Дослiдження космологiчних наслiдкiв та доцiльностi змiни G та Λ залежно від параметру уповiльнення
Анотація
Ми коротко розглядаємо просторово однорiдну та анiзотропну космологiчну модель Бiанкi I типу зi змiнною гравiтацiйною сталою G(t) та космологiчним членом Λ(t). Рiвняння поля Ейнштейна розв’язуються з урахуванням залежного вiд часу параметра уповiльнення (DP) та баротропного рiвняння стану (EoS) p=Wρ. . Модельний всесвiт узгоджується з масштабним коефiцiєнтом виду ɑ(t) = (eAζct - 1)1/ζc, який забезпечує плавну еволюцiю вiд уповiльнюючої до прискорюючої фази космiчного розширення. Отримано аналiтичнi вирази для тиску, густини енергiї, G(t) та Λ(t), а також проаналiзовано їх змiни з
червоним змiщенням. Дослiджено поведiнку космологiчних параметрiв, таких як функцiя Хаббла H(z), параметр уповiльнення q(z), параметр ривка J(z) та дiагностика Om(z). Отримано поточнi значення H0 = 67.112+0.049-0.11 km s-1Mpc-1, q0 = -0.2926 та перехiдне червоне змiщення zt = 0.8626, що узгоджується з нещодавнiми спостереженнями. Загалом, запропонована модель змiнної G та Λ типу Б’янкi-I забезпечує узгоджений опис переходу Всесвiту вiд уповiльнення до прискорення, що узгоджується з 46 OHD.
Завантаження
Посилання
S. Perlmutter, G. Aldering, and G. Goldhaber, et al., ”Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae,” The Astrophysical Journal, 517, 565–586 (1999). https://dx.doi.org/10.1086/307221
A.G. Riess, A.V. Filippenko, and P. Challis, et al., ”Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant,” The Astronomical Journal, 116, 1009–1038 (1998). https://dx.doi.org/10.1086/300499
P.A.R. Ade, N. Aghanim, and M. Arnaud, et al., ”Planck 2015 results: XIII. Cosmological parameters,” Astronomy and Astrophysics, 594, A13 (2016). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201525830
D.N. Spergel, R. Bean, and O. Dore, et al., ”Three-YearWilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP) Observations: Implications for Cosmology,” The Astrophysical Journal Supplement Series, 170(2), 377–408 (2007). http://dx.doi.org/10.1086/513700
A.G. Riess, R.P. Kirshner, and B.P. Schmidt, et al., ”BVRI Light Curves for 22 Type Ia Supernovae,” The Astronomical Journal, 117(2), 707 (1999). https://dx.doi.org/10.1086/300738
R.A. Knop, G. Aldering, and R. Amanullah, et al., ”New Constraints on ΩM, ΩΛ, and W from an Independent Set of 11 High-Redshift Supernovae Observed with the Hubble Space Telescope,” The Astrophysical Journal, 598(1), 102–137 (2003). http://dx.doi.org/10.1086/378560
A. Einstein, ”Kosmologische betrachtungen zur allgemeinen Relativit¨atstheorie,” Sitzungsberichte der K¨oniglich Preussischen Akademie der Wissenschaften (1917), pp. 142–152.
P.A. Dirac, ”The cosmological constants,” Nature, 139(3512), 323–323 (1937). https://doi.org/10.1038/139323a0
J.P. Singh, A. Pradhan, and A.K. Singh, ”Bianchi type-I cosmological models with variable G and Λ-term in general relativity,” Astrophysics and Space Science, 314(1–3), 83–88 (2008). https://doi.org/10.1007/s10509-008-9742-6
A. Pradhan, B. Saha, and V. Rikhvitsky, ”Bianchi type-I transit cosmological models with time dependent gravitational and cosmological constants: reexamined,” Indian Journal of Physics, 89, 503–513 (2015). https://doi.org/10.1007/s12648-014-0612-5
P.A.M. Dirac, ”A new basis for cosmology,” Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 165(921), 199–208 (1938).
C. Brans, and R.H. Dicke, ”Mach’s Principle and a Relativistic Theory of Gravitation,” Phys. Rev. 124, 925–935 (1961). https://doi.org/10.1103/PhysRev.124.925
R. Tiwari, ”Bianchi type-I cosmological models with time dependent G and Λ,” Astrophysics and Space Science, 318, 243–247 (2008). https://doi.org/10.1007/s10509-008-9924-2
K.P. Singh, and A.J. Meitei, ”Evolution of viscous fluid string universe in bianchi type-iii metric with λ term,” Palestine Journal of Mathematics, 14(1), (2025).
D. Kalligas, P.Wesson, and C. Everitt, ”Flat FRWmodels with variable G and Λ,” General Relativity and Gravitation, 24, 351–357 (1992). https://doi.org/10.1007/BF00760411
J.A. Belinchon, ”Bianchi I with variable G and Λ: self-similar approach,” International Journal of Modern Physics A 23(31), 5021–5036 (2008). https://doi.org/10.1142/S0217751X08043127
S. Oli, ”Bianchi type I two-fluid cosmological models with a variable G and Λ,” Astrophysics and space science, 314, 89–94 (2008). https://doi.org/10.1007/s10509-008-9744-4
M. Houndjo, ”Reconstruction of f (R,T) gravity describing matter dominated and accelerated phases,” International Journal of Modern Physics D, 21(01), 1250003 (2012). https://doi.org/10.1142/S0218271812500034
A. Pradhan, R. Jaiswal, and R.K. Khare, ”Bianchi type-I cosmological models with time dependent q and Λ-term in general relativity,” Astrophysics and Space Science, 343(1), 489–497 (2013). https://doi.org/10.1007/s10509-012-1239-7
A. Pradhan, N. Ahmed, and B. Saha, ”Reconstruction of modified f (R,T) with Λ(T) gravity in general class of Bianchi cosmological models,” Canadian Journal of Physics, 93(6), 654–662 (2015). https://doi.org/10.1139/cjp-2014-0536
V.K. Bhardwaj, A. Pradhan, N. Ahmed, and A. Shaker, ”Cosmographic analysis of a closed bouncing universe with the varying cosmological constant in f (R,T) gravity,” Canadian Journal of Physics, 100(11), 475–484 (2022). https://doi.org/10.1139/cjp-2021-0352
U.K. Sharma, and A. Pradhan, ”Cosmology in modified f (R,T)-gravity theory in a variant Λ(T) scenario-revisited,” International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 15(01), 1850014 (2018). https://doi.org/10.1142/S0219887818500147
C. Aktas, ”Various dark energy models for variables G and Λ in f (R,T) modified theory,” Modern Physics Letters A, 34(13), 1950098 (2019). https://doi.org/10.1142/S0217732319500986
A. Pradhan, R.K. Tiwari, A. Beesham, and R. Zia, ”LRS Bianchi type-I cosmological models with accelerated expansion in f (R,T) gravity in the presence of Λ(T),” The European Physical Journal Plus, 134, 1–18 (2019). https://doi.org/10.1140/epjp/i2019-12583-4
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
N. Aghanim, Y. Akrami, M. Ashdown, et al., ”Planck 2018 results-VI. Cosmological parameters,” Astronomy and Astrophysics, 641, A6 (2020). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201833910
E. Macaulay, R.C. Nichol, D. Bacon, et al., ”First cosmological results using Type Ia supernovae from the Dark Energy Survey: measurement of the Hubble constant,” Monthly Notices of theRoyal Astronomical Society, 486, 2184–2196 (2019). https://doi.org/10.1093/mnras/stz978
C. Zhang, H. Zhang, S. Yuan, et al., ”Four new observational H(Z) data from luminous red galaxies in the Sloan Digital Sky Survey data release seven,” Research in Astronomy and Astrophysics, 14, 1221–1233 (2014). https://doi.org/10.1088/1674-4527/14/10/002
J. Simon, L. Verde, and R. Jimenez, ”Constraints on the redshift dependence of the dark energy potential,” Physical Review D, 71, 123001 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.71.123001
M. Moresco, A. Cimatti, R. Jimenez, et al., ”Improved constraints on the expansion rate of the Universe up to z~1.1 from the spectroscopic evolution of cosmic chronometers,” Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2012, 006–006 (2012). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2012/08/006
E. Gazta˜naga, A. Cabr´e, and L. Hui, ”Clustering of luminous red galaxies-IV. Baryon acoustic peak in the line-of-sight direction and a direct measurement of H(Z),” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 399, 1663–1680 (2009). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2009.15405.x
D. Stern, R. Jimenez, L. Verde, et al., ”Cosmic chronometers: constraining the equation of state of dark energy, I : H(z) measurements,” Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2010, 008–008 (2010). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2010/02/008
M. Moresco, L. Pozzetti, A. Cimatti, et al., ”A 6% measurement of the Hubble parameter at z~0.45: direct evidence of the epoch of cosmic re-acceleration,” Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2016, 014 (2016). https://doi.org/10.1088/1475-7516/2016/05/014
C.H. Chuang, and Y. Wang, ”Modelling the anisotropic two-point galaxy correlation function on small scales and single-probe measurements of H(z), DA(z) and f(z) σ8(z) from the Sloan Digital Sky Survey DR7 luminous red galaxies,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 435, 255–262 (2013). https://doi.org/10.1093/mnras/stt1290
S. Alam, M. Ata, and S. Bailey, et al., ”The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: cosmological analysis of the DR12 galaxy sample,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 470, 2617–2652 (2017). https://doi.org/10.1093/mnras/stx721
G.F.R. Ellis, and M.A.H. MacCallum, ”A class of homogeneous cosmological models,” Communications in Mathematical Physics, 12, 108–141 (1969). https://doi.org/10.1007/BF01645908
M. Visser, ”Cosmography: Cosmology without the Einstein equations,” General Relativity and Gravitation, 37, 1541–1548 (2005). https://doi.org/10.1007/s10714-005-0134-8
M. Visser, ”Conformally Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker cosmologies,” Classical and Quantum Gravity, 32, 135007 (2015). https://doi.org/10.1088/0264-9381/32/13/135007
A.L. Ratsimbazafy, S.I. Loubser, S.M. Crawford, et al., ”Age-dating luminous red galaxies observed with the Southern African Large Telescope,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 467, 3239–3254 (2017). https://doi.org/10.1093/mnras/stx301
N.G. Busca, T. Delubac, J. Rich, et al., ”Baryon acoustic oscillations in the Lyv forest of BOSS quasars,” Astronomy and Astrophysics, 552, A96 (2013). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201220724
L. Anderson, ´ Eric Aubourg, S. Bailey, et al., ”The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: baryon acoustic oscillations in the Data Releases 10 and 11 Galaxy samples,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 441, 24–62 (2014). https://doi.org/10.1093/mnras/stu523
M. Moresco, ”Raising the bar: new constraints on the Hubble parameter with cosmic chronometers at z~2,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 450, L16–L20 (2015). https://doi.org/10.1093/mnrasl/slv037
M.Visser, ”Jerk, snap and the cosmological equation of state,” Classical and Quantum Gravity, 21, 2603–2615 (2004). https://doi.org/10.1088/0264-9381/21/11/006
R.D. Blandford, M.A. Amin, E.A. Baltz, K. Mandel, and P.J. Marshall, ”Cosmokinetics,” ASP Conf. Ser. 339, 27 (2005). arXiv:astro-ph/0408279, https://doi.org/10.48550/arXiv.astro-ph/0408279
T. Chiba, and T. Nakamura, ”The Luminosity Distance, the Equation of State, and the Geometry of the Universe,” Progress of Theoretical Physics, 100, 1077–1082 (1998). https://doi.org/10.1143/PTP.100.1077
C. Zunckel, and C. Clarkson, ”Consistency Tests for the Cosmological Constant,” Phys. Rev. Lett. 101, 181301 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.181301
V. Sahni, A. Shafieloo, and A.A. Starobinsky, ”Two new diagnostics of dark energy,” Physical Review D, 78, 103502 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.78.103502
P. de Fromont, C. de Rham, L. Heisenberg, and A. Matas, ”Superluminality in the Bi- and Multi-Galileon,” Journal of High Energy Physics, 2013, 67 (2013). https://doi.org/10.1007/JHEP07(2013)067
M. Jamil, D. Momeni, and R. Myrzakulov, ”Observational constraints on non-minimally coupled Galileon model,” The European Physical Journal C, 73, 2347 (2013). https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-013-2347-4
V. Sahni, T.D. Saini, A.A. Starobinsky, and U. Alam, ”Statefinder - A new geometrical diagnostic of dark energy,” Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters, 77, 201–206 (2003). https://doi.org/10.1134/1.1574831
U. Alam, V. Sahni, T.D. Saini, and A.A. Starobinsky, ”Exploring the expandingUniverse and dark energy using the statefinder diagnostic,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 344, 1057–1074 (2003). https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.2003.06871.x
A. Raychaudhuri, ”Relativistic Cosmology. I,” Phys. Rev. 98, 1123–1126 (1955). https://doi.org/10.1103/PhysRev.98.1123
J. Ehlers, ”A.K. Raychaudhuri and his equation,” International Journal of Modern Physics D, 15(10), 1573–1580 (2006). https://doi.org/10.1142/S0218271806008966
Авторське право (c) 2026 KANGUJAM PRIYOKUMAR SINGH
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).
