Анiзотропна космологiя темної енергiї в рамках f (R, Lm) гравiтацiї
Анотація
У цiй статтi ми дослiджували локально обертально-симетричну (LRS) космологiчну модель Бiанкi I типу з темною енергiєю в рамках теорiї гравiтацiї f (R, Lm), де R – скаляр Рiччi, а Lm – лагранжiан матерiї. Використовуючи функцiональну форму f (R, Lm) = R/2 + Lαm + β з Lm = ρ, та застосовуючи спецiальний закон варiацiї для параметраХаббла, ми отримали точнi розв’язки рiвнянь поля та проаналiзували фiзичнi та динамiчнi властивостi Всесвiту. Нашi результати показують, що модель демонструє прискорене розширення, що узгоджується з даними спостережень, зi зменшенням густини енергiї та переходом параметра уповiльнення вiд позитивних до негативних значень. Параметр анiзотропiї спочатку наближається до нуля, але збiльшується з часом для n > 0.5, що вказує на еволюцiю вiд iзотропiї до анiзотропiї. Цi результати дають уявлення про поведiнку темної енергiї в рамках модифiкованої гравiтацiї та пропонують перевiренi прогнози для космологiчних спостережень.
Завантаження
Посилання
S. Weinberg, Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity. John Wiley & Sons, 2013.
I. Domınguez, E.B. Guil, L. Piersanti, O. Straniero, and A. Tornambe, ”Supernovae and dark energy,” in: Cosmology Across Cultures, (Astronomical Society of the Pacific, 2008), pp. 42-46. https://hdl.handle.net/2117/22952
J.-M. Alimi, A. F¨uzfa, V. Boucher, Y. Rasera, J. Courtin, and P.-S.Corasaniti, ”Imprints of dark energy on cosmic structure formation–I. Realistic quintessence models and the non-linear matter power spectrum,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 401(2), 775-790 (2010). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2009.15712.x
S. Perlmutter, M.S. Turner, and M. White, ”Constraining dark energy with type Ia supernovae and large-scale structure,” Physical Review Letters, 83(4), 670 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.670
S. Boughn, and R. Crittenden, ”A correlation between the cosmic microwave background and large-scale structure in the Universe,” Nature, 427(6969), 45-47 (2004). https://doi.org/10.1038/nature02139
Montesano, Francesco, ”The full shape of the large-scale galaxy power spectrum: modelling and cosmological implications,” D.Sc. Thesis, Ludwig–Maximilians–Universit, Munich, 2011. https://doi.org/10.5282/edoc.13663
J.-P. Dai, Y. Yang, and J.-Q. Xia, ”Reconstruction of the dark energy equation of state from the latest observations,” The Astrophysical Journal, 857(1), 9 (2018). https://doi.org/10.3847/1538-4357/aab49a
Tsujikawa, Shinji, ”Dark energy: Observational status and theoretical models,” in: Quantum Gravity and Quantum Cosmology, edited by G. Calcagni, L. Papantonopoulos, G. Siopsis, and N. Tsamispp, (Springer Berlin, Heidelberg, 2013), pp. 289-331. https://doi.org/10.1007/978-3-642-33036-0 11
J. Yoo, and Y. Watanabe, ”Theoretical models of dark energy,” International Journal of Modern Physics D, 21(12), 1230002 (2012). https://doi.org/10.1142/S0218271812300029
S. Tsujikawa, ”Dark energy: investigation and modeling,” in: Dark Matter and Dark Energy. Astrophysics and Space Science Library, vol. 370. edited by S. Matarrese, M. Colpi, V. Gorini, and U. Moschella, (Springer, Dordrecht, 2011), pp. 331-402. https://doi.org/10.1007/978-90-481-8685-3 8
T. Harko, and F.S.N. Lobo, “f(R,Lm) gravity,” The European Physical Journal C, vol. 70, pp. 373–379, 2010. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-010-1467-3
D.C. Maurya, ”Bianchi-I dark energy cosmological model in f(R,Lm)-gravity,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 21(04), 2450072 (2024). https://doi.org/10.1142/S0219887824500725
X. Liu, T. Harko, and S.D. Liang, ”Cosmological implications of modified gravity induced by quantum metric fluctuations,” The European Physical Journal C, 76(8), 420 (2016). https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-016-4275-6
M.F. Shamir, ”Dynamics of anisotropic power-law f (R) cosmology,” Journal of Experimental and Theoretical Physics, 123(6), 979-984 (2016). https://doi.org/10.1134/S1063776116150152
M. Koussour, N. Myrzakulov, A.H.A. Alfedeel, and A. Abebe, ”Constraining the cosmological model of modified f(Q) gravity: Phantom dark energy and observational insights,” Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2023(1), 113E01 (2023). https://doi.org/10.1093/ptep/ptad133
M. Zeyauddin, A. Dixit, and A. Pradhan, ”Anisotropic dark energy models in f(R,Lm)-gravity,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 21(02), 2450038 (2024). https://doi.org/10.1142/S0219887824500385
A. Pradhan, D.C. Maurya, Dinesh Chandra and G.K. Goswami, and A. Beesham, ”Modeling transit dark energy in f(R,Lm)-gravity,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 20(06), 2350105 (2023). https://doi.org/10.1142/S0219887823501050
D.C. Maurya, ”Constrained transit cosmological models in f(R,L{m},T)-gravity,” arXiv:2409.14024, https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.14024; International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 22(07), 2550028 (2025). https://doi.org/10.1142/S0219887825500288
A. Dixit, A. Pradhan, M. Zeyauddin, and J. Singh, ”Dark energy nature of logarithmic f(R,Lm)-gravity models with observational constraints,” International Journal of Modern Physics A, 39(07n08), 2450043 (2024). https://doi.org/10.1142/S0217751X2450043X
R. Solanki, B. Patel, L.V. Jaybhaye, and P.K. Sahoo, ”Cosmic acceleration with bulk viscosity in an anisotropic f(R,Lm) background,” Communications in Theoretical Physics, 75(7), 075401 (2023). https://doi.org/10.1088/1572-9494/acd4aa
L.V. Jaybhaye, R. Solanki, S. Mandal, P.K. Sahoo, ”Constraining the Viscous Dark Energy Equation of State in f(R,Lm) Gravity, 9(4), 163 (2023). https://doi.org/10.3390/universe9040163
L.V. Jaybhaye, R. Solanki, and P.K. Sahoo, ”Bouncing cosmological models in f(R,Lm) gravity,” Physica Scripta, 99(6), 065031
(2024). https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad4838
M.Koussour,N. Myrzakulov, J. Rayimbaev, A.H.A. Alfedeel, and H.M. Elkhair, ”Bouncing behavior in f(R,Lm) gravity: Phantom crossing and energy conditions,” arXiv preprint arXiv:2403.15772, (2024). https://doi.org/10.48550/arXiv.2403.15772; International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 21(11), 2450184 (2024). https://doi.org/10.1142/S0219887824501846
D.C. Maurya, ”Constraining on Dark Energy Models in Higher Derivative f(R,Lm)-Gravity Theory with Hubble Function,” http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4552229
S. Sahlua, A.H.A. Alfedeelb, and A. Abebe, ”The cosmology of f(R,Lm) gravity: constraining the background and perturbed dynamics,” arXiv:2406.08303, (2024). https://doi.org/10.48550/arXiv.2406.08303
R. Garg, G.P. Singh, A. Lalke, and S. Ray, ”Cosmological model with linear equation of state parameter in f(R,Lm) gravity,” Physics Letters A, 525, 129937 (2024). https://doi.org/10.1016/j.physleta.2024.129937
Y.K. Devi, S.A. Narawade, and B. Mishra, ”Constraining parameters for the accelerating universe in f(R,Lm) gravity,” hysics of the Dark Universe, 46, 101640 (2024). https://doi.org/10.1016/j.dark.2024.101640
V. Patil, J. Pawde, R. Mapari, S. Waghmare, ”FLRW Cosmology with Hybrid Scale Factor in f(R,Lm) Gravity,” East European Journal of Physics, (4), 8-17 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-01
B.K. Shukla, R.K. Tiwari, and A. Beesham, ”FLRW universe in f(Q,T) gravity,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 20(14), 2350242 (2023). https://doi.org/10.1142/S0219887823502420
J.K. Singh, R. Myrzakulov, and H. Balhara, et al., ”A constrained cosmological model in f(R,Lm) gravity,” New Astronomy, 104, 102070 (2023). https://doi.org/10.1016/j.newast.2023.102070
K. Pawar, N.T. Katre, and A.K. Dabre, ”Accelerating Expansion of the Universe with Dark Matter and Holographic Dark Energy in f(T) Gravity,” Int. J. Sci. Res. in Physics and Applied Sciences, 11(2), 1-9 (2023). https://www.isroset.org/journal/IJSRPAS/full paper view.php?paper id=3094
Y.-J. Suh, K. De, and U.C. De, ”On Pseudo B-symmetric spacetimes and f(R) gravity,” Int. J. Geom. Meth. Mod. Phys. 22(02), 2450280 (2025). https://doi.org/10.1142/S0219887824502803
C.R. Mahanta, S. Deka, and K. Pathak, ”Anisotropic Cosmological Model in f (R, T) Theory of Gravity with a Quadratic Function of T,” East European Journal of Physics, (3), 43-52 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-02
S. Kibaroglu, ”Anisotropic Born Infeld f(R) cosmologies,” Physics of the Dark Universe, 47, 101784 (2025). https://doi.org/10.1016/j.dark.2024.101784
R. Saleem, A. Ijaz, and S.Waheed, ”Anisotropic Cosmic Expansion Inspired by Some Novel Holographic Dark Energy Models in f(Q) Theory,” Fortschritte der Physik, 73(3), 2300276 (2025). https://doi.org/10.1002/prop.202300276
M.R. Ugale, and S.B. Deshmukh, ”Anisotropic Bianchi type VI0 cosmological models in a modified f(R,T) gravity,” Journal of Scientific Research, 16(1), 17-30 (2024). https://doi.org/10.3329/jsr.v16i1.62830
B. Mishra, F.MD. Esmeili, and S. Ray, ”Cosmological models with variable anisotropic parameter in f(R,T) gravity,” Indian Journal of Physics, 95(10), 2245-2254 (2021). https://doi.org/10.1007/s12648-020-01877-2
S. Chakraborty, ”Reconstruction method of f(R) gravity for isotropic and anisotropic spacetimes,” Physical Review D, 98(2), 024009 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.024009
M.F. Shamir, and A. Komal, ”Energy bounds in f(R,G) gravity with anisotropic background,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 14(12), 1750169 (2017). https://doi.org/10.1142/S0219887817501699
P. Bolke, V. Patil, S.Waghmare, and N. Mahajan, ”Anisotropic Cosmological Model with SQM in f(R,Lm) Gravity,” East European Journal of Physics, (3), 45-55 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-05
M.S. Berman, ”A special law of variation for Hubble’s parameter,” Nuovo Cimento B Serie, 74, 182-186 (1983). http://dx.doi.org/10.1007/BF02721676
M.S. Berman, and F. de Mello Gomide, ”Cosmological models with constant deceleration parameter,” General Relativity and Gravitation, 20, 191-198 (1988). https://doi.org/10.1007/BF00759327
Авторське право (c) 2025 А.С. Хан, К.Н. Павар, I.I. Хан
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).
