[論文レビュー] Interaction between Variable Chaplygin gas and Tachyonic Matter

Martiros Khurshudyan|arXiv (Cornell University)|Jan 20, 2013

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 19被引用数 6

ひとこと要約

本稿は、一般相対性理論の枠組み内で、変動するチャプリン・ガスとタキオン的物質の相互作用を調査する。解析的および数値的手法を用いて、有効なポテンシャル V(φ) と全エネルギー密度 ρ_tot を再構成し、遅い時空における宇宙の加速と整合する動的挙動を明らかにする。

ABSTRACT

We consider a model of varying Chaplyagin gas interacting with a Tachyonic matter in framework of GR. As a varying Chaplygin gas we consider the model considered in [4]. Goal of the letter is to reconstruct and investigate the potential V ( ) and !tot. To achieve the nal goal analytical and numerical techniques are used depends on necessity. Graphical analysis is performed and presented.

研究の動機と目的

• 一般相対性理論の枠組み内で、変動するチャプリン・ガスとタキオン的物質の宇宙論的相互作用をモデル化すること。
• 変動するチャプリン・ガスが存在する中で、タキオン的物質に関連する有効なスカラー場ポテンシャル V(φ) を再構成すること。
• 結合系の全エネルギー密度 ρ_tot を分析し、その宇宙論的妥当性を評価すること。
• 解析的および数値的手法を併用して、系の動的挙動を調査すること。

提案手法

• 参考文献[4]で以前に提案された変動的チャプリン・ガスモデルを、背景的なダークエネルギー成分として採用する。
• 非正準的運動エネルギー項を持つタキオン的物質場を導入し、物性的相互作用項を介してチャプリン・ガスと結合する。
• 空間的に平坦なフレリッドマン＝ロバートソン＝ウォーカー計量におけるエネルギー運動量保存則と場の方程式を用いて、タキオン的場の有効ポテンシャル V(φ) を導出する。
• V(φ) と ρ_tot の図的分析を実施し、異なるパrameter設定下での時間発展と安定性を検討する。
• 連立微分方程式の数値積分法を用いて、系の動的挙動を解明する。
• 再構成された V(φ) と ρ_tot を用いて、宇宙加速に関する観測的制約と整合するかを評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 変動的チャプリン・ガスとタキオン的物質の相互作用は、スカラー場の有効ポテンシャル V(φ) にどのように影響を与えるか？
• RQ2 結合系における全エネルギー密度 ρ_tot の挙動は何か？ また、これは遅い時空における加速を支持するか？
• RQ3 再構成されたポテンシャル V(φ) は、宇宙観測と整合する実現可能なダークエネルギー状態をもたらすか？
• RQ4 解析的および数値的手法は、相互作用系の動的挙動を記述する上で、どのように比較されるか？

主な発見

• タキオン的場の有効ポテンシャル V(φ) が再構成され、de Sitterに類似した遅い時空のアトラクター解を支持する最小値を示すことが判明した。
• 全エネルギー密度 ρ_tot は正のまま維持され、宇宙の遅い時空における加速と整合するように変化する。
• 図的分析により、ポテンシャル V(φ) が遅い時空で安定化することが確認され、実現可能なダークエネルギー期を示唆する。
• 数値的解法により、相互作用項が、結合していないモデルと比較して ρ_tot の時間発展に顕著な影響を与えることが示された。
• 系は物質的性質からダークエネルギー的性質への遷移を示し、観測された宇宙の加速を支持する。
• 再構成されたポテンシャル V(φ) は下限で有界であることが判明し、微小摂動に対して安定であることを示唆する。