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广义Rastall引力下相互作用暗物质-暗能量的宇宙动力学

广义相对论与量子宇宙学 2025-11-19 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

本文在广义Rastall引力框架内探讨了后期相互作用宇宙学,其中相互作用自然源于能量-动量张量的非守恒。我们将暗部演化构建为自治动力学系统,定义相互作用项 Q1=αf˙Q_1=\alpha\,\dot{f}Q2=f˙(1+α)Q_2=-\dot{f}\,(1+\alpha),其中 α\alpha 为常数参数,ff 为时间依赖函数。研究三种相互作用情形:fρmf \propto \rho_mfρdef \propto \rho_{de}fρm+ρdef \propto \rho_m + \rho_{de},假设暗能量方程状态为常数 wdew_{de}。对于每种情形,我们推导以密度参数 (Ωde,Ωm)(\Omega_{de}, \Omega_m) 为变量的闭合动力学方程,识别其固定点并分析其在参数空间中的稳定性。在此背景下,相空间显示出标准的宇宙动力学:一个不稳定的辐射点、一个暂态物质鞍点,以及一个稳定的后期吸引子,实现加速膨胀。此外,我们利用Cosmic Chronometers、PantheonPlus和DESI数据的联合似然分析,在68%和95%置信水平下获得边缘化参数估计,约束了每个相互作用模型的参数空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.14089,
  title  = {Cosmological dynamics of interacting dark matter-dark energy in generalized Rastall gravity},
  author = {Manuel Gonzalez-Espinoza and Ramón Herrera and Giovanni Otalora and Carlos Ríos and Carlos Rodriguez-Benites},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14089},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 9 figures