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一个可行的$f(Q)$非度规引力模型的宇宙学动力学与观测约束

宇宙学与河外天体物理 2024-01-31 v3 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

受文献中研究的一种指数f(R)f(R)引力模型的启发,在本工作中我们引入了一个新的可行f(Q)f(Q)引力模型,它可表示为对Λ\LambdaCDM的扰动。通常,在f(Q)f(Q)引力领域内,研究宇宙学演化的惯常方法包括采用哈勃膨胀率关于红移的参数化H(z)H(z)等策略。在本工作中我们实施了不同的策略,推导出H(z)H(z)的解析近似,由此我们推导出参数wDEw_{\rm{DE}}weffw_{\rm{eff}}ΩDE\Omega_{\rm{DE}}以及减速参数qq的近似解析表达式。为验证该近似解析解的可行性,我们考察了这些参数在晚期 regime 中相对于模型自由参数bb的行为。我们发现对于b>0b>0wDEw_{\rm{DE}}表现出类似精质(quintessence)的行为,而对于b<0b<0,它表现出类似 Phantom 的行为。然而,无论bb的符号如何,weffw_{\rm{eff}}均表现出类似精质的行为。此外,已推导出随着参数bb量级的增大,本模型逐渐偏离Λ\LambdaCDM。我们还进行了马尔可夫链蒙特卡洛统计分析,以用哈勃参数、Pantheon超新星(SN)观测数据及这些样本的组合检验模型预言,获得对模型参数以及哈勃参数和物质密度的当前值的约束。我们的发现表明,该f(Q)f(Q)引力模型确实是描述宇宙晚期背景演化的可行候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01857,
  title  = {Cosmological dynamics and observational constraints on a viable $f(Q)$ non-metric gravity model},
  author = {A. Oliveros and Mario A. Acero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01857},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 7 figures, 3 tables. Typos corrected, minor changes; references added. Accepted for publication in Int. J. Mod. Phys. D