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超越 Horndeski 理论的观测特征

广义相对论与量子宇宙学 2015-05-29 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

在修正引力的有效场论方法中,我们在平坦各向同性宇宙学背景上存在正压完美流体的情况下,推导了线性微扰的运动方程。在 Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi (GLPV) 理论的一个简单版本中(这是 Horndeski 理论的最小扩展),我们表明张量传播速度平方 ct2c_{\rm t}^2 略微偏离 1 通常会导致标量自由度 ϕ\phi 的传播速度平方 cs2c_{\rm s}^2 发生巨大修正。只要场 ϕ\phi 的动能 ρX\rho_X 远小于背景能量密度 ρm\rho_m(这是大多数暗能量模型在渐近过去的情况),这个问题就会持续存在。由于以恒定比率 ρX/ρm\rho_X/\rho_m 为特征的标度解是避免此类问题的一种途径,我们在 Jordan 框架下的 GLPV 理论中研究了标度暗能量模型的微扰演化。如果标量微扰的振荡模式经过精细调节以在初始时刻被抑制,那么当 ct2c_{\rm t}^2 偏离 1 时,两个引力势 Ψ\PsiΦ\Phi 之间的各向异性参数 η=Φ/Ψ\eta=-\Phi/\Psi 将显著偏离 1。对于其他一般初始条件,ct2c_{\rm t}^2 偏离 1 会导致 Ψ\Psi 产生与 cs2c_{\rm s}^2 相关频率的大幅度振荡。在这两种情况下,该模型都会在 CMB 和弱引力透镜观测中留下独特的印记。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.06539,
  title  = {Observational signatures of the theories beyond Horndeski},
  author = {Antonio De Felice and Kazuya Koyama and Shinji Tsujikawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.06539},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 4 figures, published in JCAP