gr-qc
Vainshtein Mechanism in Generalised Massive Gravity
我们提出了一个非线性分析的宇宙学解周围的扰动广义大质量引力。这个洛伦兹不变理论是de Rham,Gabadadze,Tolley大质量引力理论的一个扩展,它在传播$5$自由度的同时允许稳定的开放FLRW宇宙学。对于支持自加速背景的极小模型,我们研究了非线性扰动的动力学。我们发现标量引力子的方程与Horndeski和DHOST理论中的类似方程不同。我们数值求解方程,找到一种新的类型的标量模式的非线性解决方案,并确认存在的Vainshtein屏蔽机制。我们表明,PPN参数接近其GR值在太阳系尺度,并满足当前的界限。
2021-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar Fields Near Compact Objects: Resummation versus UV Completion
包含光标量场的低能有效场论在宇宙学中被广泛使用,但是在健康的UV完成中嵌入这样的理论和在IR中实现现象学上可行的屏蔽机制之间经常存在张力。在这里,我们确定了允许经典非线性平滑再现的相互作用耦合的范围(动力学/Vainshtein型筛选所必需的),并将其与基础UV理论中的酉性、因果性和局部性所允许的范围进行比较。后者的区域被确定使用的$2\to2$散射振幅上的正界,特别是通过考虑散射的标量的非平凡的背景,我们能够在所有订单的字段(超越四阶)的相互作用的约束。我们确定了两类理论,既可以表现出屏蔽,并满足现有的正性界限,即标量张量理论的$P(X)$或四次Horndeski型,其中领先的相互作用包含一个奇数功率的$X$。最后,对于四次DBI Galileon(相当于爱因斯坦框架中的非正式耦合标量),可以在两体系统附近进行类似的重新计算,并且施加正性约束会在屏蔽标量轮廓中引入非微扰模糊性。这些结果将指导未来的搜索UV完整的模型,表现出筛选的第五种力量在IR。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the 6th Mode in Massive Gravity
在酉规范下的一般大质量引力模型对应于具有六个自由度的自引力介质。人们普遍认为,具有六个自由度的大质量引力模型具有不可避免的类鬼不稳定性,然而,相应的介质具有稳定的类声子激发。这一明显的矛盾通过非零背景压力和介质的能量密度的存在而得到解决,这打开了一个稳定窗口。通过观察膨胀宇宙的线性稳定性,恢复小波长极限下的平坦空间稳定性条件,证实了这一结果。此外,可以证明,在相当温和的条件下,没有幽灵般的不稳定性是目前的任何波长。因此,利用介质解释,具有六个自由度的通用大质量重力模型是完全可行的。
2017-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hawking radiation screening and Penrose process shielding in the Kerr black hole
研究了Kerr黑洞赤道面上大质量粒子的径向运动。考察了能层内外对霍金辐射的屏蔽和对彭罗斯过程的屏蔽,并研究了它们对黑洞蒸发的影响。特别是,轨迹和宽度的一个经典的禁止区域和依赖于粒子的角动量和能量进行了分析。考虑了该区域边界之间粒子的透射,确定了透射系数。
2016-03-29 gr-qc
Linear growth of structure in projected massive gravity
在本文中,我们研究的线性增长的物质涨落的投影质量的引力的具体模型的基础上,这是免费的Boulware-Deser鬼,并保持全球洛伦兹对称性。我们发现,在亚视界尺度,修改的线性增长强烈抑制,即使没有非线性屏蔽的额外的力量。此外,我们从距离和红移空间畸变测量中得到了观测约束,发现存在一个观测和理论上一致的参数区域。
2022-06-05 astro-ph.CO gr-qc
On dynamic aspects of the Proca field screening by a black hole
近半个世纪以来,人们都知道经典黑洞可以抵消与穿过事件视界的电荷相关的外部经典大质量矢量场。这意味着,从外部观察者的角度来看,电荷的Proca场被屏蔽,并且随着电荷以几何方式接近事件视界,强度逐渐增加。在本文中,我们拒绝绝热约束和解析计算的框架内的最简单的模型的收缩带电球壳同心包围史瓦西黑洞的场演化相对于一个遥远的观察者。我们表明,筛选的时间尺度是由质量的黑洞,而且,在带电物质的崩溃过程中Proca头发的损失具有相同的时间特性。后一个结论反驳了一些论文的结果。由于事件视界的存在,有质量电动力学和无质量电动力学之间存在着不连续的跳跃。这意味着,任意小质量的光子的存在会引起实验观察到的效应,包括宇宙和银河磁场的电不对称性的产生。
2019-11-18 gr-qc
Anti-screening of the Galileon force around a disk center hole
Vainshtein机制被认为是一种有效的方法,可以在修正的引力中屏蔽物质源周围的第五种力。这主要在高度对称的物质结构中得到了验证。为了研究Vainshtein机制如何在一个不太对称的设置,我们数值求解标量场方程周围的一个圆盘与一个孔在其中心的立方伽利略理论。令人惊讶的是,我们发现在黑洞附近,伽利略力被增强了,而不是被抑制了。这种反屏蔽效应对于更薄、质量更小、孔更小的圆盘来说更大。在这个阶段,我们的设置只是学术兴趣,其天体物理后果尚不清楚,但这一结果意味着,Vainshtein屏蔽机制周围的对称性较低的物质配置是相当不平凡的。
2018-02-14 gr-qc
Horndeski gravity without screening in binary pulsars
我们在强场区的双星系统中检验了没有Vainshtein机制的Horndeski引力的子类。我们发现,通过引力辐射的能量损失率由这些理论预测,并比较我们的结果与观测数据从准圆双星PSR J1738+0333,PSR J 0737 -3039,PSR J1012+5307。此外,我们考虑了一些特殊的情况:混合度规-Palatini f(R)-引力和大质量Brans-Dicke理论。
2018-11-13 astro-ph.HE gr-qc
Observational constraints on bimetric gravity
无幽灵双度规引力是一个关于两个相互作用的自旋为2的场的理论,一个是无质量的,一个是有质量的,除了标准的物质粒子和场,从而推广了爱因斯坦的广义相对论。为了对理论进行参数化,我们使用了五个具有特定物理解释的可观测量。我们第一次提出了对这些参数的观测约束:(i)适用于完整的理论,(ii)与工作筛选机制(即,局部恢复广义相对论),(iii)表现出连续的、实值的背景宇宙学(没有Higuchi鬼)。对于宇宙学的约束,我们使用的数据集从宇宙微波背景,重子声学振荡,和Ia型超新星。双度规宇宙学提供了一个很好的拟合数据,即使是大的值之间的混合角的无质量和大质量的引力子。有趣的是,最适合的模型是一个自加速的解决方案,其中加速膨胀是由于动态质量自旋2场,没有宇宙学常数。由于屏蔽机制,该模型是一致的本地测试的重力,如太阳系测试和星系的引力透镜。我们还评论的可能性,以减轻哈勃的紧张与这个理论。
2021-05-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of F(R) nonlinear massive gravity
非线性大质量引力理论可以扩展为F(R)形式,如Phys.Rev.D90,064051(2014)中所述。由于没有Boulware-Deser鬼,这样的结构有一个额外的优点,即在宇宙学背景周围没有线性不稳定性。我们调查各种宇宙学演化的宇宙由这个广义的大质量引力理论。具体来说,在Starobinsky ansantz下,这个模型提供了从早期暴胀到晚期自加速的宇宙学历史的统一描述。此外,在可行的F(R)形式下,该方案导致了一个非常有趣的暗能量现象学,包括在没有任何病理的情况下实现五分之一方案。最后,我们提供了一个详细的分析,宇宙学扰动在线性顺序,以及哈密顿约束分析,以检查的物理自由度。
2014-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Aspects of Massive Gravity II: Non-Pauli-Fierz Theory
我们研究了非泡利-菲耶兹(nPF)理论,一个线性化的大质量引力与一般的引力子质量项,这已被忽略,由于其频谱中的鬼和由此产生的幺正性损失。我们首先表明,它是可以使用的李-威克机制,通过鬼衰变的幺正化,以处理nPF的第六模式鬼,然后检查量子一致性。一旦被证明是一致的,nPF可能成为大距离修正引力的可行候选者,因为它自然地解决了大多数暗能量/修正引力模型所面临的内在问题:它在短距离平滑地收敛到广义相对论,并且在大尺度上修正引力所需的小引力子质量可以在最小引力-物质耦合的辐射修正下保持稳定。
2011-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Singularity-free and cosmologically viable Born-Infeld gravity with scalar matter
本文探讨了由单个无质量和有质量的标量场驱动的早期宇宙学,并在Eddington启发的Born-Infeld引力的背景下进行了讨论。我们证明了非奇异解的存在性弹跳和游荡型(取决于引力理论的参数,$ε$的符号)取代大爆炸奇点,并讨论了它们的性质。此外,在大质量的情况下,我们发现宇宙演化的一些新的特征取决于质量参数的值,包括在膨胀/收缩阶段的不对称性,或收缩阶段之间的连续过渡到膨胀一个通过中间游荡阶段。我们还提供了一个综合分析的宇宙计时器,标准蜡烛,BAO和CMB数据来约束模型,发现大致$\vert ε\vert \lesssim 5\cdot 10^{-8} \text{ m}^2$的模型是兼容的最新观测,同时成功地消除了大爆炸奇点。这个界限比目前文献中最严格的约束强几个数量级
2021-11-12 gr-qc
ADM analysis and massive gravity
这是对第7次数学物理会议记录的贡献:现代数学物理暑期学校和会议,在贝尔格莱德举行09 - 19九月2012。我们给一个容易访问的介绍ADM分解的曲率分量。在此之后,我们回顾了与试图构建一个可行的大质量引力理论相关的基本问题。最后,给出了无鬼质量引力模型的度规公式,并对矩阵平方根的存在性问题进行了评述。
2013-03-26 gr-qc
Nonlinear dynamics in Horndeski gravity: a renormalized approach to effective gravitational coupling
本文针对具有Vainshtein屏蔽效应的Horndeski引力子类,提出重整化微扰理论框架,通过重整化传播子定义非线性有效引力常数,并给出数值计算方法,为精确预言修正引力下的宇宙学可观测量提供关键工具。
2025-08-27 astro-ph.CO gr-qc
Hunting modifications of gravity: from the lab to cosmology via compact objects
引力的修正被认为是对原初暴胀和晚期宇宙加速的模型。只要修正的引力模型不受理论不稳定性的影响,它们就必须面对观测,不仅是宇宙学尺度上的观测,而且还要面对实验室和太阳系中以及天体物理学尺度上的局部引力测试。特别考虑到Horndeski引力的子类,我们研究了它们在不同尺度上的观测预测。为了通过引力的局部测试,同时允许宇宙学中的长程相互作用,霍恩代斯基引力展示了筛选机制,其中包括变色龙。变色龙屏蔽机制最近已经在真空室中使用原子干涉测量法进行了测试。为了改进分析预测,本文提供了数值模拟。在天体物理尺度上,Horndeski引力理论预测了致密恒星内部引力耦合的变化。重点是希格斯膨胀,我们讨论了在何种程度上的希格斯真空期望值变化的恒星内部,并得出结论,该效果是否是可检测的引力和核物理。最后,协变Galileon模型在标量场动力学项中表现出非线性,使得它可能通过局部重力测试,这要归功于Vainshtein屏蔽机制。我们讨论协变伽利略理论的一个子类(称为Fab Four模型)是否会导致一个可行的暴胀阶段,并提供与中子星和太阳系可观测量的联合分析。
2016-10-12 astro-ph.CO gr-qc
Quartet-metric gravity, scalar-graviton dark substance and vacuum energy screening: extending GR vs. its WTDiff alternative
在度规的有效场论的框架中,补充了一些不同的动力学坐标,这些坐标又被标量四重态--所谓的四重度规引力--参数化,除了无质量张量引力子之外,张量引力通过有质量标量引力子的扩展也是一致的。场方程的两个实现这样一个扩展起源于经典等价的原型理论-广义相对论(GR)和它的外尔横截(WTDiff)的替代品-推导和论证,一般来说,不等价的,与纯引力的情况下,这明确地体现在细节。考虑了宇宙学常数分裂为引力部分和非引力部分,真空能量通过涌现的标量引力子暗物质部分屏蔽。一个优先的重要性,治疗WTDiff重力作为一个原型与GR,当寻找一个假定的下GR扩展理论的重力标量引力暗物质,强调。
2019-12-24 gr-qc hep-ph
Imprints of Chameleon f(R) Gravity on Galaxy Rotation Curves
目前引力的约束在银河系和星系际尺度上相对较弱。经过筛选的修正重力模型可以在不违反我们太阳系内严格的重力测试的情况下表现出复杂的行为。因此,它们可能为引力理论提供可行的扩展。在这里,我们使用星系运动学来约束筛选修改后的重力模型。我们专注于变色龙$f(R)$引力,并预测其对星系旋转曲线和径向加速度关系的影响。这是通过使用\textsc{mg-gadget}代码对来自\textsc{auriga project}的最先进的星系形成模拟进行后处理来实现的。对于一个给定的星系,表面划分屏蔽和非屏蔽区域采用扁圆形状,反映了星系的质量分布盘形态。在“屏蔽半径”-在圆盘平面中触发屏蔽的半径-旋转曲线和径向加速度关系中都存在特征性的“上弯”。这些特征的位置取决于各种因素,如星系质量,密度分布的浓度和背景场振幅$f_{R0}$的值。明星的自我筛选和环境筛选也发挥了作用。对于银河系大小的星系,我们发现,$|f_{R0}|=10^{-7}$模型的旋转曲线是不可区分的$Λ$ CDM,而$|f_{R0}| \geq 2 \times 10^{-6}$的模拟星系是完全未屏蔽,违反太阳系的限制。对于中间值,存在明显的上升。通过对观测到的旋转曲线的现有样本(包括质量较低的物体)进行仔细的统计分析,应该可以对$f(R)$重力进行限制,使其灵敏度降至$|f_{R0}|\sim10^{-7}$。
2018-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Theoretical Aspects of Massive Gravity
由于最近的进展已经克服了传统的问题,大质量引力已经看到了兴趣的复苏,为解决重要的开放问题,如宇宙学常数自然性问题提供了一条途径。在过去的70年里,人们断断续续地研究了大质量引力子的可能性。在此期间,诸如vDVZ不连续性和Boulware-Deser幽灵等好奇心被发现。我们重新推导这些结果在教学的方式,并发展Stükelberg形式主义,讨论他们从现代有效场论的观点。我们回顾了最近十年的最新进展,包括vDVZ不连续性通过Vainshtein屏蔽机制的溶解,存在一个一致的有效场论与引力子质量和截止之间的稳定层次,和存在的特殊相互作用,提高最大有效场论截止和消除鬼。此外,我们还回顾了弯曲空间中大质量引力子的一些特性,三维空间中的新理论,以及从额外维度和膜世界中出现大质量引力子的例子。
2011-10-02 gr-qc hep-th
Constraining massive gravity with recent cosmological data
最近有人提出了一个具有大质量引力子且没有负能态的理论的协变公式,作为通常的广义相对论框架的替代方案。对于一个空间平坦的均匀和各向同性的宇宙,该理论引入了修改后的弗里德曼方程,其中标准物质项补充了四个有效的流体模仿灰尘,宇宙学常数,精华和刚性物质,分别。我们测试的可行性,这个大规模的重力配方对比其理论预测的哈勃图跟踪Ia型超新星(SNeIa)和伽玛射线暴(GRBs),从被动发展的星系,重子声学振荡(BAO)从星系调查和距离先验的宇宙微波背景辐射(CMBR)各向异性谱的$H(z)$测量。事实证明,该模型确实能够很好地拟合这个大型数据集,从而为通常的暗能量框架提供了一个可行的替代方案。最后,我们对它的参数设置了严格的限制,也缩小了引力子质量的允许范围。
2012-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic Strange Stars through Embedding Technique in Massive Brans-Dicke Gravity
本文在大质量Brans-Dicke理论的框架下研究了各向异性奇异夸克星的存在性和性质。采用MIT袋模型,通过适当的势函数,在Jordan框架下建立了场方程。我们采用嵌入类一的方法,以及连接条件,以确定未知的度量函数。通过观测到的LMC X-4的质量,在不同的袋常数下,预测了它的半径。我们分析了耦合参数以及标量场质量对状态决定子的影响,并对球系统的稳定性和生存能力进行了多重检验。它的结论是,由此产生的恒星结构是物理上可行的和稳定的,因为它满足的能量条件,以及基本的稳定性标准。
2020-07-06 gr-qc
Massive phonons and gravitational dynamics in a photon-fluid model
本文从理论上研究了具有局域和非局域相互作用的光子流体的激发动力学。我们发现,局部性和无限范围的非局部性之间的相互作用产生了一个缺口Bogoliubov频谱的基本激发,在较低的动量,对应于大质量粒子(声子)的相对论能量动量关系。在这种情况下,在非均匀流的存在下,密度涨落由声学度规上的大质量克莱因-戈登方程控制,因此在弯曲时空上作为大质量标量场传播。最后,我们证明了在非相对论极限的声子模式的行为作为一个有效的薛定谔-牛顿动力学的自引力量子粒子,虽然有一个有限范围的引力相互作用和非零的宇宙学常数。我们的光子流体代表了一个可行的替代BEC模型的“紧急重力”的情况下,并提供了一个有前途的设置量子引力现象学和半经典引力的模拟模拟。
2021-02-09 gr-qc physics.optics
Scalar and Vector Field Constraints, Deflection of Light and Lensing in Modified Gravity (MOG)
通过将Jordan标架中的度规与能量动量张量进行共形耦合,筛选出修正引力(MOG)中标量场引力耦合强度$G$。标量场获得的质量取决于当地的物质密度:标量场粒子对于太阳和地球来说是有质量的,与宇宙学和天体物理学中的低密度环境相比,那里的密度很高。加上矢量场$ϕ_μ$的筛选,这保证了太阳系重力测试的满意度。共形度规耦合到电磁物质场和能量动量张量,对太阳的屏蔽$G$和太阳对光的偏转以及MOG中的Shapiro时间延迟与广义相对论一致.对于星系和星系团,增强的引力耦合常数$G$导致与没有暗物质的引力透镜一致。对于致密的脉冲双星,$G$的屏蔽消除了双极和偶极引力辐射模,与脉冲双星的计时数据一致。
2014-10-06 astro-ph.GA gr-qc