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超越广义普罗卡理论中的宇宙学

广义相对论与量子宇宙学 2017-05-11 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

超越广义普罗卡理论是二阶有质量矢量-张量理论(称为广义普罗卡理论)的扩展,除了两个张量偏振模式外,还具有两个横向矢量模式和一个纵向标量模式。即使有此扩展,在各向同性宇宙学背景下,传播自由度保持不变,且不存在奥斯特罗格拉茨基不稳定性。我们通过特别关注晚期宇宙加速膨胀的动力学及其导致的观测后果,研究了超越广义普罗卡理论中的宇宙学。我们推导了避免张量、矢量和标量扰动出现鬼场和不稳定性的条件,并讨论了在允许暗能量状态方程小于 1-1 的具体模型中可行的参数空间。这些扰动的传播速度会受到超出广义普罗卡理论范畴的修正。标量扰动速度与物质声速之间存在混合,但这种混合在宇宙膨胀历史的大部分时间里被抑制,不会引起新的不稳定性。另一方面,我们发现超越广义普罗卡理论中出现的导数相互作用对宇宙增长历史产生了重要修正。由于实现了比广义普罗卡理论中更弱的引力相互作用,物质扰动的增长率可以与红移空间畸变数据兼容。因此,有可能将超越广义普罗卡理论中的暗能量模型与广义普罗卡理论中的对应模型以及 Λ\LambdaCDM 模型区分开来。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.08610,
  title  = {Cosmology in beyond-generalized Proca theories},
  author = {Shintaro Nakamura and Ryotaro Kase and Shinji Tsujikawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.08610},
  year   = {2017}
}

备注

21 pages, 9 figures