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普朗克对标量-张量宇宙学及引力常数变化的约束

宇宙学与河外天体物理 2016-06-08 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

本文给出了通过分析了普朗克2015结果获得的宇宙微波背景(CMB)角功率谱数据而对引力标量-张量理论给出的宇宙学约束。我们考虑了调和吸引子模型,其中标量场在爱因斯坦标架中具有曲率为(β\beta)的调和势,且理论随时间松弛至爱因斯坦引力。利用马尔可夫链蒙特卡洛方法分析普朗克的{\it TT}、{\it EE}、{\it TE}和透镜CMB数据,我们发现对于0<β<0.40<\beta<0.4,当前对爱因斯坦引力的偏离(α02{\alpha_0}^2)被限制为α02<2.5×1044.5β2 (95.45% C.L.){\alpha_0}^2<2.5\times10^{-4-4.5\beta^2}\ (95.45\% {\rm\ C.L.})以及α02<6.3×1044.5β2 (99.99% C.L.){\alpha_0}^2<6.3\times10^{-4-4.5\beta^2}\ (99.99\%\ {\rm C.L.})。复合时期与当前时期之间有效引力常数的时间变化被约束为Grec/G0<1.0056 (95.45% C.L.)G_{\rm rec}/G_0<1.0056\ (95.45\% {\rm\ C.L.})以及Grec/G0<1.0115 (99.99% C.L.)G_{\rm rec}/G_0<1.0115\ (99.99 \%{\rm\ C.L.})。我们还发现,由于普朗克揭示的扩散阻尼效应打破了投影效应的简并性,将模型扩展到非平坦宇宙学模型对约束影响甚微。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.00809,
  title  = {Planck constraints on scalar-tensor cosmology and the variation of the gravitational constant},
  author = {Junpei Ooba and Kiyotomo Ichiki and Takeshi Chiba and Naoshi Sugiyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.00809},
  year   = {2016}
}

备注

7 pages, 10 figures, version to appear in PRD