宇宙暗物质区的引力非标准方法
广义相对论与量子宇宙学
2016-11-04 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们总结了将暗子流体（darkon fluid）作为宇宙暗物质区模型的研究现状。通过在扩充相空间中实现Galilei群，引入了非相对论性无质量粒子。这些额外的自由度允许一种遵循Einstein等效原理的、与引力的非标准最小耦合。扩展为自引力流体后，引力势的Poisson方程包含动态产生的可正可负的有效引力质量密度。运动方程（EOMs）不含自由参数，且在Milne规范变换下保持不变。固定规范可消除非物理自由度。所得Lagrangian量不存在自由粒子极限。它所描述的粒子，即暗子（darkons），仅作为自引力流体的流体粒子而存在。该暗子流体实现了由动力学指数 z = 5/3 的膨胀扩展的零质量Galilean代数。我们将EOMs简化为类Friedmann方程，通过实现膨胀对称性导出了守恒量与唯一的Hamilton动力学。利用Poisson括号（PB）代数的Casimir量，我们对相空间进行叶状化，并在约化相空间中构造了Lagrangian量。以转变红移和Casimir值作为积分常数，我们求解了类Friedmann方程。我们得到了与观测相符的早期宇宙减速阶段和晚期宇宙加速阶段。球对称情形下的稳态方程可对星系晕进行建模。引力势非线性微分方程的数值解给出了与观测数据定性相符的星系旋转曲线（RCs）暗物质（DM）部分的预测。我们还提出了该模型的一般协变推广。
引用
@article{arxiv.1301.4486,
title = {Nonstandard approach to gravity for the dark sector of the Universe},
author = {P. C. Stichel and W. J. Zakrzewski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4486},
year = {2016}
}