膜宇宙学中高密度物质的旋转扰动

我们考虑了具有方位角对称性的膜世界宇宙学模型的小旋转扰动的演化。通过考虑膜上暗能量项的标量和张量部分的影响，推导了描述扰动的时间、径向和角向依赖性的方程。针对超高密度宇宙学物质的几种状态方程，研究了初始旋转的时间衰减。对于膨胀的宇宙，在完美拖曳的情况下，旋转总是衰减的，此时膜上物质的角速度等于旋转度量张量。对于非完美拖曳，旋转的行为强烈依赖于状态方程。对于某些类型的致密物质，如刚性因果或Chaplygin气体，膜上物质的角速度是时间的增函数。对于其他类型的超致密物质，如Hagedorn流体，旋转被宇宙的膨胀抹平。因此，研究膜世界模型旋转扰动的动力学，如同在广义相对论中一样，可以为填充极早期宇宙的宇宙学流体的物理性质和状态方程提供一些见解。