标量-张量 $f(R, T)$ 引力的观测约束与宇宙学启示

近来，$f(R,T)$ 引力的标量-张量表示被用于探索引力诱导的粒子产生/湮灭。借助存在物质产生/湮灭时的开放系统不可逆热力学框架，该设定的物理与宇宙学后果得到了详细研究。本文中，我们利用 Hubble 与 Pantheon+ 观测数据，在上述框架背景下对 $f(R,T)$ 引力的标量-张量表示进行观测检验。通过数值求解标量-张量 $f(R, T)$ 引力中两种不同宇宙学模型（对应于两种不同势的选择）的修正 Friedmann 方程，并执行马尔可夫链蒙特卡洛分析，获得了最佳拟合参数。这些最佳参数被用于计算宇宙学参数，即减速、急动与 snap 参数。利用马尔可夫链蒙特卡洛分析的输出，给出了两种模型中产生压强与物质产生率的宇宙学演化。为确定所研究标量-张量 $f(R,T)$ 引力的统计显著性，使用了贝叶斯与修正的 Akaike 信息准则。后者表明，标量-张量 $f(R, T)$ 引力中考虑的第一种模型在统计上优于 $\Lambda$CDM，即更受观测青睐。此外，模型 1 中存在连续的粒子产生过程。另一方面，对于高红移，模型 2 中的粒子产生率可能变为负值，从而表明存在粒子湮灭过程。然而，两种模型在晚期均导致宇宙加速膨胀，其减速参数与 $\Lambda$CDM 模型相当。