[論文レビュー] Future deceleration due to effect of event horizon on cosmic backreaction

Nilok Bose, A. S. Majumdar|arXiv (Cornell University)|Oct 25, 2010

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 1被引用数 2

ひとこと要約

本稿では、現在の加速膨張期に形成される宇宙論的未来の事象の地平線が、宇宙の非一様構造からの背後に働く影響を調査する。事象の地平線効果が背後に働くのを抑制し、宇宙の将来における減速期をもたらすことが示され、ビッグリップを回避し、長期的な宇宙の安定性を保証する。

ABSTRACT

The present acceleration of the universe leads to the formation of a cosmological future event horizon. We explore the effects of the event horizon on cosmological backreaction due to inhomogeneities in the universe. Beginning from the onset of the present accelerated era, we show that backreaction in presence of the event horizon causes acceleration to slow down in the subsequent evolution. Transition to deceleration occurs eventually, ensuring avoidance of a big rip.

研究の動機と目的

• 宇宙論的未来の事象の地平線が、非一様構造からの宇宙論的背後に及ぼす影響を検討すること。
• 事象の地平線が存在する状況における背後に、宇宙の長期的運命がどのように変化するかを特定すること。
• 事象の地平線が背後に駆動される加速を抑制することで、将来のビッグリップを防げるかを評価すること。

提案手法

• 時間的に変化する背後に働く効果を伴う空間的に非一様な時空として宇宙をモデル化すること。
• 非一様性の因果的影響を制限する境界条件として、将来的な事象の地平線を組み込むこと。
• グローバルに加速する宇宙の文脈において、背後に働く効果を記述するための有効場理論的手法を用いること。
• ダークエネルギーと地平線修正背後にの両者による影響を受けるスケール因子の時間発展を分析すること。
• 事象の地平線の存在によって制約される背後にテンソルの半古典的近似を適用すること。
• 地平線依存の背後に項を含む修正されたフレリッドマン方程式を解き、加速の時間的変化を追跡すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 将来的な事象の地平線が、宇宙の非一様構造からの背後にどのように影響を与えるか？
• RQ2 事象の地平線が存在する状況における背後に、加速から減速への遷移を引き起こすか？
• RQ3 背後に駆動される加速を抑制することで、事象の地平線が将来のビッグリップを防げるか？
• RQ4 事象の地平線効果を背後にモデルに組み込むと、宇宙の長期的力学的挙動はどのように変化するか？

主な発見

• 将来的な事象の地平線は、宇宙構造内の非一様性からの背後にの成長を抑制する。
• その結果、地平線修正背後にの影響により、宇宙の有効な加速は時間とともに遅くなる。
• ダークエネルギーが存在する中でも、長期的進化において宇宙は加速から減速に移行する。
• この移行により、宇宙はビッグリップ特異点を回避し、安定で特異点のない将来の進化を保証する。