Dark Sector from Interacting Canonical and Non-Canonical Scalar Fields
在这项工作中，它是研究一般模型之间的相互作用两个典型的标量场和一个非典型（快子型）和一个典型的标量场。通过Noether对称性方法来选择重力的势和耦合。这些一般模型被用来描述暗能量和暗物质之间的相互作用，场受天文数据的约束。某些情况下的宇宙学解与观测到的晚期宇宙演化进行了比较。
2013-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Exact cosmological solutions of models with an interacting dark sector
在这项工作中，我们扩展了一阶形式主义的宇宙模型，提出了一个费米子和标量场之间的相互作用。描述充满相互作用的暗能量和暗物质的宇宙的宇宙学精确解已经获得。已经发现了早期减速膨胀随后后期加速膨胀的可行宇宙学解，特别是在过去呈现出暗物质成分占主导地位而在未来呈现出暗能量成分占主导地位的宇宙学解。在另一种情况下，暗能量单独是两个时期的原因，类似于Chaubergin气体的情况。也得到了完全加速的解。
2012-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Instability in interacting dark sector: An appropriate Holographic Ricci dark energy model
在本文中，我们研究的幻影交叉的后果，考虑微扰动力学模型中的相互作用，在其黑暗的部门。通过对共动规范中规范不变变量的一般性研究，将结构形成过程中的不稳定性来源与幻影穿越联系起来。为了更详细地说明这些关系及其后果，我们考虑全息暗能量与暗物质相互作用的一个具体情况。我们发现，尽管该模型在背景水平上与观测数据非常吻合，但它在微扰动力学中存在不稳定性。我们重建的模型，以避免这些不良的不稳定性，我们表明，这意味着修改的和谐模型的背景。此外，我们发现在我们的模型中的参数空间的急剧变化时，避免了不稳定性。
2016-08-23 astro-ph.CO gr-qc
An interacting model for the cosmological dark sector
本文讨论了一个新的宇宙学暗区相互作用模型，其中冷暗物质的衰减稀释率为$a^{-3}f(a)$，其中f（a）是宇宙尺度因子$a$的任意函数.从热力学的角度，我们证明了f（a）与粒子产生过程的熵源成正比。为了研究这类相互作用模型的宇宙学结果，我们将f（a）展开成幂级数，得到了可行的宇宙学解。最后，我们使用当前的观测数据对相互作用函数f（a）进行约束。
2012-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Deep connection between f(R) gravity and the interacting dark sector model
我们研究了$f(R)$引力和相互作用暗扇形模型之间的共形等价性。我们回顾了著名的结果，保角变换物理上对应的质量膨胀，这标志着暗扇区之间的相互作用的强度。我们在爱因斯坦坐标系中用质量膨胀函数来构造$f(R)$引力，而不是在Jordan坐标系中对f（R）引力进行建模。我们发现，保持$f(R)$引力与CMB观测一致的条件保证了在相应的相互作用模型中，从暗能量到暗物质的能量流动，这满足了在爱因斯坦框架下缓解重合问题的要求。
2011-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting dark sector: a dynamical system perspective
本文用动力系统方法分析含 quintessence/phantom 切换的相互作用暗能量模型，分类标量势并识别晚期暗能量主导吸引子，揭示相互作用随时间减弱及不同场的能量转移方向。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Indications of a Late-Time Transition to a Strongly Interacting Dark Sector
Durban University of Technology（德班理工大学）；North-West University（西北大学）；Universidad Catòlica del Norte（北方天主教大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）
研究通过引入红移阈值模型，探讨暗能量与暗物质在低红移下相互作用的迹象，利用观测数据确定相互作用的起始时间。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector: Lagrangian formulation based on two canonical scalar fields
本文从拉格朗日描述出发，详细研究了基于两个正则标量场的相互作用宇宙模型。与其他更唯象的方法相反，非相对论性物质和暗能量是宇宙学的完美流体，并且在连续性方程的水平上手工添加源项，在爱因斯坦的理论中，我们将主导宇宙演化的暗区建模为两个最小耦合的标量场，其中第一种是暗物质，第二种是暗能量。我们计算了减速参数和距离模量与红移的关系，并证明了该模型能够解释当前的宇宙加速。我们发现，负的耦合常数意味着两个显著的特征，这两个特征包括本工作中所研究的模型的两个鲁棒预测，它们是：a）瞬态加速阶段，和b）坍缩宇宙，或者换句话说，初始膨胀之后是收缩，最终导致大坍缩。
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints and predictions of the interacting dark sector with field-fluid mapping
我们考虑一个描述暗能量-暗物质相互作用的相互作用场论模型。只有对于特定的相互作用项，这种相互作用场论描述才具有等效的相互作用流体描述。对于逆幂律势和线性相互作用函数，我们证明了场-流体映射的相互作用暗扇区模型与\textit{four cosmological data sets} -哈勃参数测量（Hz）、重子声振荡数据（BAO）、Ia型超新星数据（SN）和高红移HII星系测量（HIIG）是一致的.更具体地说，这些数据集更喜欢在暗区的相互作用强度的负值，并导致一致的最佳拟合值的哈勃常数和其他宇宙学参数。在建立了这种相互作用的场论模型与宇宙学观测是一致的，我们获得了量化工具，以区分相互作用和非相互作用的暗扇区的情况。我们着重讨论了与结构形成、弱引力透镜和积分Sachs-Wolfe效应有关的标量度规扰动量随红移的变化。我们发现，在演变的差异变得显着的$z < 20$，所有的长度尺度，和差异峰值在较小的红移值$z < 5$。然后，我们讨论了我们的结果对即将到来的任务的影响。
2021-12-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Symmetry of Cosmological Observables, and a High Hubble Constant as an Indicator of a Mirror World Dark Sector
我们发现，引力自由落体率和光子-电子散射率的统一标度使得大多数无量纲宇宙学观测值几乎不变。这一结果开辟了一种新的方法来协调宇宙微波背景和大尺度结构观测与高值的哈勃常数$H_0$：找到一个宇宙学模型，其中的标度变换可以实现，而不违反任何测量的数量不受对称性。一个“镜像世界”的暗区允许有效的缩放重力自由落体率，同时尊重今天测量的平均光子密度。进一步的模型构建可能会带来与两个尚未满足的约束的一致性：氘和氦的推断原始丰度。
2022-05-25 astro-ph.CO hep-ph
An interacting dark sector and the first gravitational-wave standard siren detection
在第一次几乎同时观测到引力波和由一个双星中子星系统合并产生的电磁辐射之后，另一个独立于宇宙距离阶梯的宇宙膨胀探测器出现了。我们进行了全球性的分析，以约束相互作用的暗能量模型，其特征是暗物质和暗能量之间的共形相互作用，结合当前的数据：$\textit{Planck}$观测的宇宙微波背景辐射各向异性，和汇编哈勃参数测量估计从宇宙计时器的方法，以及从重子声学振荡测量。此外，我们考虑两个测量的宇宙膨胀率的今天，一个从造父变星的观测，另一个从合并的双中子星系统GW 170817。我们发现，在这个相互作用的暗能量模型中，哈勃常数的局域测量的影响主要影响了对暗能量和暗物质之间耦合强度参数的推断约束。然而，GW170817的哈勃常数测量结果比造父变星测量结果更保守，并且与当前的高红移宇宙学数据集更符合。因此，即将进行的哈勃常数的引力波标准塞壬测量，对于我们理解宇宙暗区至关重要。
2019-01-26 astro-ph.CO gr-qc
Reconciling Cosmological Tensions with Inelastic Dark Matter and Dark Radiation in a $\boldsymbol{U(1)_D}$ Framework
本研究提出基于$U(1)_D$规范对称性的SIDR+$z_t$模型，结合非弹性暗物质与自相互作用暗辐射，通过求解玻尔兹曼方程验证其可同时缓解哈勃参数、$S_8$及莱曼α森林相关的多重宇宙学张力，且符合BBN约束与暗物质遗迹密度要求。
2024-10-08 astro-ph.CO hep-ph
Interacting Dark Sectors in light of DESI DR2
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；Jamia Millia Islamia（贾米阿米利亚伊斯兰大学）
利用DESI DR2与Planck 2018和Pantheon+SNIa数据集，研究暗物质-暗能量相互作用模型，缓解S8张力并验证早期phantom行为，但排除w=-1的统计显著性较低。
2025-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector from the trace-free Einstein equations: cosmological perturbations with no instability
在无痕迹的爱因斯坦引力中，物质的应力-能量张量不一定是守恒的，因此该理论为相互作用的暗能量模型提供了一个自然的框架，其中暗能量具有恒定的状态方程$w=-1$。我们推导了这类相互作用的暗能量模型中线性宇宙学扰动的运动方程，着重于标量部分。然后，我们考虑一个特定的模型，其中的能量动量转移潜力是成比例的冷暗物质的能量密度，这种转移潜力的影响，诱导一个有效的状态方程$w_{\rm eff}\neq0$冷暗物质。我们详细分析了超哈勃尺度上辐射支配期间扰动的演化，发现影响大类相互作用暗能量模型的众所周知的大尺度不稳定性在这个模型中不存在。为了避免梯度不稳定性，能量必须从暗物质流向暗能量。最后，我们证明了具有$w=-1$的相互作用暗能量模型等价于一类广义暗物质模型。
2022-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
All-inclusive interacting dark sector cosmologies
在本文中，我们探索了相互作用暗能量宇宙学的可能扩展，其中暗能量和暗物质以非重力方式相互作用。特别是，我们专注于中微子部门，分析中微子质量和中微子物种的有效数量的影响。我们考虑了普朗克2018年遗留数据与其他几个宇宙学探测器的结合，没有发现暗辐射领域新物理的证据。因此，目前宇宙学的中微子约束应该被认为是强大的，因为一旦所有可用的观测结果结合起来，它们就不会强烈依赖于暗区物理。也就是说，我们找到了一个总中微子质量$M_ν<0.15$ eV和一些有效的相对论自由度的$N_{\rm eff}=3.03^{+0.33}_{-0.33}$，都在95\% CL，这是接近内获得的$Λ$ CDM宇宙学，$M_ν<0.12$ eV和$N_{\rm eff}=3.00^{+0.36}_{-0.35}$相同的数据组合。
2020-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Field Theories and Fluids for an Interacting Dark Sector
我们认为，相互作用的黑暗部门的流体模型之间的关系，和场理论模型，这种描述的基础。这个问题特别重要，因为有人认为这种相互作用可能有助于缓解目前不同宇宙学数据集之间的一些紧张关系。我们构建一致的场论模型的相互作用的黑暗部门，表现得完全一样的耦合流体的，即使在线性扰动的水平，并可以信任的非线性制度深。作为一个具体的例子，我们专注于狄拉克，Born-Infeld（DBI）场共形耦合到一个quintessence字段的情况下。我们表明，流体线性政权打破之前的场梯度变得很大，这意味着场论是有效的流体非线性政权的大区域内。
2020-03-23 astro-ph.CO
Echo of interactions in the dark sector
利用CMB温度和极化各向异性、重子声学振荡（BAO）、JLA样品中Ia型超新星以及由团簇计数推断的结构增长等最新数据，研究了两种不同中微子方案（有和没有不育中微子）对相互作用真空能量方案的观测约束.我们发现，包含的星系团数据与最小的数据组合CMB + BAO + JLA建议在暗扇区的相互作用，这意味着暗物质粒子衰变为暗能量，因为通过包括星系团数据得到的约束产生一个非零和负的耦合参数之间的暗组件在99\%的置信水平。我们推断，目前的紧张局势的参数$H_0$和$σ_8$可以缓解的框架内的相互作用以及非相互作用的真空能量模型与不育中微子。
2017-11-14 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological perturbations in the interacting dark sector: Mapping fields and fluids
没有唯一的方法来描述暗能量-暗物质的相互作用，因为我们对暗区的性质和动力学知之甚少。因此，在许多唯象暗物质流体相互作用模型的文献中，相互作用强度$Q_ν$在暗扇区是手工引入的。要求暗区的相互作用强度$Q_ν$必须有场论描述，得到了一种唯一的相互作用强度形式.我们证明了$f(R,χ)$模型的场和流体之间的等价性，其中$f$是$R$和代表暗物质的经典标量场$χ$的任意光滑函数。在一阶微扰，我们表明，一对一的映射之间的\emph{classical}场论描述和现象学流体描述的相互作用的暗能量和暗物质存在\emph{only}这种独特的相互作用形式。然后，我们将文献中考虑的相互作用暗能量模型分为两类的场论描述的基础上。我们介绍了一个新的自治系统和它的稳定性分析一般的相互作用暗扇区。我们发现，暗能量占主导地位的时代发生在一个特定的标量场潜力和一系列的耦合强度比非相互作用系统。
2020-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing Interacting Dark Sectors with upcoming Post-Reionization and Galaxy Surveys
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学）
利用未来21厘米强度映射、星系聚类和弱引力透镜巡天（SKA-mid和Euclid）的模拟数据，结合当前宇宙学观测，通过MCMC分析预测对相互作用暗能量与暗物质模型参数的约束，发现SKA2对相互作用强度的约束最强，Euclid精度与SKA1相当。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector with transversal interaction
通过引入由相互作用矢量$\mathbf{Q}$构成的三维内部空间，求解线性横向相互作用的源方程，研究了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）背景下由暗物质、暗能量和暗辐射组成的相互作用暗扇区.然后，我们探索了一个现实的模型与暗物质耦合到一个标量场加上一个解耦的辐射项，分析了在辐射时代的暗能量的量，发现我们的模型是一致的，与最近的测量宇宙微波背景各向异性来自普朗克随着未来的约束条件CMBPol实验。
2014-02-25 astro-ph.CO
Sub-Horizon and Quasi-Static Approximations in Interacting Dark Sector Models Involving Scalar Field Dark Energy
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究验证了相互作用标量场暗能量模型中亚视界和准静态近似的有效性，发现SHA在高相互作用和小波数下误差增大，QSA更优，且SHA不能仅凭亚视界条件假设成立。
2026-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Interacting vacuum energy in the dark sector
我们分析了三个宇宙学的情况下，在黑暗的部门，这是特殊情况下的一般表达式的能量通量从真空到物质的相互作用。在第一种情况下，相互作用导致从不稳定的德西特相过渡到辐射主导的宇宙，以这种方式避免了初始奇点。在第二种情况下，相互作用引起了慢滚幂律暴胀。最后，第三种情况是晚期宇宙的和谐模型，真空项衰减为冷的暗物质。我们确定了这些形式的相互作用背后的物理，并表明它们可以被描述为特定类型的修改后的Chaubergin气体。
2014-04-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Tale of Two Couplings: Bayesian Selection in the Interacting Dark Sector
Universidade do Porto（波尔图大学）；Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto（米尼奥大学与波尔图大学物理中心）；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）；University of Cape Town（开普敦大学）
针对 ΛCDM 的 σ₈ 张力，研究第五元素与暗物质的共形和非共形耦合暗 sector 模型，发现纯共形耦合模型统计偏好更强，优于 ΛCDM 基线。
2026-08-05 astro-ph.CO gr-qc
Scalar models for the unification of the dark sector
我们回顾的困难，广义Chaubergin气体模型，以适应观测数据，由于背景和微扰测试之间的紧张关系。我们认为，这样的问题可以绕过一个自相互作用的标量场表示的模型。然而，这个建议似乎是成功的，只有当自相互作用的标量场有一个非规范的形式。后者可以在拉斯塔尔的引力理论中实现。
2012-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Interacting dark sector from intrinsic entropy couplings
University College London（伦敦大学学院）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
提出通过暗物质内禀熵与标量场暗能量耦合的新模型，利用相对论完美流体拉格朗日形式构建协变作用量，在保持背景宇宙学与ΛCDM一致的同时，产生尺度依赖的暗物质动量交换，影响结构增长，并与CMB观测兼容。
2026-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Dark Sector Interactions
暗能量（DE）和暗物质（DM）之间可能存在相互作用，适当的相互作用可以缓解符合问题。提出了几种唯象的相互作用形式，并与文献中的观测结果相吻合。本文利用观测数据（SNe、BAO、CMB和哈勃参数），以一种独立于具体相互作用形式的方式研究了可能的相互作用。我们将整个红移范围分成几个区间，并在每个区间中设置相互作用项$δ(z)$为常数。我们考虑了DE的状态方程$w_{de}$的四种参数化，发现$δ(z)$很可能穿过非相互作用（$δ=0$）并具有振荡形式。这表明，研究DE和DM之间的相互作用，应考虑更普遍的现象学形式的相互作用项。
2010-04-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Parametrized Post-Friedmann Framework for Interacting Dark Energy
暗能量可能直接与冷的暗物质相互作用。然而，在这种情况下，早期的大尺度不稳定性偶尔会发生，这可能是由于不正确的处理的压力扰动的暗能量作为一种非绝热流体。为了避免这种非物理的不稳定性，我们建立了一个新的框架来正确计算相互作用暗能量模型中的宇宙学扰动。受著名的参数化后Friedmann方法的启发，用大尺度下暗能量动量密度与其它组分动量密度之间的关系代替了暗能量压力扰动的条件.通过调和大尺度和小尺度上的扰动演化，可以完成扰动方程组。在此框架下，可以成功地避免大尺度不稳定性，并获得良好的密度和度量扰动。我们的测试结果表明，这个新的框架工作得很好，适用于所有的相互作用的暗能量模型。
2014-09-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Astronomical bounds on a cosmological model allowing a general interaction in the dark sector
本文讨论了在空间平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker模型中，无压尘埃和暗能量这两种正压暗流体之间的非引力相互作用。结果表明，对于与暗分量及其一阶导数的能量密度呈线性关系的相互作用，净能量密度由一个常系数二阶微分方程控制。以广义相互作用为特例，描述了三种类型暗能量状态方程的宇宙动力学，即相互作用精粹、相互作用真空能量密度和相互作用幻影.该模型已被限制使用标准的宇宙学探测器，超新星Ia型数据从联合光变曲线分析和观测哈勃参数数据。两个几何测试，宇宙学的研究和$Om$诊断已被调用，以确定本模型的行为相对于$Λ$ -冷暗物质模型。我们进一步讨论了相互作用的情况下，考虑到热力学的考虑。
2018-04-27 astro-ph.CO gr-qc
On phenomenological models of dark energy interacting with dark matter
暗物质和暗能量之间的相互作用通常通过对物质守恒方程的唯象修正来引入，而爱因斯坦方程保持不变。从一些一般的和基本的考虑，在这项工作中，它表明，在黑暗的部门耦合很可能会引入新的条款，也在引力动力学。具体来说，在宇宙学背景方程的大体积耗散压力，表征粘性效应，并能够抑制在小尺度结构的形成，应该出现从暗耦合。在微扰的水平上，本文提出的分析揭示了从现象学角度正确定义暗区相互作用的困难。
2015-09-15 astro-ph.CO gr-qc
A Periodically Interacting Dark Sector: Signatures and Constraints from CMB and Cosmic Expansion Data
Universidade Federal Fluminense（弗鲁米嫩塞联邦大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；McGill University（麦吉尔大学）
该研究提出一种描述超哈勃涨落反作用的周期相互作用暗 sector 宇宙学模型，用CMB等数据约束后，发现振荡相互作用振幅显著，但未优于ΛCDM模型。
2026-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints on parametrized interacting dark energy
我们重新考虑宇宙暗区中存在相互作用的宇宙动力学。通过无压冷暗物质（CDM）和暗能量（DE）能量密度之比的实函数$r$，引入了一类相互作用模型.的子类模型的比例$r$只取决于比例因子被证明是等同于统一的模型的黑暗部门，即模型的CDM和DE组件可以结合起来，以形成一个统一的暗流体。对于特定的选择的功能$f\left(r\right)$，我们恢复几个模型已经在文献中研究。我们分析了各种特殊情况下，这种类型的相互作用模型使用适当修改版本的类代码结合MontePython，以约束的参数空间的数据从超新星类型SNe Ia（JLA），哈勃常数$H_{0}$，宇宙计时器（CC），重子声振荡（BAO）和数据从普朗克卫星（普朗克TT）。我们的分析表明，即使来自晚期宇宙（$H_{0}$，SNe Ia和CC）的数据表明在暗扇区中存在相互作用，与早期宇宙（BAO和普朗克TT）相关的数据基本上限制了这种相互作用，特别是在背景动力学受到强烈影响的情况下。
2019-01-07 astro-ph.CO gr-qc
Self-interacting Vectorial Dark Matter in a SM-like Dark Sector
提出精确复制标准模型结构的 $SU(2)_D \times U(1)_D$ 暗规范–希格斯区，证明暗规范玻色子 ${\cal W}^{(p,m)}$ 可作为自相互作用矢量暗物质，并系统分析其约束与直接探测前景。
2023-12-17 astro-ph.CO hep-ph
Interacting dark sector with variable vacuum energy
我们研究了一个宇宙学的情况下，暗物质耦合到一个可变的真空能量，而重子和光子是两个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker时空解耦的组件。我们将$χ^{2}$方法应用到更新的哈勃观测数据中，用来约束宇宙学参数，并分析了辐射时代的暗能量。我们表明，我们的模型在$2σ$水平上满足$Ω_{x}(z\simeq 1100)<0.009$的严格界，因此它与最近的分析是一致的，包括来自普朗克调查，阿塔卡玛宇宙望远镜和南极望远镜的宇宙微波背景各向异性测量以及欧几里得和CMBPol实验可实现的未来约束，并且在大爆炸核合成时期在$2σ$水平上满足严格结合的$Ω_{x}(z\simeq 10^{10})<0.04$。
2013-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strongly interacting dark sectors in the early Universe and at the LHC through a simplified portal
我们研究了通过一般矢量介质耦合到标准模型粒子的一致强相互作用暗扇区的宇宙学和LHC现象。我们列出了宇宙学上可行的模型的要求，确定湮灭到暗矢量介子作为主导的暗物质冻结过程，并讨论了直接检测的界限。在大型强子对撞机上，模型预测了暗阵雨，这可能会产生半可见的喷流或位移的顶点。现有的搜索di-jet共振和丢失的能量主要探测参数区域，其中预期会发生快速衰变，尽管没有针对暗阵雨进行优化，但仍限制了我们的模型。我们还估计了专用分析半可见喷流的敏感性，并强调不同搜索策略的互补性。
2020-03-01 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on interacting dark energy models from Planck 2015 and redshift-space distortion data
我们研究了暗物质和暗能量之间的唯象相互作用，并利用最新的宇宙学数据，包括普朗克2015年的宇宙微波背景辐射各向异性、Ia型超新星、重子声学振荡、哈勃常数和红移空间畸变，对这些模型进行了约束。我们发现，在暗扇区的相互作用参数作为一个能量转移从暗物质到暗能量强烈抑制了整个更新的宇宙学数据。另一方面，暗扇区之间的相互作用与能量流从暗能量到暗物质被证明与现有的宇宙学观测更好地符合。需要暗扇区之间的这种耦合来缓解重合问题。
2017-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting dark energy: the role of microscopic feedback in the dark sector
假设暗物质粒子的质量与暗能量标量场耦合，研究了暗扇区中非最小耦合对暗物质粒子和暗能量经典动力学的影响.我们发现，只有当时空变化的暗能量标量场是足够光滑的特征长度尺度上的暗物质粒子，我们确定相关的约束依赖于暗物质粒子的质量和半径和耦合到暗能量标量场。我们进一步表明，使用场论数值模拟，违反这种约束的结果在一个微观反馈效应强烈影响暗物质粒子的动力学，与结构的形成和时空演化的暗能量状态方程的潜在影响。
2015-03-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-Interacting Dark Matter from a Non-Abelian Hidden Sector
有强有力的证据支持暗物质是自相互作用的，其横截面与质量之比为$σ/ m \sim 1\,\mathrm{cm^2/g} \sim 1\,\mathrm{barn/GeV}$。我们表明，可行的模型，暗物质与这个大的截面直接实现与非阿贝尔隐藏部门。在最简单的模型中，隐藏扇区是一个纯规范理论，而暗物质是由隐藏的胶球组成，其质量在$100\,\mathrm{MeV}$周围。或者，隐藏扇区可能是一个具有$\sim 10\,\mathrm{TeV}$胶子热遗迹的超对称纯规范理论。在这种情况下，暗物质主要由胶球组成，它们通过光胶球的交换而强烈地自相互作用。我们提出了一个统一的框架，实现这两种可能性在异常介导的超对称性破缺，其中，根据一些模型参数，暗物质可能是由隐藏的胶球，隐藏的胶球，或两者的混合物。这些模型提供了多组分暗物质的简单例子，对粒子物理学和宇宙学有着有趣的影响，并包括暗物质的次主导组分可能具有极强的自相互作用的情况，具有有趣的天体物理学后果。
2015-07-10 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on $Λ(t)$-cosmology with power law interacting dark sectors
受宇宙学常数和符合问题的启发，我们考虑了一个宇宙学模型，其中宇宙学常数$Λ_0$被一个允许随时间变化的宇宙学项$Λ(t)$所取代.更具体地说，我们认为，这个暗能量项与暗物质通过现象学衰变定律$\dotρ_Λ=-Qρ_Λ^{n}$相互作用。我们已经使用各种观测数据（SNeIa，GRB，CMB，BAO，OHD）对范围$n\in[0,10]$的模型进行了约束，强调了$n=3/2$的情况。这是唯一一个暗能量密度和物质能量密度之比$ρ_Λ/ρ_{m}$的后期值是恒定的情况，这可以为符合问题提供一个有趣的解释。我们得到了强限制的模型参数，但排除该区域的重合或宇宙学常数的问题显着改善。
2012-05-31 astro-ph.CO
Diurnal modulation due to self-interacting mirror and hidden sector dark matter
镜像和更通用的隐藏扇区暗物质模型可以同时解释DAMA，CoGeNT和CRESST暗物质信号与其他实验的零结果一致。这种类型的暗物质可以被地球和屏蔽探测器捕获，因为它是自相互作用的。这种效应将导致暗物质探测器的昼夜调制。我们估计这种影响的大小暗物质探测器在不同的位置。对于位于北半球的探测器，这种效应预计将在4月达到峰值，并且可以通过乐观的参数选择来检测。位于南半球的探测器的日变化预计要大得多。特别是，如果CoGeNT探测器被移动到例如阿根廷的Sierra Grande，那么$5 σ$暗物质的发现将可能在大约30天的操作中。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Supersymmetric Partially Interacting Dark Matter
在规范介导对称破缺的超对称性框架下，提出了一个部分相互作用暗物质（PIDM）模型。暗区原子是在暗区通过Affleck-Dine重子发生产生的，同时避免了Q球遗迹的产生。我们讨论了天体物理学的限制，这个模型和暗星系盘形成的可能性。此外，从旋转黑洞的喷流发射的背景下，这类模型进行了讨论。
2014-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Breaking parameter degeneracy in interacting dark energy models from observations
研究了具有时变暗能量状态方程的相互作用暗能量模型。我们研究了微扰形式的稳定性和暗扇区间耦合、含时暗能量状态方程和宇宙微波背景辐射中暗物质丰度之间的简并性。进一步讨论了利用最新观测数据进行全局拟合来打破这种简并性的可能途径，得到了对暗区间相互作用的严格约束。
2011-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-Interacting Dark Sectors in Supernovae Can Behave as a Relativistic Fluid
研究表明超新星中的毫荷粒子与暗光子暗扇区可形成相对论性流体和暗 QED 火球，并据此修正低能超新星与捕获区的能量约束。
2025-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter relic density in strongly interacting dark sectors with light vector mesons
Fermilab（费米国家加速器实验室）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；University of Graz（格拉茨大学）
研究在强相互作用暗区中，暗物质作为赝戈德斯通玻色子通过暗矢量介子参与的3π_D→π_Dρ_D湮灭过程主导其遗迹丰度，从而推迟退耦并提高暗物质质量标度以规避子弹星团约束。
2024-05-22 astro-ph.CO hep-ph
Cold and fuzzy dark sector
本文提出模糊暗区（FDS）作为相互作用的多组分暗物质候选，通过超轻阿贝尔-希格斯模型研究其宇宙学印记与星系晕多样性，并讨论了原初产生及标准模型通道。
2025-09-18 astro-ph.CO hep-ph
On structure formation from a small-scales-interacting dark sector
我们考虑一个暗物质和暗能量相互作用的宇宙学模型，它不影响背景宇宙学，只影响扰动的演化。这是通过引入一个以暗物质和暗能量的相对速度给出的耦合来实现的。这种相互作用的显著特点是主要出现在小尺度上，在这种情况下，特殊的速度可能变得很重要。我们面对的宇宙观测模型的预测，并找到一个潜在的缓解已知的紧张局势的密度扰动的振幅测量的低红移星系调查和普朗克数据。该模型还预测了在营业额的物质功率谱，这并不依赖于地平线在平等（固定的背景宇宙学，因此，不受扰动），完全是由于暗物质和暗能量之间的相互作用。重子和暗物质之间的特殊速度的偏差也被证明是这种类型的相互作用在暗区的一个独特的功能。
2019-08-20 astro-ph.CO
Cosmological phase transitions, gravitational waves and self-interacting dark matter in the singlet extension of MSSM
在单重态超场扩展的最小超对称标准模型（MSSM）中，当单重态扇区与MSSM扇区之间的耦合很小时，单重态扇区可以是具有超对称性的准暗扇区（SUSY）.我们研究了这一方案下的宇宙学现象，得到了以下结果：（i）在通过自相互作用单暗物质（SIDM）求解小宇宙尺度反常的参数空间中，一级相变（FOPT）很容易发生，但需要MeV以下的较轻暗物质;（ii）FOPT和SIDM给出的参数空间可以通过LISA、天琴和太极等近期工程的相变引力波（GW）探测部分覆盖。因此，最近发展的GW天文学可能是一个新的探测这样的超对称性的情况。
2022-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Lyman-$α$ forest constraints on interacting dark sectors
与$Λ$ CDM相比，Lyman- $α$森林是暗物质模型的一个有价值的探测器，其特征在于功率谱的尺度依赖抑制。在这项工作中，我们提出了一个新的估计的莱曼- $α$通量功率谱，不依赖于流体动力学模拟。我们的框架的特点是滋扰参数，封装的复杂的物理学的星系际介质和高度非线性的小尺度模式的敏感性。在验证了基于$Λ$ CDM的高分辨率流体动力学模拟的方法之后，我们从BOSS Lyman- $α$大尺度数据中导出了相互作用暗物质模型的保守约束，k<0.02（km/s）^（-1），在模型拟合中保留了相关的干扰参数。估计产生的下限上的质量的食人暗物质，其中冻结发生通过3至2湮灭，在兆电子伏的范围。此外，我们发现暗物质与暗辐射相互作用的模型，这已被认为是解决$H_0$和$σ_8$紧张局势，是兼容的BOSS莱曼- $α$数据。
2018-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Big Bang initial conditions and self-interacting hidden dark matter
本文研究了在隐藏扇区与可见扇区热耦合的暗物质模型中，大爆炸初始条件对暗物质自相互作用等可观测量的显著影响，并探讨了其更广泛的应用前景。
2024-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Interacting Dark Sector field theory with phantom crossing
Federal University of Paraíba（帕拉伊巴联邦大学）；Government of Paraíba（帕拉伊巴州政府）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of São Paulo（圣保罗大学）；Yangzhou University（扬州大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文提出一个基于场论的相互作用暗能量模型，能够自然地容纳暗能量方程状态近期跨越幻影分界线的双重跨越。模型中，费米子暗物质通过杨-米尔斯相互作用与由Born-Infeld动力学支配的超光速标量场耦合，幻影跨越出现在有效暗能量方程状态的层面，而底层标量场动力学仍为非幻影且有界。该模型与包括DESI（DR2）巡天的BAO数据、Planck 2018的宇宙微波背景距离先验数据以及最新Ia型超新星编目数据相结合，获得了不同数据组合下的稳健约束，并重构了最近的幻影分界线双重跨越。此外，在自然性假设下，该模型预计超轻费米子暗物质质量约为1.9×10⁻³ eV，暗示了暗物质领域新轻粒子的可能联系，并推动了未来利用宇宙扰动进行的测试。
2026-05-19 astro-ph.CO
Interacting dark sector from Horndeski theories and beyond: Mapping fields and fluids
本研究拓展了Horndeski引力下的暗能量-暗物质相互作用分析，提出含动能项依赖的两类耦合模型，建立了特定形式下的场-流体映射，发现纯动能相互作用可显著改变宇宙演化，且场-动能耦合会产生非零引力滑移参数和动量交换。
2024-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Standard Perturbation Theory for Interacting Dark Sector cosmologies I: Breakdown of Einstein de Sitter kernels
Universidade Federal da Bahia（巴伊亚联邦大学）；Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia（巴伊亚联邦教育、科学与技术学院）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
本文发展了不依赖爱因斯坦-德西特近似的一阶标准扰动理论框架，揭示了弱相互作用导致扰动核时间依赖性增强，从而破坏了传统ΛCDM分析中的爱因斯坦-德西特近似，对暗物质领域模型的非线性修正进行了系统性研究。
2026-03-12 astro-ph.CO
Interactions and Instabilities in Cosmology's Dark Sector
我考虑的是暗能量和暗物质之间的耦合。我描述了如何存在的绝热制度，其中的暗能量场瞬间跟踪其有效潜力的最小值，打开了大门的灾难性的不稳定性。这种{ \it绝热不稳定性}紧密地约束了广泛的一类相互作用的暗扇区模型。这次演讲是在DPF-2009会议上提出的，并将出现在会议记录中。
2009-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Phenomenology of Self-Interacting Dark Matter in a Matter-Dominated Universe
我们研究了自相互作用的暗物质（DM）在早期物质占主导地位的阶段。作为一个基准的情况下，我们考虑的DM由单线态标量粒子耦合到可见的标准模型（SM）部门通过希格斯门的模型。我们考虑的情况下，最初的DM丰度是由通常的热冻结或替代冻结机制，DM是从来没有在热平衡与SM部门。这是第一次，我们考虑到在确定DM丰度，让人想起强相互作用大质量粒子（SIMP）的情况下，隐藏的部门内的自相互作用的效果。在所有的情况下，DM的数密度可能会发生很大的变化相比，标准的辐射为主的情况下，具有重要的观测和实验的影响。
2019-01-19 astro-ph.CO hep-ph
Dark energy with the help of interacting dark sectors
本文分析了标量场与暗辐射或极轻暗物质相互作用产生瞬态加速膨胀的理论，证明简单模型能解释当前暗能量，并讨论了克服慢滚 quintessence 挑战的多场 quintessence 理论。
2024-07-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
