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Wald-Gauss-Bonnet 拓扑暗能的观测影响

广义相对论与量子宇宙学 2025-10-01 v2 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了Wald-Gauss-Bonnet(WGB)拓扑暗能的观测影响,这是一种源自引力-热力学猜想推导的修正宇宙学框架,其中Wald-Gauss-Bonnet 熵取代了标准的Bekenstein-Hawking 熵。假设 apparent horizon(视界)与内部黑洞(BH)视界之间存在拓扑联系,我们推导出修正的 Friedmann 方程,其中暗能的演化依赖于黑洞形成与合并率,这些率率近似为宇宙星系形成率。这些方程引入了额外的、取决于天体物理学的贡献项。我们通过贝叶斯分析测试了两种情景:一种是 cosmological constant(宇宙常数)为零(Λ=0\Lambda = 0),另一种是修正后的 Λ\Lambda 值,以现有数据(SNIa、BAO、Cosmic Chronometers)为依据。虽然WGB框架与观测结果一致,但信息准则统计上更倾向于标准Λ\LambdaCDM模型。对线性扰动的分析显示,宇宙结构增长几乎与Λ\LambdaCDM相同,暗能几乎不发生聚集,有效牛顿常数也几乎不变。标准热力学历程也得以保留。总之,WGB宇宙学提供了一种将暗能与黑洞天体物理学联系起来且仍符合当前宇宙学数据(数据)的现象丰富的替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.15927,
  title  = {Observational implications of Wald-Gauss-Bonnet topological dark energy},
  author = {Maria Petronikolou and Fotios K. Anagnostopoulos and Stylianos A. Tsilioukas and Spyros Basilakos and Emmanuel N. Saridakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15927},
  year   = {2025}
}