Дворідинний сценарій для космологічної моделі темної енергії у п'ятивимірному просторі-часі Калуци-Клейна

  • Пранджал Кумар Рей Кафедра математики, Колледж Гьянпит, Нiкашi, Бакса, BTR-781372, Ассам, Iндiя https://orcid.org/0000-0001-7313-7882
  • Раджшехар Рой Баруах Кафедра математичних наук, Унiверситет Бодоланда, Кокрайхар, BTR-783370, Ассам, Iндiя https://orcid.org/0000-0002-5961-9540
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-2-56
Ключові слова: простiр-час Калуци-Клейна, дворiдинна модель, темна енергiя, спецiальна форма параметра уповiльнення, параметр ривка

Анотація

У цій роботі ми досліджуємо еволюцію параметра рівняння стану темної енергії у п'ятивимірній однорідній та ізотропній космологічній моделі Калуци-Клейна, заповненій баротропною та темною рідинами. Ми використовуємо спеціальну форму параметра уповільнення q = - (aä/(à2)) = -1 + α/(1+aα), як запропоновано Сінгхою та Дебнатхом [International Journal of Theoretical Physics, 48, 351 (2009)], що сприяє плавному переходу від уповільнення на ранніх етапах до прискорення на пізніх етапах. Використовуючи цю форму, ми розв'язуємо рівняння поля Ейнштейна та аналізуємо динаміку Всесвіту як за невзаємодіючих, так і за взаємодіючих дворідинних сценаріїв. Детально розглядаються фізичні та геометричні наслідки моделі. Ключові космологічні величини, такі як густина темної енергії ρD, тиск pD, та параметр густини ΩD, досліджуються для різних просторових кривин — відкритої, закритої та плоскої геометрій. Отримані рішення є фізично життєздатними та добре узгоджуються з сучасними даними спостережень, включаючи дані наднових типу Ia, космічного мікрохвильового фону та оглядів великомасштабних структур. Крім того, ми оцінюємо параметр ривка, щоб оцінити відхилення моделі від стандартної космології ΛCDM. Модель демонструє сумісність зі спостережуваним прискореним розширенням наприкінці часу та забезпечує єдину структуру, яка враховує широкий діапазон космічної поведінки завдяки відповідному вибору параметрів.

 

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

A.G. Riess, A.V. Filippenko, P. Challis, A. Clocchiatti, A. Diercks, P.M. Garnavich, et al., “Observational Evidence from Supernova for an Accelerating Universe and a cosmological constant,” The Astronomical Journal, 116, 1009-1038 (1998). https://doi.org/10.1086/30049

S. Perlmutter, G. Aldering, G. Goldhaber, R.A. Knop, P. Nugent, P.G. Castro, et al. “Measurements of Ω and Lambda From 42 High Red shift Supernovae,” The Astronomical Journal, 517, 565-586 (1999). https://doi.org/10.1086/307221

A.G. Riess, “The Case for an Accelerating Universe from Supernovae,” The Astronomical Society of the Pacific, 112, 1284-1299 (2000). https://doi.org/10.1086/316624

C.H. Lineweaver, “The Cosmic Microwave Background and Observational Convergence in the Ωm −ΩΛ Plane, The Astrophysical Journal,” 505, L69-L73 (1998). https://doi.org/10.1086/311613

M. Tegmark, et al. “Cosmological parameters from SDSS and WMAP,” Physical Review, 69, 103501 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.69.103501

U. Seljak, et al. “Cosmological parameter analysis including SDSS Lyα forest and galaxy bias: Constraints on the primordial spectrum of fluctuations, neutrino mass, and dark energy,” Physical Review D, 71, 103515 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.71.103515

J.K. Adelman-McCarthy, et al. “The Fourth Data Release of the Sloan Digital Sky Survey,” The Astrophysical Journal Supplement Series, 162, 38-48 (2006). https://doi.org/10.1086/497917

C.L. Bennett, et al. “First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observation Preliminary Maps and Results,” The Astrophysical Journal Supplement Series, 148, 1-27 (2003). https://doi.org/10.1086/377253

S.W. Allen, et al. “Constraints on dark energy from Chandra observations of the largest relaxed galaxy clusters,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 353, 457-467 (2004). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2004.08080.x

H.R Ghate, “Kaluza-Klein Anisotropic Dark Energy Cosmological Model with hybrid Deceleration Parameter,” The African Review of Physics, 11, 0026 (2016). http://lamp.ictp.it/index.php/aphysrev/article/view/1307/501

T. Kaluza, “On the Unification Problem in Physics,” Preuss. Akad. Wiss. Berlin. Math. Phys. K1, 966-972 (1921). https://doi.org/10.1142/S0218271818700017

O. Klein, “Quantentheorie and Fundamental Relativistic Theory,” Zeitschrift Physik, 37, 895-906 (1926). https://doi.org/10.1007/BF01397481

A. Chodos and S. Detweiler, “Where has the Fifth Dimension Gone,” The American Physical Society, 21, 2167-2170 (1980). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.21.2167

T. Appelquist, et al. Modern Kaluza-Klein Theories, (Addison Wesley, Reading, 1987).

K. Das and J. Bharali, “Higher-Dimensional Anisotropic Modified Holographic Ricci Dark Energy Cosmological Model In Lyra Manifold,” Astrophysics, 64(2), 295-311 (2021). https://doi.org/10.1007/s10511-021-09686-z

P.K. Ray and R.R. Baruah, “Anisotropic cloud string cosmological model with five-dimensional kaluza-klein space-time,” Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 9, 869020 (2022). https://doi.org/10.3389/fspas.2022.869020

R.K. Tiwari, A. Beesham and B.K. Shukla, “Scenario of two fluid dark energy models in Bianchi type-III Universe,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 15, 1850189 (2018). https://doi.org/10.1142/S021988781850189X

G. Goswami, M. Mishra, A.K. Yadav, and A. Pradhan, “Two-fluid scenario in bianchi type-i universe,” Modern Physics Letters A, 35(12), 2050086 (2020). https://doi.org/10.1142/S0217732320500868

B. Mishra, F.M. Esmaeili, P.P. Ray and S. Tripathy, “Stability analysis of two-fluid dark energy models,” Physica Scripta, 96(4), 045006 (2021). https://doi.org/10.1088/1402-4896/abdf82

P.K. Ray and R.R. Baruah, “An interacting and non-interacting two-fluid scenario for dark energy models in five dimensional Kaluza-Klein space-time,” Journal of Mathematical and Computational Science, 11(6), 7699-7716 (2021). https://doi.org/10.28919/jmcs/6382

P. Kumar, G. Khadekar, and V. Dagwal, “Two fluids cosmological model in (2 + 1)− dimensional saez-ballester scalar-tensor theory of gravitation,” Journal of Dynamical Systems and Geometric Theories,” 20(1), 91–114 (2022). https://doi.org/10.1080/1726037X.2022.2079267

S.P. Hatkar, P. Agre, and S. Katore, “Two fluids cosmological models in scale covariant theory of gravitation,” Annals of Applied Sciences, 1, 659 (2022). https://doi.org/10.55085/aas.2022.659

D. Trivedi and A.K. Bhabor, “Higher-dimensional bianchi type-I dark energy models with barotropic fluid in saez-ballester scalartensor theory of gravitation,” Indian Journal of Physics, 97, 1317–1327 (2022). https://doi.org/10.1007/s12648-022-02448-3

S.D. Katore and D.V. Kapse, “Accelerating universe with variable EoS parameter of dark energy in Brans–Dicke theory of gravitation,” Journal of Astrophysics and Astronomy, 40(3), 21 (2019). https://doi.org/10.1007/s12036-019-9589-y

Z.K. Guo, N. Ohta and S. Tsujikawa, “Probing the coupling between dark components of the universe,” Physical Review D, 76(2), 023508 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.76.023508

L. Amendola, G.C. Campos, and R. Rosenfeld, “Consequences of dark matter-dark energy interaction on cosmological parameters derived from type Ia supernova data,” Physical Review D, 75(8), 083506 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.75.083506

M. Visser, “Jerk, snap and the cosmological equation of state,” Classical and Quantum Gravity, 21, 2603-2605 (2004). https://doi.org/10.1088/0264-9381/21/11/006

A.K. Singha and U. Debnath, “Accelerating Universe with a Special Form of Decelerating Parameter,” International Journal of Theoretical Physics, 48, 351-356 (2009). https://doi.org/10.1007/s10773-008-9807-x

Опубліковано
2025-06-09
Цитовано
Як цитувати
Рей, П. К., & Баруах, Р. Р. (2025). Дворідинний сценарій для космологічної моделі темної енергії у п’ятивимірному просторі-часі Калуци-Клейна. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 452-460. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-2-56
Номер
№ 2 (2025): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2025 Пранджал Кумар Рей, Раджшехар Рой Баруах

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).