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用幺正引力中的涌现暗辐射解决 H_0 张力

广义相对论与量子宇宙学 2020-07-22 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们提出对 Λ\LambdaCDM 的一个单参数扩展,预期会强烈影响宇宙学张力。早期宇宙中的一个有效暗辐射分量像热暗物质一样红移消失,随后像精质一样追踪主导的状态方程参数,并在当前时期留下一个可证伪的挠率场。这一图景源于一种新的庞加莱规范理论(PGT),它是在最新一批被发现既幂次可重整化又无鬼和无快子的 58 个 PGT 中最有前途的理论之一。我们系统地对其中 33 个 PGT 的宇宙学进行分类,将其作为最一般的保持宇称、Ostrogradsky 稳定的纯 Yang-Mills 作用量 PGT 的特例。我们考虑的理论包含两个传播的无质量引力子,它们可能是 JP=2+J^P=2^+(长程引力和引力波)。耦合常数之间的一种巧合从场方程中消除了空间曲率 k{±1,0}k\in\{\pm 1,0\}。我们表明这种“kk-屏蔽”并不局限于共形引力理论。平坦的 Friedmann 方程于是涌现出来,在早期的标度不变时期具有潜在解决张力的自由度,并可靠地让位于现代 Λ\LambdaCDM 演化的类吸引子状态。我们与相关理论及有前途的特例进行比较,例如具有负定有效 kkkk-屏蔽理论,以及具有有效 Λ\LambdaJP=0J^P=0^- 有质量引力子(暗物质候选)的更传统理论。作为额外收获,我们在新的扩展 Weyl 规范理论(eWGT)中分析了类似受约束的作用量。我们表明在宇宙学中,PGT 和 eWGT 恰好涵盖相同的经典现象学,直至它们耦合常数之间的线性映射,暗示两者之间存在更深层次的关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.02690,
  title  = {Addressing $H_0$ tension with emergent dark radiation in unitary gravity},
  author = {W. E. V. Barker and A. N. Lasenby and M. P. Hobson and W. J. Handley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02690},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages, 5 figures, 2 tables. Titular change. Updated ref. [85] and ref. [96]. Version to appear in Phys. Rev. D