统一超流体暗 sector
宇宙学与河外天体物理
2019-09-04 v2 高能物理 - 理论
摘要
我们提出了一个新颖的统一暗 sector 理论,其中晚时空宇宙加速膨胀从暗物质超流体框架中涌现。该系统由一个超流体混合物描述,包含具有小能隙的两种可区分态,例如暗物质的基态和激发态。鉴于它们在超流体中的接触,这些态之间可以发生相互作用,将一种态转化为另一种态。超流体内的这种长程相互作用通过受 Josephson/Rabi 相互作用启发的余弦势耦合两种超流体声子物种。作为该势的结果,系统中涌现出一种晚时空加速膨胀的新动力学,无需暗能量,源自仅包含这种双态 DM 超流体的宇宙。由于超流体物种是非相对论性的,其声速在整个演化过程中保持足够小。我们计算了膨胀历史和线性扰动的增长,并将结果与 CDM 宇宙学进行比较。对于此处研究的基准参数,预言的膨胀和增长函数接近 CDM 的那些,但预言的增长率在晚时期差异显著。本理论很好地补充了最近提出的暗物质超流性以解释 MOdified Newtonian Dynamics (MOND) 在星系尺度上的经验成功,从而提供了一个用于暗物质、暗能量和 MOND 现象学的统一框架。
引用
@article{arxiv.1810.09474,
title = {Unified Superfluid Dark Sector},
author = {Elisa G. M. Ferreira and Guilherme Franzmann and Justin Khoury and Robert Brandenberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09474},
year = {2019}
}
备注
27 pages, 4 figures. v2: Version accepted in JCAP