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通过具有非零压强的单一物质流体统一暗 sector

广义相对论与量子宇宙学 2023-08-31 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们探索了一个广义统一暗能量模型,其包含速子流体与附加标量场之间的非最小相互作用。具体而言,我们要求第二场具有真空能,由于对称性破缺机制而引入不可消除的偏移。在转变之后(由第二场的对称性破缺机制引发),相应的状态方程(EoS)呈现为广义 Chaplygin 气体(GCG)分量与宇宙学常数贡献的组合形式。我们通过类比所谓 Murnaghan 状态方程来重新解释这一结果,该方程在固态物理中广泛用于刻画在外部压强下抵消压强作用的流体。我们考察了该模型的动力学行为,并突出了其与 GCG 模型的关键区别。我们确立了参数界限,厘清了模型在宇宙膨胀历史中的演化,表明其精确地表现出类似于对数流体的行为,在早宇宙最终收敛于 Λ\LambdaCDM 模型,而在中、晚时期分别表现为对数流体或 Chaplygin 气体。我们从热力学视角解释了我们的发现,并确定了线性 regime 中的小扰动。在极早时期,增长因子如预期般平坦,而主要偏离出现在晚时期,此时 Murnagham 状态方程导致扰动更有效增长。我们结合当前观测讨论了这一偏离,并得出结论:我们的模型是标准宇宙学范式的一个合适替代方案,引入了具有非零压强的类物质场概念。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.15776,
  title  = {Unifying the dark sector through a single matter fluid with non-zero pressure},
  author = {Peter K. S. Dunsby and Orlando Luongo and Marco Muccino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15776},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 3 figures, 1 table