幂律 Friedmann-Robertson-Walker 宇宙学模型中的相互作用宇宙流体

我们详细描述了在膨胀过程中由两个相互作用的理想流体分量主导的幂律标度 Friedmann-Robertson-Walker (FRW) 宇宙学情景。由于两种流体之间的相互作用，没有任何一个分量是单独守恒的，且能量密度与 $1/t^{2}$ 成正比。研究表明，在平坦 FRW 宇宙学模型中，可能存在两个理想流体（每个都具有正能量密度）的相互作用叠加，从而加速宇宙的膨胀。在该族模型中，还存在平坦幂律宇宙学情景，其中一种流体可能具有“宇宙学常数”或“真空能量”状态方程（$p =-\rho$）并与另一分量相互作用；此情景精确模仿了具有正压状态方程的单流体标准平坦 Friedmann 解的行为。这种组合相互作用理想流体的可能性在不相互作用的两个宇宙理想流体混合物中是不存在的，在后者的情形下，尺度因子的一般解不能用幂律表达式描述，且行为更为复杂。本研究还考虑了两种流体之间相互作用的关联单流体模型解释。