Vainshtein Screening in Bimetric Cosmology
我们证明了双度规理论中线性宇宙学扰动的不稳定性是FRW背景下非线性Vainshtein机制的表现。在这种情况下，自旋为2的质量作为宇宙学的范施泰因尺度。这使我们能够定量地解决早期宇宙宇宙学。特别是，在一个全球性的分析，我们研究的数据从宇宙微波背景辐射和当地测量的哈勃流。我们表明，双度规宇宙学解决了通过有效的幻影暗能量组件的哈勃尺度的本地和早期测量的差异。
2020-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vainshtein screening in a cosmological background in the most general second-order scalar-tensor theory
一般的二阶标量张量理论包含标量自由度$ϕ$ à la Galileon模型的非线性导数自相互作用，它允许Vainshtein屏蔽机制。我们调查这种影响的亚视界尺度的宇宙学背景下，最一般的二阶标量张量理论的基础上。我们的分析考虑到所有相关的非线性项和一致的度量扰动的影响。我们推导出牛顿常数的一个显式形式，它一般是依赖于时间的，因此如前所述，受到观测的约束。有人认为，在最一般的情况下，平方反比定律不能在最小尺度上重现。最后给出了结果的一些应用。
2012-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Vainshtein screening in Horndeski theories nonminimally and kinetically coupled to ordinary matter
本文研究了Horndeski理论中标量场$ϕ$与普通物质场非极小动力学耦合时的Vainshtein屏蔽机制。描述这种耦合的一般相互作用拉格朗日量的特征在于能量传递$f_1$和动量交换$f_2$。对于处于宇宙学背景之上的球对称位形，我们研究了在线性和非线性区域中相对于标量场扰动的静态扰动。在前一种状态下，只要存在物质耦合或$G_{4,ϕ}$，参数化后牛顿参数通常偏离1。另一方面，在后者的制度，我们表明，非线性自相互作用项的标量场成功地激活Vainshtein机制，即使在存在的耦合$f_1$和$f_2$。引力势恢复了范施泰因半径深处的牛顿行为。同时给出了不改变Vainshtein半径的耦合项的边界。
2022-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Vainshtein mechanism in massive gravity nonlinear sigma models
研究了在Vainshtein半径内，以质量非线性西格玛模型为有效作用量的质量/双引力Vainshtein屏蔽解的稳定性.有效作用量是通过取弯曲时空周围的$Λ_2$解耦极限得到的。首先，我们得到一个一般性的结论，即当我们只考虑标量引力子的激发时，任何Ricci平坦Vainshtein屏蔽解都是不稳定的。这种不稳定性表明标量引力子的非线性激发不足以在大质量/双引力中获得成功的Vainshtein屏蔽。然后，看到的矢量引力子的激发的作用，我们研究周围的静态和球对称的解决方案，在双引力显式。因此，我们发现，线性激发的矢量引力子不能是有益的，解决方案仍然遭受鬼和/或梯度不稳定性的任何参数的理论在此背景下。
2016-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$φ$enics: Vainshtein screening with the finite element method
在修改后的引力理论的景观，在理解的行为，并开发测试，筛选机制的进展一直受到阻碍的复杂性所涉及的场方程，这是非线性的性质和特点是一个大的层次结构的规模。这是特别真实的Vainshtein屏蔽，其中第五力被抑制高阶导数项，其在半径内占主导地位，远大于源的大小，称为Vainshtein半径。在这项工作中，我们提出了数值代码$φ$ enics，建立在FeNiCS库，以解决完整的运动方程从两个理论的兴趣筛选：一个模型包含高阶导数算子的运动方程和一个特点是在两个耦合的标量场的非线性自相互作用。我们还包括允许在后处理中计算标量场的高阶算子的功能，使我们能够检查我们找到的配置文件是否是有效场论内的一致解。这两个例子说明了在尝试数值模拟这些理论时所遇到的不同挑战，我们展示了如何在此代码中解决这些问题。本文中的例子假设球对称，但该技术可以直接推广到非对称配置。因此，本文还提供了一个工作的例子，如何有限元法可以用来解决屏蔽运动方程。$φ$ enics是公开可用的，并且可以适用于解决其他筛选理论。
2021-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlinear Scales in Luminal Horndeski -- I. Halo mass function and power spectrum boost in models with Vainshtein screening
Leiden University（莱顿大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
本文研究了具有Vainshtein屏蔽的Horndeski引力理论中非线性结构形成，开发了计算非线性物质功率谱的框架，并应用于多种修改引力模型和暗能量描述。
2026-09-09 astro-ph.CO
The Vainshtein Mechanism in the Cosmic Web
我们调查的依赖Vainshtein屏蔽机制的宇宙网络形态的暗物质粒子和晕确定ORIGAMI。与在高密度区域起作用的变色龙和变色龙屏蔽不同，Vainshtein屏蔽取决于系统的维度，被屏蔽的物体仍然可以感受到外部场。ORIGAMI非常适合这个问题，因为它根据塌陷结构的维度定义形态，并且不依赖于平滑尺度或密度阈值参数。我们发现，晕粒子被屏蔽，而细丝，壁，和空隙粒子是未屏蔽的，这是独立的粒子密度。然而，在分离晕根据其大规模的形态环境，我们发现没有差异的筛选性能的晕丝与晕簇。我们发现，第五力增强的暗物质粒子的晕是最大的维里半径以外。我们确认的理论预期，即使内场被抑制的Vainshtein机制，对象仍然感觉到由外部场产生的第五个力，通过测量特殊的速度和速度分散的晕。最后，我们调查的形态和重力模型依赖晕自旋，浓度和形状。
2014-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Light scalars in light of UV/IR mixing: classicalization via synergy between Vainshtein and chameleon screenings
Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822（里昂第一大学，法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所，IP2I里昂，UMR 5822）
本文研究光标量场理论中的经典化机制，通过k-essence模型展示Vainshtein屏蔽与变色龙屏蔽的协同作用，解决层级问题并实现紫外/红外混合。
2026-06-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology with a successful Vainshtein screening in theories beyond Horndeski
我们提出了一个暗能量模型，其中标量场$ϕ$具有非线性自相互作用，并存在与Ricci标量的声子耦合。这属于Horndeski之外的一个理论子类，它将协变的伽利略理论和Brans-Dicke理论作为具体的案例。我们推导出从辐射时代到今天标量声速平方$c_{\rm s}^2$为正的条件。由于$c_{\rm s}^2$仍然小于1的数量级，偏离Horndeski理论不会引起规范不变引力势的剧烈振荡。在这种情况下，在低红移的物质扰动的演变是类似的耦合暗能量的情况下，与增强的引力相互作用。在具有物质源的球对称背景下，场自相互作用的存在抑制了第五种力在Vainshtein半径内的传播。我们估计一个允许的参数空间中，该模型可以兼容太阳系的约束，同时满足条件的背景和扰动的宇宙学可行性。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Piercing the Vainshtein screen with anomalous gravitational wave speed: Constraints on modified gravity from binary pulsars
利用Hulse-Taylor脉冲星的观测结果，我们将引力波（GW）速度限制在$10^{-2}$的水平上.我们将这一结果推广到标量张量理论，Galileon 4和5模型，显示异常的传播速度和耦合到GWs的物质。我们认为，这种效果生存传统的筛选，由于持久性的标量场梯度内维里化overdensities，有效地“刺穿”Vainshtein筛选。在特定的分支的解决方案，我们的结果可以直接约束在暗能量形式主义的有效场论的宇宙耦合。
2016-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Speeding up N-body simulations of modified gravity: Vainshtein screening models
我们介绍并展示了一种方法的力量，以加快目前的迭代技术N体修改重力模拟。我们的方法是基于这样的观察，即如果第五种力的计算变得不那么准确，但在高密度区域由于屏蔽而变得较弱，则最终结果的准确性不会受到影响。我们专注于采用Vainshtein筛选的NDGP模型，并通过运行AMR模拟来测试我们的方法，在AMR模拟中，网格（高密度）的较细级别上的解决方案不是迭代获得的，而是从较粗的级别插值。我们表明，这对物质的功率谱的影响低于$1\%$为$k < 5h/{\rm Mpc}$在$z = 0$，甚至更小，在更高的红移。对晕属性的影响也很小（$\lesssim 3\%$用于丰度、剖面、质量; $\lesssim 0.05\%$用于位置和速度）。该方法可以将修改后的重力模拟的性能提高10倍以上，这使得它们能够被推到以前难以实现的分辨率水平。
2015-11-25 astro-ph.CO
Using Voids to Unscreen Modified Gravity
万施泰因机制存在于许多引力模型中，它在屏蔽暗物质晕时非常有效，使得第五种力可以忽略，广义相对论在它们的万施泰因半径内恢复。Vainshtein筛选与晕圈质量和环境无关，与变色龙筛选相反，这使得其难以测试。然而，我们以前的研究发现，暗物质的丝，壁，和空隙中的暗物质粒子不被Vainshtein机制屏蔽。因此，我们调查是否宇宙空隙，确定为局部密度最小值使用分水岭技术，可以用来测试模型的重力表现出Vainshtein筛选。我们测量密度，速度和筛选配置文件的堆积空隙在宇宙学$N$体模拟使用暗物质粒子和暗物质晕作为示踪剂的密度场。我们发现，空隙是完全未屏蔽的，和堆叠的空隙的切向速度和速度色散曲线显示出明显的偏离$Λ$ CDM在所有半径。空洞有可能在宇宙学尺度上提供一个强有力的引力测试。
2017-12-19 astro-ph.CO
The Santiago-Harvard-Edinburgh-Durham void comparison II: unveiling the Vainshtein screening using weak lensing
我们研究宇宙空洞的正常分支Dvali-Gabadadze-Porrati（nDGP）braneworld模型，这是一类修改后的重力理论的代表，偏离广义相对论通常隐藏的Vainshtein筛选在高密度的环境。这种筛选在远离这些环境的情况下效率较低，这使得空隙非常适合测试这类模型。我们使用N体模拟的$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）和nGDP宇宙，其中暗物质晕填充模拟星系，模仿集群和数量密度的BOSS CMASS星系样本。我们测量的力，密度和弱透镜轮廓周围的空洞识别与六种不同的算法。与$Λ$ CDM相比，由于这些模型中出现的第五种力的作用，nDGP中的空隙密度更低，这导致物质从空隙中更快地疏散。这在nDGP空隙周围的弱透镜切向剪切剖面上留下了印记，这种效应对于在天空平面中识别的2D欠密度特别强烈。我们作出预测的可行性区分NDGP和$Λ$ CDM使用空透镜在即将到来的大规模调查，如LSST和欧几里得。我们比较了变色龙引力理论中的空洞分析，发现3D空洞的弱透镜信号与nDGP相似，而对于2D空洞，与$Λ$ CDM的差异对于变色龙引力的情况要强得多，这是这些理论中不同屏蔽机制的直接结果。
2019-01-01 astro-ph.CO
Vainshtein Mechanism In $Λ_3$ - Theories
我们探索空间的球对称，静态解的解耦极限的一类非线性协变扩展的Fierz-Pauli大质量引力最近在arXiv：1007.0443。在一般情况下，存在几个这样的解决方案与各种渐近极限。我们找到了它们的近似短距离和长距离行为，并使用数值分析在Vainshtein半径$r_*$上匹配它们。我们的研究结果表明，对于一个广泛的参数范围内，该理论确实具有Vainshtein机制，筛选标量贡献的引力在$r_*$。此外，文献中还存在一类解，其$1/r$引力势在Vainshtein标度内是完全屏蔽的.然而，数值分析表明，对于这种类型的解决方案，引力势不衰减在空间无限远。
2011-05-09 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
Conical singularities and the Vainshtein screening in full GLPV theories
在Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi（GLPV）理论中，已知在表征与Horndeski拉格朗日$L_4$的偏差的参数$α_{{\rm H}4}$接近非零常数$r \to 0$的情况下，圆锥奇点出现在球对称体（$r=0$）的中心。我们推导出球对称的解决方案，在中心周围的全GLPV理论，并表明GLPV拉格朗日$L_5$不修改由非零$α_{{\rm H}4}$引起的Ricci标量$R$的发散属性。假设$α_{{\rm H}4}=0$，即使在Horndeski域之外存在$L_5$的情况下，曲率标量也可以在$r=0$处保持有限。对于标量场$ϕ$与$R$直接耦合的理论，我们也得到了体内外的球对称解，以研究由$ϕ$介导的第五种力是否能被非线性场自相互作用屏蔽.我们发现在GLPV理论的一个特定模型中，$L_5$的影响在运动方程中消失。我们还表明，依赖于一个$L_5$依赖项的字段方程的符号，该模型可以兼容的太阳能系统的约束下的Vainshtein机制或它是困扰的问题，在高密度区域的字段导数的发散。
2016-03-02 astro-ph.CO 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
Vainshtein Mechanism in Binary Pulsars
我们计算标量引力辐射从一个双脉冲星系统中的最简单的模型，表现出Vainshtein机制。该机制是成功的屏蔽标量场共形耦合到物质的影响，虽然引力辐射是抑制相对于其广义相对论的预测比静态第五力的影响在脉冲星系统。这是由于两种效应的结合：首先是频率和偶极辐射的存在;其次是Vainshtein抑制来自逆频率尺度和Vainshtein半径之间的尺度层次，而不是脉冲星系统的轨道半径。这些结果的扩展将与引力的红外修正直接相关，例如大质量引力理论，它被认为表现出Vainshtein机制。推广到具有高阶相互作用的Galileon模型可能会提供更强的约束。
2013-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Breaking the Vainshtein screening in clusters of galaxies
在这项工作中，我们将测试另一种引力模型属于大家庭的伽利略模型。它的特点是在大型天体内部的Vainshtein机制的内在破坏，因此可能有可检测的观测特征。我们将比较从这个模型的理论预测与观察到的总质量分布的星系团的样本。的配置文件是使用两个互补的工具：X射线热内集群气体动力学，强和弱的引力透镜。我们发现，与每个集群的动态内部状态的依赖是可能的;对于那些集群是非常接近放松，从而较少受可能的天体物理局部过程的扰动，伽利略模型给出了一个相当好的适合X射线和透镜观测。暗物质晕的质量和浓度都与数值模拟和文献中发现的早期结果一致，并且从目前的观测状态中没有发现偏离广义相对论的令人信服的统计证据。实际上，特征伽利略参数$Υ$总是与零一致，并且只能建立上限（在$1σ$处的$\lesssim0.086$、在$2σ$处的$\lesssim0.16$和在$3σ$处的$\lesssim0.23$）。一些有趣的独特的偏差可能是有效的，但结果的统计有效性还远远不够强，需要更好的数据来证实或拒绝与广义相对论的潜在紧张关系。
2017-01-12 astro-ph.CO
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
Equivalence Principle Violation in Weakly Vainshtein-Screened Systems
大质量引力、伽利略和膜世界模型修正了引力来解释宇宙加速度，它们利用万施泰因机制的非线性场相互作用来筛选高密度区域中的第五种力。这些依赖于源的相互作用导致明显的等效原理违反。在弱屏蔽的制度中，由于第五种力量几乎处于全力状态，违反行为可能特别突出。由于它们也可以计算微扰，我们推导出解析解的说明性的情况下：大质量的物体在补偿壳和空隙的运动，并朝着球对称的晕下降。使用数值方法，我们表明，这些解决方案是有效的，直到特征尺度变得可比的Vainshtein半径。我们发现一个相对加速的更大的物体对中心的一个空白和减少的下落加速度，增加的质量比的光环，原则上可以用来测试Vainshtein筛选机制。
2012-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical Duals, Legendre Transforms and the Vainshtein Mechanism
我们展示了如何将Gabadadze { \it et al}发现的经典对偶推广到一大类自相互作用理论。这使得人们能够采用一种微扰描述，这种描述超出了经典微扰理论在原始理论中崩溃的尺度。这是特别相关的，如果我们想测试修改后的重力方案，展示Vainshtein筛选太阳系尺度。我们认识到的勒让德变换的原始拉格朗日函数相关的，并提出了一个实用的方法来寻找一般的对偶，我们的方法也可以应用到自相互作用的理论与层次结构的强耦合尺度，并与多个领域。我们发现经典对偶的充分五次伽利略理论作为一个例子。
2012-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Constraints on Shift-Symmetric Scalar-Tensor Theories with a Vainshtein Mechanism from Bounds on the Time Variation of G
我们表明，目前的牛顿常数G的时间变化的界限可以把许多有趣的标量张量理论，具有移位对称性和非最小的物质标量耦合的严格限制。这尤其包括具有Vainshtein筛选机制的Galileon类模型。我们强调，这种机制，如果有效地隐藏的标量场的影响，在短距离和静态近似，一般不能改变宇宙学的时间演化的标量场。这导致在局部测量的G的时间变化，这是太大时，物质标量耦合是一阶。
2012-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Screening fifth forces in k-essence and DBI models
新的第五种力尚未在实验室或太阳系中被检测到，因此通常很难引入新的光标量场来调解这种力。近年来，许多非线性标量场理论都考虑到了一种动力学机制，如Vainshtein和变色龙理论，这种机制在实验环境中抑制了标量第五力的强度。这就是所谓的屏蔽，然而目前还不清楚在非线性标量场理论中屏蔽有多普遍。k-本质模型是非线性模型的常见研究例子，DBI是最好的激励例子，因此我们问这些非线性是否能够筛选标量第五力。我们发现，这样的模型存在一个Vainshtein样的筛选机制，但具有有限的适用性。例如，我们无法找到DBI模型的筛选机制。另一方面，我们构建了一个大类的k-本质模型，导致宇宙在最近的过去，由标量介导的第五种力可以被屏蔽的加速。
2012-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relativistic stars in bigravity theory
在无鬼双引力理论中，假设时空是静态的球对称时空，我们得到了一个相对论性的星解，它与广义相对论中的解非常接近。耦合常数分为两类：[I]类和[II]类。虽然在弱引力场中，两类方程都存在Vainshtein屏蔽机制，但我们发现，在紧性临界值以上，不存在正则解.这意味着[I]类中子星的最大质量远小于GR中的最大质量。另一方面，对于[II]类解，Vainshtein屏蔽机制即使在相对论性恒星中也能很好地起作用，从而恢复了GR中的结果。
2016-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Revisiting the screening mechanism in $f(R)$ gravity
我们重新审查筛选机制$f(R)$重力使用N体模拟。通过明确地考察扰动宇宙中额外标量场$δf_R$与引力势$ϕ$之间的关系，我们发现这两个场之间的关系对于理解屏蔽机制起着重要的作用。我们发现，屏蔽机制在$f(R)$重力主要取决于势阱的深度，并找到一个有用的条件，识别未屏蔽晕模拟。我们还讨论了我们的研究结果，真正的星系调查的潜在应用。
2014-10-17 astro-ph.CO
Extrasolar planets as a probe of modified gravity
我们提出了一种新的方法来测试修改后的引力理论，利用现有的太阳系外行星的数据。我们计算了开普勒第三定律的偏差，并用它来约束超越广义相对论的引力理论。我们研究引力模型，其中包括三个筛选机制：变色龙，对称和Vainshtein。我们发现，来自系外行星轨道的数据是非常敏感的筛选机制，在参数空间中的变色龙模型和对称，互补和竞争的其他方法，如干涉仪和太阳系的参数空间的强约束。在Vainshtein的约束下，我们能够超越假设，即交叉尺度与哈勃半径$r_c \sim H_0^{-1}$具有相同的数量级，这使得筛选自动工作，测试这个假设有多强以及其他尺度的可行性。
2017-04-25 astro-ph.CO
Numerical implementation of the Cubic Galileon model in PINOCCHIO
我们提出了一个微扰处理的非线性星系团簇的背景下，立方Galileon修改的重力模型，在第二阶拉格朗日微扰理论和扩展的椭球崩溃，包括Vainshtein筛选。我们在数值上实现这样的处方在近似PINOCCHIO代码，并使用它来生成实现的物质密度场和晕目录与不同的处方椭球崩溃。我们研究了三种不同的近似在计算坍缩时间时对晕质量函数、晕偏置和物质功率谱的影响。在晕质量函数中，修正的重力效应和屏蔽效应在高质量端都是显著的，与其他MG模型的结果相似。我们进行比较与N体模拟，以评估我们的方法的有效性，并表明，我们可以重现相同的趋势，在模拟中观察到的所有数量考虑。通过对PINOCCHIO的分组算法进行简单的修改以考虑重力修改，并且不需要重新校准算法，我们证明了我们可以以良好的精度再现模拟的线性晕偏差和轻度非线性物质功率谱，特别是对于Vainshtein筛选的实施。我们强调，虽然近似，我们的方法是数量级的速度比一个完整的N体模拟，使其成为快速生成大套晕目录的宇宙学观测的最佳工具。
2022-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Double screening
在红外线中修改重力的尝试通常需要筛选机制，以确保与当地重力测试的一致性。这些筛选机制适合分为三大类，我们研究的理论，能够表现出一种以上的筛选。具体来说，我们专注于一个简单的模型，表现出Vainshtein和动力学筛选。我们指出，由于两个特征的长度尺度的问题，类型的筛选，占主导地位的取决于质量的采购对象，允许不同的现象在不同的尺度。我们考虑将这种双重屏蔽现象嵌入到更广泛的宇宙学场景中，并表明表现出双重屏蔽的最简单的例子是辐射稳定的。
2016-04-01 astro-ph.CO hep-th
Testing Screening Mechanisms with Mass Profiles of Galaxy Clusters
我们提出\textsc{MG-MAMPOSSt}，一个免许可证的代码来约束修改后的重力模型，通过重建的质量分布的星系团与集群的成员星系的运动学。我们描述的代码的主要特点，我们展示了该方法的能力时，运动学信息与透镜数据相结合。我们讨论了最近的结果和预测的两类模型目前实施的代码，其特征在于不同的筛选机制，即变色龙和Vainshtein筛选。我们进一步探讨的影响，可能的系统，鉴于应用程序的数据，从即将到来的调查。本会议记录总结了2021年9月ALTECOSMOFUN研讨会上提出的结果。
2022-04-09 astro-ph.CO
Screening in perturbative approaches to LSS
宇宙学常数Λ的一个特定值可以解释晚期宇宙加速。然而，在所谓的宇宙学常数问题的推动下，已经探索了几种替代机制。到目前为止，已经有大量的动力学暗能量模型和修正的引力模型。超越ΛCDM通常会带来额外的自由度（dofs）。为了通过现有的观察测试，必须建立有效的筛选机制。结构形成的线性和准线性区域是这种自由度的理想探针，并且可以捕获筛选的开始。在这里，我们提出了一个半唯象的治疗占屏蔽动力学LSS观测，特别强调Vainshtein型筛选。
2017-04-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Screenings in Modified Gravity: a perturbative approach
我们提出了一种形式主义，研究屏蔽机制的修改后的引力理论通过微扰方法在不同的宇宙学场景。我们认为爱因斯坦框架构成的理论，被改写为约旦框架理论，其中一个已知的形式主义，虽然由此产生的非线性的克莱因-戈登方程获得明确的耦合之间的物质和标量场，这是不存在于约旦框架理论。然后将获得的生长函数分离为筛选和非筛选贡献以便于其分析。这使我们能够比较几种理论模型，并识别可用于区分模型及其筛选机制的模式。特别是，我们发现在对称模型的反屏蔽功能。相反，变色龙类型的理论，无论是在约旦和爱因斯坦框架，总是呈现出屏蔽行为。到三阶微扰，我们发现没有反屏蔽行为的理论与Vainshtein机制，如DGP和立方Galileon。
2018-12-01 astro-ph.CO
Disformal Theories of Gravity: From the Solar System to Cosmology
本文讨论的是包含标量的引力理论，标量通过度规与物质共形和非形式地耦合。通过系统地推导出非相对论极限，它表明，没有新的非线性屏蔽机制，目前超出Vainshtein机制和变色龙般的筛选。如果把宇宙的宇宙学膨胀包括在内，通常被认为是不存在的非正式效应可能存在于太阳系中。当不存在共形因子时，当宇宙场缓慢滚动时，第五力可以在所有尺度上被屏蔽。我们调查这些模型的宇宙学，并使用当地的重力测试放置新的约束非正式的耦合，并找到$\mathcal{M}>\mathcal{O}(\textrm{eV})$，这是没有竞争力的实验室测试。最后，我们讨论了未来的前景，测试这些理论和其他理论的修改引力的影响。特别是当宇宙学时间导数不可忽略时，太阳系天体的Vainshtein半径可以从静态预测中改变。
2014-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Multi-component DHOST analysis in galaxy clusters
具有附加标量自由度的引力扩展理论最近获得了越来越多的兴趣，这是由于存在允许在小尺度下抑制的屏蔽机制（例如，太阳系尺度）的每一个修改恢复广义相对论。在这项工作中，我们考虑属于家庭的退化高阶标量张量理论（DHOST）的Vainshtein屏蔽机制的部分打破的特点是二阶扩展引力理论。我们在两种不同的情况下研究这个模型，作为一个描述的暗能量，并作为一个描述的暗物质和暗能量。这种情况下已被测试在这里通过分析的16个高质量的星系团的目标的集群透镜和超新星调查与哈勃（CLASH）计划使用两个互补的探针，即X射线和强和弱的引力透镜观测的样本。在质量建模中，我们采用了多分量的方法，包括热气体和银河系恒星的贡献。对于我们样本中的大多数簇，结果显示出温和的贝叶斯证据，支持DHOST模型作为对暗能量的描述，而不是广义相对论。这个模型似乎也减轻了存在于广义相对论之间的X射线流体静力学和透镜质量估计的差异。对于第二种情况，由于Vainshtein屏蔽机制在星系团尺度上的部分破坏，引力既充当暗能量又充当暗物质，与广义相对论相比，该模型在统计上不受欢迎。
2021-10-21 astro-ph.CO
Scalar Radiation with a Quartic Galileon
本文通过数值模拟研究四次伽利略模型中旋转双星源的标量辐射，确认主导辐射为四极，并在Vainshtein区域深处发现新的标度行为。
2024-02-08 astro-ph.CO hep-th
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
Modified gravity inside astrophysical bodies
许多修正重力理论，包括研究得很好的霍恩代斯基模型，都有一个筛选机制，确保在天体附近恢复标准重力。在最近引入的一类超越霍恩代斯基的引力理论中，人们发现，新的衍生相互作用会导致万施泰因屏蔽机制在任何引力源内部（尽管不是外部）被部分打破。我们研究的影响，这种新类型的偏离标准重力的密度分布的球对称的物质分布，在非相对论性的限制。为了简单起见，我们考虑多方状态方程，并推导出标准的Lane-Emden方程的修改。我们还表明存在一个普遍的上限的振幅，这种类型的修改重力，独立的状态方程的细节。
2015-03-04 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
N-body Simulations of Large-Scale Structure in the Generalized Cubic Covariant Galileon Model
Instituto de Astrofisíca e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa（里斯本大学科学学院天体物理与空间科学研究所）；Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）；INFN Sezione di Napoli, Università degli Studi di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University（杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所）
本文通过ECOSMOG代码实现GCCG模型的非线性标量场方程，开展首次相关N体模拟，量化其对非线性物质功率谱和暗物质晕丰度的影响，确定半解析预测的有效范围。
2026-08-10 astro-ph.CO
Revisiting the matter power spectra in $f(R)$ gravity
在本文中，我们研究了一个特定的家庭的$f(R)$模型，可以再现$Λ$ CDM背景扩展的历史，使用高分辨率的$N$体模拟的基础上{\sc ecosmog}代码的非线性物质功率谱。通过对$f(R)$模型的模拟，测量了$0.05h{\rm Mpc}^{-1}<k<10h{\rm Mpc}^{-1}$范围内的物质功率谱，并对其行为和演化模式给出了理论解释。我们还研究了我们的模型的变色龙机制，并发现它在整个宇宙历史中的致密区域，我们的$f(R)$模型与$|f_{R0}|<10^{-4}$。另一方面，对于具有$|f_{R0}|>10^{-3}$的模型，我们发现在较晚的时间（$z<3$），这意味着这些模型可以被排除，由于$1/3$的因素增强牛顿引力的强度的致密区域中没有变色龙屏蔽。我们还给出了最佳拟合参数的广义PPF拟合公式，以及在这里研究的模型。
2013-10-28 astro-ph.CO
Halo model and halo properties in Galileon gravity cosmologies
利用N体模拟的结果，我们研究了伽利略引力宇宙学中大尺度结构的半解析模型的性能。我们专注于立方和四次Galileon模型，提供了一个合理的适合CMB，SNIa和BAO数据。我们证明，Sheth-Tormen质量函数和线性晕偏差可以校准，以提供一个非常好的适合我们的模拟结果。我们还发现，晕的浓度质量关系很好地拟合的幂律。晕模型方法中计算的非线性物质功率谱被认为是不准确的轻度非线性政权，但捕捉合理以及小尺度上的Vainshtein筛选机制的影响。在立方模型中，屏蔽机制基本上隐藏了晕内第五种力的所有影响。在四次模型的情况下，筛选机制留下了对重力的剩余修改，这使得有效重力强度随时间变化并且小于标准值。与正常重力相比，这导致了大量晕的缺乏，并导致小尺度上的物质聚集较弱。对于这两个模型，我们表明，有现实的晕占领分布的发光红星系，可以匹配所观察到的大规模集群振幅和这些星系的数量密度。
2014-05-02 astro-ph.CO
Fast full $N$-body simulations of generic modified gravity: derivative coupling models
我们提出了MG-GLAM，一个代码开发的非常快速的生产全$N$体宇宙学模拟在修改后的重力（MG）模型。我们描述的实施，数值试验和第一个结果的一个大套件的宇宙学模拟两大类的MG模型与衍生耦合项-Vainshtein和Kmouflage型模型-分别具有Vainshtein和Kmouflage筛选机制。MG-GLAM源自并行粒子-网格程序GLAM，采用高效的多重网格松弛技术来求解这些模型的特征非线性偏微分方程。对于Kmouflage，我们提出了一种新的松弛求解算法，并运行了模型的第一次模拟，以了解其宇宙学行为。在一个配套文件中，我们描述了这个代码的版本开发的共形耦合MG模型，包括几个变种的$f(R)$重力，EQUIRON模型和耦合的精髓。总而言之，MG-GLAM到目前为止已经实现了大多数MG模型的原型，并且广泛而通用。该代码是高度优化的，当与早期的$N$体代码比较其运行时间时，具有巨大的（超过两个数量级）加速，同时仍然给出物质功率谱和暗物质晕丰度的准确预测。MG-GLAM非常适合生成大量的MG模拟，这些模拟可用于构建模拟星系目录和精确的模拟器，用于正在进行的和未来的星系调查。
2021-10-01 astro-ph.CO
$\texttt{Hi-COLA}$: Fast, approximate simulations of structure formation in Horndeski gravity
我们介绍了$\texttt{Hi-COLA}$，一个代码，旨在运行快速，近似$\textit{N}$体模拟的非线性结构形成减少Horndeski重力。给定一个输入拉格朗日量，$\texttt{Hi-COLA}$动态地构造适当的场方程，并一致地求解该理论的宇宙学背景、线性增长和屏蔽的第五种力。因此，$\texttt{Hi-COLA}$是一个通用的，适应性强，有用的工具，允许温和的非线性政权的许多Horndeski理论进行调查的第一次，在低计算成本。在这项工作中，我们首先描述的筛选近似和模拟设置的$\texttt{Hi-COLA}$的理论与Vainshtein筛选。我们验证了传统的$\textit{N}$体模拟立方Galileon重力的代码，发现$2.5\%$协议高达$k_{\rm max}=1.2~h/{\rm Mpc}$。为了证明$\texttt{Hi-COLA}$的灵活性，我们还运行了扩展的移位对称引力理论的第一次模拟。我们使用$\texttt{Hi-COLA}$的一致性和模块性来剖析修改后的背景、线性增长和筛选后的第五种力是如何在非线性物质功率谱中导致偏离$Λ$ CDM的。$\texttt{Hi-COLA}$可在https://github.com/Hi-COLACode/Hi-COLA上找到。
2023-03-22 astro-ph.CO
PySCo-EFT and ECOSMOG-EFT: a tandem of N-body simulation codes for the Effective Field Theory of Dark Energy
Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Institut Universitaire de France（法兰西学院）；University of Nova Gorica（新戈里察大学）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS and Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，法国国家科学研究中心和索邦大学）
本文介绍了两个新的 N-body 模拟代码 PySCo-EFT 和 ECOSMOG-EFT，用于研究暗能量有效场论，通过高分辨率模拟验证了代码的准确性与收敛性，探讨了 EFTofDE 参数对物质功率谱的影响。
2026-04-16 astro-ph.CO gr-qc
No need for dark matter in galaxy clusters within Galileon theory
具有屏蔽机制的修正引力理论最近在宇宙学尺度上寻求广义相对论的可行替代品方面获得了很大的兴趣，因为它们的内在属性能够通过太阳系尺度的测试，同时可能在更大的尺度上驱动宇宙加速。在这里，我们探讨的可能性，相同的屏蔽机制，或其打破在一定的天体物理尺度，可能是负责这些引力效应，在广义相对论的背景下，通常归因于暗物质。我们考虑最近提出的协变Galileon模型的扩展在所谓的“超越Horndeski”的情况下，在那里打破的Vainshtein机制是可能的，因此，一些特殊的观测签名应该是可检测的，使其区别于广义相对论。我们应用这个模型的样本下观察到的星系团的\textit{CLASH}调查，使用新的数据从引力透镜事件和档案数据从X射线内集群热气体观测。特别地，我们使用后者来模拟气体密度，然后将其作为物质团簇预算中的唯一成分来计算预期的透镜收敛图。结果表明，在这个扩展的伽利略的背景下，在星系团中只有气体而没有暗物质的假设能够与观测相匹配。我们还获得了狭窄的和非常有趣的边界上的参数，该模型的特征。特别是，我们发现，至少对于其中之一，广义相对论的限制被排除在$2σ$的置信水平，从而使这个模型明显的统计上的不同和竞争相对于广义相对论。
2016-10-30 astro-ph.CO
