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标量场源驱动的晚期加速:观测约束与状态finder 诊断

广义相对论与量子宇宙学 2022-08-23 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

本文在标准引力理论——广义相对论中讨论以宽泛标量场为源的暗能量宇宙学模型。通过考虑减速参数 qq 的特定形式推导爱因斯坦场方程的精确解,其展示了宇宙演化中从减速到加速相位的平滑转变。利用哈勃 (H(z)H(z)) 数据、超新星 (SN) 数据与重子声学振荡 (BAO) 数据等外部数据集来约束 qq 函数形式中出现的模型参数。对于组合数据集 (H(z)+SN+BAOH(z)+SN+BAO),转变红移在 zt=0.670.36+0.26z_{t}=0.67_{-0.36}^{+0.26} 处获得,其中模型展示符号翻转且与近期观测一致。此外,对于组合数据集,减速参数的当前值为 q0=0.500.11+0.12q_{0}=-0.50_{-0.11}^{+0.12},跃变参数 j0=0.980.02+0.06j_{0}=-0.98_{-0.02}^{+0.06}(接近 1),这与 Planck2018 结果相符。分析还约束了 omega 值,即对于标量场状态方程参数的平滑演化有 Ωm00.269\Omega _{m_{0}}\leq 0.269。可见物质场有效能量密度高于存在标量场时的能量密度。文中结合模型参数的数值约束值较详细地讨论了物理与几何参数的演化。此外,我们进行了状态finder 分析以探究暗能量的性质。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.14453,
  title  = {Late-time acceleration with a scalar field source: Observational constraints and statefinder diagnostics},
  author = {S. K. J. Pacif and Simran Arora and P. K. Sahoo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14453},
  year   = {2022}
}

备注

Physics of the Dark Universe published version