Động lực vũ trụ và các ràng buộc quan sát: Tóm tắt và Giới thiệu

Bảng liên kết

• Tóm tắt và giới thiệu
• Trọng lực f(Q): đánh giá ngắn gọn
• Động lực vũ trụ trong thời gian muộn
• Ràng buộc tham số
• Kết luận
• Lời cảm ơn và tài liệu tham khảo

trừu tượng

Từ khóa : Trọng lực biến đổi, Năng lượng tối, trọng lực f(Q), ràng buộc tham số.

PACS : 04.50.Kd, 98.80.-k

1. Giới thiệu

Trong hơn hai thập kỷ, những nỗ lực đáng kể đã được dành cho nghiên cứu vũ trụ nhằm theo đuổi lời giải thích về gia tốc vũ trụ thời gian muộn quan sát được. Con đường nghiên cứu chính liên quan đến việc đưa vào một thành phần năng lượng mới trong Vũ trụ, được gọi là năng lượng tối (DE), được phân biệt bởi áp suất âm của nó. Tuy nhiên, tính đến thời điểm hiện tại, một giải pháp dứt khoát và thỏa đáng cho bí ẩn của DE vẫn còn khó nắm bắt; sự kết hợp của nó vào khuôn khổ các lý thuyết vật lý cơ bản tiếp tục thách thức các nhà nghiên cứu (để xem xét toàn diện về chủ đề này, hãy xem Tài liệu tham khảo [1, 2, 3]).

Một trong những cách tiếp cận hấp dẫn để làm sáng tỏ gia tốc vũ trụ thời gian muộn, ngoài việc đưa DE hoặc các dạng vật chất mới để giải thích hiện tượng này, nằm trong lĩnh vực lý thuyết hấp dẫn biến đổi (xem ví dụ Tài liệu tham khảo [4, 5, 6] ] để xem xét). Thông thường, trong khuôn khổ này, tác dụng cơ bản được xây dựng giả định các hàm tổng quát của độ cong vô hướng (được gọi là lý thuyết f(R)), lý thuyết bậc cao tổng quát, lý thuyết vô hướng-tensor về lực hấp dẫn, v.v. Gần đây, một đề xuất mới đã xuất hiện trong lĩnh vực lý thuyết đã được sửa đổi về lực hấp dẫn. Những lý thuyết cụ thể này, trong đó các tương tác hấp dẫn bị chi phối bởi phi hệ mét, với độ cong và độ xoắn được coi là không đáng kể, được gọi là lý thuyết f(Q) hoặc lực hấp dẫn song song đối xứng f(Q), trong đó Q là đại lượng vô hướng phi hệ mét [7 , 8, 9, 10, 11]. Những khuôn khổ lý thuyết này có tiềm năng cung cấp những quan điểm mới về hiện tượng gia tốc vũ trụ, xuất phát từ những hệ quả cố hữu của một hình học thay thế trái ngược với khuôn khổ Riemannian thông thường (xem Tài liệu tham khảo [12] để có đánh giá sâu rộng và gần đây về chủ đề này). .

Mặc dù đề xuất này mới xuất hiện gần đây nhưng có rất nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện bằng cách sử dụng nó [13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46]. Thông thường, do sự hiện diện của các phần tử phi tuyến trong các phương trình trường, một trong những thách thức chính vốn có trong các kịch bản này liên quan đến nhiệm vụ tìm ra lời giải, dù bằng phương pháp phân tích hay số học. Mặc dù, thông thường các phương trình trường được giải bằng số, nhưng người ta cũng thường cố gắng đề xuất một tham số hóa của tham số Hubble, tham số trạng thái phương trình hoặc f(Q) theo độ dịch chuyển đỏ, cùng với các chiến lược khác.

Ví dụ, trong Ref. [13] các tác giả đã thực hiện phân tích quan sát một số mô hình f(Q) đã được sửa đổi bằng cách sử dụng phương pháp dịch chuyển đỏ, trong đó Lagrangian f(Q) được xây dựng lại như một hàm rõ ràng của dịch chuyển đỏ, f(z). Nhiều tham số hóa đa thức khác nhau của f(z) được đề xuất, bao gồm các thuật ngữ mới cho phép sai lệch so với mô hình ΛCDM. Trong tài liệu tham khảo. [27] một tham số hóa mới của tham số Hubble được đề xuất theo cách độc lập với mô hình và áp dụng nó cho các phương trình Friedmann trong Vũ trụ FLRW. Ngoài ra, các tác giả của Ref. [38] đã triển khai sơ đồ tham số hóa cho tham số Hubble, thu được nghiệm chính xác cho các phương trình trường trong vũ trụ học f(Q).