Реконструкция скалярно-тензорных теорий гравитации в верифицируемых моделях космологической инфляции

Авторы: Cизов В.А.
Опубликовано в выпуске: #3(80)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-3-875
Раздел: Физика | Рубрика: Астрофизика
Ключевые слова: космологическая инфляция, скалярное поле, скалярно-тензорная гравитация, космологические возмущения, реконструкция гравитации, спонтанное нарушение суперсимметрии, космологические модели, медленное скатывание
Опубликовано: 27.04.2023

Рассмотрена процедура реконструкции скалярно-тензорных теорий гравитации в верифицированных по наблюдательным данным моделях космологической инфляции для физически корректных с позиций квантовой теории поля потенциалов инфлатона. В рамках данного подхода исследованы инфляционные модели на основе потенциалов скалярного поля, полученных на основе моделей спонтанного нарушения суперсимметрии на энергетическом масштабе космологической инфляции. Для данных потенциалов построены решения уравнений космологической динамики в случае скалярно-тензорных модификаций гравитации Эйнштейна и определен явный вид данных модифицированных теорий гравитации. Для определения ограничений на параметры данных моделей использованы современные наблюдательные ограничения на значения параметров космологических возмущений, следующие из наблюдений анизотропии и поляризации реликтового излучения.

Литература

[1] Фомин И.В., Червон С.В., Морозов А.Н. Гравитационные волны ранней Вселенной. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018.

[2] Riess A., Filippenko A., Challis P. et al. Observational evidence from supernovae for an accelerating universe and a cosmological constant. Astron. J., 1998, vol. 116, no. 3, pp. 1009–1038. DOI: http://dx.doi.org/10.1086/300499

[3] Chervon S. Chiral cosmological models: dark sector fields description. Quantum Matter., 2013, vol. 2, no. 2, pp. 71–82. DOI: https://doi.org/10.1166/qm.2013.1028

[4] Barrow J., Paliathanasis A. Observational constraints on new exact inflationary scalar-field solutions. Phys. Rev. D, 2016, vol. 94, no. 8, art. 083518. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.94.083518

[5] Saha B. Early inflation, isotropization, and late time acceleration in a Bianchi type-I universe. Phys. Part. Nuclei, 2009, vol. 40, no. 5, pp. 656–673. DOI: https://doi.org/10.1134/S1063779609050037

[6] Clifton T., Ferreira P.G., Padilla A. et al. Modified gravity and cosmology. Phys. Rep., 2012, vol. 513, no. 1-3, pp. 1–189. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physrep.2012.01.001

[7] Aghanim N., Akrami Y., Ashdown M. et al. Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astron. Astrophys., 2020, vol. 641, art. A6. DOI: https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/201833910e

[8] Martin J., Ringeval C., Vennin V. Encyclopædia inflationaris. Phys. Dark. Univ., 2014, vol. 5-6, pp. 75–235. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2014.01.003

[9] Faraoni V. Cosmology in scalar-tensor gravity. Springer, 2004.

[10] Fomin I.V., Chervon S.V. Non-minimal coupling influence on the deviation from de Sitter cosmological expansion. Eur. Phys. J. C, 2018, vol. 78, no. 11, art. 918. DOI: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-018-6409-5

[11] Fomin I.V., Chervon S.V., Tsyganov et al. Generalized scalar–tensor theory of gravity reconstruction from physical potentials of a scalar field. Eur. Phys. J. C, 2020, vol. 80, no. 4, art. 350. DOI: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-020-7893-y

[12] Fomin I.V., Chervon S.V. Relic gravitational waves in cosmological models based on the modified gravity theories. J. Phys.: Conf. Ser., 2021, vol. 2081, art. 012002. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/2081/1/012002

[13] Fomin I.V., Chervon S.V., Morozov A.N. et al. Relic gravitational waves in verified inflationary models based on the generalized scalar-tensor gravity. Eur. Phys. J. C, 2022, vol. 82, no. 7, art. 642. DOI: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10601-9

[14] Albrecht A., Dimopoulos S., Fischler W. et al. New inflation in supersymmetric theories. Nucl. Phys. B, 1983, vol. 229, no. 2, pp. 528–540. DOI: https://doi.org/10.1016/0550-3213(83)90347-4

[15] Tristram M., Banday A.J., Gorski K.M. et al. Improved limits on the tensor-to-scalar ratio using BICEP and Planck data. Phys. Rev. D, 2022, vol. 105, no. 8, art. 083524. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.083524