$f(Q, L_m)$ 引力中晚期加速的观测分析

在本研究中，我们探索了基于 $f(Q, L_m)$ 引力的扩展理论类别内的晚期宇宙学。该理论通过引入非度规 $Q$ 与物质拉格朗日量 $L_m$ 之间的非最小耦合，推广了 $f(Q)$ 引力，类似于 $f(Q,T)$ 理论。$Q$ 与 $L_m$ 之间的耦合导致物质能量-动量张量的非守恒。我们首先研究了由泛函形式 $f(Q, L_m) = \alpha Q + \beta L_m^n$ 定义的宇宙学模型，其中 $\alpha$、$\beta$ 和 $n$ 是常数。推导出的 Hubble 参数 $H(z) = H_0 (1+z)^{\frac{3n}{2(2n-1)}}$ 表明，$n$ 显著影响 $H(z)$ 在宇宙历史中的标度行为，$n > 2$ 意味着加速膨胀。我们还检验了 $n = 1$ 的简化情况，这导出了线性形式 $f(Q, L_m) = \alpha Q + \beta L_m$，与由非相对论物质主导的宇宙相一致。利用包括 $H(z)$ 和 Pantheon 在内的各种观测数据集，我们对模型参数进行了限制。我们的分析表明，$f(Q, L_m)$ 模型与观测结果吻合良好，并表现出与 $\Lambda$CDM 模型相似的行为。所有数据集的结果显示 $q_0 = -0.22 \pm 0.01$，表明宇宙正在加速膨胀，突显了该模型作为 $\Lambda$CDM 替代方案的潜力。