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修正广义Chaplygin气体作为统一暗物质-暗能量的再探讨

广义相对论与量子宇宙学 2013-07-05 v1

摘要

将修正广义Chaplygin气体(MGCG)作为统一暗物质-暗能量进行再探讨。MGCG的特性被赋予双重角色,它在早期表现为物质,在晚期表现为类精质暗能量。MGCG的状态方程为 p=αρ/(1+α)ϑ(z)ρα/(1+α)p=-\alpha\rho/(1+\alpha)-\vartheta(z)\rho^{-\alpha}/(1+\alpha) ,其中 ϑ(z)=[ρ0c(1+z)3](1+α)(1Ω0B)α{αΩ0DM+Ω0DE[ωDE+α(1+ωDE)](1+z)3ωDE(1+α)}\vartheta(z)=-[\rho_{0c}(1+z)^{3}]^{(1+\alpha)}(1-\Omega_{0B})^{\alpha}\{\alpha\Omega_{0DM}+ \Omega_{0DE}[\omega_{DE}+\alpha(1+\omega_{DE})](1+z)^{3\omega_{DE}(1+\alpha)}\}。得到了一些宇宙学量,如宇宙不同组分的密度 Ωi\Omega_{i}ii 分别表示重子、暗物质和暗能量)以及减速参数 qq。还计算了当前减速参数 q0q_{0}、转变红移 zTz_{T} 和红移 zeqz_{eq}(描述暗物质和暗能量密度相等时的时期)。为了区分MGCG与其他模型,我们随后应用了Statefinder诊断。之后,通过结合声速 cs2c^{2}_{s}、宇宙年龄 t0t_{0}、增长因子 mm 和偏差参数 bb 对MGCG的参数(α\alphaωDE\omega_{DE})进行了约束。得到 α=3.074.98+5.66×102\alpha=-3.07^{+5.66}_{-4.98}\times10^{-2}ωDE=1.050.11+0.06\omega_{DE}=-1.05^{+0.06}_{-0.11}。通过对MGCG密度扰动增长的分析,发现能量将从暗物质转移到暗能量,两者在 zeq0.48z_{eq}\sim 0.48 时相等,并且由于暗能量的主导,密度涨落在 z0.25z\sim 0.25 时开始偏离线性行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.1913,
  title  = {A Modified Generalized Chaplygin Gas as the Unified Dark Matter-Dark Energy Revisited},
  author = {Xue-Mei Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.1913},
  year   = {2013}
}

备注

23 pages,15 figures; Accepted by Brazilian Journal of Physics