Interacting viscous matter with a dark energy fluid
本文研究了一个由暗能量流体和粘性物质流体相互作用组成的宇宙模型。物质组分代表重子和暗物质,它通过体积粘度考虑到物质流体由于宇宙加速膨胀而经历的不可逆过程。假定体粘滞系数与哈勃参数成正比。模型中还考虑了辐射分量。该模型利用Ia型超新星观测、CMB位移参数、BAO声峰和哈勃膨胀率来约束暗能量正压指数和体粘滞系数。据发现,体积粘度被约束到可以忽略不计(零附近)的观测和正压指数的暗能量是负的,接近于零,也表明幻影能量。
2012-08-14 astro-ph.CO gr-qc
Particle Acceleration and the Formation of Relativistic Outflows in Viscous Accretion Disks with Shocks
在这封信中,我们提出了一个新的自洽理论生产的相对论性流出观察到的射电响亮的黑洞候选者和活动星系的粒子加速的结果,在热,粘性的吸积盘包含站立,离心支撑的等温冲击。这是第一个工作,以获得这样的磁盘的结构,一个相对较大的值的Shakura-Sunyaev粘度参数($α=0.1$),并考虑的影响,在粘性磁盘的相对论粒子的加速冲击。在我们的方法中,流体动力学和粒子加速度耦合和解决方案获得自洽的基础上严格的数学方法。我们发现,在激波附近的粒子加速可以提供足够的能量来驱动观测到的M87中的相对论性喷流。
2009-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Bulk viscous cosmology: unified dark matter
引入体粘滞系数来模拟统一的暗物质。粘性统一模型假设宇宙中充满了具有体积粘性的单一流体。我们回顾了粘性宇宙学的一般框架。哈勃参数与体粘滞系数有直接关系。对于体粘滞系数的具体形式,可以得到与红移有标度关系的哈勃参数。我们讨论了两个粘性模型和宇宙学的演变,他们导致。使用SNe Ia数据,可以拟合粘度模型。我们在这里简要回顾一下拟合方法。
2010-12-14 astro-ph.CO
Non-singular modified gravity unifying inflation with late-time acceleration and universality of viscous ratio bound in F(R) theory
综述了四维F(R)-引力的基本宇宙学性质,包括FRW运动方程及其加速解、广义流体和标量-张量表示。给出了宇宙学重建方程,讨论了宇宙学解稳定的条件。综述了暴胀与暗能量时代统一的现实F(R)模型。研究了通过引入R^2项来避免有限时间未来奇点的问题。提出了统一早期暴胀和晚期加速的新的现实非奇异F(R)-引力。在这样的模型中,暴胀时代的退出可能是由引力情景引起的。证明了五维F(R)-引力作为非微扰的弦有效作用量导致了粘性束缚比的普适关系。
2010-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Generalized Chaplygin Gas as a Unified Dark Fluid: Including Perturbation of Bulk Viscosity
在本文中,我们继续我们以前的工作,研究粘性广义Chaubergin气体(VGCG)作为一个统一的暗流体,但包括体粘度扰动。利用SNLS 3、BAO、HST和最近公布的Planck宇宙观测数据,通过Markov Chain Monte Carlo方法分别得到了体粘滞系数在$1, 2, 3σ$区域的约束:$ζ_0=0.0000138_{- 0.0000105- 0.0000138- 0.0000138}^{+ 0.00000614+ 0.0000145+ 0.0000212}$.结果表明,在考虑体粘滞系数扰动的情况下,目前的宇宙观测倾向于较小的体粘滞系数。
2014-04-02 astro-ph.CO
Warm inflation with bulk viscous pressure for different solutions of an anisotropic universe
我们研究了一个由Bianchi I度规描述的各向异性宇宙的不同膨胀的暖暴胀模型。宇宙充满了标量场或暴胀子、辐射和体粘滞压力。在体粘滞系数$ξ$和耗散系数$Γ$分别为常参数和变参数的两种不同情况下,对该宇宙的不同解进行了暴胀分析.我们将所得结果与最近的观测结果进行了比较,以发现观测对模型参数空间的约束。此外,我们试图提出一个更好的判断所考虑的模型通过计算的非线性参数$f_{NL}$描述的非高斯属性的模型。此外,我们还从弱引力猜想出发,考虑沼泽地准则,研究了具有粘性压力的暖暴胀模型。
2022-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stability analysis for the background equations for inflation with dissipation and in a viscous radiation bath
体粘滞的影响进行检查的膨胀动力学中的耗散和热化。对包含暴胀子耗散和辐射体粘性效应的背景暴胀子演化方程进行了完整的稳定性分析。分析了三种有代表性的粘性不可逆热力学方法:Eckart非因果理论,Israel-Stewart的线性因果理论和最近的非线性因果粘性理论。结果发现,因果理论允许更大的体积粘度之前遇到的不稳定性相比,noncausative Eckart理论。它也表明,因果理论往往会抑制由于体积粘性压力的辐射产生,因为这些理论中隐含的松弛效应的存在。将量子场论导出的体粘滞系数应用于温膨胀模型的建立,分析了体粘滞系数对温膨胀持续时间的影响。体压的处理也将与冷膨胀动力学中膨胀后的再加热阶段和辐射主导的区域有关,尽管在这两个领域的工作做得很少,但本文中开发的方法可以扩展到适用于这些其他问题。
2012-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Viscous Dark Energy and Phantom Field in An Anisotropic Universe
本文研究了各向异性Bianchi I型时空中粘性和非粘性暗能量状态方程参数的一般形式。我们发现,体积粘度的存在导致$ω^{de}$从quintessence过渡到幻影,但幻影状态是一个不稳定的状态(如预期的)和EoS的DE倾向于$-1$在晚些时候。然后我们给出了粘性暗能量的幻影描述,并重建了幻影标量场的势。研究发现,体积粘度将宇宙推向更暗的区域。我们还表明,在晚些时候,$q\sim-Ω^{de}$。
2014-01-16 astro-ph.CO gr-qc
Bulk Viscous Matter-dominated Universes: Asymptotic Properties
通过综合使用Ia型超新星和H(z)数据检验,以及通过使用动力学系统工具对等效相空间中的渐近性质的研究,我们证明了体粘滞物质主导的场景不是一个很好的模型来解释公认的宇宙学范式,至少,在本文考虑的体粘滞参数化下。反对这种情况下的主要反对意见是没有常规辐射和物质占主导地位的临界点在相空间的模型。这意味着辐射和物质支配不是宇宙学方程的一般解,因此这些阶段只能通过独特和非常具体的初始条件来实现,即。例如,非常不稳定的特殊溶液。这样的行为与公认的宇宙学范式明显矛盾,该范式要求早期由相对论物种主导,然后是传统的非相对论物质主导时期,在此期间形成了我们所看到的宇宙结构。此外,我们发现,体积粘度是正的,直到宇宙演化的很晚的时候,大约z < 1。在较早的时期,它是负的,与热力学第二定律处于紧张状态。
2013-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Origin of bulk viscosity in cosmology and its thermodynamic implications
本文提出宇宙共动膨胀速度梯度导致体黏滞性的新机制,并证明含体黏滞性的宇宙演化自然满足表观视界热力学第一和第二定律,从而确立了黏性宇宙学的热力学对应关系。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Bulk viscous cosmological model with interacting dark fluids
本工作的目的是研究一个空间平坦宇宙的宇宙学模型,该宇宙由一个暗能量场和一个包含重子和暗物质的物质场组成。假设组分之间存在相互作用,并通过引入非平衡压力来考虑不可逆过程。在一阶热力学理论的框架内,非平衡压力被认为与哈勃参数成比例。暗能量场和物质场通过它们的正压指数耦合,正压指数被认为是它们的能量密度之比的函数。该模型的自由参数调整从哈勃参数数据的最佳拟合。粘性模型与非粘性模型进行了比较。结果表明,当存在不可逆过程时,暗能量和物质密度参数相等,减速-加速跃迁发生在较早的时间。此外,密度和减速参数以及距离模量具有正确的行为,这是对宇宙现状的可行方案的预期。
2011-09-23 astro-ph.CO gr-qc
Primordial black hole formation in bulk-viscous cosmology
Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心);International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific (ICTP-AP), University of Chinese Academy of Sciences(国际理论物理中心亚太地区分中心,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology & School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术学院暨物理科学与技术学院)
通过数值模拟研究体粘滞对原初黑洞形成阈值和质量的影响,发现体粘滞增强阈值并改变质量标度律。
2026-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Bianchi Type-II Cosmological Model with Viscous Fluid
本文研究了在剪切和体粘滞共同影响下的空间均匀局部旋转对称Bianchi Ⅱ型宇宙学模型。利用热力学压力与流体能量密度之间的正压状态方程,考虑流体的能量密度、膨胀标量和剪切标量之间的线性关系,得到了精确解。还研究了体粘滞系数为零的特殊情况和无粘滞的理想流体。对于粘性流体和理想流体,溶液的形式外观是相同的。区别仅在于选择了一个出现在解中的常数参数。在流体只有体粘滞系数或完全流体的情况下,正压状态方程不再是一个附加的假设,而是直接从场方程推导出来的。
2021-05-08 astro-ph.CO gr-qc
Bulk viscous cosmology with causal transport theory
我们认为宇宙学的情况下,起源于一个单一的不完美的流体与体积粘度和应用Eckart的和完整的和截断的Müller-Israel-Stewart的理论作为描述的非平衡过程。我们的主要目标是研究暗物质和暗能量的动力学性质是否可以用单一的粘性流体来描述,以及当考虑因果理论(穆勒-以色列-斯图尔特的,无论是在其完整的和截断的形式)而不是埃卡特的非因果理论时,这种描述如何变化。为了这个目的,我们找到了引力势的数值解,并将其行为与相应的LambdaCDM情况进行比较。Eckart和完全因果理论似乎不受欢迎,而截断理论导致的结果与LambdaCDM模型的结果相似,适用于10^{-11} << c_b^2 < 10^{-8}区间内的整体粘性速度。在物质辐射相等的时期,将这个值与质量为m的粒子的非相对论性气体中的扰动的T/m量级的平方传播速度联系起来,这可能与0.1 GeV < m << 100 GeV的质量范围相容。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous universe with cosmological constant
本文研究含Λ且体粘度正比于哈勃参数的宇宙模型,证明其物质密度趋于非零常数,并通过多类观测拟合和statefinder分析显示其优于且区别于ΛCDM模型。
2024-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hubble Parameter in QCD Universe for finite Bulk Viscosity
本文研究了微扰体粘滞对早期宇宙QCD时代哈勃参数演化的影响。对于宇宙的几何形状,我们假设均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规,而背景物质被假定为正压状态方程,从最近的格点量子色动力学模拟,和重离子碰撞,分别得到的特点。考虑到体粘滞系数的微扰形式,我们得到的哈勃参数的演变,我们比较它与它的演变为一个理想的(非粘性)宇宙物质。在因果的Israel-Stewart热力学框架下,得到了粘性QCD等离子体的数值解。无论是微扰的方法和数值解定性同意在再现粘性修正的哈勃参数,这在粘性的情况下,原来是略有不同的相比,非粘性的情况下。我们的结果严格限制在一个非常窄的温度或时间间隔内的QCD时代,在那里的夸克-胶子等离子体可能是占主导地位的。
2010-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Non-minimal Derivative Coupling Scalar Field and Bulk Viscous Dark Energy
受耗散现象的启发,我们考虑了空间平坦的两组分宇宙中暗流体的体粘滞系数。我们的粘性暗能量模型代表幻影穿越避免大撕裂奇点。在体粘滞暗能量模型的框架下,提出了一个导致宇宙加速膨胀的非最小导数零势耦合标量场。在这种方法中,耦合常数($κ$)与粘性系数($γ$)和当前时刻暗能量的能量密度($Ω_{\rm DE}^0$)有关。这种耦合被限定为$κ\in [-1/9H_0^2(1-Ω_{\rm DE}^0), 0]$,对于$γ=0$,导致$κ=0$。为了进行稳健的分析,我们实现了最近的观测数据集,包括SNIa的联合光变曲线分析(JLA),高红移下大多数发光天体的伽马射线暴(GRB),不同调查的重子声振荡(BAO),HST项目的哈勃参数,CMB功率谱和CMB透镜的{ \it Planck}数据。对JLA $+$ GRBs $+$ BAO $+$ HST的联合分析表明,在$1σ$置信区间,$Ω_{\rm DE}^0=0.696\pm 0.010$、$γ=0.1404\pm0.0014$和$H_0=68.1\pm1.3$。{ \it Planck} TT观测提供了粘度系数的$68\%$置信限下的$γ=0.32^{+0.31}_{-0.26}$。该模型缓解了哈勃参数的紧张。宇宙距离比表明,目前的观测数据倾向于增加体积粘度。最后,粘性暗能量模型中Phantom和Quintessence行为之间的竞争可以容…
2017-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Cold Dark Matter in agreement with observations
我们讨论了体粘滞宇宙模型。由于体粘滞压力是负的,原则上可以构建具有后期加速膨胀的可行粘性宇宙学场景。在讨论了一些基于体积粘性效应的替代模型后,我们将重点讨论与标准$Λ$ CDM非常相似的模型。我们认为,$Λ$ { \rm v}CDM模型,其中我们分配一个非常小的(虽然可察觉的)体积粘度的暗物质是在协议与现有的宇宙学观测。因此,我们的工作与粘性冷暗物质({ \rm v}CDM)的概念。在扰动水平下,与标准CDM结构相比,{ \rm v}CDM结构的生长受到轻微抑制。考虑到$Λ$ CDM模型的小规模问题与过度聚集有关,我们的提议似乎指出了解决标准宇宙学模型中CDM范式严重缺陷的可能方向。
2013-06-21 astro-ph.CO
Viscous Self Interacting Dark Matter and Cosmic Acceleration
自相互作用暗物质(SIDM)为我们提供了一个一致的解决方案,某些天体物理观测与碰撞少冷DM范式冲突。在这项工作中,我们估计的剪切粘度$(η)$和体积粘度$(ζ)$的SIDM,在动力学理论形式主义,银河系和集群大小的SIDM晕。在这种程度上,我们利用最近的限制SIDM横截面的矮星系,LSB星系和集群。我们还估计了由于这些粘性效应而引起的爱因斯坦方程解的变化,并发现天体物理数据对SIDM的$σ/m$约束为我们提供了足够的粘性来解释目前观测到的宇宙加速,而不需要任何额外的暗能量分量。利用星系晕和星系团大小晕的暗物质密度估计,我们发现暗物质的平均自由程为$\sim$几兆秒差距。因此,粘性效应开始发挥作用的最小尺度是集群尺度。矮星系、LSB星系和星系团的天体物理数据似乎也表明了同样的情况。整个分析是独立于任何特定的粒子物理学驱动的模型SIDM。
2017-09-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Viscous ΛCDM Universe Models
我们研究了具有体粘滞系数的平坦ΛCDM模型,并研究了体粘滞系数在这些宇宙模型演化中的作用。这些模型的动力学方程,并解决了一些情况下的体积粘度。我们得到了哈勃参数H和暗物质的能量密度ρ的微分方程,对某些情况我们给出了解析解,对一般情况我们给出了数值解。我们还计算了这个模型的状态参数,并将它们显示在s-r平面上。
2013-05-11 astro-ph.CO
Assessing the impact of bulk and shear viscosities on large scale structure formation
分析了体粘滞系数和剪切粘滞系数对与晚期宇宙学结构形成有关的微扰的影响。结果表明,剪切粘度可以有效地抑制扰动的增长和延迟的非线性政权的体积粘度。剪切和体积粘性效应的统计分析进行,这些粘性效应的一些限制。
2017-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Cosmology
我们讨论的可能性,以实现一个粘性宇宙模型,归因于暗物质组件的行为所描述的体积粘度。由于体积粘度意味着负压,这增加了统一暗扇区的可能性。同时,耗散效应的存在可以缓解$Λ$ CDM模型中的小尺度问题。虽然暗区的统一粘性描述并没有得到一致的结果,但非线性行为确实改善了标准宇宙学模型的情况。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Ricci Dark Energy
在线性正压流体和粘性Ricci暗能量(RDE)模型中,假设存在体粘性。在没有体粘滞的RDE模型中,宇宙在某些红移处比一些老天体年轻。由于宇宙的年龄应该比宇宙中的任何物体都长,RDE模型会遇到年龄问题,特别是当我们考虑$z=3.91$上的物体APM 08279+5255时,它的年龄是$t = 2.1$ Gyr。在这封信中,我们发现,一旦考虑到粘度,这个年龄问题得到缓解。
2009-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Bulk Viscous String Cosmology in An Anisotropic Universe With Late Time Acceleration
一个由大量字符串形成的云模型被用作Bianchi II型源。我们假设模型中的膨胀$(θ)$与剪切$(σ)$成比例。为了得到精确解,我们把流体的状态方程考虑为刚性形式。发现体粘滞系数在宇宙历史中起着非常重要的作用。在存在体粘滞时,粒子对弦起主导作用,而在没有体粘滞时,弦对粒子起主导作用,这与最近的观测结果不一致。我们还观察到,粘性导致宇宙的膨胀加速。我们的模型正在从早期的减速阶段发展到后期的加速阶段。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2012-11-28 astro-ph.CO physics.gen-ph
Non-linear curvature inhomogeneities and backreaction for relativistic viscous fluids
由相对论粘性流体引起的非微扰曲率不均匀性在大尺度极限下不守恒。然而,当体积粘度是等离子体的总能量密度(或非本征曲率的迹线)的函数时,相关的演化方程发展出进一步的对称性,防止曲率扰动的非线性增长。在这种情况下,完全非齐次演化可以在梯度展开中求解到首阶。在大尺度上,加速度和曲率的不均匀性都由体粘滞系数决定。相反,剪切粘度不影响曲率的演变,也不产生任何加速度。这里分析的曲率模式不依赖于时间超曲面的选择,是不变的微扰制度中的无穷小坐标变换。
2015-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Integrated Sachs-Wolfe Effect in the Bulk Viscous Dark Energy Model
在[B]提出的物理耗散现象所激发的体粘性暗能量模型的背景下,我们考察了线性微扰理论来评估粘性系数在暗物质微扰增长中的贡献. Mostaghel等人,2017年,《欧洲物理杂志C》,77,541]。作为宇宙学实现,我们研究了{ \it IntegratedSachs-Wolfe}(ISW)自功率谱、ISW-星系互功率谱,并推导了$fσ_8$的极限。无量纲体粘滞系数($γ$)在暗扇区之间的相互作用的情况下,修改哈勃参数和增长函数,而泊松方程保持不变。增加$γ$会降低早期的暗物质增长模式,而在晚期会实现相当大的增强。这种行为在引力势的时间演化中施加了非单调变化,从而在CMB光子上产生了独特的签名。体粘滞暗能量模型导致在后期ISW源函数几乎下降。基于“Gold-2017”星表的红移空间畸变(RSD)观测的实施显示了$Ω^0_{\rm m} =0.303^{+0.044}_{-0.038}$、$γ=0.033^{+0.098}_{-0.033}$和$σ_8= 0.769^{+0.080}_{-0.089}$在$1σ$置信水平。最后,在我们的粘性暗能量模型中,$σ_8$中的张力得到了缓解。
2018-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing bulk viscous matter-dominated models with Gamma-ray bursts
在本文中,我们扩大了一个恒定的体积粘度模型的一致性范围的红移高达$z\sim 8.1$。在这个模型中,宇宙底层的暗区是一种具有压力$p= -ζθ$的粘性流体,其中$θ$是流体膨胀标量,$ζ$是体积粘度系数。利用Wei(2010)报道的59个高红移伽玛暴样本,我们用Ia超新星的Union 2样本标定了低红移伽玛暴,避免了圆度问题。测试的恒定体积粘度模型与伽玛暴,我们发现最适合的粘度参数$\tildeζ$的范围$0<\tildeζ<3$,与以前的探针是如此一致,我们还确定了减速参数$q_0$和红移的过渡到加速膨胀。此外,我们还用CMB5年和CMB7年的观测数据以及重子声学峰BAO对模型进行了更新分析。从CMB的统计结果可以看出,该模型并不能以一种可行的方式描述宇宙重组的遥远时期,但对于迄今为止的$z\sim 8.1$时期是非常一致的。
2011-07-01 astro-ph.CO hep-th
Interacting viscous dark fluids
我们修改了宇宙模型的物理可行性的条件,其中暗物质具有体积粘度,也与暗能量相互作用。我们还包括了辐射和重子物质成分;所有的物质成分都可以用完美流体来表示,除了暗物质,它被视为不完美流体。我们强加在模型上的条件,一个完整的宇宙动力学的结果在一个零或负的体积粘度,但后者也不同意与当地的热力学第二定律。该模型还与不同红移的宇宙学观测结果进行了比较:Ia型超新星,CMB的位移参数,BAO的声峰,和哈勃参数H(z)。在一般情况下,观察一致地指出一个负值的体积粘性系数,并在整体上的拟合过程中显示没有偏好的模型超过标准的LCDM模型。
2013-06-13 astro-ph.CO
The Future Asymptotic Behaviour of a Non-Tilted Bianchi Type IV Viscous Model
York University(约克大学)
利用动力系统理论和数值分析,研究了非倾斜Bianchi IV型粘性流体模型的未来渐近行为,发现吸引子为平坦和开放的FL解及各向同性Milne宇宙,并揭示了体粘性系数增加导致的分岔现象。
2014-02-24 astro-ph.CO cs.NA gr-qc
WIMP dark matter in bulk viscous non-standard cosmologies
本研究将含体粘滞场$\phi$的新型非标准宇宙学用于WIMP暗物质参数空间研究,发现了不同于经典图景的新搜寻区域,特定参数下可复现现有暗物质遗迹密度。
2024-09-25 astro-ph.CO hep-ph