振荡宇宙演化及扩展Starobinsky模型中大爆炸核合成的约束
宇宙学与河外天体物理
2023-05-09 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们研究了通过在Starobinsky模型中添加一个项得到的扩展Starobinsky模型(eSM)中的宇宙演化。我们讨论了各种宇宙演化的可能性，并特别关注辐射主导时期(RDE)。利用简单假设，引入了一个描述eSM中各种宇宙演化的二阶非线性微分方程。通过对该非线性方程进行数值求解，我们表明由于爱因斯坦引力之外引入的高阶项效应，诸如标准宇宙演化()和一种独特的振荡宇宙演化等各种宇宙演化都是可行的。此外，我们考虑作为RDE中最重要的观测结果的大爆炸核合成(BBN)，以约束eSM的自由参数。将宇宙演化产生的轻元素(如He、D、He、Li和Li)的 primordial 丰度与最新观测数据进行比较。结果表明，大多数非标准宇宙演化不能轻易满足这些BBN约束，但具有振荡宇宙演化的可行模型的自由参数被约束给出一个上限。特别地，我们发现该自由参数对氘和He丰度最为敏感，而这两者相比其他元素正被精确测量。因此，近未来更精确的测量可能使我们能够区分eSM与标准模型以及其他模型。
引用
@article{arxiv.2212.11487,
title = {Oscillating cosmic evolution and constraints on big bang nucleosynthesis in the extended Starobinsky model},
author = {Jubin Park and Chae-min Yun and Myung-Ki Cheoun and Dukjae Jang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11487},
year = {2023}
}