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通过依赖于域的随机密度解释暗能量、重子与暗物质的巧合

高能物理 - 唯象学 2015-06-12 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

观测表明,宇宙中的暗能量、暗物质和重子密度相近,最大密度与最小密度之间的差异不超过 20 倍。我们表明,当星系形成扰动的初始坍缩时的重子密度由人择选择决定时,这种巧合可以通过具有随机变化密度的超视界域来理解。假设重子与暗物质密度分别依赖于随机变量 \theta_{d} 和 \theta_{b},满足 \rho_{dm} ~ \theta_{d}^{\alpha} 和 \rho_{b} ~ \theta_{b}^{\beta},而有效恒定的暗能量密度依赖于随机变量 \phi_{Q},满足 \rho_{Q} ~ \phi_{Q}^{n}。初始坍缩时重子密度与暗能量密度之比 r_{Q} 以及重子与暗物质之比 r 纯粹由统计决定,不依赖于人择偏好的重子密度。我们计算了 r_{Q} 和 r 的概率分布,并表明 r_{Q} 和 r 的观测值可以在这一框架内被自然理解。特别是,对于 \alpha = 2、\beta = 1 和 n = 4 的情形(该情形可以通过轴子暗物质、Affleck-Dine 重子生成与具有 \phi_{Q}^4 势的冻结 quintessence 的组合在物理上实现),对应于观测宇宙的 r_{Q} 和 r 的范围是相当自然的,其概率与 r_{Q} 和 r 的其他范围大致相当。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.4189,
  title  = {Explaining the Dark Energy, Baryon and Dark Matter Coincidence via Domain-Dependent Random Densities},
  author = {John McDonald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4189},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 6 figures, version to be published in JCAP