Gauss-Bonnet dark energy
我们提出了高斯-邦纳暗能量模型的启发弦/M-理论的标准引力标量包含额外的标量依赖耦合与高斯-邦纳不变量。证明了当标量为幻影或非零势(正则标量)时,在存在有效幻影(或精华)项的情况下,晚期宇宙可能出现有效幻影(或精华)相。然而,随着曲率的增加,GB项可能变得占主导地位,使得体模相位是瞬态的,并且$w=-1$屏障可能被通过。因此,当前宇宙的加速可能是由标量幻影和(或)势/弦效应的混合引起的。在幻影宇宙学中,标量-高斯-博内耦合对大撕裂的作用是值得注意的。
2005-05-25 astro-ph gr-qc hep-th
A late-accelerating universe with no dark energy - and a finite-temperature big bang
膜世界模型提供了一种可能性,通过对广义相对论的红外修正,而不是暗能量场,来解释宇宙后期的加速。然而,当早期宇宙中的高能弦效应开始增长时,人们也期待紫外线对广义相对论的修正。我们推广的DGP膜世界模型通过紫外线修改,在体作用的高斯-邦纳项的形式。红外线和紫外线变化的结合产生了一种有趣的宇宙学。没有暗能量的晚期加速的DGP特征被保留下来,但是有一个全新的特征--在早期宇宙中没有热的大爆炸。宇宙开始于有限的密度和压力,从一个“突然”的曲率奇点。
2005-10-31 astro-ph gr-qc hep-th
Dark energy cosmology from higher-order, string-inspired gravity and its reconstruction
本文研究了在动态演化的标量场与黎曼不变量耦合的情况下,在爱因斯坦-希尔伯特作用量中加入弦曲率修正的修正引力的宇宙学效应.该方案展示了宇宙学感兴趣的晚期宇宙的几个特征。结果表明,高阶弦修正可以导致一类与最近的观测相一致的暗能量模型。该模型可以产生quintessence、deSitter或phantom暗能量,在最后一种情况下,不依赖于负动能场。对任意给定的宇宙学,给出了一般标量-高斯-博内引力场重建程序的详细处理。给出了加速宇宙(精粹宇宙、宇宙学常数宇宙或幻影宇宙)中重建标量势的显式例子。最后,在经典水平上建立了与修正的$F(G)$引力的关系,并将其推广到包含曲率的三阶项。
2006-07-24 astro-ph gr-qc hep-th
Brane Inflation : String Theory viewed from the Cosmos
膜暴胀是弦论中膜世界框架下早期宇宙暴胀宇宙图景的具体实现。解释了这种现实场景的自然性和鲁棒性。讨论了它对宇宙微波背景辐射中宇宙学观测量的预言,特别是可能出现的明显的弦特征,如大非高斯性或大张量模,这些特征偏离了慢滚方案的预言。作为隐藏的暗物质的弦KK模式也是一种可能性。膜暴胀的另一个普遍结果是在暴胀结束时产生宇宙弦。这些宇宙弦只不过是被拉伸到宇宙尺度的超弦。这些宇宙超弦的性质及其随后的宇宙学演化为标度网络,在不久的将来,通过宇宙学,天文学和/或引力波测量,开辟了可能的探测。目前,宇宙学数据已经对这种情况的细节施加了强有力的限制。在宇宙学观测中找到独特的弦特征,将大大有助于揭示特定的膜暴胀情形,验证弦论和膜世界图景。精确的测量甚至可以揭示通量紧致化的结构。不管最后的结果如何,我们都看到弦论正在面对数据并做出预测。
2006-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Massive graviton as a testable cold dark matter candidate
我们构造了一个一致的引力模型,其中张量引力子模式是大质量的,而标量和矢量度规扰动的线性化方程没有修改。弗里德曼方程获得了额外的暗能量成分,导致加速膨胀。引力子的质量可以大到$\sim (10^{15}{cm})^{-1}$,受到脉冲星定时测量的限制。我们认为,非相对论引力波可以包括冷暗物质,并可能被检测到的未来引力波搜索。
2005-04-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Model-independent dark energy test with sigma_8 using results from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
结合最近WMAP测量的宇宙微波背景各向异性和最近的光度距离测量的结果,Ia型超新星,我们发现,归一化的集群尺度上的物质功率谱,σ_8,可以用来区分暗能量的动力学模型(精粹模型)和传统的宇宙学常数模型(LCDM)。
2004-07-01 astro-ph gr-qc hep-ph
On the Null Energy Condition and Cosmology
违反零能量条件的场论对于宇宙学奇异性问题的解决和具有状态方程参数$w<-1$的宇宙学暗能量模型是有意义的。我们讨论了最近提出的两个模型,违反NEC的一致性。幽灵凝聚模型需要高阶导数项的作用。它导致了一个沉重的鬼场和无限的能量。我们估计粒子衰变的速率,并讨论可能的质量限制,以保护幽灵凝聚模型中的物质的稳定性。由立方弦场论产生的非定域弦模型,表现出幻影行为,也导致了能量的无界。在这种情况下,能量谱是连续的,并且没有类似粒子的激发。这个模型承认一个自然的UV完成,因为它来自超弦理论。
2006-12-12 astro-ph gr-qc hep-th
The Motion of Massive Test Particles in the Dark Matter with an $a_0/r^2$ Energy Density
研究了大质量试验粒子在暗物质中的运动。结果表明,如果构成星系晕的暗物质的能量密度具有大的$r$行为$1/r^2$,则与直觉相反,这些测试粒子的运动不受牛顿引力的支配,而是受爱因斯坦广义相对论的测地线运动方程的支配。此外,在这种能量密度下,轨道运行的大质量试验粒子的旋转速度曲线在大$r$下不会接近恒定值,而是总是随着轨道半径$r_c$而增加。
1993-07-16 astro-ph gr-qc hep-ph
A Generic Test of Modified Gravity Models which Emulate Dark Matter
我们提出了一个通用的测试模型,其中重力被修改,以消除暗物质。这些模型倾向于让引力子耦合到不同于普通物质的度量。对这种模型的一个强有力的检验来自于比较宇宙学事件(如超新星)产生的引力波脉冲的到达时间与相关的中微子和光子脉冲的到达时间。对于SN 1987 a,我们表明重力波将在中微子脉冲之后5.3天到达。
2007-05-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Testing the viability of the interacting holographic dark energy model by using combined observational constraints
利用新获得的182颗金型Ia超新星样品的数据、Wilkinson微波各向异性探测器三年观测给出的宇宙微波背景位移参数、Sloan数字巡天、$H(z)$和回望时间测量的重子声学振荡测量,对相互作用全息暗能量模型进行了统计联合分析。一致的参数估计表明,相互作用的全息暗能量模型是一个可行的候选人来解释观测到的宇宙加速。
2007-08-15 astro-ph gr-qc hep-th
Testing Dark Energy and Light Particles via Black Hole Evaporation at Colliders
我们表明,对撞机实验有可能排除轻标量场以及通用模型的修改后的重力作为暗能量的候选人。我们的机制使用黑洞辐射的光谱,同样可以很好地应用于确定光的自由度的数量。我们得到了大量标量粒子的灰体因子,并计算了总发射率。虽然大型强子对撞机(LHC)可能无法达到所需的精度,但测量是在下一代对撞机的范围内。
2005-01-20 astro-ph hep-ph hep-th
Astrophysical tests of mirror dark matter
镜像物质是一种自碰撞的暗物质候选者。如果精确镜像宇称是自然界的守恒对称,那么宇宙中可能存在一个平行的隐藏(镜像)扇区,它具有与我们(可见)扇区相同的粒子和相同的物理定律。这两个扇区仅通过引力相互作用,因此镜像物质自然是“暗”的。测试这种暗物质候选者最有希望的方法是观察它的天体物理特征,如大爆炸核合成,原始结构的形成和演化,宇宙微波背景和大尺度结构功率谱。
2008-09-03 astro-ph hep-ph
Dark matter and dark energy proposals: maintaining cosmology as a true science?
我认为在以下情况下观测数据的解释与可检验性的关系:观测和实验探测到的暗物质;观测和实验探测到的暗能量或宇宙学常数$Λ$ ;观测或实验测试的多元宇宙的建议,以解释一个小的非零值的$Λ$ ;和观测测试的可能性,大规模的空间不均匀性与零$Λ$。
2008-11-21 astro-ph
Testing the Cosmic Coincidence Problem and the Nature of Dark Energy
改变暗能量和物质的相对标度行为的暗能量模型可以为宇宙巧合问题提供一个自然的解决方案-为什么暗能量和暗物质的密度在今天是相当的。引入了一类广义的暗能量模型,它允许用Robertson-Walker比例因子a(t)对暗物质和暗能量的比例进行非正则标度。即将到来的观测,如高红移超新星巡天,Alcock-Paczynski检验在类星体对中的应用,以及星系团的演化,将强烈地限制暗物质和暗能量的相对标度以及暗能量的状态方程。因此,是否真的存在一个巧合的问题,以及宇宙在最近的过去中的宇宙巧合的程度,可以在不久的将来通过观测来回答。确定今天是否是宇宙历史上的一个特殊时刻将是一个SNAP。
2001-05-18 astro-ph
On using the CMB shift parameter in tests of models of dark energy
所谓位移参数是指宇宙微波背景(CMB)各向异性功率谱中第一个声峰的位置。这是一个经常在暗能量模型的简单测试中使用的量。然而,位移参数不能从宇宙微波背景直接测量,它的值通常是从假设空间平坦的宇宙学与暗物质和宇宙学常数的数据推导出来的。本文的目的是评估位移参数作为暗能量模型约束的有效性,以及将其用作暗能量非标准模型测试的潜在陷阱。通过比较完整的CMB拟合,我们表明,相结合的位移参数与CMB功率谱中的第一声峰的位置,大大提高了测试的准确性。
2007-02-13 astro-ph
Baryon Acoustic Oscillation Intensity Mapping as a Test of Dark Energy
宇宙的膨胀似乎正在加速,而这种加速的神秘反重力因素被称为"暗能量“。为了测量暗能量的动力学,可以使用重子声学振荡(BAO)。之前对BAO暗能量测试的讨论主要集中在通过观测21厘米谱线或探测光发射来直接测量$10^9$单个星系的红移。在这里,我们展示了如何在21厘米亮度的声学振荡的研究可以完成经济的三维强度映射。如果我们的估计获得接受,它们可能是一类新的暗能量实验的起点,致力于无线电天空的大角度尺度映射,揭示暗能量。
2008-01-27 astro-ph
Testing the Dark-Energy-Dominated Cosmology by the Solar-System Experiments
根据最近的天文观测数据,宇宙中的大部分能量是以“暗”的形式存在的,这在爱因斯坦方程中可以用λ项来描述。到目前为止,所有支持暗能量的论点都是从与非常大(星系间)尺度相关的观测数据中获得的。有没有可能在更小的尺度上(例如在太阳系内部)找到暗能量的表现形式?
2008-08-08 astro-ph
The dark matter density profile of the lensing cluster MS2137-23: a test of the cold dark matter paradigm
本文介绍了利用凯克II望远镜上的中阶梯摄谱仪和成像仪对MS 2137 -23(z=0.313)星系团中的引力弧和最亮星系团(BCG)进行的新的光谱观测。我们发现切向弧和径向弧是由红移几乎相同的源产生的(z= 1.501,1.502)。我们结合测得的恒星速度色散轮廓的BCG与透镜分析,以限制在中央100千秒差距的集群的暗物质和恒星物质的分布。我们的数据表明,暗物质的内部斜率非常平坦,rho_d propto r^-β,在99% CL时β <0.9。在冷暗物质宇宙学模拟中获得的陡峭的内斜率-例如Navarro Frenk & White(β =1)或Moore(1.5)通用暗物质轮廓-在CL优于99%时被排除。由于重子坍缩很可能使暗物质的轮廓从其原始形式变陡,我们的数据提供了在星系团质量尺度上对冷暗物质范例的有力测试。
2002-07-01 astro-ph
Can we test Dark Energy with Running Fundamental Constants ?
我们研究了精细结构常数$α$的运行与时间演化标量暗能量场之间的联系。采用一个通用的状态方程参数化,我们详尽地涵盖了空间的暗能量模型。假设$α$的变化是一阶的精髓领域的演变,我们表明,目前的欧克陆,类星体和等效原理的观测限制模型参数大大强于观测的宇宙微波背景,大尺度结构和超新星Ia相结合。
2005-04-26 astro-ph
A New Approach to Testing Dark Energy Models by Observations
提出了一种新的暗能量模型与观测一致性检验方法。为了测试一类暗能量模型,我们建议引入一个特征Q(z),它通常随红移z而变化,但在这些模型中扮演着一个(恒定的)独特参数的角色。然后,通过从观测数据重建dQ(z)/dz并将其与零进行比较,我们可以评估数据与所考虑的模型之间的一致性。对于通过测试的一类模型,我们可以通过从数据重建Q(z)来进一步约束这些模型的不同参数。为了证明,在本文中,我们集中在精华。特别地,我们通过广泛使用的参数化的暗能量状态方程,w(z)= w_0 + w_a z/(1+z),数据分析检查指数势和幂律势。这种一致性测试方法特别有效,因为对于所有模型,我们只调用一个参数空间的约束,通过选择可以很容易地访问。我们方法的一般原理并不局限于暗能量。它还可以应用于各种宇宙学模型的检验,甚至可以应用于宇宙学范围以外的其他领域的模型的检验。
2009-08-31 astro-ph
Exploring the Dark Energy Redshift Desert with the Sandage-Loeb Test
我们研究的前景,约束暗能量在非常高的红移与桑吉-勒布(SL)测试-宇宙红移的演化的测量得到的类星体光谱在充分分离的时代。这项测试的独特之处在于它覆盖了“红移沙漠”,大致对应于2到5之间的红移,其他暗能量探测器无法提供有关宇宙膨胀历史的有用信息。计划在不久的将来建造的超大型望远镜,配备超高分辨率摄谱仪(如拟议中的CODEX),确实能够在短至10年的时间内测量类星体莱曼α吸收线的宇宙红移变化。我们发现,这些测量可以约束非标准和动态的暗能量模型具有很高的意义,并在红移范围内无法访问与未来的暗能量调查。由于宇宙信号随时间线性增长,一代耐心的宇宙学家在几十年内进行的测量可能会对黑暗时代之后但在标准蜡烛和尺子出现之前的时代的膨胀历史提供明确的限制。
2007-01-15 astro-ph
A Fundamental Test of the Nature of Dark Matter
暗物质可能由弱相互作用的基本粒子或宏观致密物体组成。我们表明,统计的引力透镜高红移超新星强烈区分这两类暗物质候选人。我们发展了一种计算超新星放大率分布的方法,它可以用透镜天体的性质来解释。利用模拟数据,我们表明,如果$Ω_o \simgt 0.2$和所有暗物质是一种形式或另一种形式,那么在红移~1时,>~ 50个测量良好的Ia型超新星(Δm ~ 0.2等)可以清楚地区分宏观和微观暗物质。
1999-04-30 astro-ph
Simulated Dark-Matter Halos as a Test of Nonextensive Statistical Mechanics
在非广延统计力学的框架下,天体物理自引力系统的平衡结构是用多方指数n表征的恒星多方体。通过与模拟的暗物质晕结构的仔细比较,我们发现恒星多面体的密度分布以及其他基本性质与任何n值的模拟都不一致。这一结果表明,需要重新考虑非广延统计力学(在其最简单的形式)的平衡自引力系统的适用性。
2008-01-16 astro-ph cond-mat.stat-mech