Динаміка розширення Всесвіту у моделях з немінімально зв’язаною темною енергією

Неоменко, Р, 1Новосядлий, Б
1Астрономічна обсерваторія Львівського національного університету ім. Івана Франка, Львів, Україна
Рубрика: Проблеми астрономії
Мова: українська
Анотація: 

Розглянуто модель темної енергії з баротропним рівнянням стану, яка взаємодіє з темною матерією гравітаційно та іншою силою, що зумовлює обмін енергією-імпульсом між ними. Обидва компоненти описуються наближенням ідеальної рідини, параметрами якої є параметр густини, параметр рівняння стану та ефективна швидкість звуку. Розглянуто три види взаємодій між ними: взаємодію, незалежну від густин прихованих компонентів, взаємодію, пропорційну до густини енергії темної енергії і взаємодію, пропорційну до густини енергії темної матерії. На основі загаїьноковаріантних рівнянь збереження та рівнянь Айнштайна отримано рівняння, які описують динаміку розширення однорідного ізотропного Всесвіту та еволюцію густин обох компонентів для різних значень параметра взаємодії. Показано. що для цих трьох видів взаємодій є області значень параметрів темної енергії та сили взаємодії, для яких густини темної енергії, темної матерії та їхня сума можуть набувати від ємних значень. Знайдено умови додатності густин енергії темної енергії і темної матерії. З цих умов встановлено обмеження на значення параметра взаємодії. Проаналізовано динаміку /розширення Всесвіту з цими взаємодіями.

Ключові слова: рівняння Айнштайна, розширення Всесвіту, темна енергія, темна матерія
References: 

1. Abdalla E., Ferreira E. G. M., Quintin J., Wang B. New Evidence for Interacting Dark

Energy from BOSS // 2014.—arXiv:1412.2777v2.

2. Amendola L. Coupled quintessence // Phys. Rev. D.—2000.—62.—043511.

3. Amendola L., Campos G. C., Rosenfeld R. Consequences of dark matter-dark energy interaction on cosmological parameters derived from type Ia supernova data // Phys. Rev. D.—2007.—75.—083506.

4. Amendola L., Quercellini C. Tracking and coupled dark energy as seen by the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe // Phys. Rev. D.—2003.—68.—023514.

5. Amendola L., Tsujikawa S. Dark Energy: Theory and Observations. — Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2010.—491 p.

6. Bolotin Yu. L., Kostenko A., Lemets O. A., Yerokhin D. A. Cosmological evolution with interaction between dark energy and dark matter // Int. J. Mod. Phys. D.—2015. —24.—1530007.—132 p.

7. Caldera-Cabral G., Maartens R., Urena-Lopez L. A. Dynamics of interacting dark energy // Phys. Rev. D.—2009.—79.—063518.

8. Copeland E. J., Sami M., Tsujikawa S. Dynamics of dark energy // Int. J. Mod. Phys.D.—2006.—15, N 11.—P. 1753—1936.

9. del Campo S., Herrera R., Olivares G., Pavon D. Interacting models of soft coincidence // Phys. Rev. D.—2006.—74.—023501.

10. Elahi P. J., Lewis G. F., Power C., et al. Hidden from view: Coupled dark sector physics and small scales // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.—2015.—452.—P. 1341— 1352.

11. Goncalves R. S., Carvalho G. C., Alcaniz J. S. A low-z test for interacting dark energy // 2015.—arXiv:1507.01921v1.

12. Gumjudpai B., Naskar T., Sami M., Tsujikawa S. Coupled dark energy: towards a general description of the dynamics // J. Cosmology and Astropart. Phys.—2005.—06, 007.

13. Guo Z. K., Ohta N., Tsujikawa S. Probing the coupling between dark components of the universe // Phys. Rev. D.—2007.—76.—023508.

14. La Vacca G., Kristiansen J. R., Colombo L. P. L., et al. Do WMAP data favor neutrino mass and a coupling between cold dark matter and dark energy? // J. Cosmology and Astropart. Phys.—2009.—04, 007.

15. Novosyadlyj B., Pelykh V., Shtanov Yu., Zhuk A. Dark energy: observational evidence and theoretical models / Ed. V. Shulga. — Kyiv: Akademperiodyka, 2013.—380 p.

16. Novosyadlyj B., Sergijenko O. Scalar field models of dark energy with barotropic equation of state: properties and observational constraints from different datasets // Proceedings of the 10th G. Gamow’s Odessa Astronomical Conference-Summer School Astronomy and Beyond: Cosmomicrophysics, Cosmology and Gravitation, Astrophysics, Radio Astronomy and Astrobiology. — Odessa: Астропринт, 2010.— P. 12—21.

17. Novosyadlyj B., Sergijenko O., Apunevych S., Pelykh V. Properties and uncertainties of scaiar field models of dark energy with barotropic equaiion of state // Phys. Rev. D.—2010.—82.—103008.

18. NovosyadlyjB., Sergijenko O., Durrer R., Pelykh V. Do the cosmological observational data prefer phantom dark energy? // Phys. Rev. D.—2012.—86.—083008.

19. Penzo C., Maccio A. V., Baldi M., et al. Effects of coupled dark energy on the Milky Way and its satellites // 2015.—arXiv:1504.07243v1.

20. Pollina G., Baldi M., Marulli F., Moscardini L. Cosmic voids in coupled dark energy cosmologies: the impact of halo bias // 2015.—arXiv:1506.08831v1.

21. Pourtsidou A., Skordis C., Copeland E. J. Models of dark matter coupled to dark energy // Phys. Rev. D.—2013.—88.—083505.

22. Sergijenko O., Novosyadlyj B. Sound speed of scalar field dark energy: Weak effects and large uncertainties // Phys. Rev. D.—2015.—91.—083007.

23. Wei H., Zhang S. N. Observational H(z) data and cosmological models // Phys. Lett. B.—2007.—644.—P. 7—15.

24. Zimdahl W., Pavon D., Chimento L. P. Inieracting quiniessence // Phys. Lett. B.—2001.—521.—P. 133—138.