数理学院 暗能量及修改引力 龚云贵 重庆邮电大学数理学院 中国科技大学交叉学科理论研究中心, 2011 年 4 月 15 日.

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数理学院 暗能量及修改引力 龚云贵 重庆邮电大学数理学院 中国科技大学交叉学科理论研究中心, 2011 年 4 月 15 日

数理学院 内容提纲 暗能量介绍 暗能量观测证据 暗能量参数化 DGP 模型 暗能量与修改引力的区分 结论

数理学院 暗能量 宇宙中物质蛋糕

数理学院 暗能量介绍 暗能量性质: 排斥力,不成团 宇宙学常数 标量场 (quintessence) 模型: 全息暗能量模型 Chaplygin 气体模型 Phantom 模型 暗能量暗物质相互作用模型 天文观测:距离 - 红移关系

数理学院 暗能量观测证据

数理学院 宇宙学简介 爱因斯坦方程 宇宙学原理 Friedmann 方程

数理学院 能量条件

亮度距离 亮度距离 强能量条件

数理学院 哈勃图 Gong & Wang, PLB 652 (2007) 63-68; Gong etal. JCAP 0708 (07) 018

数理学院 暗能量特性 宇宙学常数? 状态方程? 参数化 : 暗能量密度、暗能量物态方程参数、减速 因子、亮度距离 观测数据: SN Ia, BAO, WMAP, H(z)…

数理学院 暗能量参数化 CPL 参数化 JBP 参数化 Wetterich 参数化

数理学院 宇宙学方程 CPL 参数化 JBP 参数化 Wetterich 参数化

数理学院 参数简并性 Pan, Gong, Chen & Zhu, CQG 27 (2010)

数理学院 Om 判据 消除 的影响 CDM 模型 动力学暗能量模型:低红移, w(z) 越大(加速减 慢), Om(z) 越大 Sahni, Shafieloo & Starobinsky, PRD 78 (2008)

数理学院 观测数据(超新星) 超新星数据

数理学院 观测数据( BAO ) BAO A 数据 BAO 数据 1

数理学院 观测数据( BAO1 ) BAO 数据 1 (续)

数理学院 观测数据( BAO2 ) BAO 数据 2

数理学院 观测数据( WMAP ) WMAP 数据

数理学院 观测限制:动力学? A. Shafieloo, V. Sahni and A.A. Starobinsky , PRD 80 (09)

数理学院 观测限制:宇宙学常数 Y.G. Gong, R.G. Cai, Y. Chen, Z-H. Zhu, JCAP 01 (10) 019 Constitution SN Ia

数理学院 观测限制:系统误差 Y.G. Gong, B, Wang, R.G. Cai, JCAP 04 (10) 019 超新星数据的 不同处理方式 导致结果不一 样

数理学院 系统误差:超新星数据 Y.G. Gong, B, Wang, R.G. Cai, JCAP 04 (10) 019 CPL 模型

数理学院 模型差别 Y.G. Gong, B, Wang, R.G. Cai, JCAP 04 (10) 019

数理学院 不同参数化结果比较 数据: Union2 SN(557), BAO, WMAP7, H(z) Gong , Zhu, Zhu ,

数理学院 CPL, JBP, Wetterich 参数化

数理学院 不同参数化

数理学院 分段参数化 暗能量分段参数化

数理学院 观测对加速的限制 加速、减速证据明显

数理学院 暗能量观测限制 暗能量动力学演化不明显

数理学院 修改的引力 f(R) 模型 DGP 模型 (Dvali, Gabadadze & Porrati, PLB 485(00)208; Deffayet, Dvali & Gabadadze, PRD 65 (02) )

数理学院 DGP 模型 引力在大尺度上被修改

数理学院 DGP 模型作为暗能量模型 暗能量或修改引力

数理学院 物质密度扰动 物质的密度扰动方程不相同 标量 - 张量引力 (Brans-Dicke) DGP 模型

数理学院 不同的扰动 尽管超新星数据测量无法区分暗能量效应和修改 的引力效应,物质的密度扰动可以用来区分这些 Ishak, Upadhye & Spergel, PRD 74 (06)

数理学院 物质密度扰动的近似解 近似解 (flat case) 状态方程参数 w 近似为常数的暗能量模型

数理学院 增长指数 状态方程参数 缓慢变化 DGP 模型作为修改引力模型 DGP 模型作为暗能量模型

数理学院 非平坦空间近似 曲率不为零 [Y.G. Gong 等 PRD 80 (2009) ] DGP 模型 状态方程参数 w 为常数

数理学院 DGP 模型结果 修改引力的证据不强( f(z) 数据) 观测结果支持 CDM 模型

数理学院 结论 天文观测宇宙的演化 不同观测数据之间存在一定的不一致性 需要考虑参数之间的简并性 超新星数据的处理方式(系统误差)对结果的影 响显著 现在的观测结果还是支持 CDM 模型

数理学院 谢谢!