Верифицированные модели космологической инфляции на основе скалярно-тензорной теории гравитации
Автор: Денцель Е.С., Фомин И.В.
Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статья в выпуске: 1 (46), 2024 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены инфляционные модели на основе скалярно-тензорной гравитации со степенной параметризацией влияния неминимальной связи между скалярным полем и кривизной на космологическую динамику и параметры космологических возмущений. В отличие от ранее рассмотренных моделей инфляции с квадратичной зависимостью функции неминимальной связи от параметра Хаббла, в данном случае рассматривается обобщенный анализ для произвольной степенной зависимости данных параметров космологических моделей. В качестве примера предложенного подхода рассматриваются космологические модели, основанные на физических потенциалах скалярного поля для различных типов неминимальной связи скалярного поля и кривизны. Также, на примере инфляции Старобинского, дана оценка отклонений предложенных моделей от случая гравитации Эйнштейна.
Космологическая инфляция, скалярно-тензорная гравитация, модифицированная гравитация, скалярное поле, параметры космологических возмущений
Короткий адрес: https://sciup.org/142241765
IDR: 142241765 | УДК: 530.12, | DOI: 10.17238/issn2226-8812.2024.1.44-49
Verified models of cosmological inflation based on scalar-tensor theory of gravity
We consider inflationary models based on scalar-tensor gravity with power-law parametrisation influence of the non-minimal coupling between the scalar field and curvature on the cosmological dynamics and parameters of cosmological perturbations. In contrast to the previously considered inflation models with a quadratic dependence of the non-minimal coupling function on the Hubble parameter, here we consider a generalised analysis for arbitrary power-law dependence of these parameters of cosmological models. As an example of the proposed approach, cosmological models based on physical scalar field potentials for different types of non-minimal coupling of the scalar field and curvature are considered. Also, using the example of Starobinsky inflation, an assessment of the deviations of the proposed models from the case of Einstein gravity is given.
Список литературы Верифицированные модели космологической инфляции на основе скалярно-тензорной теории гравитации
- Guth A.H. The inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems. Phys. Rev. D, 1981, no. 23, pp. 347–356.
- Linde A.D. Chaotic Inflation. Phys. Lett. B, 1983, 129, pp. 177–181. https://doi.org/10.1016/0370-2693(83)90837-7.
- Kofman L., Linde A.D., Starobinsky A.A. Towards the theory of reheating after inflation. Phys. Rev. D, 1997, 56, pp. 3258–3295 https://doi.org/10.1103/PhysRevD.56.3258 [arXiv:hep-ph/9704452 [hep-ph]].
- Aghanim N. et al. [Planck], Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters, Astron. Astrophys., 2020, vol. 641, A6.
- Jerome Martin, Christophe Ringeval, and Vincent Vennin. Encyclopdia inflationaris. Physics of the Dark Universe, 2014, 5-6, 05.
- Chervon S., Fomin I., Yurov V., Yurov A. Scalar Field Cosmology. Series on the Foundations of Natural Science and Technology, Volume 13 (WSP, Singapur, 2019), https://doi.org/10.1142/11405
- Odintsov S.D., Oikonomou V.K., Giannakoudi I., Fronimos F.P., Lymperiadou E.C. Recent Advances in Inflation. Symmetry, 2023, 15, no. 9, 1701.
- Faraoni V. Cosmology in scalar tensor gravity. Fundam. Theor. Phys., 2004, 139.
- Fomin I.V., Chervon S.V., Tsyganov A.V. Generalized scalar-tensor theory of gravity reconstruction from physical potentials of a scalar field. Eur. Phys. J. C, 2020, 80, no. 4, 350. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-020-7893-y [arXiv:2004.08544 [gr-qc]].
- Fomin I.V., Chervon S.V., Morozov A.N., Golyak I.S. Relic gravitational waves in verified inflationary models based on the generalized scalar–tensor gravity. Eur. Phys. J. C, 2022, 82, no.7, 642. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10601-9.
- De Felice A., Tsujikawa S. Primordial non-Gaussianities in general modified gravitational models of inflation. JCAP, 2011, 04, 029. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2011/04/029 [arXiv:1103.1172 [astro-ph.CO]].
- Tristram M. et al. Improved limits on the tensor-to-scalar ratio using BICEP and Planck data. Phys. Rev. D, 2022, 105, no. 8, 083524. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.083524 [arXiv:2112.07961 [astro-ph.CO]].
- Starobinsky A.A. A New Type of Isotropic Cosmological Models Without Singularity. Phys. Lett. B, 1980, 91, pp. 99–102. https://doi.org/10.1016/0370-2693(80)90670-X.
- Aldabergenov Y., Ishikawa R., Ketov S.V., Kruglov S.I. Beyond Starobinsky inflation. Phys. Rev. D, 2018, 98, no. 8, 083511.
