重访 $f(R,T)$ 宇宙学模型

我们回顾 $f(R,T)$ 宇宙学模型的研究现状，其中 $T$ 是能量动量张量 $T^{\mu\nu}$ 的迹。我们首先关注类型为 $f(R,T)=R +\alpha e^{\beta T} + \gamma_{n} T^{n}$ 的最小耦合引力拉格朗日量的修正 Friedmann 方程。我们证明，在此最小耦合情形下，有效分数总物质密度（具有任意状态方程参数）与修正引力参数之间存在一个有用的约束关系。借助此关联，可利用星系团中气体质量分数的估计独立约束修正引力部分。利用宇宙学背景宇宙钟数据并要求宇宙足够年老以容纳年龄至少约 $\sim 14$ Gyrs 的银河系球状星团，我们发现该类理论在晚期宇宙学演化中保持可行的修正引力自由参数空间的狭窄范围。这一优选参数空间区域容纳了 $f(R,T)$ 模型的 $\Lambda$CDM 极限。我们还在度规-仿射形式下推导出非最小耦合情形，并发现后者不存在可行的宇宙学。然而，当分析包含辐射成分的宇宙学动力学时，我们发现该能量密度与物质场相互作用，且不按典型行为标度。我们总结指出，$f(R,T)$ 引力无法提供一个完整的宇宙学图景，应作为暗能量现象的修正引力替代方案被排除。