The effective Equation of State in Palatini $f(R)$ cosmology
本文研究 Palatini f(R) 引力中宇宙学状态方程的正问题与逆问题,证明幂律模型是唯一能将正压状态方程变换为有效正压状态方程的模型,并分析二次与非齐次有效状态方程,为区分扩展引力与广义相对论提供判别特征。
2022-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology in Palatini theories of gravity
我们讨论最近的结果宇宙学的扩展理论的重力制定的帕拉提尼的方法,即,假设度量和连接是独立的字段。特别是,我们专注于试图解释宇宙加速与f(R)理论和模型,避免大爆炸奇点。本文导出并讨论了f(g_{μν},{R^α}_{βμν})(含挠率)形式的引力拉氏量的场方程。
2012-07-19 gr-qc
Extended Cosmology in Palatini f(R)-theories
我们考虑基于帕拉蒂尼f(R)理论的函数f(R)=aR-2bR^2-3c/R的宇宙学模型,当只考虑尘埃可见物质时,由于函数f(R(a))的形状(是一个标度因子),它被称为沙丘宇宙学。我们讨论了求解该模型的意义,并根据Ehlers-Pirani-Schild框架将其解释为定义了时空上的外尔几何。相应地,我们扩展的定义的光度距离,适当的距离,红移外尔几何和拟合的SNIa数据的参数值。由于理论预测是依赖于模型的,我们认为,它是由一个额外的选择,即原子钟,在原则上,产生可观察到的效果的模型的影响。据我们所知,这些影响在文献中没有被考虑过。
2020-02-26 astro-ph.CO gr-qc
New class of hybrid metric-Palatini scalar-tensor theories of gravity
提出了一类包含非度规性的标量张量理论(STT),它统一了具有非最小相互作用的度规、Palatini和混合度规-Palatini引力作用量,并从与广义保角变换的相容性角度研究了这类理论.它表明,每一个这样的理论可以表示上壳由一个纯度量STT拥有相同的解决方案的一个度量和一个标量场。还提出了一组广义不变量。这扩展了以前在\cite{kozak2019}中介绍的形式。然后将该方法应用于Starobinsky模型,给出了三种可能情况下的Friedmann方程:度规、Palatini和混合度规-Palatini,并比较了几种暴胀观测量。
2020-07-01 gr-qc hep-th
Hybrid metric-Palatini gravity
最近,f(R)引力的现象学已经被仔细研究,其动机是在不引入暗能量源的情况下解释自加速宇宙膨胀的可能性。此外,这种修正的引力能够解决几个自引力系统的动力学交替的暗物质的存在。已经确定的是,这些理论的度量和Palatini版本都有有趣的特征,但也表现出严重和不同的缺点。一个混合的理论组合,包含这两个形式主义的元素,原来也是非常成功的占观察到的现象,并能够避免一些缺点的原始方法。本文回顾了这种混合度量Palatini方法的制定和它的主要成就,通过当地的测试和应用天体物理和宇宙学的情况下,它提供了一个统一的方法来解决问题的暗能量和暗物质。
2015-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Palatini-Born-Infeld Gravity, Bouncing Universe, and Black Hole Formation
我们考虑Born-Infeld引力的Palatini形式。在Palatini形式中,传播模仅为引力子,这与度规形式中的情形不同。我们利用一个有效势讨论了FRW宇宙学。特别是我们考虑的条件,反弹可能发生。我们还对黑洞的形成作了一些推测
2016-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A dynamical system analysis of hybrid metric-Palatini cosmologies
所谓的$f(X)$混合度量-Palatini引力在度量-仿射形式主义中提出了$f(R)$理论的一个独特可行的推广。在这里宇宙学的$f(X)$理论研究使用动力系统的方法。该方法包括制定的传播方程在适当的(扩展归一化)变量作为一个自治系统。系统的不动点则代表由幂律或德西特展开描述的精确宇宙学解。该方法应用于两类$f(X)$模型,揭示了标准宇宙学不动点和新的加速解,它们可以成为相空间中的吸引子。此外,为了证明Einstein静态空间和弹跳解的稳定性,我们还特别考虑了膨胀率为零的不动点。
2015-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical Euclidean wormhole solutions in Palatini $f(\tilde{R})$ cosmology
我们在扩展的引力理论的背景下研究了经典的欧几里得虫洞。在不失一般性的情况下,我们利用$f(\tilde{R})$引力理论和标量张量理论之间的动力学等价性,在平坦的FRW时空中构造了一个点状拉格朗日量。首先证明了Palatini $f(\tilde{R})$引力与自相互作用势的Brans-Dicke理论之间的动力学等价性,然后证明了自相互作用势的Brans-Dicke理论与最小耦合O 'Hanlon理论之间的动力学等价性.我们证明了这种O 'Hanlon理论的新的欧氏虫洞解的存在性,并在一种特殊情况下,找到了具有虫洞解的$f(\tilde{R})$的相应形式.对于小的Ricci标量值,这$f(\tilde{R})$是在协议与虫孔的高阶引力理论$\tilde{R}+ε\tilde{R}^2,ε<0$的解决方案。
2012-12-20 gr-qc hep-th
Cosmology with Hu-Sawicki gravity in Palatini Formalism
基于f(R)-引力的宇宙学模型可能会表现出自然的加速机制,而不会引入暗能量成分。本文研究了Palatini形式中所谓的Hu-Sawicki f(R)-引力的宇宙学结果。我们推导出模型参数的理论约束,并进行统计分析,以确定当前观测数据所允许的参数空间。我们发现这类模型在背景水平上与标准的ΛCDM模型是不可区分的。因此,从以前的结果在度量方法,我们表明,这些方案能够产生的辐射为主,物质为主,加速周期的序列,而不需要的暗能量。
2012-07-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini f(R) Cosmology
本文从有效暗能量模型出发,研究了修正的引力理论。我们比较了不同模型中宇宙膨胀的历史和线性增长。我们还研究了线性宇宙学扰动在修正的引力理论假设Palatini形式主义的演变。我们发现超视界度规演化的稳定性依赖于模型。我们还研究了一般规范中的物质密度涨落,给出了超视界和亚视界尺度下的微分方程。
2008-01-30 astro-ph gr-qc
Big Bounce cosmology for Palatini $R^2$ gravity with a Nieh-Yan term
我们分析了宇宙学的实现Palatini $f(R)$理论,构造了一个Nieh-Yan长期和解决方面的扭转。我们认为相关的情况下,二次校正的希尔伯特-Palatini行动的Ricci标量,模仿Starobinsky模型的度量制定。我们指出,出现了奇特的宇宙学场景,根据这种校正的迹象,能够再现反弹设置,并恢复标准的宇宙动力学在后期渐近极限。此外,我们概述了解决小撕裂动力学,这需要更深入的调查,以通过物质创造正规化。最后,我们还表明,在我们的模型中的Immirzi场是渐近冻结的时间,类似的形态圈量子引力标准制定。
2019-03-18 gr-qc
Crossing SNe Ia and BAO observational constraints with local ones in hybrid metric-Palatini gravity
在本文中,我们考虑最近提出的混合度规-Palatini引力理论,它包括添加到Einstein-Hilbert拉格朗日项的$f(\mathcal{R})$项构造la Palatini。利用相应的动态等效标量张量表象,我们研究了由$f(\mathcal{R}) \propto \mathcal{R}^2$给出的一个具体模型的宇宙演化,并利用不同来源的宇宙学数据得到了对自由参数的约束.结合Ia超新星和重子声振荡数据所施加的条件,分析了模型的可行性,并将结果与局部约束进行了比较。
2017-04-24 astro-ph.CO gr-qc
Aspects of Inflation and Cosmology in Non-Minimally Coupled and $R^{2}$ Palatini Gravity
本论文提出的研究探索方面的通货膨胀和宇宙学的通货膨胀模型中,一个暴胀子是非最小耦合的Ricci标量,或被认为是在Ricci标量中的二次项。我们考虑了一个在$R^{2}$引力下的$ϕ^{2}$ Palatini暴胀模型,并研究了这个模型是否能克服原来的$ϕ^{2}$混沌暴胀模型的一些问题.我们调查的兼容性,这个模型与所观察到的CMB时,作为一个有效的膨胀理论,在量子引力通过检查的约束所产生的模型参数,由于普朗克抑制潜在的修正和再加热。此外,我们考虑了两种可能的再加热通道,并评估其可行性的约束条件的大小耦合到$R^{2}$长期。我们提出了一个应用程序的阿弗莱克-戴恩机制,其中二次$B$违反潜在的条款产生的不对称性,与一个复杂的暴胀作为阿弗莱克-戴恩字段。我们用解析和数值方法导出了暴胀子凝聚中产生的$B$不对称性。我们使用当今的不对称性来约束的大小的$B$违反质量项,并推导出一个上界的暴胀子质量,以便阿弗莱克-Dine动力学是兼容的非最小耦合通货膨胀的度量和Palatini形式主义。通过对Q球方程的解析推导和解的存在性的数值验证,证明了一类新的非极小耦合Palatini暴胀模型中的暴胀子Q球的存在性,并给出了暴胀子质量平方的一个范围,在此范围内模型可以暴胀并产生Q球.我们推导出这些Q球的性质的分析估计,探索曲率的影响,并讨论该模型的观测签名。
2022-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Generalized hybrid metric-Palatini gravity
我们介绍了一种新的方法来修改的重力,推广最近提出的混合度量-Palatini重力。引力作用量依赖于度量和帕拉蒂尼曲率标量的一般函数。证明了非极小耦合双标量场引力理论的动力学等价性。利用动力系统技术研究宇宙学解的演化。
2013-02-10 gr-qc
Hybrid metric-Palatini stars
我们考虑的内部结构和特定类别的中子,夸克和玻色-爱因斯坦凝聚体星的物理性质的混合度规-Palatini引力理论,这是一个组合的度规和Palatini $f(R)$形式主义。这个理论在解释观测到的现象方面非常成功,因为它统一了太阳系水平上的局部约束和后期宇宙加速,即使标量场非常轻。在混合度规-Palatini理论的框架下,我们导出了球对称位形(质量连续和Tolman-Oppenheimer-Schmidoff)的平衡方程,并采用Higgs型的标量场势,数值研究了它们在中子和夸克物质不同状态方程下的解.在广义相对论和混合度规-Palatini引力理论中,分别建立了由刚性流体、类辐射、袋模型和玻色-爱因斯坦凝聚体状态方程描述的恒星模型,从而对这两种引力理论的预言进行了深入的比较。作为一个一般的结果,事实证明,对于所有考虑的状态方程,混合米制-帕拉提尼引力星的质量比它们的广义相对论同行。此外,还研究了两类对应于固定形式的标量场的恒星模型。有趣的是,在恒定标量场的情况下,物质的状态方程采用描述夸克物质的袋模型状态方程的形式。作为一个可能的天体物理学应用所获得的结果,我们建议,恒星质量的黑洞,质量范围内的$3.8M_{\odot}$和$6M_{\odot}$,分别,实际上可能是混合公制帕拉提尼重力中子或夸克星。
2017-01-26 gr-qc hep-th
Covariant Effective Action for Loop Quantum Cosmology a la Palatini
在圈量子宇宙学中,非微扰的量子引力效应导致大爆炸奇异性的解决,而不引入任何新的自由度的量子反弹。虽然基本上是离散的,但该理论允许用有效哈密顿量进行连续描述。在这里,我们提供了一个算法,以获得相应的有效行动,建立在这种方式的协方差的理论第一次。这一结果提供了新的见解量子几何的离散结构的连续性的性质,并开辟了新的途径来提取物理预测,如那些与规范不变的宇宙学扰动。
2008-12-09 gr-qc
Kinematic model-independent reconstruction of Palatini $f(R)$ cosmology
在Palatini形式主义中,通过仅假设宇宙的均匀性和各向同性,讨论了追踪$f(R)$宇宙学形式的运动学处理。为了弄清楚这一点,我们通过有理展开建立了与模型无关的光度距离近似。这些逼近式推广了通常的宇宙级数的泰勒收敛半径。因此,我们考虑Padé多项式和有理切比雪夫多项式。它们可以用来精确地描述宇宙晚期膨胀的历史,提供进一步的信息,所有有效的宇宙流体的热性质进入能量动量张量的帕拉蒂尼的引力。为了进行我们的数值分析,我们将Palatini的Ricci标量与哈勃参数$H$联系起来,因此我们写下了一个关于红移$z$的微分方程。因此,绑定$f(R)$,我们利用最新的结果,从综合数据调查获得的宇宙学参数。特别是我们的线索是选择两个方案,即$(2,2)$ Padé和$(2,1)$ Chebyshev近似,因为他们很好地近似在最低可能的顺序的光度距离。我们发现,最好的分析匹配的数值解导致$f(R)=a+bR^n$与自由参数的集合$(a, b, n)=(-1.627, 0.866, 1.074)$ $(2,2)$ Padé近似,而$f(R)=α+βR^m$与$(α, β, m)=(-1.332, 0.749, 1.124)$的$(2,1)$合理的切比雪夫近似。最后,我们的结果进行了比较与$Λ$ CDM的预测和以前的研究文献。对广义相对论的轻微偏离也进行了讨论。
2018-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spherically symmetric black holes and wormholes in hybrid metric-Palatini gravity
2012年T. Harko等人,已知成功地描述了本地(太阳系)和宇宙学观测。本文给出了HMPG在标量-张量表示为零标量场势$V(ϕ)$,且黎曼($R$)和Palatini($\cal R$)Ricci标量均为零的最简单情形下的静态球真空解的完整描述.这样的标量-张量理论与广义相对论一致,而广义相对论是以幻影共形耦合的标量场作为引力源。一般的渐近平坦解要么包含裸中心奇点,要么描述可穿越的虫洞,并且存在一个特殊的双参数全局正则黑洞解族.此外,还存在一个单参数解族,其在静态区域之间具有无穷多个极值视界,且球半径从区域到区域单调变化。我们认为,所得到的黑洞和虫孔解在微扰下是不稳定的。作为一个副产品,它表明,标量张量理论与$V(ϕ)=0$,其中至少有一个非平凡的($ϕ\ne \rm const$)真空解决方案与$R\equiv 0$,必然减少到一个理论与共形标量场(后者可能是常见的或幻影)。
2019-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gödel-type solutions in hybrid metric-Palatini gravity
本文提出的混合度量-Palatini引力是在通常的Einstein-Hilbert作用量上增加一个补充项的修正引力的一种方法,该补充项含有形式为$f({\cal R},T)$的Palatini型修正。这里,${\cal R}$是帕拉蒂尼曲率标量,它是由一个独立的连接构造的,而$T$是能量-动量张量的迹。这个理论描述了物质和几何之间的非最小耦合。在这种混合度量-Palatini方法中得到了修正的爱因斯坦场方程。然后,研究这种修正的引力理论及其场方程是否允许哥德尔型解,这本质上导致违反因果关系。考虑物理动机良好的物质来源,因果关系和非因果关系的解决方案进行了探讨。
2021-07-01 gr-qc
Polarization and speed of gravitational waves in hybrid metric-Palatini f(R)-gravity
研究了混合度量-Palatini f(R)-引力中自由度与偏振态数的对应问题。结果表明,标量横向呼吸和纵向模式是一个偏振态的混合。计算了引力波在f(R)-引力混合场中的传播速度。
2022-11-07 gr-qc
Do sewn singularities falsify the Palatini cosmology?
我们进一步研究(cf。arXiv:1512.01199,JCAP 01(2016)040)帕拉提尼形式的斯塔罗宾斯基宇宙学模型$R+γR^2$,以查伯金气体和重子物质为源。为此,我们使用动力系统理论。动力学被简化为牛顿型的2D缝合动力学系统(分段光滑动力学系统)。我们对模型中的所有演化路径以及相空间中的轨迹进行了分类。我们证明了一个退化的冻结奇点(胶合冻结型奇点)的存在下,积极的$γ$。在这种情况下,它是宇宙早期演化的一般特征。我们指出,一个退化的III型奇点可以被认为是一个内源性的膨胀之间的物质主导的时代和暗能量阶段的模型。我们还研究了具有负$γ$的宇宙模型。它表明,$γ$等于零是一个分岔参数和动力学定性的变化相比,积极的$γ$。而不是大爆炸的突然反弹奇异性的一个有限的比例因子出现,有一类通用的反弹解决方案缝沿线$a=a_{\text{sing}}$。我们认为,在宇宙的演化情景中突然出现的奇点证伪了Palatini宇宙学中的负$γ$。如果我们要求物理学与$Λ$ CDM模型一致,那么只有非常小的$Ω_γ$参数值是允许的。从天文观测的统计分析中,我们推论出,即使$Ω_γ$的负值可能更好地拟合数据,它也可以被拒绝。
2016-03-20 astro-ph.CO gr-qc
Hybrid metric-Palatini brane system
众所周知,引力理论的度规和帕拉提尼形式主义有自己有趣的特点,但也有一些不同的缺点。最近,一种新的引力理论被提出,称为混合度量-Palatini引力,以治疗或改善他们的个别缺陷。这个引力理论的作用量是通常的爱因斯坦-希尔伯特作用量和由Palatini形式主义构造的$f(\mathcal{R})$项的混合组合。有趣的是,在这种引力中存在一个轻的和长距离的标量场,似乎可以改变宇宙学和银河系的动力学,而不会与实验室和太阳系的测试相冲突。在这篇文章中,我们主要研究了这个新引力理论中厚膜的张量扰动。我们考虑两个模型作为例子,即由背景标量场和纯引力构成的厚膜。两个模型中的厚膜都没有内部结构。当第一模型中的参数大于临界值时,引力子零模具有内部结构。我们发现,有效的四维引力可以复制在膜上的两个模型。此外,还可以保证两个膜系统对张量扰动的稳定性。
2016-01-25 gr-qc hep-th
Stability of Palatini-f(R) cosmology
在Palatini形式下研究了修正引力理论中线性宇宙学扰动的演化。基于f(R)引力与纯量张量理论的等价性,讨论了该模型的稳定性问题。然而,我们研究这个问题的物理框架中的问题是最低限度的耦合。一般来说,超视界度规演化的稳定性取决于模型。我们表明,从超视界度规演化的偏差是零的非线性爱因斯坦-希尔伯特作用,$f(\hat{R}) \sim \hat{R}^{n}$,其中$n \neq 0,2,3$的特定选择。因此,在这些模型中的度量波动的稳定性得到保证。我们还研究了一般规范中的物质密度涨落,给出了超视界和亚视界尺度下的微分方程。
2008-06-18 astro-ph gr-qc
Junction conditions for generalized hybrid metric-Palatini gravity with applications
广义混合度规-帕拉蒂尼引力是一种引力理论,其作用量由拉格朗日量$f(R,\cal R)$组成,其中$f$是度规Ricci标量$R$和由帕拉蒂尼联络形成的新Ricci标量$\cal R$的函数,加上物质拉格朗日量。这个理论可以通过将$f(R,\cal R)$的新几何自由度转换为两个标量场$φ$和$ψ$来重写,从而得到一个等价的标量张量理论。给定一个时空理论,下一步就是找到解。为了构造解,通常需要知道分离超曲面$Σ$上两个区域之间的连接条件,每个区域是一个独立的解。本文给出了广义混合度规-Palatini引力的几何表示和标量张量表示的连接条件,并对每种表示给出了与薄壳匹配和在$Σ$上光滑匹配的连接条件。这些交界处的条件适用于三种配置,一个明星,一个准星与黑洞,和一个虫洞。这颗恒星有一个闵可夫斯基内部,在满足所有能量条件的界面处有一个薄壳层,以及一个质量为$M$的史瓦西外部,对于这个理论,匹配只能在由$r_Σ=\frac{9M}4$给出的壳层半径(广义相对论中的布赫达尔半径)处进行。带有黑洞的类星体有一个内部的史瓦西黑洞,周围有一个厚壳层,与质量为$M$的史瓦西外部的光环平滑匹配,并且能量条件处处满足。虫洞内部包含喉道、界面处的薄壳层和质量为$M$和负宇宙学常数$Λ$的Schwarzschild-AdS外部,并遵守零能量条件。
2021-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Beyond Einstein's General Relativity: Hybrid metric-Palatini gravity and curvature-matter couplings
爱因斯坦的广义相对论(GR)可能是人类思想有史以来最伟大的智力成就之一。事实上,在过去的一个世纪里,GR已经被证明是一个非常成功的理论,具有良好的实验基础。然而,晚期宇宙加速度的发现,代表了控制引力场方程的新的不平衡,迫使理论家和实验学家质疑GR是否是正确的相对论引力理论,并刺激了对修正引力的大量研究,其中希尔伯特-爱因斯坦作用量的扩展描述了引力场。在这篇综述中,我们进行了详细的理论和唯象分析的两个广泛探索的扩展$f(R)$重力,即:(i)混合度量Palatini理论;(ii)和修改的重力曲率物质耦合。相对于前者,已经确定的是,$f(R)$引力的度量和Palatini版本都具有有趣的特征,但也表现出严重的缺陷。一个混合的组合,包含这些形式主义的元素,原来是非常成功的占观察到的现象,并避免了一些原来的方法的缺点。相对于曲率-物质耦合理论,这些理论提供了$f(R)$引力的有趣扩展,其中标量曲率$R$和物质的拉格朗日密度的任意函数之间的显式非最小耦合引起能量-动量张量的非零协变导数。我们广泛地探索这两种理论在大量的应用,即,弱场极限,银河系和河外动力学,宇宙学,恒星型紧凑的对象,不可逆的物质创造过程和量子宇宙学的一个特定的曲率物质耦合理论。
2020-07-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological phase space of generalized hybrid metric-Palatini theories of gravity
利用动力学系统方法研究了广义混合度量-Palatini引力理论的宇宙相空间,其特征函数为$f\left(R,\mathcal R\right)$,其中$R$是时空的度量标量曲率,$\mathcal R$是Palatini标量曲率.我们制定了合适的无量纲变量的传播方程,描述FLRW宇宙作为一个自治系统。得到了四种不同形式的函数$f\left(R,\mathcal R\right)$的不动点,并计算了宇宙尺度因子$a(t)$的行为。我们表明,由于系统的结构,不存在全局吸引子,并且比例因子$a(t)$存在两类不同的解。动力学系统方程的数值积分与初始条件一致的宇宙学参数的观测宇宙的现状。此外,使用动态变量的重新定义,我们能够计算静态宇宙的有趣的解决方案。
2020-06-01 gr-qc hep-th
Ghost-free Palatini derivative scalar-tensor theory: desingularization and the speed test
我们揭示了在Palatini形式主义中具有标量场与曲率的导数耦合的标量-张量理论的显著特征。使用非形式变换,我们表明,这个理论是免费的Otrogradski鬼。对于两个耦合常数之间的一种特殊关系,它与最小耦合于标量的Einstein引力是非形式对偶的,这为构造多个精确解开辟了道路.非正式的变换退化的物理区域,附近的去奇异化的属性被揭示的边界处,说明了精确解:非奇异加速宇宙学和静态球对称geon。我们还构造了这个理论中以光速传播的精确pp波。
2018-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Test of hybrid metric-Palatini f(R)-gravity in binary pulsars
我们发展了混合度量-Palatini $f(R)$ -引力的参数化后开普勒形式。在一般偏心情况下,我们得到了四个PPK参数:$\dotω$,$\dot P_{\rm b}$,$r$和$s$的解析表达式。利用PSR J 0737 -3039和PSR J1903+0327的观测资料,我们对混合f(R)-引力的参数进行了限制,并表明在强场区的观测并不排除这一理论。此外,我们获得了系统组件的质量预测,并发现认为天体物理对象将比GR重。
2020-09-23 gr-qc
Inflation in non-local hybrid metric-Palatini gravity
本文在混合 metric-Palatini 引力中引入非局域项,分析鬼稳定性并在 Einstein 框架多场场景下研究非最小动能耦合对暴胀 e-fold 数与场轨迹的影响。
2025-05-15 gr-qc hep-th
Thin accretion disk signatures in hybrid metric-Palatini gravity
该研究采用Novikov-Thorne模型,数值计算混合度规-Palatini引力下静态球对称黑洞薄吸积盘的相关物理量,对比Schwarzschild黑洞结果,发现该引力框架下吸积盘温度更低、光度更弱,为模型可行性分析提供依据。
2024-02-02 gr-qc
Einstein static Universe in hybrid metric-Palatini gravity
混合度量-Palatini引力是最近提出的一种改进引力理论的新方法,它是在度量Einstein-Hilbert拉格朗日量上增加一个由Palatini构造的f(R)项。结果表明,即使标量场非常轻,该理论也能通过局部检验,从而意味着存在一个长程标量场,它能够改变银河系和宇宙学尺度的动力学,但不影响太阳系。在这项工作中,激发的可能性,宇宙可能已经开始在一个渐近爱因斯坦静态的暴胀宇宙的背景下,我们分析了爱因斯坦静态宇宙的稳定性,通过考虑线性齐次扰动在各自的动态等效标量张量表示的混合度规-Palatini引力。考虑线性齐次扰动,爱因斯坦静态宇宙的稳定区域的标量位的一阶和二阶导数的参数化,并明确表明,一个大类的稳定的解决方案存在于各自的参数空间,在混合度规-Palatini引力的背景下。
2015-02-18 gr-qc
Spherically symmetric static vacuum solutions in hybrid metric-Palatini gravity
我们考虑真空静态球对称解的混合度量-Palatini引力理论,这是一个结合的度量和Palatini $f(R)$形式主义统一的本地限制在太阳系水平和后期的宇宙加速。我们采用混合度规-Palatini理论的标量-张量表示,其中势的标量-张量定义可以表示为一个克莱洛微分方程。由于真空场方程数学上的复杂性,很难找到精确解,因此我们采用数值方法研究度规函数和标量场的行为。通过引入一个合适的独立径向坐标,将场方程转化为无量纲形式,并进行了数值求解。我们检测到的形成一个黑洞从存在的奇异性的度量张量分量。几种模型,对应于不同的功能形式的标量场潜力被认为是。我们还详细研究了这些黑洞解的热力学性质(视界温度、比热、熵和霍金光度引起的蒸发时间)。
2019-03-02 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Cosmology of Ricci-Tensor-Squared Gravity in the Palatini Variational Approach
本文用Palatini变分方法研究了Ricci张量平方引力的宇宙学。通过在爱因斯坦-希尔伯特作用量基础上增加函数f(R^abR_ab),修正了标准广义相对论的引力作用量,并利用Palatini变分导出了场方程。概述了获得背景和一阶协变和规范不变微扰方程的一般方法。作为一个例子,我们考虑宇宙学的限制,这种理论所产生的超新星Ia型和宇宙微波背景的观测。我们发现,最适合的数据是一个非零的领先的顺序修正爱因斯坦引力,但目前的数据没有表现出显着的偏好的和谐模型。我们还分析了非相对论性物质密度微扰在后期的增长,发现小尺度密度微扰的增长方程中通常会出现一个与尺度相关的(正或负)声速平方项.对于f(R^abR_ab)= alpha(R^abR_ab)^beta的模型,我们还估计了物质功率谱所施加的观测界大致为|β|只要暗物质不具有补偿性的各向异性应力,那么它就可以是\lesssim O(10^{-5})。
2007-10-12 astro-ph gr-qc
New cosmological solutions in hybrid metric-Palatini gravity from dynamical symmetries
研究了在混合度量-Palatini理论中Liouville可积宇宙模型的存在性。具体来说,我们使用的对称性条件的存在二次的动量守恒定律的场方程作为约束条件的未知函数形式的理论的确定。本文用二次展开和Laurent展开给出了所发现的可积系统的精确解和解析解。
2020-11-13 gr-qc math-ph math.MP
Cosmology in generalized hybrid metric-Palatini with matter-geometry coupling
K.N. Toosi University of Technology(K.N. 托伊西理工大学);Damghan University(达姆甘大学)
该研究探讨了广义混合度量-帕拉廷尼引力中非最小物质-几何耦合的宇宙学意义,通过观测数据验证其作为ΛCDM模型的替代方案,发现其暗能量行为在红移约0.86处发生从quintessence到phantom的过渡。
2025-12-24 gr-qc
Galactic rotation curves in hybrid metric-Palatini gravity
一般来说,星系周围的测试粒子的动力学,以及相应的质量赤字,是通过假设存在一个假设的暗物质来解释的。事实上,旋转曲线的行为表明,在重子物质分布附近存在一个恒定速度区域,然后在大距离处快速衰减。在这项工作中,我们认为,最近提出的混合度量-Palatini引力理论的框架内,可以解释的星系周围的引力测试粒子的旋转速度的行为的可能性。后者是通过在Palatini形式主义中用$f(R)$项修改度量Einstein-Hilbert作用量而构造的。结果表明,即使在标量场很轻的情况下,该理论也统一了局域约束和晚期宇宙加速。在中间星系尺度下,我们明确地表明,在混合度规-Palatini模型的切向速度可以明确地获得作为等效标量张量描述的标量场的函数。分析了用恒星速度色散约束标量场的形式和模型参数的可能性。此外,多普勒速度漂移也得到了标量场。所有的物理量和几何量以及数值参数在混合metric-Palatini模型可以表示为可观测/可测量的参数,如切向速度,星系的重子质量,多普勒频移,和恒星的色散速度,分别。因此,所获得的结果打开了在银河系或银河系外的规模,通过使用直接的天文和天体物理观测测试的混合米制-Palatini引力模型的可能性。
2013-09-20 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Unified description of dark energy and dark matter within the generalized hybrid metric-Palatini theory of gravity
广义混合度规-Palatini引力理论采用两个相互作用的标量场的标量-张量表示。我们表明,在适当选择的相互作用势,标量场的行为像暗能量,诱导宇宙的后期加速膨胀,而其他标量场的行为像无压暗物质,与普通重子物质一起,占主导地位的中间阶段的宇宙演化。这种对暗能量和暗物质的统一描述产生了可行的宇宙学解决方案,重现了宇宙演化的主要特征。
2020-06-05 gr-qc
Screening mechanisms in hybrid metric-Palatini gravity
我们调查的效率,筛选机制的混合公制Palatini重力。场的值是围绕嵌入在恒定密度背景中的球体计算的。我们发现一个薄壳条件的字段依赖于背景字段的值。为了量化薄壳效应的相关性,我们分析了它在不同天体物理物体(行星、卫星或恒星)附近的行为。我们发现,除了一些特殊的对象,该条件是非常好的满足。此外,我们建立的模型上使用的数据从太阳系的实验,如卡西尼号任务测量的光谱偏差和地月系统的稳定性,这给出了最好的约束$f(R)$理论。这些边界有助于确定可行的混合重力模型的范围。
2018-04-11 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
Estimating the parameters of Hybrid Palatini gravity model with the Schwarzschild precession of S2, S38 and S55 stars: case of bulk mass distribution
利用S星的Schwarzschild岁差估计了Hybrid Palatini引力模型的参数,特别是S2、S38和S55星的岁差。我们还考虑了银河系中心附近的整体质量分布的情况。我们假设在所研究的所有情况下,上述S星的Schwarzschild轨道岁差与广义相对论(GR)中的相同。2020年,重力合作组织检测到银河系中心超大质量黑洞(SMBH)周围S2恒星的轨道岁差,并表明它接近GR预测。S38和S55轨道的天文数据分析表明,在这些情况下,轨道岁差也接近GR预测。基于这一观测事实,我们用S2、S38和S55星的Schwarzschild岁差估计了混合Palatini引力模型的参数,并估计了所有树星的轨道岁差与GR相似的混合Palatini引力模型的参数范围。我们还评估了参数的混合Palatini重力模型的情况下,不同值的体积质量密度分布的扩展物质。我们相信,所提出的方法是一个有用的工具,以评估在银河系中心的引力位参数。
2022-05-05 gr-qc
Wormholes supported by hybrid metric-Palatini gravity
最近,提出了一种修正的引力理论,它由度规爱因斯坦-希尔伯特拉格朗日量与帕拉蒂尼构造的$f(\cal R)$项的叠加组成。该理论具有非常有趣的特征,例如预测存在一个长程标量场,这解释了晚期宇宙加速,并通过了局部测试,即使在光标量场的存在下。在这篇简短的报告中,我们考虑了虫洞被这种混合度量-Palatini引力理论所支持的可能性。本文根据喉道处的零能条件,给出了虫洞解的一般条件,并给出了具体的例子。在第一个解中,我们指定红移函数,标量场和选择简化修正的Klein-Gordon方程的势。该解不是渐近平坦的,需要与真空解匹配。在第二个例子中,通过适当地指定度量函数和选择标量场,我们找到了一个渐近平坦的时空。
2012-12-19 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Homogeneous Gödel-type solutions in hybrid metric-Palatini gravity
[摘要]如果引力是用一个混合的度量-帕拉蒂尼$f(\mathcal{R})$引力理论来描述的,那么有许多问题应该在它的上下文中加以考察,包括它的方程是否允许齐次哥德尔型解的问题,这必然会导致违反因果关系。在这里,为了进一步了解$f(\mathcal{R})$理论的潜力和困难,我们研究它们是否承认哥德尔型解决方案的动机良好的物质来源。我们首先表明,在一定条件下的物质来源的问题,找出时空均匀的解决方案,在$f(\mathcal{R})$理论减少到爱因斯坦的场方程的解决方案与宇宙学常数的问题。利用这一意义深远的结果,我们确定了一个一般的哥德尔型,其物质来源是一个标量与电磁场加上一个完美的流体的组合。这个广义哥德尔型解包含特殊解,其中的基本参数$m^2$可以是$m^{2} > 0$、$m=0$和$m^{2} < 0$,因此覆盖了所有类的齐次哥德尔型时空。这个一般解也包含了所有以前已知的解作为特例。这些哥德尔型解的存在表明,混合度规-帕拉蒂尼引力并不能纠正广义相对论所允许的闭合类时曲线形式的因果反常。
2018-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on f(R) Cosmology in the Palatini Formalism
在这项工作中,我们推导出的协变和规范不变的微扰方程的一般理论的$f(R)$引力在Palatini形式的线性秩序,并计算宇宙微波背景(CMB)和物质的功率谱的广泛讨论的模型,$f(R) = R + α(-R)^β$,这是一个可能的候选人的晚时间宇宙加速膨胀发现。这些光谱进行了讨论,发现是敏感地依赖于$β$的值。因此,我们能够根据宇宙微波背景辐射和物质功率谱的宇宙学数据对$β$进行严格的约束:威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的三年数据单独给出了一个约束$|β| \lesssim \mathcal{O}(10^{-3})$,而WMAP、超新星拉格西巡天(SNLS)和斯隆数字巡天(SDSS)的联合数据集将其收紧到$β\sim \mathcal{O}(10^{-6})$,比单独来自SDSS数据的约束严格一个数量级,这使得该模型实际上与标准$Λ\mathrm{CDM}$范例没有区别。
2007-06-06 astro-ph gr-qc
Hybrid modified gravity unifying local tests, galactic dynamics and late-time cosmic acceleration
$f(R)$引力的度规形式和Palatini形式之间的不等价性是这些理论的一个有趣的特征。然而,在最近提出的混合度规-Palatini引力中,由度规Einstein-Hilbert拉格朗日量与Palatini构造的$f(\cal R)$项的叠加组成,“真正的”引力场由这两种不等价的方法的插值来描述。该理论预言了一个轻的长程标量场的存在,它通过局部约束并影响银河系和宇宙学动力学。因此,该理论为在同一理论框架下统一处理暗能量和暗物质问题开辟了新的可能性,不区分先验物质和几何源,而是在同一标准下考虑它们的动力学。
2013-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hybrid metric-Palatini gravity: black holes, wormholes, singularities and instabilities
2012年T. Harko等人,已知成功地描述了本地(太阳系)和宇宙学观测。我们讨论静态的,球对称的HMPG真空解决方案的援助,其标量张量表示。这个标量-张量理论与具有共形耦合的标量场(可以是正则场或幻影场)的广义相对论相一致,因此这个理论的已知解被重新解释为HMPG。特别地,在零标量场势$V (ϕ)$的情况下,使得黎曼和Palatini Ricci标量都为零,一般的渐近平坦解要么包含裸奇点,要么描述可穿越的虫洞,只有特殊情况下的黑洞解具有极值视界。也有一个单一的参数家庭的解决方案与无穷多个极端的地平线之间的静态区域。与非零电位$V (ϕ)$的解析解的例子也进行了说明,其中黑洞解与简单的视野是通用的,但规范标量,他们需要(至少部分)负电位。有了幻影标量,就有了“黑色宇宙”的解,它们在视界之外通向一个膨胀的宇宙,而不是一个奇点。大多数的解在标量摄动下是不稳定的,但一些特殊的黑洞解是稳定的。
2020-05-31 gr-qc hep-th
Dynamic wormhole geometries in hybrid metric-Palatini gravity
在这项工作中,我们分析的背景下的标量张量表示的混合度规-Palatini引力的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker的时间相关的可穿越的虫洞几何形状的演变。我们推导出的背景量,标量场,比例因子和形状函数的虫洞时空的物质的能量-动量的轮廓,并找到特定的虫洞解决方案,考虑正压状态方程的背景物质。我们发现,特定的情况下,满足零和弱能量条件的所有时间。除了正压状态方程,我们还探讨了一个特定的不断发展的虫洞时空,通过施加一个无痕的能量-动量张量的物质穿过虫洞,并发现这种几何形状也满足零和弱能量条件在任何时候。
2021-03-13 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bouncing Cosmologies in Palatini $f(R)$ Gravity
我们考虑早期的宇宙学的f(R)理论的Palatini形式主义和研究的条件,保证存在的均匀和各向同性的模型,避免大爆炸奇点。我们表明,对于这样的模型的大爆炸奇点可以被宇宙反弹,而不违反任何能量条件。事实上,即使是无压的灰尘也可能反弹。我们给出了这样的模型的一个特征,并讨论了它们在反弹附近区域的动力学。我们还发现,幂律拉格朗日与有限数量的条款可能会导致非奇异的宇宙,这与无限系列的Palatini f(R)拉格朗日,一个需要完全捕捉有效的动力学圈量子宇宙学。我们认为,这些模型也可以避免恒星引力坍缩过程中奇点的形成。
2009-10-24 gr-qc
Thick brane structures in generalized hybrid metric-Palatini gravity
在这项工作中,我们研究了5维braneworld场景中的标量张量表示的广义混合度规-Palatini引力理论。我们首先考虑一个纯粹由引力标量场支持的膜模型,然后考虑其他不同的情况下,模型也支持一个额外的物质标量场。我们调查的重力部门的稳定性,并表明,所有的模型都是强大的度量的小波动。特别地,在附加标量场的存在下,我们发现引力零模的轮廓可以由模型的参数控制,也能够发展内部结构。
2020-10-20 gr-qc
Post-Newtonian limit of hybrid metric-Palatini f(R)-gravity
利用MESSENGER获得的后牛顿参数$γ$和$β$的最新最精确值,我们对最近提出的标量-张量表示的混合f(R)-引力模型施加了限制。我们表明,在这个理论中的光标量场的存在并不矛盾的实验数据的基础上,不仅$ γ$参数(如前所示),而且对所有其他的PPN参数。参数化后牛顿形式主义的引力理论与质量场的应用进行了讨论。
2019-07-16 gr-qc
Hybrid metric-Palatini Higgs inflation
本文将希格斯暴胀推广到混合度量-Palatini引力,通过引入希格斯场与两类Ricci标量的非最小耦合,实现大场慢滚暴胀,并探讨了紫外完备性与高维推广。
2023-05-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$U(1)$ local strings in hybrid metric-Palatini gravity
在这项工作中,我们利用一个一般的静态cillindrical对称度规,以它的标量张量表示的混合度规-Palatini引力理论的背景下,找到$U(1)$本地宇宙弦的解决方案。在找到这种特殊情况下的动力学方程之后,我们沿着$t$和$z$方向施加了增强不变性,这简化了运动方程,只留下一个度量张量分量$W^2(r)$。对于任意势函数$V(ϕ)$,以$ϕ$为参数,得到的解可以用封闭的参数形式表示.几个特殊情况下的潜力进行了研究,一些产生简单的数学形式,其他人只有数值解。用这种方法,我们得到了大量的新的稳定的弦的解决方案在混合度规-Palatini引力,其中的参数,如标量场,度规张量分量,弦张力,从根本上依赖于边界值的标量场,及其衍生物,在$r(0)$圆轴。
2021-12-08 gr-qc
Weak-field regime of the generalized hybrid metric-Palatini gravity
在这项工作中,我们探讨了动力学的广义混合度量-Palatini引力理论在弱场,慢动作制度。首先,我们引入了等效标量张量表示的理论,其中包含两个标量自由度,并执行共形变换的爱因斯坦框架。线性微扰的度量在闵可夫斯基的背景下,然后研究的度量和标量场。在变换回Jordan标架后,提取了该理论的有效牛顿常数和PPN参数$γ$。一般方法不再适用的两种特殊情况分别处理。这些结果与观测约束的比较,然后使用强加的质量和耦合常数的标量场的界限。
2021-04-22 gr-qc
Cosmology with a new f(R) gravity model in Palatini formalism
广义相对论最有利的扩展之一是$f(R)$引力。帕拉蒂尼形式主义中的$f(R)$引力可以成为暗能量问题的现实替代方案。在这项工作中,我们研究了最近推出的暗能量$f(R)$重力模型以及其他两个模型在宇宙学的角度下的Palatini形式主义。首先,我们研究了这些模型的宇宙膨胀历史的重要宇宙学参数的帮助下,如哈勃参数,光度距离,有效状态方程等。这项研究表明,新模型的行为类似于其他两个模型以及与$Λ$ CDM模型在某些方面的早期或非常早期的宇宙阶段。它可以预测宇宙目前的加速膨胀,与其他具有特殊未来宇宙历史的模型有些不同。在一定的参数范围内,所有模型都与Union2.1的光度距离数据吻合得很好。然而,新的模型显示出相当令人满意的协议,在整个范围内的允许参数比其他两个模型。我们还从观测到的哈勃数据中获得了这些模型的宇宙学约束。此外,模型已经通过使用$Om(z)$测试和状态查找器诊断进行了测试。这些诊断,特别是状态发现者诊断表明,这些模型之间的进化差异是明显的。新模型的演化轨迹与我们考虑的其他两个模型完全不同。
2022-05-19 gr-qc
Black Hole Perturbations and Quasinormal Modes in Hybrid Metric-Palatini Gravity
近年来,引力波天文学的迅速发展为黑洞光谱学的迅速发展铺平了道路,这使得利用准正规模来检验黑洞成为可能。本文研究了混合度量-Palatini引力(HMPG)中黑洞的轴向引力扰动和QNM频率。HMPG理论的特点是具有动力学标量自由度,能够解释宇宙的晚期加速膨胀,而不需要引入任何\textit{ad hoc}屏蔽机制来保持太阳系尺度的动力学。我们得到了控制HMPG黑洞轴向引力扰动的主方程,并计算了QNM频率。此外,在对黑洞及其QNM的研究中,我们考虑了基于后牛顿分析的模型参数的约束,并展示了HMPG黑洞的QNM频率在观测一致的参数空间范围内是如何变化的.
2020-12-15 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Quark stars in generalized hybrid metric-Palatini gravity
本文在广义混合 metric-Palatini 双标量引力理论下推导静态球对称场方程,研究 MIT bag 和 CFL 夸克星模型,发现该理论下的夸克星比广义相对论对应物质量更大、表面红移更高且更致密。
2024-10-13 gr-qc