Năng lượng tối viển cảnh trong vũ trụ tuần hoàn

The European Physical Journal C - Tập 52 - Trang 693-699 - 2007
Jingfei Zhang1, Xin Zhang2, Hongya Liu1
1School of Physics and Optoelectronic Technology, Dalian University of Technology, Dalian, P.R. China
2Kavli Institute for Theoretical Physics China, Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (KITPC/ITP-CAS), Beijing, P.R. China

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu sự tiến hóa vũ trụ học của năng lượng tối viển cảnh trong một vũ trụ tuần hoàn, mở rộng mô hình năng lượng tối viển cảnh được đề xuất bởi Li. Năng lượng tối viển cảnh với c<1 có thể thể hiện hành vi quintom; cụ thể, nó phát triển từ một thành phần giống như quintessence sang một thành phần giống như phantom. Mật độ năng lượng phantom viển cảnh tăng nhanh và chiếm ưu thế trong giai đoạn mở rộng muộn, giúp hiện thực hóa kịch bản vũ trụ tuần hoàn mà trong đó chế độ năng lượng cao bị điều chỉnh bởi các hiệu ứng của lực hấp dẫn lượng tử, gây ra sự đảo ngược (và một cú nẩy) của vũ trụ. Sự tiến hóa động của năng lượng tối viển cảnh trong các chế độ năng lượng thấp và năng lượng cao được điều khiển bởi hai phương trình vi phân, tương ứng. Điều quan trọng là để liên kết hai chế độ này cho kịch bản này. Chúng tôi đề xuất một điều kiện liên kết dẫn đến một bức tranh hoàn chỉnh của sự tiến hóa viển cảnh của một vũ trụ tuần hoàn.

Từ khóa

#năng lượng tối #vũ trụ tuần hoàn #năng lượng phantom #lực hấp dẫn lượng tử #tiến hóa vũ trụ học

Tài liệu tham khảo

Supernova Search Team Collaboration, A.G. Riess et al., Astron. J. 116, 1009 (1998) [astro-ph/9805201] Supernova Cosmology Project Collaboration, S. Perlmutter et al., Astrophys. J. 517, 565 (1999) [astro-ph/9812133] WMAP Collaboration, D.N. Spergel et al., Astrophys. J. Suppl. 148, 175 (2003) [astro-ph/0302209] D.N. Spergel et al., Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) three year results: Implications for cosmology, astro-ph/0603449. SDSS Collaboration, M. Tegmark et al., Phys. Rev. D 69, 103501 (2004) [astro-ph/0310723] SDSS Collaboration, K. Abazajian et al., Astron. J. 128, 502 (2004) [astro-ph/0403325] SDSS Collaboration, K. Abazajian et al., Astron. J. 129, 1755 (2005) [astro-ph/0410239] A. Einstein, Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss. Berlin Phys. Math. 1917, 142 (1917) S. Weinberg, Rev. Mod. Phys. 61, 1 (1989) V. Sahni, A.A. Starobinsky, Int. J. Mod. Phys. D 9, 373 (2000) [astro-ph/9904398] S.M. Carroll, Living Rev. Relat. 4, 1 (2001) [astro-ph/0004075] P.J.E. Peebles, B. Ratra, Rev. Mod. Phys. 75, 559 (2003) [astro-ph/0207347] T. Padmanabhan, Phys. Rep. 380, 235 (2003) [hep-th/0212290] E.J. Copeland, M. Sami, S. Tsujikawa, Int. J. Mod. Phys. D 15, 1753 (2006) [hep-th/0603057] P.J.E. Peebles, B. Ratra, Astrophys. J. 325, L17 (1988) B. Ratra, P.J.E. Peebles, Phys. Rev. D 37, 3406 (1988) C. Wetterich, Nucl. Phys. B 302, 668 (1988) M.S. Turner, M.J. White, Phys. Rev. D 56, 4439 (1997) [astro-ph/9701138] R.R. Caldwell, R. Dave, P.J. Steinhardt, Phys. Rev. Lett. 80, 1582 (1998) [astro-ph/9708069] I. Zlatev, L.M. Wang, P.J. Steinhardt, Phys. Rev. Lett. 82, 896 (1999) [astro-ph/9807002] P.J. Steinhardt, L.M. Wang, I. Zlatev, Phys. Rev. D 59, 123504 (1999) [astro-ph/9812313] L. Amendola, Phys. Rev. D 62, 043511 (2000) [astro-ph/9908023] X. Zhang, Mod. Phys. Lett. A 20, 2575 (2005) [astro-ph/0503072] X. Zhang, Phys. Lett. B 611, 1 (2005) [astro-ph/0503075] R.R. Caldwell, Phys. Lett. B 545, 23 (2002) [astro-ph/9908168] R.R. Caldwell, M. Kamionkowski, N.N. Weinberg, Phys. Rev. Lett. 91, 071301 (2003) [astro-ph/0302506] R.C. Tolman, Phys. Rev. 38, 1758 (1931) R.C. Tolman, Relativity, Thermodynamics and Cosmology (Oxford University Press, New York, 1934) J. Khoury, B.A. Ovrut, P.J. Steinhardt, N. Turok, Phys. Rev. D 64, 123522 (2001) [hep-th/0103239] P.J. Steinhardt, N. Turok, Science 296, 1436 (2002) P.J. Steinhardt, N. Turok, Phys. Rev. D 65, 126003 (2002) [hep-th/0111098] L.A. Boyle, P.J. Steinhardt, N. Turok, Phys. Rev. D 70, 023504 (2004) [hep-th/0403026] P.J. Steinhardt, N. Turok, Science 312, 1180 (2006) [astro-ph/0605173] M.G. Brown, K. Freese, W.H. Kinney, The phantom bounce: A new oscillating cosmology, astro-ph/0405353 L. Baum, P.H. Frampton, Phys. Rev. Lett. 98, 071301 (2007) [hep-th/0610213] X. Zhang, Can black holes be torn up by phantom in cyclic cosmology? arXiv:gr-qc/0708.1408 A. Ashtekar, T. Pawlowski, P. Singh, Phys. Rev. D 73, 124038 (2006) [gr-qc/0604013] A. Ashtekar, T. Pawlowski, P. Singh, Phys. Rev. D 74, 084003 (2006) [gr-qc/0607039] A. Ashtekar, AIP Conf. Proc. 861, 3 (2006) [gr-qc/0605011] P. Singh, K. Vandersloot, G.V. Vereshchagin, Phys. Rev. D 74, 043510 (2006) [gr-qc/0606032] L. Randall, R. Sundrum, Phys. Rev. Lett. 83, 3370 (1999) [hep-ph/9905221] L. Randall, R. Sundrum, Phys. Rev. Lett. 83, 4690 (1999) [hep-th/9906064] Y. Shtanov, V. Sahni, Phys. Lett. B 557, 1 (2003) [gr-qc/0208047] G. ’t Hooft, Dimensional reduction in quantum gravity, gr-qc/9310026 L. Susskind, J. Math. Phys. 36, 6377 (1995) [hep-th/9409089] A.G. Cohen, D.B. Kaplan, A.E. Nelson, Phys. Rev. Lett. 82, 4971 (1999) [hep-th/9803132] M. Li, Phys. Lett. B 603, 1 (2004) [hep-th/0403127] X. Zhang, F.Q. Wu, Phys. Rev. D 72, 043524 (2005) [astro-ph/0506310] Z. Chang, F.Q. Wu, X. Zhang, Phys. Lett. B 633, 14 (2006) [astro-ph/0509531] X. Zhang, F.Q. Wu, Phys. Rev. D 76, 023502 (2007) [astro-ph/0701405] Q.G. Huang, Y.G. Gong, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0408, 006 (2004) [astro-ph/0403590] K. Enqvist, S. Hannestad, M.S. Sloth, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0502, 004 (2005) [astro-ph/0409275] J. Shen, B. Wang, E. Abdalla, R.K. Su, Phys. Lett. B 609, 200 (2005) [hep-th/0412227] H.C. Kao, W.L. Lee, F.L. Lin, Phys. Rev. D 71, 123518 (2005) [astro-ph/0501487] Z.L. Yi, T.J. Zhang, Mod. Phys. Lett. A 22, 41 (2007) [astro-ph/0605596] H. Zhang, W. Zhong, Z. Zhu, S. He, Exploring holographic dark energy model with Sandage-Loeb test, arXiv:astro-ph/0705.4409 H. Wei, S.N. Zhang, The Age Problem in the Holographic Dark Energy Model, arXiv:astro-ph0707.2129 P. Horava, D. Minic, Phys. Rev. Lett. 85, 1610 (2000) [hep-th/0001145] S.D. Thomas, Phys. Rev. Lett. 89, 081301 (2002) S.D.H. Hsu, Phys. Lett. B 594, 13 (2004) [hep-th/0403052] K. Enqvist, M.S. Sloth, Phys. Rev. Lett. 93, 221302 (2004) [hep-th/0406019] K. Ke, M. Li, Phys. Lett. B 606, 173 (2005) [hep-th/0407056] Q.G. Huang, M. Li, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0408, 013 (2004) [astro-ph/0404229] Q.G. Huang, M. Li, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0503, 001 (2005) [hep-th/0410095] X. Zhang, Int. J. Mod. Phys. D 14, 1597 (2005) [astro-ph/0504586] E. Elizalde, S. Nojiri, S.D. Odintsov, P. Wang, Phys. Rev. D 71, 103504 (2005) [hep-th/0502082] X. Zhang, Phys. Lett. B 648, 1 (2007) [astro-ph/0604484] X. Zhang, Phys. Rev. D 74, 103505 (2006) [astro-ph/0609699] B. Wang, Y. Gong, E. Abdalla, Phys. Lett. B 624, 141 (2005) [hep-th/0506069] H. Kim, H.W. Lee, Y.S. Myung, Phys. Lett. B 632, 605 (2006) [gr-qc/0509040] B. Hu, Y. Ling, Phys. Rev. D 73, 123510 (2006) [hep-th/0601093] M.R. Setare, J. Zhang, X. Zhang, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0703, 007 (2007) [gr-qc/0611084] J. Zhang, X. Zhang, H. Liu, Statefinder diagnosis for the interacting model of holographic dark energy, arXiv:astro-ph/0705.4145 B. Chen, M. Li, Y. Wang, Nucl. Phys. B 774, 256 (2007) [astro-ph/0611623] J. Zhang, X. Zhang, H. Liu, Phys. Lett. B 651, 84 (2007) [arXiv:astro-ph/0706.1185 B. Feng, X.L. Wang, X.M. Zhang, Phys. Lett. B 607, 35 (2005) [astro-ph/0404224] Z.K. Guo, Y.S. Piao, X.M. Zhang, Y.Z. Zhang, Phys. Lett. B 608, 177 (2005) [astro-ph/0410654] X. Zhang, Commun. Theor. Phys. 44, 762 (2005) X.F. Zhang, H. Li, Y.S. Piao, X.M. Zhang, Mod. Phys. Lett. A 21, 231 (2006) [astro-ph/0501652] H. Wei, R.G. Cai, D.F. Zeng, Class. Quantum Grav. 22, 3189 (2005) [hep-th/0501160] G.B. Zhao, J.Q. Xia, M. Li, B. Feng, X. Zhang, Phys. Rev. D 72, 123515 (2005) [astro-ph/0507482] J. Zhang, X. Zhang, H. Liu, Mod. Phys. Lett. A (2007), in press, astro-ph/0612642 H.S. Zhang, Z.H. Zhu, Phys. Rev. D 75, 023510 (2007) [astro-ph/0611834] Y.F. Cai, M.Z. Li, J.X. Lu, Y.S. Piao, T.T. Qiu, X.M. Zhang, A string-inspired quintom model of dark energy, hep-th/0701016 X. Zhang, Y. Ling, J. Cosmol. Astropart. Phys. 0708, 012 (2007) [arXiv:gr-qc/0705.2656 ] S. Tsujikawa, P. Singh, R. Maartens, Class. Quantum Grav. 21, 5767 (2004) [astro-ph/0311015] G. Calcagni, M. Cortes, Class. Quantum Grav. 24, 829 (2007) [gr-qc/0607059] C. Germani, W. Nelson, M. Sakellariadou, On the onset of inflation in loop quantum cosmology, gr-qc/0701172