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$f(Q)$引力中增长指数参数的观测约束

广义相对论与量子宇宙学 2025-06-13 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在本研究中,我们利用最新的宇宙学观测数据,包括Pantheon+^{+}、宇宙计时器(CC)和红移空间畸变(RSD)数据集,在背景和扰动层面分析了f(Q)f(Q)引力框架下物质扰动增长指数γ\gamma的约束。我们的分析侧重于量化畸变参数,该参数衡量f(Q)f(Q)引力模型在背景层面与一致性Λ\LambdaCDM宇宙学的偏差。具体而言,我们研究了增长指数参数的两种情况:常数γ\gamma和时变γ(z)\gamma(z)。我们研究了增长指数γ\gamma的各种参数化形式,表示为γ=γ0+γ1y(z)\gamma = \gamma_{0} +\gamma_{1} y(z),其中函数y(z)y(z)采用不同形式,包括常数(Γ0\Gamma_{0})、在z=0z = 0处的泰勒展开(Γ1\Gamma_{1})、在尺度因子处的泰勒展开(Γ2\Gamma_{2})和指数形式(Γ3\Gamma_{3})。通过使用Akaike信息准则和贝叶斯信息准则,我们发现组合的Pantheon+^{+}+ CC+ RSD数据集对增长指数的值施加了严格的约束。对于Γ0\Gamma_{0}模型,我们的结果表明,在一致性Λ\LambdaCDM模型内,γ\gamma被约束为0.545±0.0960.545 \pm 0.096,与理论预期γΛ=611\gamma_{\Lambda} = \frac{6}{11}高度一致。然而,在f(Q)f(Q)引力框架内,我们观察到γ=0.5710.110+0.095\gamma = 0.571^{+0.095}_{-0.110},比Λ\LambdaCDM值略高4.66%\%。此外,当考虑时变增长指数时,我们的分析显示,在Γ13\Gamma_{1-3}模型中,γ0\gamma_{0}的范围从0.5960.5960.620.62

关键词

引用

@article{arxiv.2408.11996,
  title  = {Observational constraints on the growth index parameters in $f(Q)$ gravity},
  author = {Dalale Mhamdi and Safae Dahmani and Amine Bouali and Imad El Bojaddaini and Taoufik Ouali},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11996},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 6 figures