Searching for coupled, hyperlight scalars across cosmic history
Notice bibliographique
Résumé
Cosmological scalar fields coupled to the Standard Model drive temporal variations in the fundamental constants that grow with redshift, positioning the early Universe as a powerful tool to study such models. We investigate the dynamics and phenomenology of coupled scalars from the early Universe to the present to consistently leverage the myriad searches for time-varying constants and the cosmological signatures of scalars' gravitational effects. We compute the in-medium contribution from Standard Model particles to the scalar's dynamics and identify only a limited range of couplings for which the scalar has an observable impact on the fundamental constants without either evolving before recombination or gravitating nonnegligibly. We then extend existing laboratory and astrophysical bounds to the hyperlight scalar regime. We present joint limits from the early and late Universe, specializing to hyperlight, quadratically coupled scalars that modulate the mass of the electron or the strength of electromagnetism and make up a subcomponent of the dark matter today. Our dedicated analysis of observations of the cosmic microwave background, baryon acoustic oscillations, and type Ia supernovae provides the most stringent constraints on quadratically coupled scalars with masses from $10^{-28.5}$ to $\sim 10^{-31}~\mathrm{eV}$, below which quasar absorption spectra yield stronger bounds. These results jointly limit hyperlight scalars that comprise a few percent of the current dark matter density to near- or subgravitational couplings to electrons or photons.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».