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基于大丰田核合成约束的 Weyl 类型 f(Q,T) 引力

广义相对论与量子宇宙学 2024-07-16 v1

摘要

Weyl 类型 f(Q,T)f(Q,T) 修改引力理论是 f(Q)f(Q)f(Q,T)f(Q,T) 类型理论的延伸,其中 TT 为物料能量动量张量的迹,标量非度量 QQ 以其标准 Weyl 形式表示,完全由向量场 ωμ\omega _\mu 决定。该理论能够良好描述观测数据和宇宙晚期演化,包括对暗能量的几何解释。本文研究了大丰田核合成(BBN)对若干 Weyl 类型 f(Q,T)f(Q,T) 引力模型的约束。具体而言,我们考虑 Weyl 类型 f(Q,T)f(Q,T) 项对冻结温度 Tf\mathcal{T}_f 所致的修正,与标准 Λ\LambdaCDM 结果进行比较。我们详细分析三个不同的宇宙模型,对应于 f(Q,T)f(Q,T) 功能形式的特定选择。第一个模型在 QQTT 上具有简单的线性可加结构,第二个模型在 QQTT 上是乘法的,第三个模型在 TTQQ 的指数函数上是可加的。对于每个 f(Q,T)f(Q,T),我们首先考虑辐射主导时代的宇宙演化,然后施加对 δTf/Tf\left|\delta \mathcal{T}_f/ \mathcal{T}_f\right| 的观测限制,以获得来自轻元素(如氦-4、氦-3和锂-7)原始丰度的模型参数约束。氦-4 和氦-3 的丰度与理论预测一致,但即使在所考虑的 Weyl 类型 f(Q,T)f(Q,T) 模型中,锂问题仍然存在。总体而言,这些模型满足 BBN 约束,因而代表了描述宇宙演化整个动力学时间尺度的可行宇宙学模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.10421,
  title  = {Constraining Weyl type f(Q,T) gravity with Big Bang Nucleosynthesis},
  author = {Jian Ge and Lei Ming and Shi-Dong Liang and Hong-Hao Zhang and Tiberiu Harko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.10421},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 12 figures