Aether 标量张量理论中宇宙演化的动力系统分析

Aether 标量张量（AeST）理论是广义相对论（GR）的扩展，提出用于在不引入暗物质的情况下解释星系与宇宙学观测。该理论的作用量包含一个目前仅能由现象学考量约束的函数。在先前工作中，考虑了该函数的若干形式，其导致对宇宙演化方程的有效流体贡献在宇宙晚期越来越近似于尘埃。本工作中，我们考虑另一组函数，其在宇宙最早时期最贴近尘埃，且偏离尘埃状行为的程度随时间逐渐显现。我们利用动力系统形式分析来自两组可能函数的示例模型，引入一组完备的动力变量以描述时空曲率、不同物质组分的能量密度参数以及 AeST 标量场，并得到描述宇宙演化的动力学方程。发现宇宙相空间具有与物质组分缺失相关的不变子流形，以及关联著名宇宙学行为（如物质、辐射与宇宙学常数主导时期）的平衡态。对模型动力系统作了完整数值积分，表明各自均能在宇宙背景层面紧密近似 $\Lambda \mathrm{CDM}$ 模型。我们考虑了模型的推广，并表明新模型很可能同时复现冷暗物质的宇宙学成功，且满足该理论来自弱场准静态区域的约束。