Dark Matter
Marco Cirelli, Alessandro Strumia, Jure Zupan
本文综述了暗物质的观测、实验和理论研究成果。
我们回顾了与暗物质相关的观测、实验和理论结果。
We review observational, experimental and theoretical results related to Dark Matter.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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New emission line at ~3.5 keV - observational status, connection with radiatively decaying dark matter and directions for future studies
[1402.2301，1402.4119]最近的工作，声称在某些星系团和附近仙女座星系的X射线谱中探测到能量约为3.5 keV的额外发射线，引起了天体物理和粒子物理界的极大兴趣。一些新的观测研究声称在各种宇宙物体的X射线光谱中检测到或未检测到额外的线。在这篇综述中，我总结了这些研究的现有结果，概述了额外的线可能的解释，包括有趣的连接与辐射衰减暗物质，并显示未来的方向可实现现有的和计划的X射线宇宙任务。
QCD-driven dark matter: AQNs formation and observational tests
本文提出QCD-AQN框架，探讨暗物质由夸克与反夸克物质密集聚集体构成，并结合观测约束与测试，统一解释暗物质与物质-反物质不对称性。
Observational Properties of Feebly Coupled Dark Matter
我们表明，解耦的隐藏部门可以有观测结果。作为一个有代表性的模型的例子，我们研究暗物质生产的希格斯门模型与一个真正的单线标量$s$耦合到标准模型希格斯通过$λ_{\rm hs}Φ^\daggerΦs^2$和演示如何结合的宇宙学等曲率扰动和天体物理学限制暗物质自相互作用的非观测意味着严格的边界上的标量自耦合$λ_{\rm s}s^4$的大小。例如，对于暗物质质量$m_{\rm s}=10$ MeV和宇宙暴胀过程中的哈勃尺度$H_*=10^{12}$ GeV，我们发现$10^{-4}\lesssim λ_{\rm s}\lesssim 0.2$。
Hidden Hot Dark Matter as Cold Dark Matter
我们发现，隐藏的热暗物质，隐藏的部门暗物质的相互作用，去耦时，它是相对论性的，是一个可行的暗物质候选人提供它从来没有在热平衡与粒子的标准模型。这种隐藏的热暗物质可能会重新加热到比可见宇宙更低的温度和数密度，因此，简单地用它的热丰度来解释宇宙中所有的暗物质，同时避开了结构形成对热暗物质的典型约束。我们发现质量范围从~3 keV到~10 TeV。虽然从未与标准模型平衡，但这类模型可能在物质功率谱中或通过与标准模型粒子的超弱相互作用具有独特的观测特征。
Review of Observational Evidence for Dark Matter in the Universe and in upcoming searches for Dark Stars
在过去的十年里，一个共识的图景已经出现，即宇宙的大约四分之一由暗物质组成。综述了暗物质存在的观测证据：星系自转曲线、弱透镜测量、星系团中的热气、原初核合成和微波背景实验。此外，一个新的研究路线的暗星，这表明，第一个恒星存在于宇宙中的动力是由暗物质加热，而不是通过融合：观察发现暗物质的可能性，以这种方式进行了讨论。
Observational constraints on dark matter scattering with electrons
我们提出了新的观测约束的弹性散射的暗物质与电子的暗物质质量之间的10千电子伏和1 TeV。我们考虑的情况下，动量转移截面的相对粒子速度的幂律依赖，与幂律指数$n \in \{-4,-2,0,2,4,6\}$。我们通过对结构形成的抑制来寻找暗物质散射的证据。从\textit{Planck} 2018数据中对宇宙微波背景温度、偏振和透镜各向异性的测量，以及从暗能量调查和泛星1号中对银河系卫星丰度的测量，都没有显示相互作用的证据。我们使用这些数据集来获得散射截面的上限，并将它们与直接检测实验中电子反冲数据的排除界限进行比较。我们的研究结果提供了最强的界限可用于暗物质-电子散射来自宇宙中的物质分布，延伸到亚MeV的暗物质质量，目前的直接检测实验失去灵敏度。
Observational approaches to understanding dark energy
阐明暗能量的本质是当今宇宙学最重要的挑战之一。在这篇评论中，我讨论了几个有前途的观测方法来了解暗能量，在美国的背景下的建议暗能量工作组和欧空局-ESO工作组的基本宇宙学。
Viscous Dark Energy and Mass-Varying Dark Matter in Lyra Manifold: Cosmological Dynamics and Observational Constraints
本文研究Lyra几何下含粘滞精质暗能量、与标量场相互作用的变质量暗物质的宇宙模型，通过动力学分析与MCMC观测约束验证其可解释宇宙加速与巧合问题。
Observational constraints on the oscillating dark energy cosmologies
在这项研究中，我们结合背景和增长率的数据，以研究的能力，两个振荡的暗能量参数化，以适应观测数据。利用似然法和MCMC方法，我们尝试探索后验空间，并对模型的自由参数施加约束。基于著名的赤池和贝叶斯信息准则的值，我们发现，在这项工作中考虑的振荡暗能量模型是不利的组合（背景+增长率）的数据。虽然利用膨胀数据我们不能拒绝振荡的暗能量模型，但综合分析提供了反对这些模型的有力证据。
Observational constraints on a holographic, interacting dark energy model
我们约束的相互作用，全息暗能量模型，首先提出了由我们中的两个在[1]，从超新星的观测数据，CMB位移，重子声学振荡，X射线，和哈勃率。并研究了该模型的增长函数。该模型拟合数据合理，但仍然是传统的$Λ$ CDM模型票价更好。然而，全息模型大大简化了符合问题，并显示出兼容性在$1σ$置信水平与老类星体APM 08279+5255的年龄。
Constraints on the mass and self-coupling of Ultra-Light Scalar Field Dark Matter using observational limits on galactic central mass
众所周知，超轻暗物质（ULDM），通常是质量为$m \sim 10^{-22}~{\rm eV}$的标量场，可以解决冷暗物质（CDM）范式的一些突出问题。这样的标量场可以具有不可忽略的自耦合$λ$。在这项工作中，使用已知的观测上限的量集中在一个星系中的暗物质，我们到达的观测约束的$λ- m$（自耦合$-$质量）参数空间。结果表明，ULDM的质量$m$的观测极限取决于自相互作用的强度和符号。我们证明，$m \sim 10^{-22}~{\rm eV}$，${\cal O}(10^{-96})$的自耦合值（对应于$a_s \sim 10^{-82}~{\rm m}$的散射长度）可以探测使用的限制暗物质质量在10个pc的中心的M87星系。我们的分析表明，如果超轻轴子（ULA）形成所有的暗物质，它的质量必须小于$\sim 6 \times 10^{-23}$ eV。
Interacting model of new agegraphic dark energy: observational constraints and age problem
许多暗能量模型都因为老类星体APM 08279+5255的红移$z=3.91$而未能通过宇宙年龄检验，$Λ$ CDM模型和全息暗能量模型也不例外。本文主要讨论了新年龄图暗能量（NADE）模型中的年龄问题。通过拟合Ia型超新星（SNIa）、重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景（CMB）等观测数据，确定了NADE模型中宇宙的年龄。我们发现，NADE模型也面临着老类星体APM 08279+5255所引起的年龄问题的挑战。为了克服这一困难，我们考虑了暗能量与暗物质之间可能的相互作用。我们证明了在当前观测条件下，这种类星体可以成功地容纳在相互作用新年龄暗能量（INADE）模型的$2σ$水平。
Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Observational Facilities to Study Dark Matter
我们提出了一个概述未来的观测设施，将大大提高我们的理解的基本性质的暗物质。这些设施涵盖一系列观测技术，包括光学/近红外成像和光谱学、宇宙微波背景测量、脉冲星计时、高红移中性氢21厘米观测以及引力波测量。这些设施是揭示暗物质性质的多管齐下的实验计划的关键组成部分，同时经常提供暗能量，中微子物理和膨胀的补充测量。
Observational constraints on dark energy with a fast varying equation of state
我们将观测约束模型与晚时间宇宙加速的基础上，一些参数化允许快速转换的状态方程的暗能量。除了Linder和Huterer模型中的暗能量状态方程$w$单调增长或减少的时间，我们提出了两个新的参数化，其中$w$有一个极值。利用Ia型超新星、宇宙微波背景辐射和重子声学振荡的观测数据，对这三种参数化进行了似然分析。虽然具有快速跃迁的瞬态宇宙加速模型可以产生比$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型更小的总卡方，但是当使用惩罚参数化中存在的额外自由度的赤池信息准则时，这些模型并不优于$Λ$ CDM。
Holographic Ricci dark energy: Current observational constraints, quintom feature, and the reconstruction of scalar-field dark energy
在这项工作中，我们考虑的宇宙学约束的全息里奇暗能量提出的高等。[Phys. Rev. D 79，043511（2009）]，利用现有的观测数据。全息Ricci暗能量的主要特征由模型中的正数值参数$α$决定。当$α<1/2$时，全息里奇暗能量将表现出类似五等分的行为;即，它的状态方程将跨越宇宙常数边界$w=-1$。参数$α$只能通过观察确定。因此，利用观测数据约束参数$α$，对于刻画暗能量的演化特征和预测宇宙的命运具有非常重要的意义。本文利用307颗Ia型超新星的Union样本、Wilkinson微波各向异性探测器5年观测给出的宇宙微波背景位移参数和Sloan数字巡天的重子声学振荡测量结果，导出了全息Ricci暗能量模型的约束条件。联合分析给出了最佳拟合结果（$σ$不确定度为1）：$α=0.359^{+0.024}_{-0.025}$和$Ω_{\rm m0}=0.318^{+0.026}_{-0.024}$。也就是说，根据观测，全息利玛窦暗能量呈现出五分之一的特征。最后，根据宇宙学约束的结果，我们讨论了基于全息Ricci真空能量的标量场暗能量重构问题。
Dark Energy: Observational Evidence and Theoretical Models
这本书阐明了暗能量问题的现状，并提出了作者的结果，他们在这一领域工作。介绍了暗能量存在的观测证据、参数约束的方法和结果、用标量场模拟暗能量、具有额外空间维的时空，特别是Kaluza-Klein模型、具有单一额外维的膜世界模型以及广义相对论中引力能的正定义问题，能量条件和在暗能量存在下违反它们的后果。这本专着是为科学专业人士，教育工作者和研究生，专门从事广义相对论，宇宙学，场论和粒子物理学。
Observational constraints on dark matter decaying via gravity portals
整体对称性可以保证暗物质粒子的稳定性。然而，暗物质（DM）和引力之间的非最小耦合会破坏DMps的全局对称性，从而导致它们的衰变。在标量单重态暗物质（ssDM）与引力非最小耦合的框架下，ssDM的对称性破缺到什么程度值得探讨。建议ssDM的衰变产物的总量不能超过当前的观测限制。沿着这些路线，从Fermi-LAT和AMS-02等卫星获得的数据可以限制ssDM的全局对称性破缺的强度。由于许多动机良好的DM候选人的质量可能是在GeV-TeV的范围内，我们确定一个合理的参数范围内的寿命在这个范围内。我们发现，当ssDM的质量在电弱标度（246 GeV）附近时，ssDM的3- $σ$寿命下限为$5.3\times10^{26}$ s.我们对ssDM在典型电弱标度附近的分析包含了所有质量范围内最丰富的衰变通道，因此对ssDM在重力影响下的行为的分析更加全面。
Can Holographic dark energy models fit the observational data?
本文研究了基于当前哈勃视界尺度定义的慢时变模型参数的全息暗能量模型。基于未来事件视界、Ricci尺度和Granda-Oliveros红外截止值定义的三种流行的全息暗能量模型的研究表明，这些模型不能拟合观测数据[1]，而在这项工作中，我们表明，基于当前哈勃半径定义的具有时变模型参数的全息暗能量模型更受观测青睐。使用标准的$χ^2$最小化的背景下的马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们比较了全息暗能量模型的能力与时变的$c^2$参数构建在当前的哈勃长度尺度对不同的观测数据集，即膨胀数据，增长率数据和膨胀+增长率数据分别。基于赤池和贝叶斯信息准则的值，我们发现，这些类型的全息暗能量模型是很好地拟合的膨胀和增长率的观测等于$Λ$ CDM宇宙学。我们还把宇宙学参数的约束，并表明从早期减速到当前的加速膨胀的过渡时期计算全息暗能量模型与时变模型参数定义的哈勃长度是一致的观测。
Observational Constraints on Teleparallel Dark Energy
我们使用Ia型超新星（SNIa），重子声学振荡（BAO）和宇宙微波背景（CMB）的观测数据来约束最近提出的远程平行暗能量的情况下，远程平行相当于广义相对论的基础上，其中之一添加了一个典型的标量场，也允许与重力的非最小耦合。使用幂律，指数和反双曲余弦势ansatzes，我们表明，该方案是与观测兼容。特别是，数据有利于一个非最小的耦合，虽然标量场是规范的模型可以描述的quintessence和幻影制度。
Interacting Dark Energy and Dark Matter: observational Constraints from Cosmological Parameters
在暗能量和暗物质的相互作用全息模型上施加了几个观测约束。首先，我们使用今天的年龄参数，如WMAP结果所示。随后，我们解释了为什么像最近观察到的那样，在宇宙的早期阶段可以观察到一个古老的类星体。我们讨论了这个问题的年龄参数的演变，以及在结构的形成。最后，我们给出了一个详细的讨论所观察到的CMB低$\ell$抑制隐含的约束。结果表明，相互作用全息模型是鲁棒的，并在合理的范围内预测了暗能量和暗物质的非零相互作用。
Dark matter: experimental and observational status
这篇简短的评论涵盖了在对撞机实验中寻找暗物质的最新结果，以及来自直接和间接探测天文台的结果。它侧重于通用搜索暗物质签名在大型强子对撞机，例如单X射线，dijets等最近观察到的天体物理信号，可能提供线索的暗物质也进行了讨论。
Observational Evidence for Extra Dimensions from Dark Matter
最近对暗物质系统的天文观测，被认为可能为自相互作用的冷暗物质提供了支持，可能为超弦情景预测的额外维度提供证据。我们发现，所需的暗物质自相互作用的性质，正是一个世界的结果与3个大的额外维度的大小为1纳米，其中重力遵循r^{-5}定律在尺度低于1纳米。根据对各种暗物质系统的截面测量，我们还将暗物质粒子的质量限定为m_x ~ 3*10^{-16}质子质量，这与轴子的质量一致。
Electroweak Axion as the Fuzzy Dark Matter -- A Proposal for the Mixed Fuzzy and Cold Dark Matters
电弱轴子与质量为$m\simeq 10^{-20}$ -- $10^{-19}\,{\rm eV}$的模糊暗物质相同。该模型预测了暗物质的两种成分，一种是超轻物质，另一种是类似WIMP的物质。预言了模糊暗物质与光子之间的Chern-Simons型相互作用和质子的$B+L$破缺衰变。
Higgs Portal Dark Matter Freeze-in at Stronger Coupling: Observational Benchmarks
本文研究低温下希格斯门户暗物质的冻结产生机制，指出标准模型热浴温度可能从未高到抑制热发射，从而允许显著耦合，并在自旋0、1/2和1的暗物质框架中划定了可被直接探测实验和LHC不可见希格斯衰变搜索检验的参数空间。
Study of potential self-annihilation signal from dark matter particles in some prospective astrophysical dark matter sources
随着人们对间接探测暗物质特征的兴趣日益浓厚，本文旨在研究暗物质候选者的自湮灭信号。探测暗物质信号的方法有两方面，一方面，我们探测由暗物质粒子产生的伽马射线。另一方面，我们专注于互补的无线电特性。
Observational constraints on the cosmological expansion rate and spatial curvature
过去几十年的观测表明，宇宙的膨胀正在加速。在宇宙学的标准模型中，这种加速膨胀被归因于以宇宙学常数形式存在的暗能量。然而，我们可以想象，暗能量呈现出温和的动力学（因此它的能量密度随时间而变化，而不是具有一个恒定的值），或者宇宙的加速膨胀是由暗能量以外的某种机制引起的。在这项工作中，我将调查这两种可能性，通过使用观测数据的动态暗能量以及宇宙学模型没有暗能量的简单模型的参数的约束。我发现，这些数据有利于标准模型，而留下一些空间的动态暗能量。标准模型还认为宇宙在大的空间尺度上是平坦的。用于测试暗能量动力学的相同观测数据可以用来约束宇宙的大尺度曲率，这些数据通常有利于空间平坦性，在某些数据组合中对空间曲率有一定的偏好。
Observational evidence for self-interacting cold dark matter
由弱相互作用粒子组成的冷暗物质的宇宙学模型预测，与实际观测相比，星系和星系团中心的核心过于密集，本星系群内的晕数量过多。我们提出，如果冷暗物质粒子是自相互作用的大散射截面，但可以忽略不计的湮灭或耗散的冲突可以得到解决。在这种情况下，天文观测可能使我们能够研究暗物质在实验室中无法获得的特性
Matching current observational constraints with nonminimally coupled dark energy
本文提出非最小耦合标量场暗能量模型，通过允许稳定的幻影穿越行为，在拟合当前宇宙膨胀速率数据上优于ΛCDM及其他最小耦合模型，但信息论准则显示证据尚不充分。
Observational constraints on supermassive dark stars
由于核心中暗物质湮灭的影响，第一批恒星中的一些可能比标准恒星模型所显示的温度更低，质量更大。最近有人认为，这样的天体可能达到10^4- 10^7太阳质量的范围，而且这样的超大质量暗星应该在即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜的范围内。尽管这一提议在理论上存在困难，但我们在这里认为，其中一些物体也应该很容易用哈勃太空望远镜和地面8- 10米级望远镜探测到。现有的调查数据已经对z~10处的10^7个太阳质量的暗星进行了严格的限制。我们表明，这样的对象必须是非常罕见的或短暂的，以避免检测。
Dark Strings
最近的天体物理观测激发了暗物质领域的新理论模型。一类这样的模型预测GeV尺度的宇宙弦的存在，通过Aharonov-Bohm与带电粒子的相互作用与标准模型部门进行通信。我们讨论这些“暗弦”的宇宙学，并调查可能的观测签名。更复杂的暗扇区模型被认为包含混合拓扑缺陷，也可能有观测签名。
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式，在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现，目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现，对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
Exploring extra dimensions through observational tests of dark energy and varying Newton's constant
我们最近提出了一系列的暗能量定理，这些定理限制了暗能量的状态方程（$\wdark$）、牛顿常数的时变（$\dot G$）以及额外维度理论中能量条件的违反。在本文中，我们将探讨如何当前和未来的测量$\wdark$和$\dot G$可以被用来放置严格的限制在大类的这些理论（包括一些最好的动机的例子）独立的额外维度的大小。作为一个例子，我们表明，模型与保形Ricci平坦的度量服从零能量条件（一个共同的ananastomic卡鲁扎-克莱因和字符串结构）是高度约束的电流ata，并可能完全排除未来的暗能量和脉冲星观测。
Observational constraints and diagnostics for time-dependent dark energy models
本文利用Ia型超新星（SNe Ia）、重子声学振荡（BAO）、哈勃参数（OHD）观测数据以及最近的事件GW 150914的单点数据，对四种含时暗能量（TDDE）模型进行了约束.随后，采用模型参数的最佳拟合值，应用初始状态发现器、状态发现器层次、物质扰动增长率和$Om(z)$诊断来区分TDDE情景和$Λ$ CDM情景.我们发现，在当前时期，所有的TDDE模型和$Λ$ CDM模型都可以通过状态发现器层次而不是原始状态发现器、物质扰动增长率和$Om(z)$诊断得到更好的区分，特别是在$\{S_3^{(1)},S_4^{(1)}\}$、$\{S_3^{(2)},S_4^{(2)}\}$、$\{S_5^{(1)},S_5^{(2)}\}$和$\{S_4^{(2)},S_5^{(2)}\}$平面上.
Observational Constraints on Axion(s) Dark Energy with a Cosmological Constant
本研究提出含振荡轴子势与宇宙学常数的暗能量模型，经观测数据验证，亚普朗克衰变常数可行，且优于ΛCDM，并抑制星系团计数。
Observational Constraints on Dynamical Dark Energy Models
本文回顾了动力学暗能量模型（$ϕ$CDM）的观测约束最新进展，指出尽管近期观测数据组合更倾向于空间平坦的$Λ$CDM模型，但一大类$ϕ$CDM模型仍未被排除。
Dark sector unifications: dark matter-phantom energy, dark matter -- constant $w$ dark energy, dark matter-dark energy-dark matter
本文提出了一种新的方法，统一的暗物质和暗能量的宇宙流体。介绍了一个模型，其中宇宙流体声速平方被定义为状态方程（EoS）参数的函数。它示出了如何对数的一部分，这个函数的结果在动力学制度以前没有观察到的宇宙流体模型。结果表明，在一个特定的动力学制度的模型表现为统一的暗物质和幻影暗能量。此外，它表明，该模型可以描述暗物质-暗能量统一，其中暗能量渐近行为的暗能量与一个常数EoS参数大于-1。在特定的参数范围内，统一流体模型也再现了类似于$Λ$ CDM模型的全局扩展，其中流体声速对于小的标度因子值为零，并且对于大的标度因子值为小的，甚至为零。最后，它显示了如何该模型可能有助于描述宇宙流体暗物质-暗能量-暗物质统一。得到了产生这种瞬态暗能量行为的模型参数的物理约束。
Comparison of dark energy models: A perspective from the latest observational data
本文在宇宙平坦假设下，利用最新的观测数据，包括Ia型超新星的组成汇编、斯隆数字巡天的重子声学振荡测量、威尔金森微波各向异性探测器7年观测给出的宇宙微波背景测量以及哈勃空间望远镜的$H_0$测定，对几种流行的暗能量模型进行了比较.模型比较统计，如贝叶斯和赤池信息标准，以评估模型的价值。这些统计数据有利于模型，提供了一个很好的拟合与较少的参数。在此基础上，我们发现，目前的数据仍然倾向于只具有一个自由参数的最简单的宇宙学常数模型。对于其他动力学暗能量模型，我们发现其中一些，如$α$暗能量，常数$w$，广义Chaobergin气体，Chevalliear-Polarski-Linder参数化，和全息暗能量模型，可以提供良好的拟合到当前的数据，其中三个，即Ricci暗能量，年龄暗能量，和Dvali-Gabadadze-Porrati模型，显然是不赞成的数据。
Assessing observational constraints on dark energy
本文研究了暗能量方程状态的观测约束，指出传统w0-wa参数化存在误导性，揭示了简单 quintessence 模型在 NEC 条件下对当前暗能量方程状态的预测差异。
Observational constraint on axion dark matter with gravitational waves
宇宙中的大多数物质都是不可见和未知的，这就是所谓的暗物质。暗物质的一个候选者是轴子，它是一种超轻粒子，被激发来解决CP问题。轴子在星系晕中形成云，放大并延迟在云中传播的部分引力波。银河系被暗物质晕所包围，暗物质晕是由许多轴子斑块组成的。因此，在致密双星合并的引力波信号被报道之后，特征次级引力波总是被期待的。本文导出了次级引力波的实际振幅。然后我们用一种优化的方法寻找具有特征时延和持续时间的引力波。我们没有发现明显的信号。假设轴子是暗物质的主要成分，我们得到了质量范围[ $1.7 \times 10^{-13}, 8.5 \times 10^{-12}$ ] $\mathrm{eV}$的轴子与宇称违反引力扇区的耦合约束，它最多比重力探测器B的强$\sim 10$倍.
Constraints on the unified dark energy-dark matter model from latest observational data
本文利用182颗Ia型超新星（Sne Ia）的最新观测资料、ESSENCE Sne Ia型超新星资料、$z=0.35$与$z=1089$的距离比（退耦红移）、CMB位移参数和哈勃参数资料，对广义Chaubergin气体（GCG）进行了研究。我们的研究结果排除了标准的Chaubergin气体模型（$α=1$）在99.7%的置信水平，但允许$λCDM$模型（$α=0$）在68.3%的置信水平。在95.4%的置信水平下，我们获得了$w=-0.74_{-0.09}^{+0.10}$和$α=-0.14_{-0.19}^{+0.30}$。此外，我们发现从减速到加速的相变发生在红移$z_{q=0}\sim 0.78-0.89$在$1σ$的置信水平的GCG模型。
The Case for Axion Dark Matter
暗物质轴子形成再热的玻色-爱因斯坦凝聚体。这提供了一个机会，从观测的角度来区分轴子和其他形式的暗物质。我表明，如果暗物质是轴子，潮汐扭矩理论预测的孤立盘星系，如银河系的晕的相空间分布的特定结构。这种相空间结构正是焦散环模型的相空间结构，而焦散环模型的相空间结构在早期已经得到了观测的支持。其他的暗物质候选者预测了星系晕的不同相空间结构。
A New Direction in Dark-Matter Complementarity: Dark-Matter Decay as a Complementary Probe of Multi-Component Dark Sectors
在暗物质的单组分理论中，暗物质产生、湮灭和散射的$2\to 2$振幅可以通过各种交叉对称性相互关联。这些交叉关系是著名的互补性的核心，而互补性是现有不同暗物质搜索技术和策略的基础。相比之下，在暗物质的多组分理论中，可能有许多不同质量的不同暗物质组分。这就为暗物质的互补性开辟了一个新的“对角线”方向：暗物质从较重的成分衰变到较轻的暗物质成分的可能性。在这项工作中，我们讨论了这个新的方向可能与其他相关，并表明，增强互补性出现可以是一个重要的成分，在探测和约束参数空间的这种模型。
Observational challenges to holographic and Ricci dark energy paradigms: Insights from ACT DR6 and DESI DR2
本研究通过ACT DR6和DESI DR2数据发现，HDE和RDE模型在早期和晚期宇宙约束上存在根本矛盾，且RDE模型无法解释宇宙演化，最终排除了这两种模型。
Dark energy: investigation and modeling
不断积累的观测数据继续证实，今天大约70%的能量密度是由暗能量组成的，暗能量是宇宙加速膨胀的原因。我们提出了最近的观测限制暗能量的Ia型超新星，宇宙微波背景，和重子声学振荡。我们回顾了一些理论的方法，迄今已被采用来解释暗能量的起源。这包括宇宙学常数、修正的物质模型（如精粹、k-本质、耦合暗能量、暗能量和暗物质的统一模型）、修正的引力模型（如f（R）引力、标量张量理论、膜世界）和非均匀模型。我们还讨论了对这些模型的观测和实验限制，并澄清了哪些模型在当前的观测中是有利的或被排除的。
Modified Dark Matter: Relating Dark Energy, Dark Matter and Baryonic Matter
修正的暗物质（MDM）是受引力热力学启发而提出的暗物质的唯象模型。对于一个正宇宙学常数（$Λ$）的加速宇宙，这种唯象的考虑导致了与$Λ$相关的临界加速参数的出现。这种临界加速度是MDM的一种有效的唯象表现，在星系自转曲线中的暗物质和重子物质之间的相关性中可以发现。由此产生的MDM质量配置文件，这是敏感的$Λ$，与观测数据在银河系和集群尺度是一致的。特别是，相同的临界加速度出现在银河系和集群数据拟合的基础上MDM。此外，使用一些强大的定性参数，MDM似乎在宇宙尺度上工作得很好，即使定量研究仍然缺乏。最后，我们评论修改后的暗物质，这可能会导致新的非粒子唯象学，并可能解释为什么，到目前为止，暗物质检测实验未能检测到暗物质粒子的量子的某些非局部方面。
On the Degeneracy Inherent in Observational Determination of the Dark Energy Equation of State
使用一个特定的宇宙膨胀率模型作为尺度因子的函数，它表明，暗能量的状态方程不能确定唯一的红移观测$z\lesssim{\rm a few}$，除非宇宙的质量密度的非相对论性粒子，$Ω_M$的分数，不知何故可以独立地找到。采用唯象模型讨论了大尺度结构形成和宇宙微波背景峰位置的附加约束在打破暗能量模型简并性方面的作用。
The local dark matter distribution in self-interacting dark matter halos
在EAGLE流体动力学模拟中，我们研究了类银河系中暗物质自相互作用对局域暗物质分布的影响。这些模拟是用两种不同的自相互作用暗物质模型进行的，一种是恒定的，另一种是速度依赖的自相互作用截面。我们发现，在有暗物质自相互作用和重子的模拟中，类银河晕的局部暗物质速度分布与在有重子的无碰撞暗物质模拟中得到的结果基本相似.在这两种情况下，当地的暗物质的速度分布符合最佳拟合麦克斯韦分布。在有或没有暗物质自相互作用的模拟中包括重子增加了局部暗物质密度，并将暗物质速度分布向更高的速度移动。为了研究直接检测的影响，我们计算直接从模拟得到的暗物质晕积分，并将其与最佳拟合麦克斯韦速度分布得到的积分进行比较。我们发现，麦克斯韦分布提供了一个很好的适合大多数晕的晕积分，没有任何显着的差异，不同的暗物质自相互作用模型的结果。
Charged neutron stars and observational tests of a dark force weaker than gravity
本文讨论了利用引力波在暗区探测不间断U（1）规范相互作用的可能性。在暗力作用下带电的暗区态可以给天体带来宏观电荷。然而，如果引力具有相当大的强度，那么引力约束恒星的要求将这种电荷限制在可以忽略的值。只有在暗力弱于引力的情况下，引力测试才是可能的。通过求解Einstein-Maxwell场方程，我们详细研究了中子星暗电荷产生和分离的显式模型。带电状态起源于中子衰变到三个暗费米子内的恒星，我们表明，在这个模型中的状态方程是一致的限制中子星的质量和潮汐变形。我们发现，虽然暗力可以在双星合并中观察到（即使精度有限，也使它们成为最佳的观测测试），但它在双星合并中被德拜屏蔽了（存在更精确的数据）。在实验检测的不确定度水平上，对双星系统内旋相的辐射进行了修正，并对暗力进行了测试。该测试涵盖了一个地区，目前的限制从牛顿平方反比定律的偏差来自地球物理和激光测距观测。
Observational constraints on interactions between dark energy and dark matter with momentum and energy transfers
本研究针对含动量与能量交换的暗能量-暗物质耦合模型，利用多组观测数据约束耦合参数，发现动量交换存在观测信号且能量转移耦合概率峰值为负，为解决宇宙学张力问题提供了可能。
Searching for the Dark Force with 21-cm Spectrum in Light of EDGES
EDGES协作组织最近宣布探测到21厘米光谱，其吸收剖面以$78$兆赫为中心，其深度比标准宇宙学范式预期的深度更深。为了丰富的加热过程中的重子由于散射与暗物质在黑暗时代，我们在这封信中探讨的可能性之间的额外的热传递的黑暗部门的组成和他们的观测签名的21厘米宇宙光谱。通过参数化暗宇宙的相互作用模型，我们发现暗物质的观测约束可以稍微放松，但与通常预测的弱相互作用大质量粒子的参数空间的差异仍然存在。我们的分析还表明，暗成分之间的相互作用可能会留下观测签名的21厘米光谱在黑暗时代，因此将成为在即将到来的21厘米宇宙学检测。
Observational constraints on decaying vacuum dark energy model
将暗能量视为变化真空的衰减真空模型（DV），近年来得到了很好的研究。真空能量随后期哈勃参数$ρ_Λ(t) \propto H(t)$线性衰减，并产生额外的物质成分。我们利用最近的超新星、伽马射线暴、重子声学振荡、宇宙微波背景、哈勃速率和星系团中的x射线等观测数据对DV模型的参数进行了约束。发现DV模型中的物质密度对比度$Ω_m$的最佳拟合值远大于$Λ$ CDM模型中的最佳拟合值。我们给出了$Ω_m-h$平面上的置信度轮廓，直到$3σ$置信水平。此外，还分别给出了$Ω_m$和$h$的归一化似然。%
Reconstructing generalized ghost condensate model with dynamical dark energy parametrizations and observational datasets
对高红移超新星的观测表明，宇宙在现阶段正在加速，我们将这种宇宙加速的原因称为"暗能量“。特别是，对Ia型超新星（SNIa）、宇宙大尺度结构（LSS）和宇宙微波背景辐射（CMB）各向异性的分析表明，在最近的演化阶段，暗能量的状态方程参数有可能越过宇宙常数边界（$w=-1$）。已经提出了“五元组”模型来描述这种暗能量的$w=-1$交叉行为。作为暗能量的单实标量场模型，广义鬼凝聚模型为我们提供了一个实现五元组行为的成功机制。本文根据动力学暗能量的三种参数化形式，利用最新观测数据的最佳拟合结果，重建了广义鬼凝聚模型。
Dark Baryons in Galactic Halos
众所周知，大多数重子在观测上是无法计算的。此外，最近的某些发展表明，暗重子大部分被锁在星系晕中--无论如何，星系晕主要由非重子暗物质组成--其中相当大的一部分由气体云组成。虽然可以设想星系中的重子暗物质的各种先验形式，但观测限制排除了大多数可能性，只剩下棕矮星和主要由H_2组成的冷气体云作为唯一可行的候选者。因此，我们很自然地认为星系中的重子暗物质是由棕矮星和冷H_2云组成的暗星系团构成的。我们讨论了一个现实的黑暗团簇形成机制。我们还讨论了各种分歧的黑暗集群的情况下，特别注意其观测的影响。
Observational Constraints on the Dark Energy with a Quadratic Equation of State
本文提出一种具有二次状态方程的晚期有效暗能量模型，利用CMB、SNe、BAO和H0先验等数据约束参数，并与ΛCDM模型比较，验证其动力学行为及观测一致性。
Non-Baryonic Dark Matter - Observational Evidence and Detection Methods
综述了宇宙中存在暗物质的证据。一个总的图景出现了，重子和非重子暗物质都需要解释当前的观测结果。特别是，大量的观测信息表明存在非重子成分，它贡献了使宇宙在大尺度上几何平坦所需的临界质量密度的20%到40%。此外，最近的观测表明，真空能量（或宇宙学常数）的贡献更大。在理论上，轴子、超对称粒子和不太重要的大质量中微子都是非重子暗物质的理想候选粒子。每一个的理论基础和实验情况进行了审查。详细描述了检测超对称暗物质的直接和间接方法。目前的实验刚刚达到发现或排除其中一些候选人所需的灵敏度，并计划在未来几年内进行重大改进。
Unified description of dark energy and dark matter in mimetic matter model
宇宙学中暗物质和暗能量的存在被各种观测所暗示，然而，它们仍然不清楚，因为它们还没有被直接探测到。本文提出了一个暗能量和暗物质的统一模型，该模型可以解释宇宙在暴胀时代以后的演化历史、物质密度差增长率函数的时间演化、螺旋星系的平坦自转曲线以及太阳系的引力实验。
Dense Matter in Compact Stars: Theoretical Developments and Observational Constraints
本文综述了致密物质及其与致密星相关的相结构研究的理论进展。紧凑型恒星的观测数据，可以约束致密物质的属性，提出了批判性和解释。
Observational Constraints on Nfields Phantom Power-Law
本文研究了多个标量场共同作用的解析行为，其中，n是第i个标量场。此外，我们通过对模型参数施加一定的约束来评估其参数值，然后将这些值与CMB，BAO和H 0的观测数据中的当前观测数据进行比较。通过我们的计算结果，我们深刻地观察到在大撕裂处暗能量的物态方程参数总是随着压强和暗能量密度的发散而有限。
Observational and Theoretical Constraints on Singular Dark Matter Halos
星系晕或星系团晕周围的暗物质的分布通常被假定为近似等温的，具有非零的核心半径，预计其大小与可见物质分布的大小相当。最近，有人提出，暗物质晕可能是奇异的，在这个意义上，暗物质密度$ρ$可以单调增加半径$r$下降到一个非常小的距离从星系或星系团的中心。这种暗物质密度的中央尖点可能会导致来自WIMP暗物质湮灭的高通量伽马射线。在这里，我们分析了两种可能性，已在文献中讨论过，$ρ\propto r^{-n}$与$n \approx 1\ {\rm or}\ 2$，并指出，这样的密度配置文件被排除在星系团尺度上的重力透镜分析和小尺度上的气体丰富，晕为主的矮螺旋的旋转曲线。我们还指出，如果螺旋星系形成的气体落入内暗物质晕，因为他们预计在任何层次聚类模型，这样的配置文件几乎总是导致下降的旋转曲线后，与观测相反。
Exploring the mirror matter interpretation of the DAMA experiment: Has the dark matter problem been solved?
DAMA周年调制信号与微分能谱之间的自洽性是对暗物质候选者的一个重要检验，镜像物质型暗物质通过了这一检验，而其他暗物质候选者，包括标准暗物质，则通过了这一检验（自旋无关）WIMP和微型带电粒子暗物质，我们认为，镜像物质型暗物质的独特性质似乎正是完全解释这些数据所需要的，这表明暗物质问题终于得到了解决。
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