亚稳宇宙学常数与引力气泡:修正引力中的超晚期转变
广义相对论与量子宇宙学
2025-03-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
观测到的宇宙学常数可能源自标量场势能的最小值 ,其中标量场因具有大质量而被冻结。如果该真空是亚稳态的,它可能在现在或未来衰变到真真空。假设其衰变率 与哈勃膨胀率 相当,我们估算了真空气泡的尺度并分析了其演化。我们发现它们的初始形成尺度为亚毫米级,且如果 ,其张力会导致其迅速坍缩。对于更小的质量,气泡以光速膨胀。我们将分析扩展到具有非最小耦合的标量-张量理论,发现引力常数气泡的成核尺度仍与广义相对论的亚毫米范围一致。临界质量尺度保持在 左右。在红移 处的理论估计表明,可观测气泡半径约为 Mpc,这意味着引力转变发生在大约 Myr 前,其现今尺度接近 Mpc。此外,我们探索了导致 在 范围内变化的质量范围()和非最小耦合 范围()。我们假设非最小耦合形式为 ,其中 且 。最后,我们回顾了解决哈勃张力问题的各种基于局部物理或/和转变的提议方案,包括超晚期转变模型()、屏蔽第五力机制,以及在 处发生转变的 CDM 模型。我们讨论了支持这些场景的观测线索及其面临的理论挑战。
引用
@article{arxiv.2503.11365,
title = {Metastable Cosmological Constant and Gravitational Bubbles: Ultra-Late-Time Transitions in Modified Gravity},
author = {Dimitrios Efstratiou and Leandros Perivolaropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11365},
year = {2025}
}
备注
38 pages, 20 figures