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朝向广义相对论的宇宙学吸引子与形变耦合的自发标量化

广义相对论与量子宇宙学 2019-11-11 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

长期以来已知,在中子星强引力 regime 下展现自发标量化的正则标量-张量理论模型,会预言标量场的宇宙学演化,通常导致对现今太阳系中偏离广义相对论约束的严重违背。我们研究这种张力是否可通过将该模型推广为包含标量场φ\varphi与物质间的形变耦合而缓解,其中Jordan标架度规g~μν{\tilde g}_{\mu\nu}与Einstein标架度规gμνg_{\mu\nu}通过g~μν=A(φ)2(gμν+Λμφνφ){\tilde g}_{\mu\nu}=A(\varphi)^2 (g_{\mu\nu}+\Lambda\, \partial_\mu \varphi \, \partial_\nu\varphi)相关联。我们发现这一更广的理论容许一种朝向广义相对论的晚期吸引子机制。然而,该吸引子的存在要求形变尺度量级为ΛH02\Lambda\gtrsim H_0^{-2},其中H0H_0为今日哈勃参数,这远大于与中子星自发标量化相关的尺度ΛRs2\Lambda \sim R_s^{2}Rs(1022H01)R_s (\sim 10^{-22} H_0^{-1})为这些星体的典型半径)。吸引子机制所需的较大Λ\Lambda值(i)完全抑制了中子星内部的自发标量化,且(ii)在标量场涨落上诱导了鬼不稳定,从而阻碍了张力的解决。我们认为该问题源于我们的形变耦合涉及一个有量纲参数。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.11756,
  title  = {Cosmological attractors to general relativity and spontaneous scalarization with disformal coupling},
  author = {Hector O. Silva and Masato Minamitsuji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11756},
  year   = {2019}
}

备注

(v1) 10 pages, 2 figures. (v2) typos corrected. (v3) 11 pages, new references, matches published version